Galaxisfejlődés ultraibolya szemüveggel

1009

Az 1900-as évek első harmadában
Edwin Hubble felfedezte, hogy galaxisunk nincs egyedül a Világegyetemben, hanem csak egy a szinte megszámlálhatatlan csillagvárosok közül. Az azóta eltelt évtizedekben számtalan elmélet született a galaxisok
keletkezéséről és fejlődéséről. A 2003-ban pályára állított Galaxy Evolution Explorer (GALEX) ultraibolya tartományban működő űrtávcső az elmúlt közel öt évben galaxisok tízezreit mérte fel a földfelszínről elérhetetlen hullámhosszakon. A közeli galaxisoktól az egészen 9 milliárd fényév távolságban található fiatal csillagvárosokig terjedő adatok minden korábbinál részletesebb képet adnak a galaxisok fejlődéséről, illetve igazolják, hogy a már Hubble által is feltételezett kapcsolatot a spirális és elliptikus galaxisok között fejlődésük egyenes következménye.

Az elmélet kép szerint a fiatal galaxisok intenzív csillagkeletkezéssel jellemezhető spirális rendszerekként kezdik életüket. Idővel összeolvadhat más galaxisokkal, a csillagkeletkezés többször fellángolva csillaggenerációk sorát hozza létre. Végül lelassul a csillagközi anyag csillagokká alakítása, a "végtermék" galaxis pedig elliptikus csillagvárosként éli tovább viszonylag eseménytelen életét.

Az NGC 300 jelzésű galaxis 7 millió fényévre található a Sculptor csillagképben. A 2003 októberében készült GALEX-felvételen jól látszanak a csillagváros spirálkarjai, benne aktív csillagkeletkezéssel. 

„Adataink igazolni
látszanak, hogy mindig csillagképződés kíséri a galaxisok kialakulását”- nyilatkozta
Chris Martin, a GALEX vezető kutatója a Caltech-en. „A csillagkeletkezés akkor áll le, miután
végbementek a galaxisok közötti ütközések, illetve az adott galaxis elhasználta a
rendelkezésre álló anyagot; a folyamatban a központi nagytömegű fekete lyuk is fontos szerephez juthat.”

Az extragalaktikus csillagászatot művelő kutatók általában nem spirális és elliptikus, hanem átlagos színük szerint kék és vörös galaxisokról beszélnek. A legtöbb kék galaxis kisebb
spirális vagy szabálytalan alakú, míg a vörösek nagyobbak és elliptikus
formájúak, bár természetesen kivételeket mindig találunk.

Miért a színkód? Egyszerű a magyarázat: egy csillagváros átlagos színe a benne zajló csillagkeletkezés erősségére utal. A fiatal csillagok ultraibolya és kék fényben a legfényesebbek, így a csillagontó galaxisok is kékes színűek. Ezzel szemben az idősebb csillagok jellemzően infravörös és vörös fényt bocsátanak ki, azaz a vörös színű galaxisok csillagai idősebbek, illetve a csillagkeletkezés sem túl intenzív. Nagyjából az összes galaxis
fele kék, fele pedig vörös színű.

Az NGC 1291 az Eridanus csillagképben látszik 33 millió fényév távolságban. Jellegzetesen elnyúlt belső tartományait gyűrű alakban veszik körül a csillagképződés helyszínei.

A tudósok sokáig úgy
gondolták, hogy a kék galaxisok szükségképpen vörössé válnak öregedésükkel párhuzamosan. Feltételezték, hogy valami történik a kék galaxisokkal, aminek következtében
elfogy a csillagképződés alapanyaga. Ha az elképzelés igaz, akkor létezniük kell „serdülőkorú” galaxisoknak, melyek átmeneti állapotúak a kék és a vörös rendszerek között.

Mint annyiszor a csillagászatban, az emberi léptékkel szinte végtelenül lassú, évmilliárdokig tartó fejlődési folyamatok is úgy válnak megvizsgálhatóvá, ha hatalmas mintákból álló megfigyelési adatbázisokat hozunk létre (hasonlóan a biológusokhoz, akik egy egy erdőben megfigyelhető sarjak, sudár fák és kidőlt törzsek alapján rekonstruálják egy fa életének legfőbb fázisait). A GALEX űrtávcsövét pontosan erre a feladatra alkották meg: galaxisok tízezreiről készített a legkisebb csillagkeletkezésre is nagyon érzékeny ultraibolya képeket, melyek alapján be tudták azonosítani a fejlődési állapot szerint a kék és vörös galaxisok között található átmeneti objektumokat.

Az NGC 1316 a Fornax csillagképben található 62 millió fényévre. Az elliptikus galaxis egy kisebb csillagvárossal olvadt össze, aminek legutolsó fázisa zajlik jelenleg. 

A kutatók a vizsgálatokhoz felhasználták még a Sload Digital Sky Survey (SDSS) optikai megfigyeléseit is. A kombinált adatsorokból megbecsülhetővé az átmeneti galaxisok kora és a bennük zajló csillagkeletkezés aktivitása. Az eredmények azt sugallják, hogy egyes galaxisok gyorsan átcsúsznak a fiatal korból az érett, idősebb korba, más galaxisok viszont lassan, megfontoltan haladnak a kései fejlődési állapotok felé.

A GALEX eredményeit áttekintő szakcikkek egész sora jelent meg az Astrophysical Journal Supplement Series szakfolyóirat 2007. decemberi számában.

Forrás:

GALEX Spotlight, 2007.11.14.

Hozzászólás

hozzászólás