Feldobott palacsinta a Tejút

5617

Képzeljünk el egy spirálgalaxist! Valószínűleg mindannyian a Tejútrendszerről készített fantáziarajzokhoz hasonlót látunk: egy szélforgót szemből. Oldalról azonban ezek a galaxisok egészen máshogy néznek ki. Először is sokkal vékonyabbak, mint amilyen szélesek – akár egy palacsinta. Most képzeljük el, hogy ezt a palacsintát feldobtuk a levegőbe! Ahogy egy palacsinta hullámzik kicsit, amikor feldobjuk, úgy csavarodnak meg ezek a galaxisok.

Az ábra az ESO 510-13 jelű spirálgalaxist mutatja oldalnézetből. A mi galaxisunk hajlása sokkal kisebb. Forrás: Hubble Heritage Team (STScI / AURA) / C. Conselice (U. Wisconsin / STScI) et al. / NASA

1957-ben rádiócsillagászati megfigyelések fedték fel először a hullámot a Tejútrendszer hidrogéngáz korongján, a csillagképző anyagok gyűjtőhelyén. A csillagászok azóta több helyen megtalálták a csavarodás nyomait: a galaktikus pulzárok, a környező csillagok, sőt, a galaxisunkban lebegő kozmikus por eloszlásában is. A Kínai Tudományos Akadémia munkatársa, Xiaodian Chen kollégáival galaxisunk csillagkorongjának kétharmad részén vizsgálta meg a fényes csillagokat, és térképezte fel a hullámot. Az eredményeket a Nature Astronomy folyóiratban tették közzé.

A kutatók három évvel ezelőtt a cefeidáknak nevezett változócsillagokat kezdték vizsgálni. Ezek nagy tömegű fiatal szuperóriás csillagok, amelyek fejlődésük során időszakosan instabillá válnak, és periodikus pulzációkat mutatnak. A változócsillagok pulzálása és abszolút fényessége között összefüggés van, így felbecsülhetetlen értékkel bírnak, mert távolságmérésre használhatjuk őket.

Chen eredetileg abban reménykedett, hogy a cefeida változócsillagok segítségével feltérképezheti a Tejútrendszer spirális szerkezetét. Az adatokat látva azonban rájött, hogy nem spirálkarokat lát, hanem egy csavarodást a galaxis csillagkorongján.

A galaxisoknak legalább a fele meg van csavarodva, de hogy mi okozza ezt, még nem tudjuk. Talán a kísérőgalaxisokkal fellépő gravitációs kölcsönhatás a ludas: a Magellán-felhők például elég közel vannak ahhoz, hogy ilyen hatást érjenek el. Más törpegalaxisokkal való régebbi találkozás is szerepet játszhatott a folyamatban. Az is lehet, hogy az intergalaktikus mágneses tér, a csillagok születése és halála keltette csillagszél, vagy a galaxisunk korongja és az azt körülvevő haló közötti kölcsönhatás a bűnös. Jól láthatóan nem ötletekből, inkább megfelelő mennyiségű adatból van hiány.

Chen 1339 cefeidát választott ki a WISE (Widefield Infrared Survey) infravörös űrtávcső katalógusából és több, látható fényben végzett felmérés adataiból. Sok cefeida változócsillag látható fényben is észlelhető, de az infravörös tartomány lehetőséget nyújt arra is, hogy ellássunk a porral takart csillagkeletkezési régiókig.

A cefeidák által kirajzolt Tejútrendszer. A kék pontok a látható fényben megfigyelt cefeidák, a piros pontok pedig az infravörösben észlelt társaik. A fekete háromszög jelöli a Nap helyzetét. Fekete vonal jelöli az úgynevezett csomóvonalat, amelynek a segítségével matematikailag leírható a csavarodás. Forrás: X. Chen et al., Nature Astronomy, 2019 Feb 4.

A csillagok egy megcsavart korongot formáznak, amely a galaxis központjától 65 ezer fényév távolságig tart. (Összehasonlításképpen: Napunk 26 ezer fényévre van a központtól.) A Tejútrendszer formája eszerint egy feldobott palacsintára vagy egy elrontott kerámiára hasonlít: az egyik fele felfelé, a másik fele lefelé görbül. Mivel a csillagok helyzetét pontosan ismerjük, Chen és munkatársai precíz matematikai modellt állíthattak fel. A kutatók azt gyanítják, hogy a Tejútrendszer alakját több vonzó és taszító erő segít fenntartani. A galaxisunk központjától 50 ezer fényév távolságig terjedő belső csillagkorong húzza és torzítja a korong külső részét, miközben csillagaik a központ körül keringenek. A központtól távolabbi régiókban azonban más játékosok is beszállnak: „valószínűleg törpegalaxisok, vagy a korong és a haló eltérő irányú perdülete játszik szerepet” – magyarázza Chen.

A most elkészített térkép a galaxis hozzánk közelebb eső részét rajzolja ki, de további infravörös cefeida-megfigyelésekkel fel fogják térképezni a Tejútrendszer távolabbi részét is. Végül a kezünkben lesz a korong teljes térképe, amivel nem csak a galaxis szerkezetéről, de a múltjáról is többet fogunk megtudni.

Forrás: The Milky Way Is Warped in More Ways Than One, Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás