Galaktikus „baby boom” a távoli univerzumban
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2008.07.12 13:00.)

A világegyetem egy távoli vidékén olyan különleges galaxist fedeztek fel a csillagászok, melyben évente akár 4000 csillag is keletkezik, ellentmondva ezzel a legelfogadottabb galaxisképződési elméletnek.

Összhangban a galaxisképződés hierarchikus modelljével, a galaxisok az idő múlásával lassan hozzák létre csillagaikat. Ezzel a szabállyal szöges ellentétben a „Baby Boom” galaxis csillagai egy hatalmas viharban keletkeztek. Ez a galaxis az úgynevezett csillagontó galaxisok osztályába tartozik, melyekben viharos sebességű csillagképződés megy végbe. Betetőzésül a galaxis megkapta az „univerzum legfényesebb csillagontó galaxisa” elnevezést. A fényessége a nagyarányú csillagképződésre utal.

Ez a galaxis egy nagyobb „baby boom”-on megy keresztül, mely során a legtöbb csillaga egyidőben keletkezik – állítja Peter Capak, a NASA Spitzer Tudományos Központjának munkatársa. Ha az emberi populáció egy hasonló „boom”-ban jött volna létre, akkor a legtöbb ma élő ember egyidős lenne.

A „Baby Boom” galaxis, ahogy a Spitzer- és Subaru-teleszkópok látták. A zöld és piros színek jelölik a legaktívabb csillagképződési területeket. Kék színűek az előtérben látható galaxisok, ahol nem zajlik ilyen heves csillagkeletkezés. (Kép: NASA / JPL-Caltech / Subaru).

A galaxist számos, különböző hullámhossz-tartományban működő teleszkóp megfigyelte, többek között a Hubble- és Spitzer-űrteleszkópok, a Very Large Array (VLA) Új-Mexikóban, a James Clerk Maxwell-teleszkóp (JCMT) és a Subaru-teleszkóp Hawaii-on.

A csillagászok azonnal tudták, hogy valami különleges dologgal állnak szemben, amikor a galaxis egy fényes foltként kirajzolódott a képeken. A fiatal csillagok sugárzásában ultraibolya többlet észlelhető, és rengeteg por veszi őket körül. Ez elnyeli a sugárzást és felmelegszik, majd újra kibocsátja a sugárzást az infravörös és szubmilliméteres hullámhosszakon, ami szokatlanul fényessé teszi a galaxist a Spitzer és a JCMT számára.

A Keck-teleszkóppal kapott adatokat felhasználva a csillagászok a galaxis távolságát pontosan 12,3 milliárd fényévben határozták meg: ez azt jelenti, hogy a tudósok olyan csillagkeletkezési korszakot figyeltek meg, melynek lezajlásakor a világegyetem még mindössze 1,3 milliárd éves volt. A VLA, Spitzer- és JCM-teleszkópok kombinált adatainak köszönhetően meghatározták a csillagkeletkezési rátát is, mely számítások szerint 1000 és 4000 csillag közé esik évente. Ilyen rátánál a galaxisnak mindössze 50 millió évre van ahhoz szüksége, hogy akkorára nőjön, mint a ma ismert legnagyobb tömegű galaxisok valamelyike.

Amíg a Tejútrendszerben mindössze 10 csillag keletkezik évente, a hozzánk közel eső galaxisok is képesek a „Baby Boom” galaxiséval összehasonlítható csillagkeletkezési rátákat produkálni. Az eddigi ismert legtávolabbi ilyen galaxis 11,7 milliárd fényévre található. Ezt megelőzően eddig ilyen galaxisokat csak a „tinédzserkorú” Univerzumban figyeltünk meg, de ez a galaxis a világegyetem „gyerekkorában” jött létre – nyilatkozta Capak.

A „Baby Boom” galaxis hasonlít a képen látható galaxisra (Zw II 96). A hatalmas csillagképződési viharok az ilyen galaxisokban a feltevések szerint galaxisok összeütközésekor keletkeznek. A Hubble-űrteleszkóp bizonyítékai szerint a „Baby Boom” galaxis is galaktikus összeolvadás eredményeként jött létre. (Kép: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA) - ESA/Hubble Collaboration, A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University)

Az eredmény felveti a kérdést, hogy a legnagyobb tömegű galaxisok többsége a korai univerzumban jött létre, mint ahogy a „Baby Boom” galaxis, vagy ez csak egy kivételes eset? Megválaszolva ezt a kérdést, kiderülne hogy a galaxisképződés hierarchikus modellje igényel-e felülvizsgálatot. A hihetetlen csillagképződési aktivitás – amit megfigyeltünk, és aminek valószínűleg először vagyunk tanúi – az egyik legnagyobb tömegű elliptikus galaxis kialakulását eredményezi – véli Nick Scoville, Capak szerzőtársa.