2016.10.18. - Ősi gömbhalmaz maradványaira leltek a Tejútrendszer centrumában

Az ESO VISTA infravörös égboltfelmérő teleszkópjával ősi RR Lyrae típusú csillagokra bukkantak a Tejútrendszer centrumában, amelyek talán a legöregebb és legnagyobb tömegű csillaghalmaz utolsó túlélői.

Az ESO VISTA nevű infravörös égboltfelmérő teleszkópjával először azonosítottak a Tejútrendszer centrumának környezetében RR Lyrae típusú változócsillagokat. Ezek az objektumok jellemzően 10 milliárd évesnél is idősebb csillaghalmazok tagjai. A felfedezés alapján úgy tűnik, hogy a Galaxis ún. központi kidudorodása ősi csillagcsoportosulások összeolvadásával növekedett. A most detektált RR Lyrae-k a Tejútrendszer legnagyobb tömegű és legöregebb csillaghalmazának túlélői lehetnek.

A Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile), Rodrigo Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile) páros által vezetett kutatócsoport a VVV (Variables in the Via Lactea) projekt keretében vizsgálta át részletesen a Tejútrendszer centrumának környékét. A chilei Paranal Obszervatórium kiváló asztroklímájának köszönhetően az infravörös tartományban észlelve - ahol a kozmikus por árnyékoló hatása sokkal kevésbé jelentkezik, mint a látható tartományban - a csoport minden eddiginél tisztább és élesebb képeket rögzíthetett a területről, amelyeken aztán tucatnyi, korábban nem ismert RR Lyrae típusú változócsillagot sikerült azonosítaniuk.

A Tejútrendszer központi vidéke az infravörös tartományban az ESO VISTA teleszkópjának VVV (Variables in the Via Lactea) felmérés keretében készített felvételén. A látható tartományban sűrű por által eltakart területen a VISTA teleszkóp az infravörös tartományban a galaktikus centrumhoz közel is tanulmányozhatja a csillagokat.
[ESO/VVV Survey/D. Minniti]

Sok más galaxishoz hasonlóan a Tejútrendszer centrumának környéke is zsúfolt régió. Azokkal ellentétben azonban saját galaxisunkban ez a terület elég közel van hozzánk, hogy ma már részletekbe menően is tanulmányozhassuk. Az RR Lyrae csillagok felfedezése ebben a régióban olyan ütőkártya, amely segíthet dönteni a központi, csillagokból álló dudor kialakulására vonatkozó két versengő elmélet között. A szóban forgó, legbelső, kompakt terület kiterjedése a Tejútrendszerünkben - de más galaxisokban is - körülbelül 400 fényév.

Az RR Lyrae típusú, fényességüket szabályos módon változtató csillagok jellemzően a sűrű gömbhalmazokban fordulnak elő. A látszó fényesség, a fényességváltozás és annak jól mérhető periódusa ismeretében az RR Lyrae-k távolságát is meg lehet határozni. (Az RR Lyrae-k esetében a cefeida típusú, szintén szabályos fényességváltozást mutató csillagokhoz hasonlóan összefüggés van a fényességváltozás periódusa és a csillagok luminozitása - abszolút fényessége - között: a hosszabb periódus nagyobb luminozitást jelent. Az ún. periódus-fényesség relációval a változás periódusából és a csillag látszó fényességéből meghatározható az abszolút fényesség, ezen keresztül pedig a távolság.)

Sajnos ezek a kiváló távolságindikátorok gyakran olyan területeken találhatók, ahol sűrű por rejti el őket a látható tartományban fürkésző tekintetek elől. Ezért a Tejútrendszer zsúfolt magjának környékén az infravörös tartományban elvégzett VVV felmérésig nem is sikerült detektálni ilyen csillagokat. A kutatók az RR Lyrae-k fényesebb csillagok tumultusában való megtalálásának problémáját még így is "ijesztő" feladatként írták le. Fáradozásuk azonban végül sikerrel járt, és tucatnyi RR Lyrae csillagot azonosítottak. A felfedezés arra utal, hogy a központi dudorban egy ősi gömbhalmaz maradványai szóródhattak szét.

Látható tartománybeli felvétel a Tejútrendszer Nyilas csillagkép irányában megfigyelhető centrumának környékéről. A körülbelül 3,5 négyzetfokos terület csillagokkal zsúfolt, de ezek többsége sűrű porfelhők takarásában rejtőzik, így csak az infravörös tartományban figyelhető meg.
[ESO, Digitized Sky Survey 2 / Davide De Martin, S. Guisard]

Rodrigo Contreras Ramos szerint az RR Lyrae csillagok detektálása ebben a régióban jelentős lépés a galaktikus mag kialakulásával kapcsolatos elméletek szempontjából: a bizonyíték azt a forgatókönyvet támasztja alá, amely szerint a magdudor eredetileg néhány gömbhalmaz összeolvadásának eredményeként jött létre. (A versengő hipotézis szerint a dudor valójában a gáz gyors akkréciójának következménye.)

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• eso1636 - Science Release