Looking through the neutral hydrogen glasses: the hidden population and clustering of gas-rich dwarf galaxies
Optische waarnemingen missen een aanzienlijke hoeveelheid dwergstelsels
Dwergstelsels, gedefinieerd als stelsels met ten minste tien keer minder sterrenmassa dan de Melkweg, vormen de meest voorkomende populatie van sterrenstelsels in het heelal. Desondanks wijken hun waargenomen eigenschappen vaak af van theoretische verwachtingen, waardoor zij tot de minst begrepen klassen van sterrenstelsels behoren. In haar proefschrift onderzoekt Barbara Siljeg de diversiteit en clustering van dwergstelsels aan de hand van waarnemingen van een emissielijn van neutraal waterstof (HI) in hun interstellaire gas. In tegenstelling tot traditionele optische surveys, die afhankelijk zijn van sterlicht, kan HI ook worden gedetecteerd in optisch zwakke en diffuse stelsels, waardoor dwergstelsels kunnen worden geïdentificeerd ongeacht de verdeling van hun sterren.
Siljeg laat zien dat via HI gedetecteerde dwergstelsels bij een gegeven sterrenmassa systematisch groter zijn dan stelsels die in optische surveys worden gevonden, en dat ultra-diffuse sterrenstelsels—grote maar extreem lichtzwakke systemen—op natuurlijke wijze deel uitmaken van de normale dwergstelselpopulatie. Dit geeft aan dat optische waarnemingen een aanzienlijk deel van de dwergstelselpopulatie missen. Siljeg toont verder aan dat interacties tussen dwergstelsels vaker voorkomen dan eerder werd afgeleid uit optische studies en een significante invloed kunnen hebben op hun stervormingsactiviteit. Daarnaast onthult ze een zwakke stellaire tegenhanger van een eerder geïdentificeerde HI-bron die werd beschouwd als een kandidaat-donker stelsel, wat aantoont dat sommige ogenschijnlijk sterloze systemen in werkelijkheid verre of extreem lichtzwakke dwergstelsels kunnen zijn. Samen tonen deze resultaten aan dat waarnemingen van gas een completer beeld geven van het lage-massaregime van het heelal en bijdragen aan het verfijnen van modellen voor sterrenstelselvorming en -evolutie.
Barbara Siljeg voerde haar onderzoek uit aan het Kapteyn Institute for Astronomy, met financiering van ASTRON.