M59-UCD3 e M85-HCC1 sono due galassie nane ultra-compatte (UCD, Ultra-Compact Dwarf).
La prima è duecento volte più piccola della Via Lattea ed ha una densità stellare diecimila volte superiore a quella in prossimità del nostro quartiere galattico; la seconda è ancora più ricca, con una densità di circa un milione di volte maggiore.

Glassie UCD M59-UCD3 e  M85-HCC1

Credit: A. Romanowsky (SJSU), Subaru, Hubble Legacy Archive

Lo studio è stato condotto da Michael Sandoval e Richard Vo, analizzando i dati raccolti dello Sloan Digital Sky Survey, dal Subaru Telescope e dal Telescopio Spaziale Hubble, combinati con le analisi spettroscopiche dello spettrometro Goodman del Southern Astrophysical Research Telescope (SOAR), all'Osservatorio di Cerro, in Cile, sul Cerro Tololo.

"I sistemi stellari ultracompatti come questi sono facili da trovare quando sai cosa cercare. Tuttavia, sono stati trascurati per decenni perché nessuno immaginava esistessero tali oggetti. Erano nascosti in piena vista", ha detto Vo. "Quando abbiamo scoperto un UCD casualmente, abbiamo deciso di cercarne altri".

La natura e l'origine delle galassie nane ultra-compatte rimane ancora poco chiara: si ritiene siano i resti di galassie normali, inghiottite in parte da un processo che deve aver rimosso le zone esterne meno affollate, lasciando i densi centri galattici.
"Uno dei migliori indizi è che alcune ospitano buchi neri supermassicci", fa notare Sandoval, proprio come i nuclei delle galassie più grandi. "Questo è plausibile", ha aggiunto, "perché le UCD si trovano nei pressi di galassie normali che avrebbero potuto dare il via al processo di stripping".

Un'altra prova è la grande abbondanza di elementi pesanti: dato che più la galassia è grande e più è efficiente la produzione di questi elementi, elevati contenuti di metalli potrebbero indicare che in ogine erano strutture molto più estese.

L'animazione mostra il processo di formazione di una galassia nana ultra-compatta.

Ora, il giovane team cercherà di verificare queste teorie cercando di identificare un eventuale buco nero al centro di M59-UCD3.

Hiding in plain sight: record-breaking compact stellar systems in the Sloan Digital Sky Survey [abstract]

Motivated by the recent, serendipitous discovery of the densest known galaxy, M60-UCD1, we present two initial findings from a follow-up search, using the Sloan Digital Sky Survey, Subaru/Suprime-Cam and Hubble Space Telescope imaging, and SOuthern Astrophysical Research (SOAR)/Goodman spectroscopy. The first object discovered, M59-UCD3, has a similar size to M60-UCD1 (half-light radius of r_h ~ 20 pc) but is 40% more luminous (M_V ~ -14.6), making it the new densest-known galaxy. The second, M85-HCC1, has a size like a typical globular cluster (GC; r_h ~ 1.8 pc) but is much more luminous (M_V ~ -12.5). This hypercompact cluster is by far the densest confirmed free-floating stellar system, and is equivalent to the densest known nuclear star clusters. From spectroscopy, we find that both objects are relatively young (~9 Gyr and ~3 Gyr, respectively), with metal-abundances that resemble those of galaxy centers. Their host galaxies show clear signs of large-scale disturbances, and we conclude that these dense objects are the remnant nuclei of recently accreted galaxies. M59-UCD3 is an ideal target for follow-up with high-resolution imaging and spectroscopy to search for an overweight central supermassive black hole as was discovered in M60-UCD1. These findings also emphasize the potential value of ultra-compact dwarfs and massive GCs as tracers of the assembly histories of galaxies.

 

Press release:
- http://www.noao.edu/news/2015/pr1504.php