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Une équipe d'astronomes mari et femme a établi l'histoire de la development d'étoiles d'une galaxie submit-starburst en utilisant sa inhabitants d'amas.


Une équipe d’astronomes mari et femme de l’Université de Tolède a uni ses forces pour la première fois de sa carrière scientifique pendant la pandémie pour développer une nouvelle méthode pour remonter le temps et changer notre façon de comprendre l’histoire des galaxies.

Jusqu’à présent, forgeant des carrières parallèles mais séparées tout en jonglant avec la vie familiale et le covoiturage pour traverser le pays, le Dr Rupali Chandar, professeur d’astronomie, et le Dr JD Smith, directeur du Centre de recherche astrophysique UToledo Ritter et professeur d’astronomie, ont fusionné leurs domaines de compétence.

Travaillant avec l’ancien élève d’UToledo, le Dr Adam Smercina, qui a obtenu un baccalauréat en physique en 2015 et est actuellement chercheur postdoctoral à l’Université de Washington, ils ont utilisé le télescope spatial Hubble de la NASA pour se concentrer sur une galaxie put up-étoile de près de 500 thousands and thousands d’années-lumière. loin appelé S12 qui ressemble à une méduse avec une multitude d’étoiles sortant de la galaxie d’un côté.

Smercina, la “colle” qui a réuni Smith et Chandar dans cette recherche, a travaillé avec Smith en tant qu’étudiant de premier cycle à partir de 2012 sur la poussière et le gaz dans les galaxies article-étoiles.

Alors que les galaxies spirales comme notre Voie lactée ont continué à previous des étoiles à un rythme assez constant, les galaxies article-étoiles ont connu une intense development d’étoiles au cours du dernier demi-milliard d’années, arrêtant leur development d’étoiles.

La recherche révolutionnaire qui en a résulté publiée dans l’Astrophysical Journal décrit leur nouvelle méthode pour établir l’histoire de la formation d’étoiles d’une galaxie submit-starburst en utilisant sa populace d’amas. L’approche utilise les estimations de l’âge et de la masse des amas stellaires pour déterminer la power et la vitesse de l’éclatement d’étoiles qui a empêché la development de in addition d’étoiles dans la galaxie.

En utilisant cette méthode, les astronomes ont découvert que S12 avait connu deux périodes d’éclatement d’étoiles avant de cesser de former des étoiles, pas une.

“Les publish-étoiles représentent une period d’évolution des galaxies qui est assez unusual aujourd’hui”, a déclaré Smith. “Nous pensons que près de la moitié de toutes les galaxies sont passées par cette phase à un second donné de leur vie. Jusqu’à présent, leurs histoires de development d’étoiles ont été déterminées presque exclusivement à partir d’une modélisation détaillée de leur lumière stellaire composite.”

Smith a étudié les galaxies submit-starburst pendant plus d’une décennie, et Chandar travaille sur les amas stellaires dans des galaxies qui sont généralement approximativement trois ou quatre fois as well as proches que celles des données de Smith.

“Les amas sont comme des fossiles – ils peuvent être datés par l’âge et nous donner des indices sur l’histoire passée des galaxies”, a déclaré Chandar. “Les amas ne peuvent être détectés dans ces galaxies qu’avec la vue dégagée du télescope spatial Hubble. Aucun amas ne peut être détecté même dans les visuals de la furthermore haute qualité prises avec des télescopes au sol.”

Smith a dirigé plusieurs grands projets multi-longueurs d’onde pour mieux comprendre l’histoire évolutive des galaxies publish-étoiles. Il a découvert, par exemple, que le combustible brut pour la formation des étoiles – le gaz et la poussière – est toujours présent en quantités surprenantes dans certains de ces systèmes, y compris S12, même si aucune étoile ne se forme actuellement.

“Bien que l’étude de la lumière de ces galaxies à plusieurs longueurs d’onde ait permis d’établir l’heure à laquelle l’éclatement s’est produit, nous n’avions pas été en mesure de déterminer la drive et la durée de l’éclatement de la formation d’étoiles”, a déclaré Smith. “Et c’est crucial à savoir pour mieux comprendre remark ces galaxies évoluent.”

Les astronomes ont utilisé des masses d’amas et des taux de development d’étoiles bien étudiés dans huit galaxies voisines pour développer la nouvelle méthode, qui pourrait être appliquée pour déterminer les histoires récentes de formation d’étoiles pour un selected nombre de systèmes write-up-étoiles.

Les chercheurs ont appliqué leur approche différente à S-12, qui est l’abréviation de SDSS 623-52051-207, puisqu’il a été découvert et catalogué dans le Sloan Digitized Sky Study (SDSS).

“Il doit avoir eu l’un des taux de formation d’étoiles les in addition élevés de toutes les galaxies que nous ayons jamais étudiées”, a déclaré Chandar. “S12 est la galaxie la in addition lointaine sur laquelle j’ai jamais travaillé.”

L’étude indique que la development d’étoiles dans S12 s’est arrêtée il y a 70 thousands and thousands d’années après qu’un sursaut court mais rigorous a formé certains des amas les in addition massifs connus, avec des masses plusieurs fois supérieures à celles de leurs homologues d’âge similaire se formant dans des galaxies en fusion active. La méthode a également révélé un sursaut antérieur de development d’étoiles que la méthode précédente de modélisation de la lumière des étoiles composite ne pouvait pas détecter.

“Ces résultats suggèrent que l’histoire inhabituelle de S12 peut être encore furthermore compliquée que prévu, avec de multiples événements majeurs s’ajoutant pour arrêter complètement la formation d’étoiles”, a déclaré Smith.

La recherche a été financée par la Countrywide Science Foundation et la NASA.

Chandar et Smith sont deux des quatre astronomes d’UToledo qui dirigent certains des premiers projets de recherche sur le nouveau télescope spatial James Webb de la NASA, dont le lancement est prévu en décembre.