2008.09.19. - Új eredmény a Tejútrendszer forgásáról

A nyolc cefeida típusú változócsillag radiális sebességének nagyon pontos mérésén alapuló eredmény szerint a Tejútrendszer forgása kevésbé bonyolult, mint ahogyan eddig gondoltuk.

Henrietta Swan Leavitt 1912-ben fedezte fel, hogy az ún. cefeida típusú pulzáló változócsillagok esetében szoros kapcsolat van a csillagok abszolút fényessége és pulzációs periódusa között. Mivel e két mennyiség közül az utóbbi viszonylag könnyen mérhető, az ún. periódus-fényesség reláció alapján meghatározható ezen csillagok abszolút fényessége, ezáltal pedig a távolságuk is. Emiatt a cefeidák a legfontosabb távolságindikátorok közé tartoznak, szokták őket - más objektumokkal egyetemben - sztenderd gyertyáknak is nevezni. A radiális sebességek mérésével kombinálva azonban nem csak az őket tartalmazó extragalaxisok távolságának meghatározására alkalmasak, de nagyon jól használhatók a Tejútrendszer rotációjával kapcsolatos vizsgálatokban is.

A radiális sebességek eloszlása azonban egy furcsa dolgot mutatott. A Galaxis rotációs sebességének levonása után a közeli cefeidák esetében egy körülbelül 2 km/s nagyságú, a Nap irányába mutató maradéksebesség jelentkezett, azaz úgy tűnt, mintha a közvetlen kozmikus környezetünkben minden cefeida - igaz, csak viszonylag kis sebességgel - a Naprendszer felé mozgott volna. A jelenségről évtizedekre visszamenő vita zajlott a szakemberek között: vajon tényleg valódi effektusról van-e szó, vagy az észlelt maradéksebességek csak a cefeidák légkörében zajló mozgásokkal vannak kapcsolatban.

Fantáziarajz a Nap tejútrendszerbeli környezetéről. Az ábrán fehérrel jelölve feltüntették a környék néhány fényes csillagát, míg a kék szín a nyolc vizsgált cefeidát azonosítja. A Tejútrendszer forgásának - melyet a nagy vörös nyíl mutat - figyelembe vétele után sokáig úgy tűnt, hogy a cefeidáknak van egy körülbelül 2 km/s nagyságú, a Nap irányába mutató maradéksebessége, melyeket az ábrán (nem arányosan) kék nyilak jeleznek. Ezek tipikusan két nagyságrenddel kisebbek, mint a Galaxis rotációs sebessége. Az új mérések szerint ezek a sebességek azonban nem a Tejútrendszer forgásával, hanem a cefeidák légkörében zajló mozgásokkal vannak kapcsolatban, így a kék nyilak által jelölt mozgások nem valóságosak.
[European Southern Observatory]

Nicolas Nardetto (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn) és munkatársai 8 közeli cefeidát vizsgáltak az ESO 3,6 méteres távcsövére szerelt HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planetary Searcher) spektrográffal. Jelenleg ez a műszer képes legpontosabban radiális sebességeket mérni, s mint ahogyan a neve is mutatja, általában exobolygók keresésére használják, de természetesen alkalmas egyéb, radiális sebességekkel összefüggő asztrofizikai probléma vizsgálatára is.

A HARPS segítségével végzett mérések alapján Nardetto és kollégái úgy találták, hogy a vizsgált nyolc közeli cefeida esetében a maradéksebességek oka majdnem biztosan a csillagok atmoszférájában zajló mozgásokban keresendő, azaz nem a Galaxis forgásával összefüggő effektusról van szó. Ha az eredmény általánosítható a többi cefeida típusú változócsillagra is, akkor Nardetto szerint a Tejútrendszer rotációja minden bizonnyal tengelyszimmetrikus és kevésbé bonyolult, mint ahogyan eddig gondoltuk.

Az eredményeket részletező szakcikk egy sorozat harmadik részeként az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ESO 30/08 - Science Release
• arXiv:0804.1331v1 [astro-ph]