Galáxia ervilha - Pea galaxy

Galaxy Zoo Green Peas
Três fotos do telescópio espacial Hubble de ervilhas verdes

Uma galáxia ervilha , também conhecida como ervilha ou ervilha verde , pode ser um tipo de galáxia compacta azul luminosa que está passando por altas taxas de formação de estrelas . As galáxias ervilha têm esse nome devido ao seu tamanho pequeno e aparência esverdeada nas imagens tiradas pelo Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

As galáxias "ervilha" foram descobertas pela primeira vez em 2007 pelos cientistas cidadãos voluntários na seção do fórum do projeto de astronomia online Galaxy Zoo (GZ), parte do portal da web Zooniverse .

Descrição

As galáxias ervilha, também conhecidas como ervilhas verdes (GPs), são galáxias de linha de emissão ricas em oxigênio que foram descobertas no redshift entre z = 0,112 e 0,360. Essas galáxias de baixa massa têm um limite de tamanho superior geralmente não maior do que 16.300 anos-luz (5.000  pc ) de diâmetro, e normalmente residem em ambientes com menos de dois terços da densidade de ambientes galáxicos normais. Um GP médio tem um desvio para o vermelho de z = 0,258, uma massa de ~ 3.200 milhões M (~ 3.200 milhões de massas solares), uma taxa de formação de estrelas de ~ 10  M / ano (~ 10 massas solares por ano), um [O III] largura equivalente de 69,4 nm e baixa metalicidade . Um GP é puramente formador de estrelas, em vez de ter um núcleo galáctico ativo . Eles têm uma forte linha de emissão no comprimento de onda [OIII] de 500,7 nm. [OIII], O ++ ou oxigênio duplamente ionizado , é um mecanismo proibido do espectro visível e só é possível em densidades muito baixas . Quando todo o catálogo fotométrico do SDSS foi pesquisado, 40.222 objetos foram devolvidos, o que leva à conclusão de que os GPs são objetos raros.

GPs são as galáxias menos massivas e mais ativamente formadoras de estrelas do universo local. "Essas galáxias seriam normais no início do Universo, mas não vemos essas galáxias ativas hoje", disse Kevin Schawinski . "Compreender as ervilhas verdes pode nos dizer algo sobre como as estrelas foram formadas no início do Universo e como as galáxias evoluem".

Os GPs existem em uma época em que o universo tinha três quartos de sua idade atual e, portanto, existem pistas de como a formação e a evolução das galáxias ocorreram no início do universo. Com a publicação do artigo GTC de Amorin em fevereiro de 2012, agora se pensa que os GPs podem ser galáxias antigas que formaram a maior parte de sua massa estelar há vários bilhões de anos. Estrelas velhas foram espectroscopicamente confirmadas em uma das três galáxias no estudo pela presença de magnésio .

Um espectrógrafo de origens cósmicas do telescópio espacial Hubble, imagem UV próxima da galáxia Pea GP_J1219.

Em janeiro de 2016, um estudo foi publicado na revista Nature identificando J0925 + 1403 como um 'vazador' de fótons contínuos de Lyman (LyC) com uma fração de escape de ~ 8% (ver seção abaixo). Um estudo de acompanhamento usando os mesmos dados do Telescópio Espacial Hubble (HST) identifica mais quatro vazadores LyC, descritos como GPs. Em 2014-15, duas fontes distintas identificaram dois outros GPs como prováveis ​​candidatos a vazamento de LyC (J1219 e J0815), sugerindo que esses dois GPs também são análogos de baixo redshift dos vazamentos de Lyman-alpha e LyC de alto redshift. Encontrar vazamentos locais de LyC é crucial para as teorias sobre o universo primitivo e a reionização . Mais detalhes aqui: Izotov et al. 2016

A imagem à direita mostra a galáxia Pea GP_J1219. Isso foi observado em 2014 por uma equipe de HST cujo investigador principal foi Alaina Henry, usando o Espectrógrafo de Origens Cósmicas e o canal Ultravioleta Próximo. A barra de escala na imagem mostra 1 segundo de arco (1 "), o que corresponde a ~ 10.750 anos-luz a uma distância de 2,69 bilhões de anos-luz para GP_J1219. Ao usar o COS Multi-Anode Micro-channel Array, no modo de imagem NUV, a escala da placa do detector é de ~ 40 pixels por segundo de arco (0,0235 segundos de arco por pixel).

Os GPs aparecem significativamente no projeto Zoogems, que usa o Telescópio Espacial Hubble para examinar imagens interessantes do site de ciência cidadã Galaxy Zoo, coletadas desde 2007. Entre os cerca de 300 candidatos possíveis para as observações dos Zoogems estão 75 GPs. As classificações GP originais usavam imagens SDSS, que não são de boa qualidade como HST. Essas novas imagens HST produziram um estudo em 2021 que desafia as teorias de que os GPs são semelhantes às primeiras galáxias na época de reionização, em que a população estelar em GPs pode ser mais velha do que quaisquer galáxias primitivas que possam ter existido. Citando o resumo: "Uma presença substancial de estrelas velhas indicaria que os mecanismos que permitem grandes frações de escape nessas galáxias locais podem ser diferentes daqueles em jogo durante a época de reionização."

História da descoberta

Anos 2007 a 2010

Galaxy Zoo (GZ) é um projeto online desde julho de 2007 que visa classificar até um milhão de galáxias. Em 28 de julho de 2007, dois dias após o início do fórum do Galaxy Zoo na Internet , o cidadão cientista 'Nightblizzard' postou dois objetos verdes que se acredita serem galáxias. Uma discussão, ou tópico, foi iniciado neste fórum por Hanny Van Arkel em 12 de agosto de 2007 chamado "Dê uma chance às ervilhas", no qual vários objetos verdes foram postados. Este tópico começou com humor, já que o nome é um jogo de palavras com o título da canção de John Lennon " Give Peace a Chance ", mas em dezembro de 2007, ficou claro que alguns desses objetos incomuns eram um grupo distinto de galáxias. Essas "galáxias ervilha" aparecem no SDSS como imagens verdes não resolvidas. Isso ocorre porque as ervilhas têm uma linha espectral muito brilhante, ou poderosa, em seus espectros de oxigênio altamente ionizado , que nos compostos de cores do SDSS aumenta a luminosidade , ou brilho, da banda de cor "r" em relação às duas outras cores. bandas "g" e "i". A faixa da cor "r" aparece como verde nas imagens do SDSS. Entusiastas, que se autodenominam "Peas Corps" (outra peça humorística sobre o Peace Corps ), coletaram mais de uma centena dessas ervilhas, que foram colocadas juntas em uma linha de discussão dedicada iniciada por Carolin Cardamone em julho de 2008. A coleção, uma vez refinada , forneceu valores que poderiam ser usados ​​em uma busca sistemática de computador no banco de dados GZ de um milhão de objetos, o que acabou resultando em uma amostra de 251 galáxias ervilha, também conhecidas como ervilhas verdes (GPs).

Em novembro de 2009, os autores C. Cardamone, Kevin Schawinski, M. Sarzi, S. Bamford, N. Bennert, C. Urry, Chris Lintott , W. Keel e outros 9 publicaram um artigo no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society intitulado "Galáxia Zoo Green Peas: Descoberta de uma classe de compactas galáxias extremamente formadoras de estrelas". Neste artigo, 10 voluntários do Galaxy Zoo são reconhecidos como tendo feito uma contribuição particularmente significativa. São eles: Elisabeth Baeten, Gemma Coughlin, Dan Goldstein, Brian Legg, Mark McCallum, Christian Manteuffel, Richard Nowell, Richard Proctor, Alice Sheppard e Hanny Van Arkel. Eles são agradecidos por "dar uma chance ao Peas". As citações de 2009MNRAS.399.1191C estão disponíveis no SAO / NASA Astrophysics Data System. Mais detalhes aqui: Cardamone 2009 Physics

Seria errado presumir que os 80 GPs foram todas novas descobertas. Dos 80 originais, 46 GPs têm citações anteriores datadas antes de novembro de 2009 no NASA / IPAC Extragalactic Database . Os 80 GPs originais faziam parte de uma amostra do lançamento de dados 7 do SDSS (DR7), mas não incluíam galáxias de outras fontes. Algumas dessas outras fontes incluíam objetos que poderiam muito bem ter sido classificados como GPs se estivessem na amostra do SDSS. Um exemplo de artigo que demonstra isso é: Em abril de 2009, os autores JJ Salzer, AL Williams e C. Gronwall publicaram um artigo no Astrophysical Journal Letters intitulado "A Population of Metal-Poor Galaxies with ~ L * Luminosities at Intermediate Redshifts" . Neste artigo, "novas estimativas de espectroscopia e metalicidade para uma amostra de 15 galáxias formadoras de estrelas com redshifts na faixa de 0,29-0,42" foram apresentadas. Esses objetos foram selecionados usando o KPNO International Spectroscopic Survey (KISS). Certamente 3 desses 15, quando vistos como objetos no SDSS, são verdes (KISSR 1516, KISSR 2042 e KISSRx 467). De fato, citando Salzer et al. 2009, seção 4.1, diz "Uma nova classe de galáxia? Dado o grande número de estudos de abundâncias de metal em galáxias com redshift intermediário e alto mencionado na introdução, pode parecer estranho que sistemas semelhantes aos descritos aqui não tenham sido reconhecidos anteriormente."

Em junho de 2010, os autores R. Amorin, E. Perez-Montero e J. Vilchez publicaram um artigo no The Astrophysical Journal Letters intitulado "Sobre as abundâncias químicas de oxigênio e nitrogênio e a evolução das galáxias da" ervilha verde ". Nele, eles exploram questões relativas à metalicidade de 79 GPs, contestando os achados originais em Cardamone et al. Eles concluem, "argumentando que o recente influxo de gás induzido por interação, possivelmente acoplado a um impulso seletivo de perda de gás rico em metal pelos ventos de supernova, pode explicar nossas descobertas e as propriedades conhecidas da galáxia". Mais detalhes aqui: Dois artigos de Amorin

2011

Em fevereiro de 2011, os autores Y. Izotov, N. Guseva e T. Thuan publicaram um artigo no Astrophysical Journal intitulado "Green Pea Galaxies and Cohorts: Luminous Compact Emission-Line Galaxies in the Sloan Digital Sky Survey". Eles descobriram que os 80 GPs não são uma classe rara de galáxias por si só, mas sim um subconjunto de uma classe conhecida como 'Galáxias compactas luminosas' (LCGs), da qual existem 803. Mais detalhes aqui: Galáxias compactas luminosas

Em novembro de 2011, os autores Y. Izotov, N. Guseva, K. Fricke e C. Henkel publicaram um artigo na Astronomy and Astrophysics intitulado 'Galáxias em formação de estrelas com emissão de poeira quente no SDSS descoberto pelo Wide-field Infrared Survey Explorer ( SENSATO)'. Neste artigo, eles encontram quatro galáxias que têm cores muito vermelhas na faixa de comprimento de onda de 3,4 micrômetros (W1) e 4,6 micrômetros (W2). Isso implica que a poeira nessas galáxias está em temperaturas de até 1000K. Essas quatro galáxias são GPs e mais do que o dobro do número de galáxias conhecidas com essas características.

2012

Em janeiro de 2012, os autores R. Amorin, R. Perez-Montero e J.Vilchez publicaram um 'processo de conferência' intitulado "Desvendando a natureza das galáxias da" ervilha verde ". Nesta publicação, eles anunciam que realizaram um conjunto de observações utilizando o Sistema Óptico de Imagem e Espectroscopia Integrada de Baixa Resolução (OSIRIS) no Gran Telescopio Canarias , e que há um artigo sobre suas pesquisas em breve. Essas observações "fornecerão novos insights sobre o estado evolutivo das Ervilhas Verdes. Em particular, seremos capazes de ver se as Ervilhas Verdes mostram uma população estelar extensa e antiga subjacente às novas explosões estelares, como aquelas tipicamente dominantes em termos de massa estelar na maioria das galáxias compactas azuis ". Mais detalhes aqui: Dois artigos de Amorin

Em janeiro de 2012, os autores L. Pilyugin, J. Vilchez, L. Mattsson e T. Thuan publicaram um artigo no MNRAS intitulado: "Determinação de abundância a partir de espectros de linha de emissão global SDSS: explorando objetos com altas razões N / O". Nele, eles comparam as abundâncias de oxigênio e nitrogênio derivadas de espectros de linha de emissão global de galáxias SDSS usando (1) o método de temperatura do elétron e (2) duas calibrações de linha forte recentes: as calibrações O / N e N / S. Três conjuntos de objetos foram comparados: nebulosa composta rica em hidrogênio , 281 galáxias SDSS e uma amostra de GPs com linhas aurorais detectáveis ​​[OIII] -4363. Entre as questões que cercam os GPs estão o quanto as nebulosas influenciam seus espectros e resultados. Por meio de comparações dos três objetos usando metodologia comprovada e análise de metalicidade, eles concluem que "as altas proporções de nitrogênio para oxigênio derivadas em algumas galáxias da ervilha verde podem ser causadas pelo fato de que seus espectros SDSS são espectros de nebulosas compostas compostas por vários componentes com propriedades físicas diferentes (como metalicidade). No entanto, para as galáxias ervilha-verde mais quentes, que parecem ser galáxias anãs, esta explicação não parece ser plausível. "

Em janeiro de 2012, o autor S. Hawley publicou um artigo nas Publicações da Sociedade Astronômica do Pacífico intitulado "Abundances in" Green Pea "Star-Training Galaxies". Neste artigo, o ex-astronauta da NASA Steven Hawley compara os resultados de artigos anteriores do GP em relação às suas metalidades. Hawley compara diferentes formas de calibrar e interpretar os vários resultados, principalmente de Cardamone et al. e Amorin et al. mas alguns de Izotov et al., e sugere por que as várias discrepâncias entre as conclusões desses artigos podem ser. Ele também considera detalhes como a contribuição das estrelas Wolf-Rayet para a ionização do gás e quais conjuntos de linhas de emissão fornecem os resultados mais precisos para essas galáxias. Ele termina escrevendo: "As calibrações derivadas das Ervilhas Verdes diferem daquelas comumente utilizadas e seriam úteis se galáxias formadoras de estrelas como as Ervilhas Verdes com fontes ionizantes extremamente quentes fossem consideradas mais comuns."

Em fevereiro de 2012, os autores S. Chakraborti, N. Yadav, C. Cardamone e A. Ray publicaram um artigo no The Astrophysical Journal Letters intitulado 'Radio Detection of Green Peas: Implications for Magnetic Fields in Young Galaxies'. Neste artigo, estudos de magnetismo usando novos dados do Giant Metrewave Radio Telescope descrevem várias observações baseadas nos GPs. Eles mostram que as três galáxias estelares "muito jovens" que foram estudadas têm campos magnéticos maiores do que a Via Láctea. Isso está em desacordo com o entendimento atual de que as galáxias aumentam suas propriedades magnéticas ao longo do tempo. Mais detalhes aqui: Detecção de rádio

Em abril de 2012, os autores R. Amorin, E. Perez-Montero, J. Vilchez e P. Papaderos publicaram um artigo no Astrophysical Journal intitulado "The Star Formation History and Metal Content of the 'Green Peas'. Novo detalhado GTC-OSIRIS espectrofotometria de três galáxias ". Eles fornecem os resultados para a imagem de banda larga profunda e espectroscopia de fenda longa para 3 GPs que foram observados usando o instrumento OSIRIS , montado no Gran Telescopio Canarias de 10,4 m no Observatório Roque de los Muchachos . Mais detalhes aqui: GTC-OSIRIS

Em agosto de 2012, os autores R. Amorín, J. Vílchez, G. Hägele, V. Firpo, E. Pérez-Montero e P. Papaderos publicaram um artigo no Astrophysical Journal Letters intitulado "Complex gas kinematics in compact, rapid assembling star- formando galáxias ". Usando o espectrógrafo ISIS no Telescópio William Herschel , eles publicam os resultados dos espectros de alta qualidade que obtiveram de seis galáxias, cinco das quais são GPs. Depois de estudar as linhas de emissão alfa de hidrogênio (ELs) nos espectros de todos os seis, é mostrado que essas ELs são compostas de várias linhas, o que significa que os GPs têm vários pedaços de gás e estrelas se movendo em grandes velocidades entre si. Esses ELs também mostram que os GPs são efetivamente uma 'bagunça turbulenta', com peças (ou aglomerados) se movendo a velocidades de mais de 500 km / s (quinhentos km / s) em relação umas às outras.

2013

Em janeiro de 2013, os autores S. Parnovsky, I. Izotova e Y. Izotov publicaram um artigo na Astrophysics and Space Science intitulado "H alfa e luminosidade UV e taxas de formação de estrelas em uma grande amostra de galáxias compactas luminosas". Nele, eles apresentam um estudo estatístico das taxas de formação de estrelas (SFR) derivadas das observações GALEX no contínuo ultravioleta e na linha de emissão alfa H para uma amostra de ~ 800 galáxias compactas luminosas (LCGs). Dentro do conjunto maior de LCGs, incluindo os GPs, SFR de até ~ 110  M / ano (~ 110 massas solares por ano) são encontrados, bem como estimativas das idades das explosões estelares.

Em abril de 2013, os autores A. Jaskot e M. Oey publicaram um artigo no Astrophysical Journal intitulado "The Origin and Optical Depth of Ionizing Radiation in the" Green Pea "Galaxies". Seis GPs "extremos" são estudados. Usando isso, os autores se esforçam para restringir a lista de possibilidades sobre o que está produzindo a radiação e as quantidades substanciais de fótons de alta energia que podem estar escapando dos GPs. Na sequência deste artigo, as observações no Telescópio Espacial Hubble, totalizando 24 órbitas, foram feitas em dezembro de 2013. O Espectrógrafo de Origens Cósmicas e a Câmera Avançada para Pesquisas foram usados ​​em quatro dos GPs "extremos". Mais detalhes aqui: Dois artigos de Jaskot e Oey

2014

Em janeiro de 2014, os autores Y. Izotov, N. Guseva, K. Fricke e C. Henkel publicaram um artigo na Astronomy & Astrophysics intitulado "Estudo de comprimento de onda múltiplo de 14.000 galáxias formadoras de estrelas do Sloan Digital Sky Survey". Nele, eles usam uma variedade de fontes para demonstrar: "que a emissão que emerge de regiões de formação de estrelas jovens é a fonte de aquecimento de poeira dominante para temperaturas de várias centenas de graus nas galáxias de formação de estrelas de amostra". A primeira fonte de dados é o SDSS, a partir do qual 14.610 espectros com fortes linhas de emissão são selecionados. Esses 14.610 espectros foram então identificados de forma cruzada com fontes de pesquisas fotométricas do céu em outras faixas de comprimento de onda. São eles: 1) GALEX para ultravioleta; 2) a pesquisa 2MASS para o infravermelho próximo; 3) o catálogo de fontes All-Sky do Wide-field Infrared Survey Explorer para infravermelho em diferentes comprimentos de onda; 4) a pesquisa IRAS para o infravermelho distante e a 5) Pesquisa NVSS em comprimentos de onda de rádio. Apenas uma pequena fração dos objetos do SDSS foi detectada nas duas últimas pesquisas. Entre os resultados está uma lista de vinte galáxias com as maiores magnitudes e com poeira quente de várias centenas de graus. Destes vinte, todos podem ser classificados como GPs e / ou LCGs. Também entre os resultados, a luminosidade é obtida nas galáxias da amostra em uma ampla faixa de comprimento de onda. Nas luminosidades mais altas, as galáxias de amostra tinham luminositos que se aproximavam daqueles da galáxia de quebra de Lyman de alto redshift .

Em janeiro de 2014, os autores A. Jaskot, M. Oey, J. Salzer, A. Van Sistine e M. Haynes fizeram uma apresentação intitulada "Neutral Gas and Low-Redshift Starbursts: From Infall to Ionization" to the American Astronomical Society em seu reunião # 223. A apresentação incluiu dados do The Arecibo Observatory Legacy Fast ALFA Survey (ALFALFA). Os autores analisaram os espectros ópticos dos GPs e concluíram "Enquanto a pesquisa ALFALFA demonstra o papel dos processos externos no desencadeamento de starbursts, as Green Peas mostram que a radiação das starbursts pode escapar para afetar seu ambiente externo", descobrindo "que as ervilhas são prováveis opticamente fino para a radiação do contínuo de Lyman (LyC). "

Em junho de 2014, os autores A. Jaskot e M. Oey publicaram um relatório de conferência intitulado "A Origem e Profundidade Ótica dos Fótons Ionizantes nas Galáxias da Ervilha Verde". Isso aparece em "Massive Young Star Clusters Próximos e Distantes: Da Via Láctea à Reionização", baseado na Conferência de Guillermo Haro de 2013 . Mais detalhes aqui: Dois artigos de Jaskot e Oey

2015

Em maio de 2015, os autores A. Henry, C. Scarlata, CL Martin e D. Erb publicaram um artigo no Astrophysical Journal intitulado "Lyα Emission from Green Peas: The Role of Circumgalactic Gas Density, Covering, and Kinematics". Neste artigo, dez ervilhas verdes foram estudadas no ultravioleta, usando espectroscopia de alta resolução com o telescópio espacial Hubble usando o espectrógrafo de origens cósmicas. Este estudo mostrou, pela primeira vez, que as ervilhas verdes têm uma forte emissão de Lyα, muito parecida com as galáxias distantes com alto redshift observadas em um universo mais jovem. Henry et al. explorou os mecanismos físicos que determinam como o Lyα escapa das ervilhas e concluiu que as variações na densidade da coluna de hidrogênio neutro eram o fator mais importante. Mais detalhes aqui: Lyman Alpha Emission from Green Peas .

2016

Em maio de 2016, a autora Miranda CP Straub publicou um artigo de pesquisa no periódico de acesso aberto Citizen Science: Theory and Practice chamado 'Dando uma chance aos cientistas cidadãos: um estudo de descoberta científica liderada por voluntários'. O resumo afirma: "A descoberta de uma classe de galáxias chamada Ervilhas Verdes fornece um exemplo de trabalho científico feito por voluntários. Esta situação única surgiu de um site de crowdsourcing de ciência chamado Galaxy Zoo."

Em abril de 2016, Yang et al. publicou "Green Pea Galaxies Reveal Secrets of Lyα Escape." Os espectros de arquivo Lyman-alfa de 12 GPs que foram observados com o HST / COS foram analisados ​​e modelados com modelos de transferência radiativa. A dependência de frações de escape Lyman-alpha (LyA) em várias propriedades foram exploradas. Todos os 12 GPs mostram linhas LyA em emissão, com uma distribuição de largura equivalente LyA semelhante a emissores de alto redshift. Entre as descobertas estão que a fração de escape de LyA depende fortemente da metalicidade e moderadamente da extinção de poeira. Os resultados dos artigos sugerem que a baixa densidade da coluna H1 e a baixa metalicidade são essenciais para o escape de LyA. "Em conclusão, os GPs fornecem uma oportunidade incomparável de estudar a fuga de LyA em Emissores de LyA."

2017

Imagens combinadas de J0842 + 1150 e SHOC 486 usando raios-x Chandra e dados do Telescópio Espacial Hubble. De Brorby e Kaaret AAS # 229 2017

Em uma apresentação no American Astronomical Society Meeting # 229 em janeiro de 2017, Matt Brorby e Philip Kaaret descrevem as observações de dois GPs e sua emissão de raios-x. Usando ambos os programas de telescópio espacial Chandra GO: 16400764 e Hubble GO: 13940, eles examinam Galáxias Compactas Luminosas, ambos GPs, J0842 + 1150 e SHOC 486. Eles concluem: 1) Estas são as primeiras observações de raios-x de GPs. 2) Os dois GPs estudados são o primeiro teste da relação planar Lx-SFR-Z e são consistentes com isso. 3) Galáxias de baixa metalicidade exibem emissão de raios-X melhorada em relação às galáxias formadoras de estrelas de metalicidade normal. 4) Os GPs são úteis para previsões da produção de raios-X no início do universo.

Em março de 2017, Yang et al. publicou um artigo no Astrophysical Journal chamado: "Lyα and UV Sizes of Green Pea Galaxies". Os autores estudaram o escape Lyman-alpha (LyA) em uma amostra estatística de 43 GPs com espectros HST / COS LyA, retirados de 6 programas HST. Suas conclusões incluem: 1) Usando GPs que cobrem todas as faixas de extinção de poeira e metalicidade, eles descobriram que cerca de dois terços são fortes emissores de LyA. Isso confirma que os GPs geralmente são "os melhores análogos dos emissores de Lyman-alfa (LAEs) high-z (redshift) no universo próximo." As frações de escape LyA mostram anticorrelações com alguns recursos cinemáticos LyA. 3) Os autores encontram muitas correlações a respeito da dependência do escape LyA nas propriedades galácticas, como extinção de poeira e metalicidade.) O modelo de transferência radiativa de camada única pode reproduzir a maioria dos perfis LyA de GPs.) Uma relação linear empírica entre a fração de escape LyA, extinção de poeira e velocidade de pico do vermelho LyA.

Em agosto de 2017, Yang et al. publicou um estudo no Astrophysical Journal chamado: "Perfil de Lyα, poeira e previsão da fração de escape de Lyα em Galáxias da Ervilha Verde". Os autores afirmam que os GPs são análogos próximos das galáxias emissoras de alto redshift Lyman-alpha (LyA). Usando dados espectrais do arquivo HST-COS MAST, 24 GPs foram estudados para seu escape LyA e os perfis espaciais de emissões contínuas de LyA e UV. Os resultados incluem: 1) Tendo comparado os tamanhos de LyA e UV dos espectros 2D e perfis espaciais 1D, descobriu-se que a maioria dos GPs mostra emissão de LyA mais estendida do que o contínuo de UV. 2) 8 GPs tiveram seus perfis espaciais de fótons LyA em velocidades desviadas para o azul e desviadas para o vermelho comparados. 3) A fração de escape de LyA foi comparada com a proporção de tamanho de LyA para UV. Verificou-se que os GPs que têm frações de escape de LyA maiores do que 10% "tendem a ter morfologia de LyA mais compacta".

Em outubro de 2017, Lofthouse et al. publicou um estudo no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society chamado: Os autores usaram espectroscopia de campo integral, a partir dos instrumentos SWIFT e Palm 3K, para realizar uma análise espectroscópica espacialmente resolvida de quatro GPs, numerados 1,2,4 e 5. Entre os resultados estão que os GPs 1 e 2 têm suporte rotacional (eles têm um centro rotativo), enquanto os GPs 4 e 5 são sistemas dominados por dispersão. GPs 1 e 2 mostram morfologias indicativas de em andamento ou fusões. No entanto, os GPs 4 e 5 não mostram sinais de interações recentes e têm taxas de formação de estrelas semelhantes. Isso indica que as fusões não são "um requisito necessário para conduzir a alta formação de estrelas nesses tipos de galáxias".

Em dezembro de 2017, os autores Jaskot, Oey, Scarlata e Dowd publicaram um artigo no Astrophysical Journal Letters intitulado: "Cinemática e profundidade óptica nas ervilhas: Superventos suprimidos em emissores candidatos LyC". No artigo, eles afirmam que o pensamento atual descreve como os superventos eliminam o gás neutro de galáxias estelares jovens, o que por sua vez regula a fuga de fótons Lyman Continuum de galáxias em formação de estrelas. Os modelos prevêem, entretanto, que nas explosões estelares compactas mais extremas, esses superventos podem não ser lançados. Os autores exploram o papel dos fluxos de saída na geração de baixa profundidade óptica em GPs, usando observações do Telescópio Espacial Hubble. Eles comparam a cinemática de absorção ultravioleta e com a fração de escape alfa de Lyman, separação de pico de Lyman alfa ou absorção de baixa ionização. Os GPs mais extremos mostram as velocidades mais lentas, que "são consistentes com modelos para superventos suprimidos, o que sugere que fluxos de saída podem não ser a única causa do escape de LyC das galáxias."

