Homok a szélben: porképződés kvazárok körül?

779

Az új felfedezés hozzájárulhat azon kérdés megválaszolásához, hogy honnan származott a galaxisok, csillagok, bolygók és valószínűleg az élet kialakulásához is szükséges poranyag a fiatal Világegyetemben. Az Univerzum jelen állapotában fő forrásai az idős, haldokló csillagok, viszont amikor a Világegyetem kora a jelenleginek még csak tizede volt, a Naphoz hasonló csillagok nem voltak még a végállapothoz közeli fázisban, így nem is lehettek a jelentős mennyiségű por forrásai. Mi termelte akkor a távoli Univerzumban számtalan helyen észlelt nagy mennyiségű port?

Az elméleti szakemberek egy része arra hajlik, hogy az első, nagyon nagy tömegű, s így rövid életű csillagok hozták létre ezt a port a fejlődésüket lezáró grandiózus szupernóva-robbanások során. Egy másik elképzelés képviselői inkább a kvazárokat tekintik a por fő forrásának. A kvazárok nagyon nagy tömegű fekete lyukak, melyeket poros, fánk alakú felhők vesznek körül, ezek "táplálják" őket. Az elméletek szerint a por az ezen felhőkből lassan kiáramló "feketelyuk- szél" külső tartományaiban szintetizálódhatott. Eddig azonban nem született olyan megfigyelési eredmény, ami eldönthette volna, melyik irányzat modelljei állnak közelebb a valósághoz.

A Ciska Markwick-Kemper (University of Manchester) által vezetett kutatócsoport a fekete lyukas elméletet akarta tesztelni, ezért egy tőlünk 8 milliárd fényévre található galaxis központi kvazárát, a PG2112+059 katalógusjelű objektumot vizsgálta. Bár ez az égitest a távolsága miatt már nem a korai Univerzum része, mégis elegendően messze van annak tesztelésére, hogy termelhetnek-e a kvazárok elvárt mennyiségű port. A kutatók a Spitzer infravörös spektrográfjának segítségével a kvazár spektrumában különböző ásványi anyagok nyomait keresték.

Különböző anyagú porszemcsék nyomai a PG2112+059 katalógusjelű kvazár spektrumában.
(NASA/JPL-Caltech/F. Markwick-Kemper [University of Manchester])

A színképek elemzése alapján olyan összetevők nyomaira bukkantak, melyek a Földön az üveg, a homok, a márvány, sőt, a rubinok és a zafírok fő alkotórészei. Míg azonban az üveg összetevőinek jelenléte várható volt, a többiek felbukkanása meglepetésként érte a kutatókat. Ezen ugyanis általában nem jellemzőek a galaxisok körül, s úgy tűnik, a kvazárból kiáramló szélben keletkeztek. Például a homokot alkotó kristályos szilikátokra nagyon veszélyes a csillagok sugárzása, amely jelentősen roncsolja a szerkezetüket, és amorf állapotba hozza őket. A szilikátok jelenléte azonban azt sugallja, hogy valamilyen mechanizmus, mondjuk a kvazárokból kiáramló anyag folyamatosan pótolja a megsemmisült részt. Hasonló a helyzet a korund (Al2O3) esetében is. Mivel kemény, ezért puhább, gyakoribb ásványok gyakran korundmagok körül kristályosodnak, így a korund általában nem azonosítható a galaxisok színképében. Mivel a Spitzer spektrumaiban mégis jelen van, ezért a korund valószínűleg szintén a kvazárszélben keletkezett.

Fantáziarajz a kvazárból távozó anyagban található porrészecskékről.
(NASA/JPL-Caltech/T. Pyle [SSC])

Bár az előbb felsorolt érvek abba az irányba mutatnak, hogy az ősi por keletkezésében nagy szerepe van a kvazároknak, a kutatócsoport természetesen nem állítja azt, hogy csak ez a lehetséges forrás. Elképzelhető, hogy bizonyos körülmények között a szupernóváknak volt jelentős szerepük, más esetekben pedig a kvazároknak. A pontosabb válaszhoz a közeljövőben további kvazárok vizsgálatát is tervezik.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás: Spitzer News Release, 2007.10.09.

Hozzászólás

hozzászólás