Csillagközi gyerekszoba a Tejútrendszer középpontja közelében
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2008.07.24 12:00.)

Úgy tűnik, hogy a fekete lyukak szomszédságában nincs helye csillagképződésnek. Az erős gravitációs hatások a gázfelhőket szétszakítják, megnehezítve ezzel a csillagkeletkezést, ugyanis csillagok csak nagytömegű felhők összehúzódásával jönnek létre.

Ezzel szemben viszont csillagászok bizonyítékot találtak arra, hogy a Tejútrendszer szívéhez közel eső gázgyűrűben fiatal csillagok vannak jelen. A feltételezések szerint a Tejútrendszer középpontjában egy nagytömegű fekete lyuk helyezkedik el. A protocsillagok távolsága a galaxis középpontjától 6 és 20 fényév közé esik. Olyan sűrű gáz és porfelhő veszi körül a csillagokat, hogy optikai teleszkópokkal nem láthatóak. Emiatt Farhad Yusef-Zadeh, a Northwestern University (Evanston, Illinois) munkatársa és kollégái rádiójelek segítségével fedezték fel őket.

A kutatócsoport erős rádió emissziós vonalakat fedezett fel, melyek természetes mézerektől eredtek. Ezek a mézerek hasonlóan működnek, mint a mesterséges lézerek, de természetes úton jönnek létre sűrű, összehúzódó gázfelhőkben. A gáz molekulái a gyakori ütközések során magasabb energiájú állapotba kerülnek, majd visszatérnek az alapállapotba. A két energiaszint közötti különbséget pedig rádióhullám formájában kibocsátják. Így a mézerek jelenléte arról árulkodik, hogy a hogy a gáz protocsillagokká húzódik össze. A gáz összehúzódása folyamán rövid életű csillagok jönnek létre, melyek tömege több tízszerese a Napének.

A háttérben a Tejútrendszer központi vidékének az amerikai VLA rádiótávcső-rendszerrel 3,6 cm-es hullámhosszon készített képe. A kereszttel jelölt helyeken víz-, a körrel jelölt pozíciókban metanol (metil-alkohol) molekulák által működtetett mézereket találtak. Oldalt a vízgőz-mézereknek a Green Bank-i rádióteleszkóppal felvett színképei. (Kép: Yusef-Zadeh et al., Astrophysical Journal Letters, megjelenés alatt)

Gyűrűk és jetek

A csillagászok már több éve tudták, hogy a gázgyűrű elég sűrű ahhoz, hogy csillagképződés játszódjon le benne. De abban senki sem volt biztos, hogy a gravitációs vonzóerő a felhőben elég erős-e ahhoz, hogy legyőzze a fekete lyuk árapályerőit. A csillagképződés egy olyan dolog, amit még akkor sem igazán értünk, ha nincs a közelben egy fekete lyuk – mondta Yusuf-Zadeh. Hozzátette, hogy a felfedezés segíthet megérteni a nagytömegű csillagok keletkezését.

A kutatók más színképvonalakat is találtak, amelyek bizonyítják a fiatal csillagok jelenlétét a gázgyűrűben. A fiatal csillagok anyagot gyűjtenek a környező felhőből, de a pólusokról nagy sebességű gázkiáramlások, úgynevezett jetek távoznak. Yusuf-Zadeh és munkatársai felfedezték, hogy a régióból érkező rádió emissziós vonalak eltorzulnak, ami megmagyarázható jetek gyors mozgásának eredményeként.

Az ilyen jetek mindössze pár száz évig maradnak fenn, bizonyítva, hogy a gázgyűrű, mely tartalmazza a csillagokat, nem olyan régen állt a Galaxis centruma körüli pályára, és vált elég sűrűvé ahhoz, hogy meginduljon a csillagkeletkezés.

Veszélyzónában

Ez a felfedezés megmagyarázhatná néhány csillag jelenlétét, melyek nagyon közel helyezkednek el a galaxis centrumához, mindössze 2 fényévre a fekete lyuktól. Sok tudós úgy vélte, hogy ezek a csillagok külsőbb régiókban keletkeztek, és csak később fogta be őket a fekete lyuk. Ezzel szemben az új megfigyelések felvetnek egy alternatív elméletet, miszerint ezek a csillagok az összehúzódó gázban jelenlegi helyükhöz közel jöttek létre.

A csillagászok más módszerek segítségével is keresték a csillagképződés jeleit a gázgyűrűben, de nem jártak sikerrel. Ezelőtt lényegében nem volt bizonyíték a csillagképződésre a molekuláris gázban – mondta Nick Scoville csillagász. Hogy minden kétséget kizáróan igazolják a protocsillagok jelenlétét, olyan gázfelhőket keresnek, melyeket a fiatal csillagok ultraibolya sugárzása ionizált.