Ősi csillagokat rejtő sötétanyag-haló veszi körül egy apró kísérőgalaxisunkat

5567

A legújabb megfigyelések szerint a Tejútrendszer egyik apró kísérőgalaxisa, a Tucana II a legidősebb ismert csillagok közül többnek is otthont ad, és ezeket egy kiterjedt, sötét anyagból álló haló tartja együtt. Az eredményeket közlő szakcikk a Nature Astronomy című szaklapban jelent meg.

A felvételen látható csillagok közül több is a Tucana II törpegalaxisban, a Tejútrendszer nagyon halvány kísérőgalaxisában található, tőlünk 163 ezer fényévre. (Forrás: Anirudh Chiti/MIT)

A csillagászok 2015-ben fedezték fel a Tucana II jelű halvány törpegalaxist, amely 163 ezer fényévre van a Földtől. Azóta az összetételük alapján kiderült, hogy a legidősebb ismert csillagok találhatók benne. „Ezek a csillagok a Világegyetem korai időszakában alakultak ki, amikor vas és más nehéz elemek még nem voltak jelen.” – magyarázza Anirudh Chiti (MIT), a szakcikk vezető szerzője.

Kezdetben a Világegyetemben főként a hidrogén és a hélium dominált, a nehezebb elemek, amelyeket a csillagászok fémeknek neveznek, a csillagokban jöttek létre. Minél idősebb tehát egy csillag, annál kevesebb fémet tartalmaz. Azokban a csillagokban, amelyeket először találtak a Tucana II-ben, a vas mennyisége nagyjából 500-ad része a Napban található mennyiségnek.

Chiti témavezetője, Anna Frebel (MIT) a Világegyetem legidősebb csillagainak kutatásával foglalkozik. Egyértelmű választás volt a Tucana II ezek vizsgálatára. A kutatók az ausztrál SkyMapper teleszkóppal készítettek felvételeket arról a tíz csillagról, amelyekről korábban igazolták, hogy a Tucana II galaxishoz tartoznak. Amikor azonban egy új szűrőt alkalmaztak a képeken, további 9 alacsony fémtartalmú csillagot fedeztek fel, amelyek valószínűleg szintén a Tucana II galaxis részei.

Az újonnan felfedezett csillagokon a chilei Magellan-ikerteleszkópokkal végeztek színképelemzést, egyrészt azért, hogy igazolják a galaxishoz tartozásukat, másrészt, hogy megismerjék az összetételüket. Az adatok azt mutatták, hogy ezeknek a csillagoknak a fémtartalma még kisebb – a Nap vastartalmának kevesebb mint egy ezreléke –, ami arra utal, hogy még idősebbek, mint a galaxis korábban felfedezett csillagai.

Érdekes módon az új csillagok közül négyet a törpegalaxis magjában, ötöt pedig a szélén, a magtól 3600 fényévre találtak. A magban talált csillagok némileg nagyobb fémtartalommal bírnak, mint a többi – más szóval a legidősebb csillagok a törpegalaxis külső peremén helyezkednek el.

A kutatók szerint ezt az magyarázhatja, hogy a Tucana II egy összeolvadásból keletkezett. Két kisebb galaxis ütközésekor a kisebb és idősebb galaxis csillagai a peremvidékre kerülhetnek.

Egy másik lehetőség, hogy a fiatal Tucana II magjában lévő szupernóvák nehezebb elemeket szórtak szét, lehetővé téve, hogy a galaxis központjában kicsit nagyobb fémtartalmú csillagok jöjjenek létre, míg a peremen továbbra is kisebb fémtartalmú csillagok szülessenek.

A Tucana II-höz hasonló törpegalaxisról készült szimuláció egy képkockája, amelyen a modellezett sötétanyag-haló sötétebb háttérként, a galaxis csillagai pedig fényes pontokként jelennek meg. A csillagászok korábban csupán egy sűrűbb csillagcsomót láthattak a galaxis közepén, de az új technikáknak köszönhetően a kép szélén is felfedeztek csillagokat, jóval kijjebb, mint ahol a mérések alapján a sötét anyagra számítottak. (Forrás: Coral Wheeler et al. / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 2019)

Kis mérete miatt a galaxis belső részének nem elég nagy a tömegvonzása ahhoz, hogy a külső csillagokat a mag közelében tartsa. A kutatók rég tudják, hogy a sötét anyagnak kell felelnie az apró galaxisok összetartásáért, de ez a felfedezés az első közvetlen bizonyíték arra, hogy nagy tömegű, kiterjedt sötétanyag-haló vehet körül egy olyan apró galaxist, mint a Tucana II.

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás