Kääpiögalaksien ominaisuuksien vertailu galaksiryhmissä ja niiden ulkopuolella

Abstract

Galaksien evoluutio on ollut tähtitieteilijöiden yksi keskeisimmistä tutkimusalueista viimeisen sadan vuoden ajan. Kaikkia galaksien evoluutioon vaikuttavia prosesseja ei vieläkään tunneta täysin, minkä takia galaksitutkimus on tähtitieteen hyvin olennainen tutkimuskohde. Esimerkiksi James Webb –avaruusteleskoopin viime vuosien havainnot kaukaisista galakseista ovat haastaneet aiemmat käsitykset galaksien synnystä, mikä on luonut tarpeen tutkia galaksien evoluutiota tarkemmin.

Vain pieni osa maailmankaikkeuden galakseista on kirkkaita ja massiivisia galakseja. Esimerkiksi tarkasteltaessa avaruusteleskooppi Hubblen datasta muodostettuja galaksien absoluuttisia kirkkausjakaumia havaitaan galaksien määrän kasvavan voimakkaasti tarkasteltavan kirkkausvälin pienetessä. Suurin osa galakseista onkin kääpiögalakseja, jotka ovat massaltaan pieniä (M ≤ 10⁹ M⊙) ja pintakirkkaudeltaan hyvin himmeitä. Näiden havaitseminen on huomattavasti hankalampaa, minkä vuoksi galaksien tarkkaa lukumäärää maailmankaikkeudessa on ollut vaikea määrittää.

Arviot galaksien lukumäärästä ovat perustuneet muun muassa Hubblen Ultra Deep Field -kartoitukseen, jossa näkyy jopa 10 000 galaksia. Kartoituksen perusteella on voitu arvioida, että galakseja voisi olla maailmankaikkeudessa noin 200 miljardia. Vuonna 2016 joukko tähtitieteilijöitä kuitenkin arvioi artikkelissa "The evolution of galaxy number density at z < 8 and its implications" (2016), että galaksien määrä voisi olla jopa kymmenkertainen aiempaan arvioon verrattuna. Suurin osa näistä näkymättömistä galakseista on kääpiögalakseja. Niiden runsaus ja alttius massiivisten galaksien ja ympäristön aiheuttamille vuorovesivoimille tekevät niistä hyviä tutkimuskohteita erityisesti ekstragalaktisen ympäristön vaikutusten ymmärtämisessä.

Vertailen tässä tutkielmassa sitä, miten näiden kääpiögalaksien ominaisuudet, kuten pintakirkkaudet ja värit, eroavat galaksiryhmissä ja niiden ulkopuolella olevista kääpiögalakseista. Tutkielman tavoitteena on selvittää, miten kääpiögalaksien ympäristö vaikuttaa niiden evoluutioon ja mitkä tekijät voivat selittää erilaisissa ympäristöissä olevien kääpiögalaksien eroja esimerkiksi niiden morfologiassa ja tähtipopulaatioissa. Olen tehnyt tätä varten omaa analyysia käyttäen Venholan ja Müllerin luomaa kääpiögalaksikatalogia, joka on luotu The Kilo Degree Survey -datan pohjalta.