J0925 + 1403 e vazamento de LyC

Em janeiro de 2016, uma carta foi publicada na revista Nature chamada: "Oito por cento de vazamento de fótons contínuos de Lyman de uma galáxia anã compacta formadora de estrelas" pelos autores: YI Izotov, I. Orlitová, D. Schaerer, TX Thuan, A. Verhamme, NG Guseva & G. Worseck. O resumo afirma: "Uma das questões-chave na cosmologia observacional é a identificação das fontes responsáveis ​​pela ionização do Universo após a Idade das Trevas cósmica". Ele também afirma: "Aqui nós apresentamos observações ultravioleta distante de uma galáxia formadora de estrelas de baixa massa próxima, J0925 + 1403, selecionada por sua compactação e alta excitação ... A galáxia está 'vazando' radiação ionizante, com uma fração de escape de 7,8%. " Esses níveis de radiação são considerados semelhantes aos das primeiras galáxias do universo, que surgiram em uma época conhecida como reionização . Essas descobertas levaram a equipe de pesquisa a concluir que o J0925 pode ionizar material intergaláctico em até 40 vezes sua própria massa estelar. O estudo foi resultado de observações realizadas usando o Espectrógrafo de Origens Cósmicas a bordo do Telescópio Espacial Hubble.

Acredita-se que GP J0925 seja semelhante às galáxias mais distantes e, portanto, mais antigas do universo e foi mostrado que 'vaza' LyC. Está a cerca de 3 bilhões de anos-luz de distância (redshift z = 0,301), ou aproximadamente 75% da idade atual do universo. O co-autor Trinh Thuan disse em um comunicado: "A descoberta é significativa porque nos dá um bom lugar para pesquisar o fenômeno de reionização, que ocorreu no início da formação do universo que se tornou o universo que temos hoje". Ele também afirmou: "À medida que fazemos observações adicionais usando o Hubble, esperamos obter uma compreensão muito melhor da maneira como os fótons são ejetados deste tipo de galáxia e os tipos específicos de galáxias que conduzem a reionização cósmica." Ele conclui: "Estas são observações cruciais no processo de voltar no tempo para o universo primitivo."

Detecção de LyC em J1152 + 3400, J1333 + 6246, J1442-0209, J1503 + 3644

Em outubro de 2016, um estudo foi publicado no MNRAS intitulado: "Detecção de vazamento contínuo de alto Lyman de quatro galáxias formadoras de estrelas compactas de baixo redshift". Seus autores são YI Izotov, D. Schaerer, TX Thuan, G. Worseck, NG Guseva, I. Orlitova, A. Verhamme. O resumo afirma: "Seguindo nossa primeira detecção relatada em Izotov et al. (2016) [como acima], apresentamos a detecção de radiação contínua de Lyman (LyC) de quatro outras galáxias formadoras de estrelas compactas observadas com o Espectrógrafo de Origens Cósmicas (COS ) a bordo do Telescópio Espacial Hubble (HST) ".

Este estudo contém os métodos e resultados de Izotov et al. 2016 (a) que se concentrou em uma galáxia, enquanto o artigo acima, Izotov et al. 2016 (b) tem descobertas para quatro galáxias, todas com vazamento de LyC. Quando comparado com outras galáxias locais conhecidas que vazam LyC, conforme listado neste artigo, Izotov et al. 2016 (a & b) dobra o número de vazamentos conhecidos.

Emissão alfa de Lyman

GP Spectra indicando o espalhamento ressonante de fótons Lyα.

Em maio de 2015, os autores Alaina Henry, Claudia Scarlata, Crystal Martin e Dawn Erb publicaram um artigo intitulado: "Lyα Emission from Green Peas: The Role of Circumgalactic Gas Density, Covering and Kinematics". A motivação deste trabalho foi entender porque algumas galáxias têm emissão Lyα e outras não. Uma série de condições físicas nas galáxias regulam a saída desse recurso espectral; portanto, entender sua emissão é fundamentalmente importante para entender como as galáxias se formam e como elas impactam seus arredores intergalácticos.

Henry et al. hipotetizamos que, uma vez que os GPs parecem mais galáxias em redshift = z> 2, e Lyα é comum nesses redshifts, que Lyα seria comum nos GPs também. As observações com o HST usando o COS, como em 'Descrição', provaram que isso era verdade para uma amostra de 10 GPs. Os espectros, mostrados aqui à direita, indicam o espalhamento ressonante de fótons Lyα que são emitidos perto da velocidade zero. A riqueza de dados existentes nos GPs, combinados com os espectros COS, permitiu que Henry et al. para explorar os mecanismos físicos que regulam a saída Lyα. Esses autores concluíram que variações na quantidade de gás hidrogênio neutro, que espalha fótons Lyα, são a causa de um fator de diferença de 10 na produção de Lyα em sua amostra.

O espectro de GP_J1219 (uma imagem que está em 'Descrição') mostra suas medições de fluxo muito fortes quando comparado a outros 9 GPs. Na verdade, apenas GP_J1214 tem um valor próximo ao de J1219. Observe também os picos duplos em alguns GPs e os valores de velocidade das emissões, indicando a entrada e saída de matéria nos GPs.

Artigos de A. Jaskot e MS Oey

Em abril de 2013, os autores A. Jaskot e M. Oey publicaram um artigo no The Astrophysical Journal intitulado "The Origin and Optical Depth of Ionizing Radiation in the" Green Pea "Galaxies". Seis GPs "extremos" são estudados. Usando isso, eles se esforçam para restringir a lista de possibilidades sobre o que está produzindo a radiação ultravioleta e as quantidades substanciais de fótons de alta energia que podem estar escapando dos GPs. Ao tentar observar esses fótons em galáxias próximas, como os GPs, nossa compreensão de como as galáxias se comportavam no início do Universo pode muito bem ser revolucionada. É relatado que os GPs são candidatos interessantes para ajudar os astrônomos a compreender um marco importante no desenvolvimento do cosmos há 13 bilhões de anos, durante a época da reionização .

Em fevereiro de 2014, os autores A. Jaskot e M. Oey publicaram um relatório de conferência intitulado "A Origem e Profundidade Ótica dos Fótons Ionizantes nas Galáxias da Ervilha Verde". Isso aparecerá em "Massive Young Star Clusters Perto e Distantes: Da Via Láctea à Reionização", baseado na Conferência de Guillermo Haro 2013 . Na publicação, Jaskot e Oey escrevem: "Estamos atualmente analisando observações de IMACS e MagE nos Telescópios Magellan e COS e ACS no Telescópio Espacial Hubble (HST) para distinguir entre WR ( estrela Wolf-Rayet ) e os cenários de ionização de choque e confirmam as profundidades ópticas dos GPs . A ausência de recursos WR nos espectros IMACS mais profundos dá suporte provisório ao cenário de choque, embora os limites de detecção ainda não excluam definitivamente a hipótese de fotoionização WR . "

Physics from the Cardamone 2009 paper

Gráfico mostrando a taxa de formação de estrelas específica plotada contra a massa da galáxia, com os GPs (diamantes roxos) e a Amostra de fusão do Galaxy Zoo (pontos pretos)

Na época em que este artigo foi publicado, apenas cinco Green Peas (GPs) haviam sido fotografados pelo Hubble Space Telescope (HST). Três dessas imagens revelam que os GPs são compostos de aglomerados brilhantes de formação de estrelas e características de baixa densidade superficial indicativas de fusões de galáxias recentes ou em andamento . Essas três imagens HST foram obtidas como parte de um estudo de galáxias ultravioletas locais (UV-luminosas) em 2005. As principais fusões são frequentemente locais de formação estelar ativa e à direita é mostrado um gráfico que traça a taxa de formação de estrelas específica (SFR / Massa da Galáxia) contra a massa da galáxia. Neste gráfico, os GPs são comparados às 3003 fusões do Galaxy Zoo Merger Sample (GZMS). Isso mostra que os GPs têm baixas massas típicas de galáxias anãs e taxas de formação estelar muito mais altas (SFR) quando comparadas ao GZMS. A linha preta tracejada mostra um SFR constante de 10  M / ano (~ 10 massas solares). A maioria dos GPs tem um SFR entre 3 e 30  M / ano (entre ~ 3 e ~ 30 massas solares).

Gráfico mostrando 103 GPs plotados como galáxias Starburst (estrelas vermelhas), objetos de transição (cruzes verdes) ou AGN (diamantes azuis)

GPs são raros. Dos um milhão de objetos que compõem o banco de imagens do GZ, apenas 251 GPs foram encontrados. Depois de ter que descartar 148 desses 251 por causa da contaminação atmosférica de seus espectros estelares , os 103 que sobraram, com a relação sinal-ruído mais alta , foram analisados ​​posteriormente usando o diagnóstico de linha de emissão clássico por Baldwin, Phillips e Terlevich que separa starbursts e núcleos galácticos ativos . 80 foram consideradas galáxias estelares. O gráfico à esquerda classifica 103 GPs de linha estreita (todos com SNR ≥ 3 nas linhas de emissão) como 10 núcleos galácticos ativos (diamantes azuis), 13 objetos de transição (cruzes verdes) e 80 explosões estelares (estrelas vermelhas). A linha sólida é: Kewley et al. (2001) contribuição máxima da explosão estelar (rotulado como Ke01). A linha tracejada é: Kauffmann et al. (2003) separando objetos puramente formadores de estrelas de AGN (rotulado Ka03).

Histograma mostrando [OIII] Eq.Wth. de 10.000 galáxias de comparação (vermelho); 215 Galáxias com luz ultravioleta (azul); GPs (verde)

Os GPs têm uma linha de emissão forte [OIII] quando comparados ao resto de seu continuum espectral. Em um espectro SDSS , isso aparece como um grande pico com [OIII] no topo. O comprimento de onda de [OIII] (500,7 nm) foi escolhido para determinar as luminosidades dos GPs usando largura equivalente (Eq.Wth.). O histograma à direita mostra na escala horizontal a Eq.Wth. de uma comparação de 10.000 galáxias normais (marcadas em vermelho), Galáxias luminosas UV (marcadas em azul) e GPs (marcadas em verde). Como pode ser visto no histograma, o Eq.Wth. dos GPs é muito maior do que o normal para galáxias estelares prolíficas, como Galáxias com luz ultravioleta.

Dentro do Cardamone et al. papel, as comparações são feitas com outras galáxias compactas, nomeadamente Blue Compact Dwarfs Galaxies e UV-luminous Galaxies, a distâncias locais e muito mais altas. Os resultados mostram que os GPs formam uma classe diferente de galáxias do que os anões compactos ultra-azuis, mas podem ser semelhantes aos membros mais luminosos da categoria galáxia anã compacta azul. Os GPs também são semelhantes às galáxias de alto redshift com luz ultravioleta, como Galáxias de quebra de Lyman e emissores alfa de Lyman . Conclui-se que, se os processos subjacentes que ocorrem nos GPs são semelhantes aos encontrados nas galáxias com alto redshift luminoso ultravioleta, os GPs podem ser os últimos remanescentes de um modo de formação estelar comum no início do Universo.

Histograma mostrando valores avermelhados para GPs

Os GPs têm baixos valores de avermelhamento interestelar , conforme mostrado no histograma à direita, com quase todos os GPs tendo E ( B - V ) ≤ 0,25. A distribuição mostrada indica que as regiões emissoras de linhas de GPs formadores de estrelas não são altamente avermelhadas, particularmente quando comparadas com galáxias formadoras de estrelas mais típicas ou em explosão estelar. Este avermelhamento baixo combinado com luminosidade ultravioleta muito alta é raro em galáxias no Universo local e é mais comumente encontrado em galáxias com redshifts mais altos.

Cardamone et al. descrevem os GPs como tendo uma metalicidade baixa, mas que o oxigênio presente é altamente ionizado. O GP médio tem uma metalicidade de log [O / H] + 12 ~ 8,69, que é solar ou sub-solar, dependendo de qual conjunto de valores padrão é usado. Embora os GPs sejam, em geral, consistentes com a relação massa-metalicidade, eles partem dela na extremidade de massa mais alta e, portanto, não seguem a tendência. Os GPs têm uma faixa de massas, mas uma metalicidade mais uniforme do que a amostra em comparação. Essas metalicidades são comuns em galáxias de baixa massa, como as ervilhas.

Um exemplo de espectro GP feito com GANDALF.

Assim como as imagens ópticas do SDSS, as medições da pesquisa GALEX foram usadas para determinar os valores ultravioleta. Esta pesquisa é bem combinada em profundidade e área, e 139 dos 251 GPs amostrados são encontrados no GALEX Versão 4 (GR4). Para 56 dos 80 GPs formadores de estrelas com detecções GALEX, a luminosidade média é de aproximadamente 30.000 milhões (aproximadamente 30.000 milhões de luminosidades solares).

Na compilação do papel Cardamone, a classificação espectral foi feita usando Gas And Absorption Line Fitting (GANDALF). Este sofisticado software de computador foi programado por Marc Sarzi, que ajudou a analisar os espectros do SDSS.

Análise do artigo Cardamone 2009

Esses valores são da Tabela 4, páginas 16–17 de Cardamone 2009 et al., Que mostra os 80 GPs que foram analisados ​​aqui. Os números longos de 18 dígitos são os números de referência do SDSS DR7.

diagrama de cores ri vs. gr para 251 GPs (cruzes verdes), uma amostra de galáxias normais (pontos vermelhos) e todos os quasares (pontos roxos)
  O melhor Ao menos Média Mais próximo da média
Distância z = 0,348
(587732134315425958)
z = 0,141
(587738947196944678)
z = 0,2583 z = 0,261
(587724240158589061)
Massa 10 10,48  M
(588023240745943289)
10 8,55  M
(587741392649781464)
10 9,48  M 10 9,48  M
(587724241767825591)
Taxa de formação de estrelas 59  M / ano
(587728906099687546)
M / ano
(588018090541842668)
13,02  M / ano 13  M / ano
(588011122502336742)
Luminosidade ([OIII] Eq.Wth.) 238,83 nm
(587738410863493299)
1,2 nm
(587741391573287017)
69,4 nm 67,4 nm
(588018090541842668)
Luminosidade (UV) 36,1 × 10 36 W
(587733080270569500)
1,9 × 10 36 W
(588848899919446344)
12,36 × 10 36 W 12,3 × 10 36 W
(588018055652769997)

A seleção de cores foi feita usando a diferença nos níveis de três filtros ópticos , a fim de capturar estes limites de cor: ur ≤ 2,5 (1), ri ≤ -0,2 (2), rz ≤ 0,5 (3), gr ≥ ri + 0,5 (4), ur ≥ 2,5 (rz) (5). Se o diagrama à direita (um dos dois no papel) for examinado, a eficácia dessa seleção de cores pode ser vista. O diagrama de cores mostra ~ 100 GPs (cruzes verdes), 10.000 galáxias de comparação (pontos vermelhos) e 9.500 quasares de comparação (estrelas roxas) em redshifts semelhantes aos GPs. As linhas pretas mostram como essas figuras estão no diagrama.

