Láthatatlan galaxis a „sötét korból”
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2013.08.09 07:15.)

Jó 12 milliárd évvel ezelőtt egy csillag felrobbant és maradványait közel fénysebességgel szórta szét. Halálakor a csillag olyan fényes volt, hogy milliószorosan túlragyogta az otthonául szolgáló galaxist.

Ennek az erős felvillanásnak a sugárzása 12,7 milliárd évig utazott az űrben, míg el nem ért egy olyan bolygóhoz, ahol a robbanáskor az életnek még nyoma sem volt: Földünkhöz. Ezt a fényt elemezve a csillagászok egy olyan galaxist tanulmányozhatnak, amely egyébként túl kicsi, túl messze van és túl halvány a közvetlen megfigyelésekhez, még a Hubble-űrteleszkóp számára is.

A csillag az úgynevezett „sötét korban” élt, mindössze egymilliárd évvel az ősrobbanás után. A csillag végét egy hatalmas gamma-kitörés adta a világ tudtára. A GRB 130606A jelű objektum a hosszú gamma-kitörések osztályába sorolható, mivel a felvillanás több mint négy percig tartott. 12,7 milliárd fényév távolságával a GRB 130606A egyike a legtávolabbi ismert gamma-kitöréseknek. A felvillanást a NASA Swift űrteleszkópja detektálta június 6-án. Ryan Chornock, a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) munkatársa és csapata azonnal utóméréseket kezdtek az arizonai MMT teleszkóppal és a hawaii Gemini teleszkóppal. A felfénylést követő néhány órán belül végzett megfigyelések ugyanis igen fontosak lehetnek, mivel a csillagászok így képesek az utófénylést is nyomon követni.

Egy gamma-kitörést akkor követ utófénylés, ha a robbanás során elindult jetek ütköznek a környező gázzal, felhevítik a gázt és ezáltal sugárzásra késztetik. Miközben az utófény kijut a csillagnak otthont adó galaxisból, számtalan csillagközi gázfelhőn is áthalad. Az ezekben a felhőkben található kémiai elemek rájuk jellemző hullámhosszaknál elnyelik a fényt, rajtahagyva mintegy ujjlenyomatukat a fény spektrumán. A hozzánk érkező fény színképe alapján tanulmányozható a galaxis kémiai összetétele.

Minden olyan kémiai elem, mely nehezebb, mint a hidrogén, hélium és lítium, csillagok állítottak elő magreakciók során. Ezek az elemek, melyeket a csillagászok összefoglalóan fémeknek neveznek, hosszú idő alatt halmozódnak csak fel. Az élet az univerzum korai szakaszában nem jöhetett létre, mivel az élethez nélkülözhetetlen elemek, mint a szén és az oxigén még nem létezett. Chornock és munkatársai megállapították, hogy a tanulmányozott galaxis mindössze tizedannyi fémet tartalmaz, mint a Naprendszerünk. Az elméletek arra engednek következtetni, hogy ebben a korban kőzetbolygók már kialakulhattak, de az élet még nem jöhetett létre rajtuk.

Egy gamma-kitörés művészi elképzelése. A gamma-kitörés megvilágítja az intersztelláris gázfelhőket a galaxisban. Egy új gamma-kitörést elemezve a csillagászok tanulmányozták egy 12,7 milliárd fényévre lévő galaxis kémiai összetételét. A vizsgált galaxis mindössze tizedannyi fémet tartalmaz, mint a Naprendszerünk. (Kép: Gemini Observatory / AURA / Lynette Cook)