豌豆星系

豌豆星系，也稱為豌豆或綠豌豆，是一種有著異乎平常的恆星形成比率，可能是新型別的明亮藍緻密星系。豌豆星系是因為史隆數位巡天 (SDSS) 得到的影象都是體積小且呈現淡綠色外觀而得名的。豌豆星系是在2007年由天文學的線上自願工作者在星系動物園 (GZ) 計畫中首度發現。星系動物園的創辦者與奠基人之一，Kevin Schawinski說："這是真正的公民科學計畫……它是如何從事科學研究的新方法產生結果的一個偉大例子，否則不會有可能的。"描述.豌豆星系是緻密的富氧發射線星系 (ELG)，從這些來自氧的譜線測得的紅移"z"=0.112和0.360之間。這些低質量星系的大小有個上限值，沒有一個的直徑大於 ，並且在它們所駐留的環境中，密度也只有正常星系的三分之二。一個星暴的豌豆平均紅移"z" = 0.258，質量大約是30億6000萬太陽質量，每年的恆星誕生率是13太陽質量，OIII的等效寬度為69.4奈米，並且是低金屬量。它們有很強的500.7奈米OIII發射譜線， O++或雙電離氧是可見光譜中的禁線，只可能在非常低密度的情況下出現。豌豆星系是有史以來發現的最活躍的恆星形成星系。將豌豆星系和銀河系比較，可以很有效的視覺化處理恆星形成的速率。銀河系視一個棒渦星系，擁有5,800億"M"☉。根據ESA和NASA的研究，每年形成的恆星只有4"M"☉，而豌豆星系平均只有31億6,200萬"M"☉，所以，銀河系的質量接近豌豆星系的175倍。但是，豌豆星系每年約有13 "M"☉的星際氣體形成恆星，這是銀河系的3.25倍。如果再比較豌豆星系和銀河系的質量，豌豆星系形成恆星的效率將高達銀河系的568倍。豌豆星系存在的時間在宇宙只有現在年齡四分之三的時期，可以提供宇宙早期星系的形成和演化線索。阿莫在2012年2月出版的GTC論文中指出，現在認為綠色的豌豆星系是老星系，形成於數十億年前，比多數大質量的星系早了幾十億年。從光譜研究中已經確認在GTC研究的三個星系中，其中之一存在著老恆星。Schawinski說："這些星系存在於早期的宇宙中是正常的，但是隻是我們到現在才看見這些活躍星系，瞭解綠豌豆星系可能會告訴我們一些早期宇宙中，有關於恆星如何形成和星系是如何的演變。"發現的歷史.2007年至2010年.星系動物園是於2007年7月開展的一個線上專案，其目的為分析100萬個星系來研究星系型態學。2007年7月，就在GZ計畫開始後的幾天，在網路論壇上就出現Hanny Van Arkel張貼的"給豌豆一個機會"的言論，並張貼了幾個不同的綠色天體。開始時以為這只是一種幽默，但到了2007年12月，已經很明確的認為這些不尋常的天體是一種不同類的星系。這些"豌豆星系"在SDSS中的影像都是無法解析的綠色天體。這是因為這些豌豆有一個非常高能量，是高度電離的氧離子的發射譜線，SDSS的複合材料增加了它們在"r"頻帶的顏色亮度，或是光度，並且取代了另外兩個"g"和"i"頻帶的顏色，而"r"頻帶在SDSS的影像中是綠色的。2008年7月，Enthusiasts開始自稱這些是"豌豆軍團"，蒐集了百餘種這樣的豌豆，最後一起放置在Carolin Cardamone於2008年7月成立的thread論壇。這些蒐集，一旦被確認，就可提供在星系動物園百萬個星系的資料庫中檢索，最後共有251個綠豌豆的樣本。在2009年7月，MNRAS刊登了一篇標題為"星系動物園的綠豌豆：發現恆星形成極端緻密的星系" (Cardamone et al. 2009：Galaxy Zoo Green Peas: Discovery of A Class of Compact Extremely Star-Forming Galaxies)的論文 (e.g.)。在這篇論文中，認可了10名星系動物園的自願工作者對綠豌豆的研究做出了特別重大的貢獻。他們是：Elisabeth Baeten、Gemma Coughlin、Dan Goldstein、Brian Legg、Mark McCallum、Christian Manteuffel、Richard Nowell、Richard Proctor、Alice Sheppard和Hanny Van Arkel。他們感謝"給豌豆一個機會"。引用自ADS資料庫2009MNRAS.399.1191C (Cardamone 2009)。在2010年4月，一封以信函呈現的論文發表在天文物理期刊上，署名的是R. Amorin、E. Perez-Montero和J. Vilchez，探討了80個星暴豌豆的金屬量豐度問題。在2010年12月，Yuri Izotov、Natalia Guseva和Trinh Thuan在天文物理期刊上發表了另一篇論文，它們爭辯豌豆星系是稀有的星系，還是已知的光度緻密星系的一個子分類。2011年.在2011年5月，R. Amorin、R. Perez-Montero和J.Vilchez發表了他們對豌豆星系研究的'會議流程'。在此出版物中，他們宣佈已經使用加那利大型望遠鏡的OSIRIS成像儀和攝譜儀進行了一系列的觀測，有關於他們的研究和即將發表的論文。這些觀測將對豌豆星系的演化狀態提出新的見解。尤其是，"我們將能夠看到豌豆星系的擴充套件，老的恆星族群隱沒、年輕恆星的星暴，像大多數藍緻密星系中那些佔主導地位的大質量恆星"。在2011年10月，Sayan Chakraborti、Naveen Yadav、Carolin Cardamone和Alak Ray 發表了一篇標題為"綠豌豆的電波檢測：對年輕星系磁場的影響(Radio Detection of Green Peas: Implications for Magnetic Fields in Young Galaxies)"。在這篇論文中，使用了來自巨米波電波望遠鏡 (GMRT) 的新資料，基於對綠豌豆的各種觀測描述了周圍的磁場。他們的研究顯示，三個非常年輕的星暴星系有著比銀河系更大的磁場。這與當前的理解，星系隨著時間的推移逐漸建立其磁場，有所矛盾。在2012年，可以使用來自甚大天線陣 (VLA) 的新資料，將注意力集中在這三個豌豆星系上，得到有關極性和完整的光譜索引資料。在2011年11月，Y.I. Izotov、N.G. Guseva、K.J. Fricke和C. Henkel在天文和天文物理期刊上發表了標題為"在SDSS的廣域紅外線巡天探測衛星 ( WISE) 發現熱塵埃發射和星系形成星系 (Star-forming galaxies with hot dust emission in the SDSS discovered by the Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE)"。在這篇論文，他們發現4個星系在3.4μm (W1) 和4.6μm (W2) 有非常紅的顏色。這意味著在這些星系中的塵埃有1000K的溫度。這4個星系都是綠豌豆，並是得已知具有這種特徵的星系數量激增一倍以上。2012年.在2012年1月，L.S. Pilyugin、J.M. Vilchez、L.Mattsson和T.X. Thuan在MNRAS發表一篇論文，標題為："從整體的SDSS發射譜線測量豐度：探索具有高N/O比率的天體 (Abundance determination from global emission-line SDSS spectra: exploring objects with high N/O ratios)"。在此處，他們從星系全體輻射的SDSS光譜使用 (1) 電子溫度法和 (2) 兩條最近的強線校準：O/N和S/N校準。以三套物件進行比較：富含氫成份的星雲、281 SDSS星系和Cardamone等人探測到含有[OIII]-4363 極光線的綠豌豆星系。圍繞在其間的問題是有多少圍繞著豌豆的星雲會影響到光譜，和造成綠豌豆這樣的結果。經由使用有效的方法和分析這三個天體金屬量的比較，他們的結論是：在一些綠豌豆星系得到的高氮-氧比率，可能是因為它們的SDSS光譜事實上是與一些具有不同物理性質 (如金屬量) 的星雲混合的光譜。然而，那些最熱的綠豌豆星系，他們看起來像矮星系，這樣的解釋就似乎是似是而非了。它們似乎只研究了這些星系的HII區，而這些星系具有的分散性豐度比一般的矮星系高出許多。在2012年1月，S.A. Hawley在太平洋天文學會也發表了一篇論文，標題為："綠豌豆星系的恆星形成豐度"。在這篇論文，前美國太空人史蒂夫·霍利比較了以前有關於綠豌豆金屬量的結果。霍利使用不同的方法校準和比較，解釋不同的結果。主要是來自Cardamone和Amorin等人，但有些來自Izotov等人，並建議這些論文的研究結果之間的各種差異可能是甚麼原因。他還認為這種細節是沃爾夫–拉葉星造成氣體電離所貢獻的，同時那些發射譜線給了這些星系最準確的結果。它的結論寫道："從綠碗豆延伸的校準不同於那些一般可使用的，對於像綠碗豆與極端高度電離源這樣的恆星形成星系，被發現是更常見的。"在2012年2月，R. Amorin、E. Perez-Montero、J.M. Vilchez和P. Papaderos發表了一篇名為"The Star Formation History and Metal Content of the 'Green Peas'. New Detailed GTC-OSIRIS spectrophotometry of Three Galaxies"的論文。他們使用安裝在羅克德洛斯埃天文臺10.4 m GTC。在2012年7月，authors R. Amorín、J. M. Vílchez、G. Hägele、V. Firpo、E. Pérez-Montero和P. Papaderos幾位作者在astro-ph發表了一篇新論文，題目為"在緻密、快速組合恆星形成星系中複雜的氣體動力學有著超過500公里/秒的相對速度。在2012年9月， S. Parnovsky、I. Izotova和Y. Izotov在"天文物理和太空學"的期刊上發表了標題為"Hα和紫外線光度在大光度緻密星系的大量樣本的恆星形成率。在一個較大的LCGs集團內，包括綠豌豆，發現的SFR大約是每年110太陽質量。2016年.在2016年5月，Miranda C. P. Straub在開放獲取()發表了一篇公民科學的研究論文－理論與實踐的召喚”給公民科學家們一個機會：志願者的研究領導科學發現”。摘要提綱：’’發現一種被稱為豌豆星系的星系：由志願者完成的科學工作。這個獨特的情況產生於稱為星系動物園的科學群眾資源網站。在2016年4月，Yang等人發表了"綠豌豆星系揭露萊曼α。論文結果表示低H1列密度和低豐度是萊曼α逃逸的必要條件。"總之，GPs提供一個無與倫比的機會來研究萊曼α輻射的萊曼α逃逸。