Az Astrophyiscal Journalban közlésre elfogadott cikkben S.C.
Chapman (California Institute of Technology) és kutatócsoportja az
Andromeda-galaxist (M31) nagy távolságokig övező és fémszegény
csillagokból álló halo felfedezéséről számolt be. Ez a galaxis a
legközelebbi, a Tejútrendszerre hasonlító spirálgalaxis, távolsága
mindössze 2,5 millió fényév. A derült, sötét égen szabad szemmel is
látszó csillagvárosról már eddig is tudtuk, hogy korongja, spirálkarjai,
központi dudora lényegében ugyanolyan, mint a Tejútrendszer hasonló
komponensei. Az új adatok újabb, a Tejútrendszerben régóta ismert
galaktikus komponens, a fémszegény halo létezését mutatták ki
szomszédunkban.
A kutatócsoport mérései a 10 méteres tükörátmérőjű Keck II
teleszkóppal készültek. A megfigyelések során 54 látómezőben,
összesen 8 négyzetfokos területen szétszórva 9776 csillagról vettek fel
színképeket, melyek túlnyomó többsége vörös óriáscsillag volt. Ezek
azok a csillagok, melyek elegendően fényesek az M31 távolságából, hogy
egy 10 m-es távcsővel egyedi spektrumokat lehessen felvenni.
Az Andromeda-galaxis (Rózsa Ferenc felvétele)
A
spektrumok elemzésével minden egyes csillagra meghatározták a
látóirányú mozgási sebességet, illetve az átlagos fémtartalmat. Az
adatok ismeretében megvizsgálták a hasonló paraméterű csillagok térbeli
eloszlását. Azt kapták, hogy közel ezer, a Napnál mintegy hússzor
kisebb fémtartalmú csillag szabályos gömbszerű térrészt tölt ki, ami a
galaxis központjától 10 és 70 kiloparszek (32 ezer és 230 ezer fényév)
távolságban helyezkedik el. A rendszer maga nem mutat forgásra utaló
jeleket, azaz benne a csillagok véletlenszerűen mozognak az M31
gravitációs teréhez kötötten.
Mindez
azért érdekes, mert nemrégiben fedezték fel az M31 külső térségeiben a
forgást is mutató csillagrendszert, így a kettő együtt tökéletesen
visszaadja azt a galaktikus halot, amit a Tejútrendszerben évtizedek
óta ismerünk. Emellett az új rendszer alapján meg tudták becsülni az
Andromeda-galaxis halojának tömegét,
amire mintegy 900 milliárd naptömeg adódott. Ez az érték igen jó
egyezést mutat a Tejútrendszerre vonatkozó
adatokkal, és így azt sugallja, hogy ez a két, közel hasonló tömegű
galaxis igen hasonló növekedési és fejlődési utat járt be. Hasonlóan jó
egyezésben van az újonnan kapott adat az M31-ből kiinduló
árapály-képződmény elemzéséből számított tömegértékkel.
A galaxisok keletkezését és fejlődését
leíró egyik népszerű modell, az ún. hideg sötét anyag (CDM, Cold Dark
Matter) feltevései szerint a galaxisokban megfigyelhető
haloképződmények
hierarchikus rendben keletkeznek, méghozzá az ősi időkben ezen
galaxisok körül keringő, majd később gravitációs árapályerők révén
szétszaggatott és bekebelezett törpegalaxisokból. A modell
előrejelzései szerint az így
kialakuló halo igen fémszegény, és egyenletes eloszlású a belső,
körülbelül 50 kpc-es tartományban, ahol az ősi
folyamatok árapály-nyomai már elmosódtak. A megfigyelések meglepően jól
visszaadják a számításokat, ami mindenképpen erős érv a kiinduló
feltevések helyessége mellett. Az Andromeda-galaxis pedig egyre inkább
a Tejútrendszer ikertestvérének tekinthető, azaz kutatásával saját
csillagrendszerünk megismeréséhez is közelebb jutunk.
Forrás: Astrophysical Journal, preprint
