2017.11.24. - Koz­mi­kus kí­gyó hoz hírt a ga­la­xi­sok ki­ala­ku­lá­sá­ról

A Hubb­le-űr­táv­cső fel­vé­te­lén te­ker­gő fur­csa, hosszú­kás, csík­ká tor­zult égi­test fon­tos in­for­má­ci­ó­kat szál­lí­tott ar­ról is, ho­gyan ala­kul­tak a ga­la­xi­sok olyan­ná, ami­lyen­nek ma is­mer­jük őket.

Fur­csa, hosszú­kás, fény­lő kék és sár­ga pöttyök­kel tar­kí­tott koz­mi­kus kí­gyó te­ke­reg a Hubb­le-űr­táv­cső aláb­bi fel­vé­te­lén. Egy­ál­ta­lán nem úgy néz ki, mint egy ga­la­xis, pe­dig az. Csak­hogy a lá­tott ké­pet tel­je­sen el­tor­zít­ja a töb­bi, lát­szó­lag a kö­zel­ben ólál­ko­dó csil­lag­vá­ros gra­vi­tá­ci­ós te­re. Bosszan­tó, gon­dol­hat­nánk el­ső­re, pe­dig nem az: a kí­gyó­vá szét­hú­zott ga­la­xis va­ló­já­ban sok­kal messzebb van, és emi­att hal­vá­nyabb­nak és ki­sebb­nek lát­sza­na, ha a gra­vi­tá­ci­ós len­csé­zés nem na­gyí­ta­ná fel szá­munk­ra a ké­pét. Így vi­szont olyan rész­le­tek is meg­fi­gyel­he­tő­vé vál­nak ben­ne, ame­lyek egyéb­ként a mai táv­csö­ve­ink­kel lát­ha­tat­la­nok ma­rad­ná­nak, fon­tos rész­le­te­ket fel­fed­ve a ga­la­xi­sok rég­múlt­já­ról.

A koz­mi­kus kí­gyó a MACSJ1206.2-0847 ga­la­xis­hal­maz ga­la­xi­sai kö­zött.
[ESA/Hubb­le, NA­SA]

A koz­mi­kus kí­gyó ugyan­is egy, az Uni­ver­zum fi­a­tal­ko­rá­ból szár­ma­zó ga­la­xis ké­pe, 8-10 mil­li­árd év­vel ez­előtt­ről. Ak­ko­ri­ban a ga­la­xi­sok még egé­szen más­hogy fes­tet­tek, mint ami­lyen­nek a kö­ze­lünk­ben lé­vő, ve­lünk egy­ko­rú égi­tes­te­ket lát­juk. Óri­á­si "csil­lag­cso­mók" fi­gyel­he­tő­ek meg ben­nük, ahol ép­pen nagy ütem­ben zaj­lik még a csil­la­gok szü­le­té­se. A csil­lag­cso­mók mé­re­te és tö­me­ge ha­tá­roz­za meg, mi­lyen­né is vá­lik a jö­vő­ben a ga­la­xis, pél­dá­ul hogy mek­ko­ra lesz a köz­pon­ti, öreg csil­la­gok­ból ál­ló ga­lak­ti­kus du­dor mé­re­te.

Csak­hogy nem könnyű tény­le­ge­sen meg­mér­ni, mek­ko­rák is ezek a csil­lag­cso­mók, ha­csak nincs se­gít­sé­günk. Ki­de­rült, hogy ami el­ső­re egy össze­füg­gő csík­nak lát­szik, az va­ló­já­ban négy kü­lön­bö­ző ké­pe a ga­la­xis­nak, plusz egy ötö­dik, tá­vo­lab­bi kép is buj­kált nem messze. Így a ku­ta­tók kü­lön­bö­ző na­gyí­tá­sok mel­lett is meg tud­ták vizs­gál­ni a csil­lag­cso­mók tu­laj­don­sá­ga­it. A leg­na­gyobb na­gyí­tá­sú ké­pen egé­szen 30 par­szek, vagy­is 100 fény­év fel­bon­tást tud­tak el­ér­ni, szem­ben az ilyen tá­vol­ság­ból lá­tott ga­la­xi­sok­ra jel­lem­ző, ezer par­sze­kes (kb. 33000 fény­év) fel­bon­tás­sal.

A kí­gyó fel­bont­va egye­di ké­pek­re, il­let­ve az ötö­dik len­csé­zett kép, vagy el­len­kép, va­la­mint az azo­no­sí­tott csil­lag­cso­mók.
[Ca­va et al., Na­tu­re Ast­ro­nomy]

Az An­to­nio Ca­va (Gen­fi Ob­szer­va­tó­ri­um, Svájc) ál­tal ve­ze­tett ku­ta­tó­cso­port pe­dig azt ta­lál­ta, hogy az ed­di­gi vizs­gá­la­tok a rossz fel­bon­tás mi­att fe­lül­be­csül­ték a csil­lag­cso­mók mé­re­te­it. A leg­ki­sebb azo­no­sí­tott csil­lag­cso­mók tö­me­ge nem sok­kal na­gyobb, mint egy-egy óri­ás gömb­hal­ma­zé, és a csil­lag­sű­rű­ség is ha­son­ló ben­nük. A meg­fi­gye­lé­se­ik azo­kat a ga­la­xis­fej­lő­dé­si mo­del­le­ket tá­maszt­ják alá, ahol a csil­lag­cso­mók a ga­la­xist ki­töl­tő gáz­ko­rong fel­da­ra­bo­ló­dá­sá­val szü­let­nek. A ki­sebb cso­mók­ra szét­eső gáz­ko­rong­ban be­in­dul a csil­lag­ke­let­ke­zés, de köz­ben las­san spi­rá­loz­nak ki a ga­la­xis kö­ze­pe fe­lé, a töb­bi cso­mó­val és gáz­fel­hők­kel va­ló köl­csön­ha­tá­sok mi­att. Vé­gül két­fé­le sors vár­hat a csil­lag­cso­mók­ra: vagy a ga­la­xis mag­já­ba ér­ve épí­tik a köz­pon­ti du­dort, vagy szép las­san fel­osz­la­nak, és csil­la­ga­ik el­ve­gyül­nek a ga­la­xis töb­bi csil­la­ga kö­zött. Előb­bi a ki­sebb, de sű­rűbb, és így sta­bi­labb, vö­rös cso­mók­ra jel­lem­ző in­kább, míg a nagy, fé­nyes, de ke­ve­sebb csil­la­got tar­tal­ma­zó kék cso­mók könnyeb­ben szét­es­nek. Ám összes­sé­gé­ben a nagy, fé­nyes csil­lag­cso­mók sze­re­pe még­sem annyi­ra ural­ko­dó a ga­la­xi­sok fej­lő­dé­sé­ben, mint ed­dig a ku­ta­tók fel­té­te­lez­ték.

A ga­la­xis re­konst­ru­ált ké­pe: ilyen­nek lát­sza­na gra­vi­tá­ci­ós len­csé­zés nél­kül. A kí­gyó csak a ga­la­xis ké­pé­nek dé­li fe­lét tar­tal­maz­za, az el­len­kép (coun­te­ri­mage), az ötö­dik len­csé­zett kép vi­szont a tel­je­set.
[Ca­va et al., Na­tu­re Ast­ro­nomy]

A ku­ta­tás fé­nye­sen bi­zo­nyí­tot­ta, hogy a ko­rai Uni­ver­zum ga­la­xi­sa­i­nak vizs­gá­la­tá­hoz el­en­ged­he­tet­len, hogy kel­lő­en nagy fel­bon­tás­sal tud­juk azo­kat vizs­gál­ni. Er­re a ter­mé­szet is biz­to­sít szá­munk­ra le­he­tő­sé­get a gra­vi­tá­ci­ós len­csé­zé­sen át, de nagy té­tel­ben majd a kö­vet­ke­ző ge­ne­rá­ci­ós óri­ás­táv­csö­vek­kel, mint a Euro­pe­an Ext­remely Lar­ge Te­lesc­ope-pal, a Gi­ant Mag­el­lan Te­lesc­ope-pal és a Thirty Me­ter Te­lesc­ope-pal lesz csak le­het­sé­ges ilyen meg­fi­gye­lé­se­ket vé­gez­ni.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk a Na­tu­re Ast­ro­nomy c. fo­lyó­irat­ban je­lent meg.

For­rás:

• csil­lag­aszat.hu 2017.11.24.