Comparar um GP com a Via Láctea pode ser útil ao tentar visualizar essas taxas de formação de estrelas. Um GP médio tem uma massa de ~ 3.200 milhões de M (~ 3.200 milhões de massas solares). A Via Láctea (MW) é uma galáxia espiral e tem uma massa de ~ 1.125.000 milhões de M (~ 1.125.000 milhões de massas solares). Portanto, o MW tem massa de ~ 390 GPs.

A pesquisa mostrou que o MW converte ~ 2  M / ano (~ 2 massas solares por ano) de meio interestelar em estrelas. Um GP médio converte ~ 10  M / ano (~ 10 massas solares) de gás interestelar em estrelas, o que é ~ 5 vezes a taxa do MW.

Uma das maneiras originais de reconhecer os GPs, antes do envolvimento da programação SQL , era por causa de uma discrepância sobre como o SDSS os rotulava no Skyserver. Dos 251 da amostra GP original que foram identificados pelo pipeline espectroscópico SDSS como tendo espectros de galáxias, apenas 7 foram direcionados pela alocação de fibra espectral SDSS como galáxias, ou seja, 244 não foram.

Artigos de R. Amorin, JM Vilchez e E. Perez-Montero

Em junho de 2010, os autores R. Amorín, E. Pérez-Montero e JM Vílchez publicaram um artigo nas cartas do The Astrophysical Journal intitulado "Sobre as Abundâncias Químicas de Oxigênio e Nitrogênio e a Evolução das Galáxias da" Ervilha Verde ", que contesta as metalicidades calculado no original Cardamone et al. Artigo GPs Amorin et al. usam uma metodologia diferente de Cardamone et al. para produzir valores de metalicidade mais de um quinto (20%) dos valores anteriores (cerca de 20% solar ou um quinto solar) para os 80 GPs 'starburst'. Esses valores médios são log [O / H] + 12 ~ 8,05, o que mostra um claro deslocamento de 0,65dex entre os valores dos dois papéis. Para esses 80 GPs, Amorin et al., Usando um método direto, em vez de métodos de linha forte como usado em Cardamone et al., Calculam as propriedades físicas, bem como as abundâncias iônicas de oxigênio e nitrogênio . Esses metais poluem o hidrogênio e o hélio, que constituem a maioria das substâncias presentes nas galáxias. Como esses metais são produzidos em supernovas , quanto mais recente for uma galáxia, menos metais ela terá. Como os GPs estão no Universo próximo ou recente, eles deveriam ter mais metais do que galáxias em um momento anterior.

Razão de abundância N / O vs. O / H

Amorin et al. descobriram que a quantidade de metais, incluindo a abundância de nitrogênio, são diferentes dos valores normais e que os GPs não são consistentes com a relação massa-metalicidade, conforme concluído por Cardamone et al. Esta análise indica que os GPs podem ser considerados como verdadeiras galáxias pobres em metais. Eles então argumentam que essa sub-abundância de oxigênio se deve a um recente influxo de gás induzido por interação, possivelmente acoplado a uma perda seletiva de gás rico em metal impulsionada por ventos de supernovas e que isso pode explicar suas descobertas. Isso sugere ainda que os GPs provavelmente têm vida muito curta, pois a intensa formação de estrelas neles enriqueceria rapidamente o gás.

O / H vs. massa estelar

Em maio de 2011, R.Amorin, JMVilchez e E.Perez-Montero publicaram um artigo de procedimento de conferência intitulado "Desvendando a Natureza das Galáxias da" Ervilha Verde ". Nele, eles revisam os resultados científicos recentes e anunciam um futuro artigo sobre suas observações recentes no Gran Telescopio Canarias . Este artigo também é um relatório modificado de uma apresentação no Joint European and National Astronomy Meeting (JENAM) 2010. Eles concluíram que os GPs são uma população genuína de galáxias starburst pobres em metal, luminosas e muito compactas. Entre os dados, cinco gráficos ilustram as descobertas feitas por eles. Amorin et al. use massas calculadas por Izotov, em vez de Cardamone. As metalicidades que Amorin et al. use concordar com as descobertas de Izotov, ou vice-versa, ao invés de Cardamone.

O primeiro gráfico (à esquerda; fig.1 no papel) traça a relação de abundância de nitrogênio / oxigênio vs. oxigênio / hidrogênio. O histograma 2D das galáxias que formam estrelas do SDSS é mostrado em escala logarítmica, enquanto os GPs são indicados por círculos. Isso mostra que os GPs são pobres em metais.

N / O vs. massa estelar

O segundo gráfico (à direita; fig.2 no papel) traça O / H vs. massa estelar. O histograma 2D de SDSS SFGs é mostrado em escala logarítmica e seu melhor ajuste de probabilidade é mostrado por uma linha sólida preta. O subconjunto de 62 GPs é indicado por círculos e seu melhor ajuste linear é mostrado por uma linha tracejada. Para comparação, também mostramos o ajuste quadrático apresentado em Amorin et al. 2010 para a amostra completa de 80 GPs. SFGs em z ≥ 2 por Erb et al. também são mostrados por asteriscos para comparação.

Magnitude absoluta O / H vs. B-band (rest-frame)

O terceiro gráfico (à esquerda; fig.3 no papel) traça N / O vs. massa estelar. Símbolos como na fig.1.

Fração de massa de gás v. Metalicidade

O quarto gráfico (à direita; fig.4 no papel) traça a magnitude absoluta O / H vs. B-band (rest-frame). O significado dos símbolos é indicado. As distâncias usadas no cálculo (extinção corrigida) magnitudes absolutas foram, em todos os casos, calculadas usando redshifts espectroscópicos e os mesmos parâmetros cosmológicos. A linha tracejada indica o ajuste para as galáxias HII na Relação Luminosidade-Metalicidade (MZR) dada por Lee et al. 2004.

O quinto gráfico (à esquerda; fig.5 no papel) representa a fração de massa do gás vs. metalicidade. Linhas diferentes correspondem a modelos de caixa fechada com rendimentos diferentes, conforme indicado na legenda. Círculos abertos e preenchidos são GPs que estão acima e abaixo do ajuste de seu MZR. Os diamantes são valores para as mesmas galáxias Wolf-Rayet da Fig. 4.

