A galaxisok kialakulásának és fejlődésének jelenleg elfogadott elmélete szerint a hideg ősi gáz befogása jelentős szereppel bír a galaxisok növekedésének korai fázisaiban. Ez a gázkomponens két alapvető tulajdonsággal jellemezhető: előzőleg soha nem volt alkotórésze egyetlen galaxisnak sem, illetve nem állnak fenn benne a csillagkeletkezéshez szükséges feltételek. A kutatók több, az egész égboltra kiterjedő felmérés keretében keresik ennek a gáznak a nyomát, megválaszolandó azt az érdekes problémát, hogy ez a befogási folyamat még ma is működik-e a közeli galaxisoknál.
1983-ban rádiócsillagászati úton fedeztek fel egy óriási gázgyűrűt az Oroszlán csillagképben, melynek átmérője mintegy 650 ezer fényév és az ún. Leo I galaxiscsoportot öleli körül, ezért angolul általában a Leo Ring elnevezéssel illetik. A gyűrű az egyik legtitokzatosabb intergalaktikus gázfelhő, eredetéről és természetéről a felfedezése óta viták folynak. Egy tavalyi, a gáz fémtartalmát elemző tanulmány nyomán úgy tűnt, hogy a gyűrű a keresett ősi gázból állhat, mivel nagyon kevés héliumnál nehezebb elem (csillagászati terminológiával fém) van benne. Egy nemzetközi kutatócsoportnak azonban a CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) MegaCam nevű óriáskamerájának segítségével most sikerült detektálnia a gyűrű legsűrűbb részeit az optikai tartományban is, mégpedig fiatal, nagytömegű csillagok sugárzása alapján. Ez azonban azt jelenti, hogy a gyűrűben mégiscsak keletkezhetnek – és keletkeztek, keletkeznek is – csillagok, ami viszont kizárja a gáz ősi voltát.
A Leo I galaxiscsoportot körbeölelő gázgyűrű az optikai tartományban, sárga-narancssárga színnel megjelölve a neutrális hidrogén eloszlását. A három kis kép a gyűrű három legsűrűbb részét mutatja.
[CFHT/Astron – P.A. Duc]
A fiatal csillagok térbeli eloszlása és a gáz gyűrű alakja azonnal sugallja annak lehetséges eredetét is, mégpedig azt, hogy két galaxis kölcsönhatásának, ütközésének eredményeként alakult ki. A hipotézis ellenőrzésére és demonstrálására a csoport numerikus szimulációkat futtatott a CEA (Commissariat a l’Energie Atomique) szuperszámítógépein. Az eredmények azt mutatják, hogy a gázgyűrű valóban létrejöhetett két, tőlünk több mint 38 millió fényévre lévő galaxis gravitációs kölcsönhatása során. Ennek eredményeként az egyik galaxis korongjából a másik perturbáló hatására kiszakadó anyag végül gyűrű alakban ölelte körül gazdagalaxisát. A szimuláció lehetővé tette a két galaxis azonosítását is. Az egyik a galaxiscsoport centrumának közelében található NGC 3384, a másik pedig a csoport külső részén helyet foglaló M96 jelű óriás spirálgalaxis, maga a kölcsönhatás pedig körülbelül egymilliárd évvel ezelőtt zajlott le. Az Oroszlán gyűrűje tehát egyértelműen nem ősi gázból áll, ennek nyomait tovább kell keresni.
A gázgyűrű képe a két galaxis ütközési folyamatának szimulációjából 1 milliárd év elteltével. A folyamat animált változata mp4 formátumban innen tölthető le.
[CEA – Léo Michel-Dansac (CNRS CNRS/INSU Université Lyon 1)]
Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratban jelent meg.
Forrás:
