2009.02.13. - Törpegalaxisok óriási csillagsűrűséggel?

A korai Univerzum törpegalaxisaiban nagyságrendekkel sűrűbben helyezkedhettek el a csillagok, mint a Tejútrendszerben, s ennek következményei magyarázhatják a hiányzó tömegük problémáját is.

A Tejútrendszerben a csillagok közötti átlagos távolság fényévekben mérhető, a hozzánk legközelebbi, a Proxima Centauri is több, mint 4 fényévre van tőlünk. Egy kutatócsoport - vezetője Pavel Kroupa (University of Bonn) - azonban úgy gondolja, hogy a korai Univerzumban ez nem így volt. Különösen nem az ún. ultrakompakt törpegalaxisok (UCDs, Ultra Compact Dwarf galaxies) esetében, melyekben a csoport egyik tagja, Joerg Dabringhausen PhD-hallgató számításai szerint a csillagok akár százszor is közelebb lehettek egymáshoz, mint az ma a Naprendszer környezetében tapasztalható.

Az ultrakompakt törpegalaxisokat 1999-ben fedezték fel. Bár 60 fényév körüli átmérőjük emberi léptékkel mérve óriási, csillagászati értelemben egyáltalán nem számítanak nagynak, a Tejútrendszernél 1-2 ezerszer kisebbek. Az elképzelések szerint igazából a korai Univerzum nagy galaxisai közötti kölcsönhatásoknak, azok ütközéseinek a törmelékei. Furcsamód azonban tömegük egyértelműen nagyobbnak tűnik, mint a csillagaik detektálható sugárzása alapján becsült érték. Az egyik magyarázat a sötét anyag lehetne, erről azonban úgy gondolják, hogy ezekben a törpegalaxisokban semmiképpen sem halmozódhatott fel a szükséges mennyiségben. Kroupa és munkatársai most egy másik lehetőséggel álltak elő.

Az inzertekben két ultrakompakt törpegalaxisnak a Hubble űrteleszkóp által készített képe látható. A háttérkép a Las Campanas Obszervatórium 2,5 méteres Du Pont teleszkópjával készült.
[Michael Drinkwater, University of Queensland; Michael Hilker, University of Bonn]

A kutatók úgy gondolják, hogy valaha minden UCD-ben nagyon nagy volt a csillagsűrűség, köbfényévenként akár 1 millió csillagot is tartalmazhattak, szemben a Nap környezetének 1 csillag/köbfényév átlagával. Dabringhausen szerint egy ilyen törpegalaxis hipotetikus bolygójának szintén hipotetikus megfigyelője számára az éjszakai égbolt ugyanolyan fényes lett volna, mint a Földön a nappali ég. A nagy sűrűség miatt a csillagok elég közel voltak ahhoz, hogy gyakran ütközzenek, összeolvadjanak. Ezáltal sok nagytömegű csillag keletkezett, melyek viszont gyorsan felélték nukleáris üzemanyagukat, s rövid pályafutásukat szupernóvaként fejezték be. Helyükön nagyon sűrű objektumok, neutroncsillagok vagy fekete lyukak maradtak vissza. A sötét anyag helyett tehát Dabringhausen elmélete szerint jobb magyarázat az, hogy az ultrakompakt törpegalaxisok tömegének jó része ezen - szintén - sötét, a földi teleszkópok számára nagyrészt láthatatlan maradványok formájában van jelen.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• RAS PN 09/4 2009.02.12.
• arXiv:0901.0915v1 [astro-ph.GA]