Espectrofotometria GTC-OSIRIS

Em fevereiro de 2012, os autores R. Amorin, E. Perez-Montero, J. Vilchez e P. Papaderos publicaram um artigo intitulado "A história da formação estelar e o conteúdo de metal das" Ervilhas Verdes ". Nova espectrofotometria GTC-OSIRIS detalhada de três galáxias "em que apresentavam os resultados das observações realizadas no Gran Telescopio Canarias do Observatório Roque de los Muchachos . Eles reúnem imagens de banda larga profunda e espectroscopia de fenda longa de 3 GPs usando equipamento de alta precisão.

Suas descobertas mostram que os três GPs apresentam extinção relativamente baixa , baixa abundância de oxigênio e altas taxas de nitrogênio para oxigênio. Também relatadas são as assinaturas claras de estrelas Wolf-Rayet , das quais uma população é encontrada (entre ~ 800 e ~ 1200). Uma combinação de modelos de síntese populacional e evolucionária sugere fortemente uma história de formação dominada por explosões estelares. Esses modelos mostram que esses três GPs atualmente passam por uma grande explosão estelar produzindo entre ~ 4% e ~ 20% de sua massa estelar. No entanto, como esses modelos indicam, são galáxias antigas que formaram a maior parte de sua massa estelar há vários bilhões de anos. A presença de estrelas velhas foi verificada espectroscopicamente em uma das três galáxias pela detecção de magnésio . Fotometria de superfície, usando dados do arquivo do Telescópio Espacial Hubble, indica que os três GPs possuem um envelope de baixo brilho de superfície exponencial (veja Galáxia de baixo brilho de superfície ). Isso sugere que os GPs são identificáveis ​​com episódios importantes na história de montagem de galáxias anãs compactas azuis locais.

As três galáxias são (usando referências do SDSS):

  • 587724199349387411
  • 587729155743875234
  • 587731187273892048

Comparação com galáxias compactas luminosas

Em fevereiro de 2011, Yuri Izotov, Natalia Guseva e Trinh Thuan publicaram um artigo intitulado "Green Pea Galaxies and Cohorts: Luminous Compact Emission-Line Galaxies in the Sloan Digital Sky Survey", examinando os GPs e comparando-os a um conjunto maior de 803 Luminous Galáxias compactas (LCGs). Eles usam um conjunto diferente de critérios de seleção de Cardamone et al. São eles: a) uma alta luminosidade corrigida para extinção> 3x10 ^ 40 Ergs s ^ -1 da linha de emissão beta de hidrogênio; (ver série espectral de hidrogênio ) b) uma largura equivalente alta superior a 5 nm; c) um forte comprimento de onda [OIII] na linha de emissão de 436,3 nm, permitindo a determinação precisa da abundância; d) uma estrutura compacta em imagens SDSS; ee) uma ausência de características espectroscópicas de núcleos galácticos ativos óbvios .

Suas conclusões (abreviadas) são:

  1. As galáxias selecionadas têm redshifts entre 0,02 e 0,63, uma faixa igual ou maior que um fator de 2 quando comparada aos GPs. Eles descobriram que as propriedades de LCGs e GPs são semelhantes às galáxias anãs compactas azuis. Explicando como as cores das galáxias da linha de emissão mudam com a distância usando o SDSS, eles concluem que os GPs são apenas subamostras dentro de uma faixa estreita de redshift de sua amostra LCG maior.
  2. Embora não houvesse limites superiores nas luminosidades beta de hidrogênio, foi descoberto que havia um mecanismo de "auto-regulação" que ligava os LCGs a um limite de ~ 3x10 ^ 42 Ergs s ^ -1.
  3. No comprimento de onda [OIII] relação 500,7 nm para hidrogênio beta vs. [NII] relação comprimento de onda 658,3 nm para hidrogênio alfa, LCGs ocupam a região, no diagrama de diagnóstico, de galáxias formadoras de estrelas com a maior excitação. No entanto, alguns núcleos galácticos ativos também se encontram nesta região no diagrama de diagnóstico.
  4. As abundâncias de oxigênio 12 + log O / H em LCGs estão na faixa de 7,6-8,4 com um valor médio de ~ 8,11, confirmando a análise de Amorin et al. De um subconjunto de GPs. Esta faixa de abundância de oxigênio é típica das Anãs Compactas Azuis de baixa luminosidade próximas. Esses resultados mostram que o original Cardamone et al. a abundância média de oxigênio de 12 + log O / H = ~ 8,7 é superestimada, pois um método empírico diferente foi originalmente usado, em vez do método direto de Amorin et al. e Izotov et al. Não há dependência da abundância de oxigênio no redshift.
  5. No diagrama de luminosidade-metalicidade (fig. 8 no papel), LCGs são deslocados em ~ 2 magnitudes mais brilhantes quando comparados com galáxias de linha de emissão próximas. LCGs formam uma relação luminosidade-metalicidade comum, como para as galáxias mais ativamente formadoras de estrelas. Alguns LCGs têm abundância de oxigênio e luminosidades semelhantes às galáxias de quebra de Lyman (LBGs), apesar de redshifts muito mais baixos, permitindo assim o estudo de LBGs por meio de LCGs.

Detecção de rádio

Em fevereiro de 2012, os autores Sayan Chakraborti, Naveen Yadav, Alak Ray e Carolin Cardamone publicaram um artigo intitulado "Detecção de Rádio de Ervilhas Verdes: Implicações para Campos Magnéticos em Galáxias Jovens" que trata das propriedades magnéticas dos GPs. Nele, eles descrevem observações que produziram alguns resultados inesperados levantando questões intrigantes sobre a origem e evolução do magnetismo em galáxias jovens. As idades são estimadas olhando para a formação de estrelas que os GPs estão atualmente em andamento e, em seguida, estimando a idade da explosão estelar mais recente. GPs são galáxias muito jovens, com modelos das populações estelares observadas indicando que elas têm cerca de 10 ^ 8 (cem milhões) de anos (1/100 da idade da Via Láctea ). Há alguma dúvida se todos os GPs começaram a partir da mesma explosão estelar ou se várias explosões estelares aconteceram (populações estelares muito mais antigas estão ocultas, pois não podemos ver a luz delas).

Usando dados do Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) e observações de arquivo do Very Large Array de Karl G. Jansky (VLA), Chakraborti et al. produziu um conjunto de resultados que são baseados em torno da detecção VLA FIRST de fluxo empilhado de 32 GPs e três observações de baixa frequência de 3 horas do GMRT que visavam os três candidatos mais promissores que tinham fluxos esperados no nível de mili- Jansky (mJy) .

Chakraborti et al. descobrir que os três GPs observados pelo GMRT têm um campo magnético de B ~ 39 μ G e, mais geralmente, uma figura maior do que B ~ 30μG para todos os GPs. Isso é comparado a uma figura de B ~ 5μG para a Via Láctea . O presente entendimento é do crescimento do campo magnético baseado na amplificação dos campos de sementes pela teoria do dínamo e sua ação ao longo da vida de uma galáxia. As observações dos GPs desafiam esse pensamento.

Dadas as altas taxas de formação de estrelas dos GPs em geral, espera-se que eles hospedem um grande número de supernovas . As supernovas aceleram os elétrons a altas energias, perto da velocidade da luz, que podem então emitir radiação síncrotron em frequências do espectro de rádio .

Veja também

Referências

links externos