Ősi gömbhalmaz csillagáram-teteme sodródik a Tejút szélén

9010

Galaxisunk gravitációja szakította szét azt a gömbhalmazt, amelyből kialakult egy nemrég felfedezett csillagáram. A benne lévő égitestek a Tejútrendszer legidősebb csillagai közé tartoznak.

Illusztráció a Tejútrendszer szélén lévő C–19-es csillagáram elhelyezkedéséről. Az összehasonlítás kedvéért jelölték a Nap helyét, illetve a jobb alsó sarokban a Nagy Magellán-felhőt és a Kis Magellán-felhőt is. (Forrás: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine; Acknowledgment: M. Zamani (NSF’s NOIRLab))

Nemrég egy ősi gömbhalmaz-maradványt fedeztek fel a Tejútrendszer szélén. Galaxisunk tömegvonzása réges-régen szétszakított egy gömbhalmazt, és annak csillagait 15 fokban szétterítette az égbolton – kinyújtott karral három ökölnyi hosszúságban. Az új mérések szerint ezek az égitestek a legidősebb csillagok közé tartoznak galaxisunkban és az azt körülvevő térségben.

Maga a Tejútrendszer nagyon idős, mintegy 200 millió évvel az ősrobbanás után alakult ki. A csillagkeletkezés korszakai mindig újjá varázsolták, és a spirálgalaxist most olyan „modern” csillagok népesítik be, mint amilyen a Nap is. De a múlt nyomait őrző gömbhalmazokban több milliárd éves csillagok tolonganak. A Tejútrendszerben több mint 150 gömb alakú csillagcsoportosulás van, amelyek többsége a vékony galaktikus síkot körülvevő hatalmas halóban található.

A Tejútrendszer sematikus ábrája: a sötétanyag-haló szürke, a gömbhalmazok vörös pöttyök, a vastag korong lila, a csillagkorong fehér, a központi dudor narancssárga, a központi fekete lyuk pedig fekete. (Forrás: NASA/CXC/M.Weiss)

A gömbhalmazok a galaxis legrégebbi képződményei. Ezt onnan tudjuk, hogy a kutatók már megvizsgálták a bennük lévő csillagok fémtartalmát. A csillagászok fémnek neveznek minden elemet, ami nehezebb a hidrogénnél és a héliumnál (ezek az egyszerű gázok uralták az újszülött Univerzumot). A csillagok gyomrában kovácsolt fémek mennyisége nő, ahogy az idő telik, így a csillagok fémtartalma a korukról árulkodik.

Míg azonban a Tejútrendszer gömbhalmazai kétségtelenül idősek, úgy tűnik, egy sem maradt fenn a galaxisok egyesülésének korai napjaiból. A legkisebb fémtartalom, amit mértek bennük, a Napban található fémek 0,2%-a. A galaktikus haló elszigetelt csillagainak némelyikében azonban sokkal kevesebb fémet találtak.

A gömbhalmaz-maradvány felfedezése fényt vethet az ősi gömbhalmazok eltűnésére. Nicolas Martin (University of Strasbourg) és munkatársai a Nature című lap január 6-i számában részletes elemzést tettek közzé a Tejútrendszer halójában található C–19-es csillagáramról. Az adatok alapján a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a csillagáram tagjai valaha egyetlen gömbhalmazhoz tartoztak, amely szétszakadt, amikor galaxisunkhoz túl közel haladt el.

A megfigyelések azt mutatják, hogy a C–19-es csillagáramban lévő égitestek össztömege 8 ezer naptömeget tesz ki, így viszonylag kicsi a gömbhalmazokhoz képest. Már nem is gömb alakú többé – a Tejútrendszer gravitációja szétterítette, mint egy izzósort. A csillagáram a Tejútrendszer központja körül kering egy viszonylag közeli poláris pályán, amely kevesebb, mint félmilliárd év alatt viszi át a galaxis síkján. A legközelebbi ponton 23 ezer fényéven belül halad el a galaxis központjától, aztán távolodik, amíg 88 ezer fényévnyire kerül. (A csillagáram jelenleg 60 ezer fényévre van a Naptól.)

Animáció a csillagáram kialakulásáról.

A kutatócsoport az Európai Űrügynökség Gaia űrszondájának hatalmas adatbázisán futtatott számítógépes algoritmussal fedezte fel a csillagáramot. Ezt követően több földfelszíni teleszkóppal vizsgálták meg, majd nyolc csillagról részletes spektroszkópiai adatokat is gyűjtöttek a hawaii Gemini North teleszkóppal, valamint a kanári-szigeteki GTC teleszkóppal.

A spektrumok alátámasztották a korábbi becsléseket: a szétesett halmaz csillagainak rendkívül alacsony a fémtartalma, a Napénak csupán 0,05%-a. Ez sokkal alacsonyabb, mint amit bármely ismert gömbhalmazban találtak. „Ilyen alacsony fémtartalommal még egyetlen csillagrendszert sem találtunk a Tejútrendszerben vagy azon túl.” – írják a kutatók.

John Norris (Australian National University) szerint az ilyen alacsony fémtartalmú halmazok ritkaságnak számítanak a Tejútrendszerben. „De várható (és reméljük is), hogy a folyamatban lévő és jövőbeni projektek még több ilyen alacsony fémtartalmú csillagáramot találnak.”

A C–19 szűk pályája arra utal, hogy elég korán csatlakozhatott a Tejútrendszerhez, mégpedig annak első néhány milliárd évében. (A kutatók szerint rejtély, miként maradhatott fenn a mai napig egy ilyen koherens rendszer.) Az ősi maradvány felfedezése megerősíti, hogy gömbhalmazok már nagyon korán kialakulhattak, de többségük nem élte túl a galaxisunk korai éveiben dúló viharos gravitációs viszonyokat. Norris szerint az is elképzelhető, hogy a korai időszakban a feltételezettnél kevesebb csillag és halmaz alakult ki.

„Ez az ősi műkincs közvetlen és egyedülálló rálátást nyújt a Világegyetem kialakulásának korai időszakára.” – mondja a kutatócsoport tagja, Julio Navarro (University of Victoria).

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás