Mitől világítanak az ősi hidrogénfelhők az Univerzum peremén?

564

Egy kutatócsoport Matthew Hayes (University of Toulouse) vezetésével az ún. LAB-okat (Lyman-alfa blobs) tanulmányozta az ESO VLT távcsőrendszerével. Ezek a képződmények az Univerzum legnagyobb egyedi objektumai közé tartoznak: gigantikus hidrogénfelhők, melyek átmérője a néhány százezer fényévet is elérheti, ami többszöröse a Tejútrendszer méretének, az elnevezést is magyarázó, főleg a hidrogén Lα vonalába eső sugárzásuk intenzitása pedig a legfényesebb galaxisokéval vetekszik. Tipikusan nagy távolságokban találhatók, ezért abban az állapotukban figyelhetjük meg őket, amikor a Világegyetem még csak néhány milliárd éves volt, így fontos szerepet játszhatnak annak megértésében, hogyan alakultak ki és fejlődtek a galaxisok a fiatal Univerzumban. Az extrém luminozitásuk forrása, illetve pontos természetük azonban egyelőre még kérdéses. Hayes és csapata a 11,5 milliárd fényévre levő LAB-1 jelű, 2000-ben felfedezett objektumot tanulmányozta, amely 300 ezer fényéves átmérőjével az egyik legnagyobb ilyen felhő, benne több galaxis is található, köztük egy aktív magú (AGN) is.

A LAB-1 jelű hidrogénfelhő képe, melyet két, az ESO VLT távcsőrendszerének FORS műszerével készült felvétel alapján állítottak össze. Az egyik a tágabb környezetet mutatja az előtér- és háttérgalaxisokkal, a másik pedig magát a felhőt, melynek intenzív ultraibolya sugárzása a 3,1-es vöröseltolódás miatt zöld színben látszik.
[ESO/M. Hayes]

A LAB-ok természetének magyarázatára több egymással versengő elmélet is létezik. Az egyik azt állítja, hogy emissziójuk a gravitációs terükben befele zuhanó és felmelegedő gáz sugárzása, míg egy másik szerint a felhőkbe fényes galaxisok ágyazódnak be, melyekben vagy heves csillagkeletkezés zajlik, vagy energiakibocsátásukért a központi szupernehéz fekete lyukaik körüli anyag sugárzása felelős. Az új észlelések azt támasztják alá, hogy ez utóbbi elmélet járhat közelebb a valósághoz. Hayes és munkatársai a LAB-1 sugárzásának polarizáltságát vizsgálták. Ha polarizált, az azt jelenti, hogy szórt vagy reflektált elektromágneses sugárzásról van szó. A polarizáció, illetve annak foka érzékeny műszerekkel mérhető, ebben az esetben azonban a problémát nehezítette a forrás óriási távolsága. Claudia Scarlata (University of Minnesota) szerint a VLT és a FORS műszer nélkül nem is lett volna esély a megfigyelés kivitelezésére. Összesen 15 órányi észlelési anyag alapján a kutatók azt találták, hogy a LAB-1 sugárzása egy, a centruma körüli gyűrű alakú térrészben polarizált, a centrumban azonban nem. Ez majdnem biztosan nem fordulhatna elő, ha a gravitáció hatására bezuhanó és felmelegedő gázról lenne szó, viszont pont ez várható, ha a beágyazott galaxisok fénye a környező gáz részecskéin szóródik. A csoport a következőkben más LAB-ok vizsgálatát is tervezi hasonló effektus után kutatva.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2011. augusztus 18-i számában jelent meg.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás