2013.11.05. - Az öregedő galaxismonstrumok idővel elvesztik az étvágyukat

A legtöbb galaxishalmaz közepén általában egy galaxisóriás található, amely mai ismereteink szerint hatalmas tömegét a szomszédos galaxisok bekebelezésével, az úgynevezett galaktikus kannibalizmussal gyűjtötte össze.

Világunkat galaxisok sokasága tölti ki, melyek gravitációsan kötött galaxishalmazokba tömörülnek. A legtöbb halmaz közepén általában egy galaxisóriás található, amely mai ismereteink szerint hatalmas tömegét a szomszédos galaxisok bekebelezésével, az úgynevezett galaktikus kannibalizmussal gyűjtötte össze. A NASA Spitzer űrteleszkópjának, valamint WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) űrszondájának legutóbbi eredményei szerint azonban – az eddigi elképzeléseinktől eltérően – ezeknek a falánk galaxisszörnyetegek a növekedése az idő előrehaladtával lelassul vagyis egyre kevesebb szomszéd galaxist kebeleznek be. Yen-Ting Lin (Academia Sinica, Taiwan) és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy a nagytömegű galaxisok étvágya a legutóbbi 5 milliárd évben lecsökkent és mostanában már nem nagyon növekszik a tömegük. A WISE és a Spitzer eredményei megerősítették, hogy sok dolgot jól értünk ebben a folyamatban, de a leghatalmasabb galaxisok tömegével kapcsolatban valóban vannak még tisztázatlan kérdések.

A galaxishalmazok ezernyi galaxisból épülnek fel, amelyek a legnagyobb halmaztagok körül tömörülnek. Ezeket a legfényesebb halmaztagokat BCG-nek (brightest cluster galaxy) nevezik. Tömegük néhányszor 10-szer nagyobb saját Galaxisunk tömegénél. Növekedésük során bekebelezik a szomszéd galaxisokat és befogják a növekvő galaxishalmaz belseje felé szállingózó, elkóborolt csillagokat is. E folyamat részletes vizsgálata érdekében nagyjából 300 galaxishalmazt tanulmányoztak, amelyek életkorbeli szórása körülbelül 9 milliárd év volt. A legtávolabbi vizsgált galaxishalmazokat abban az állapotban látjuk, amikor az Univerzum még csak 4,3 milliárd éves volt, a legközelebbieket pedig az univerzum 13 milliárdos életkorában figyeltük meg.

A baloldali kép az Abell 2199 galaxishalmazt ábrázolja, melynek 400 millió fényév a távolsága. A jobboldali képen az ISCS 1433.9+3330 jelű, 4,4 milliárd fényév távolságban fekvő halmaz látható.
[NASA/JPL-Caltech/SDSS/NOAO]

Ahhoz, hogy a galaxismonstrumok tömegnövekedését megvizsgáljuk, "népszámlálási" módszerekhez kell folyamodnunk. Így összehasonlíthatjuk a közeli (öregebb) halmazok átlagos tulajdonságait a fiatalabb, távolabbiak átlagával. Noha a WISE és Spitzer egyaránt infravörös tartományban végez megfigyeléseket, eltérő jellemzőik jól kihasználhatók voltak ebben a kutatásban. A Spitzer több részletet lát, mint a WISE, így alkalmasabb a távoli halmazok vizsgálatára. A WISE teljeségbolt-megfigyelő programként viszont nagyobb látómezeje révén alkalmasabb a közeli halmazok leképezésére.

A vizsgálat konkrét eredményei szerint a BCG-k növekedése az elméletileg várt módon zajlott egészen 5 milliárd évvel ezelőttig, vagyis az Univerzum 8 milliárd éves koráig. Ez után viszont a szomszéd galaxisok behabzsolása leállt. Nem tudjuk még, hogy a BCG-k miért veszítették el 5 milliárd évvel ezelőtt az étvágyukat, de úgy tűnik, a jelenlegi elméleteinken még jócskán van pontosítani való.

A meglepő eredmény magyarázatára egy lehetőség lenne az, hogy a nagyon idős halmazokban a vizsgálatok nem képesek kimutatni rengeteg olyan csillagot, amelyek a galaxisütközések során leszakadtak a szülőgalaxisukról és a galaxisok közötti térbe távoztak. Ha így lenne, és a mai eszközeinkkel nem látszana ez a rengeteg elszökött csillag, akkor megmaradna az a kézenfekvő lehetőség, hogy a galaxisóriások továbbra is jó étvággyal táplálkoznak.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• Space.com 2013.08.14.