Titokzatos erő bomlasztja a legközelebbi csillaghalmazt

7129

Az Európai Űrügynökségnek (European Space Agency – ESA) a csillagok térbeli pozícióját nagy pontossággal feltérképező Gaia asztrometriai űrszondájával dolgozó egyik csillagász kutatócsoport eredményei arra utalnak, hogy szétesőben van a Naphoz legközelebbi halmaz, a Hyádok nyílthalmaz. A nyílthalmazok olyan, egymás közelében, egyetlen hatalmas csillagközi gázfelhőből, közel egy időben keletkezett fiatal csillagok csoportjai, amelyek tagjai gravitációsan csak lazán kötődnek egymáshoz. Így aztán csillagászati értelemben nem is túlságosan hosszú életűek, könnyen széthullanak – erre utal a nevük is. A Hyádok szétesése azonban a jelek szerint nem teljesen magától történik, hanem valamilyen külső, láthatatlan erő is bomlasztja. Ha ez a sejtés beigazolódik, az bizonyíték lehet a Tejútrendszer keletkezésének idejéből fennmaradt sötétanyag-csomók alrendszerének létezésére. Ezek a láthatatlan, ám a galaxisunk tömegének jelentős részét kitevő anyagcsomók jelentős gravitációs hatással lehetnek minden, hozzájuk túlságosan közel sodródó csillagrendszerre.

A Hyádok nyílthalmaz központi régiója a Bika csillagkép jól ismert fejében. A kép legfényesebb csillaga az Aldebaran, amely félúton a halmaz irányába csak előtér-objektum (Fotó: Jerry Lodriguss, 2012).

Az ESA kutatója, Tereza Jerabkova által vezetett kutatócsoport a Hyádok nyílthalmaz tagjai után kutattak az égbolton, a Gaia harmadik adatkibocsátásának előzetes eredményei (Early Data Release 3 – Gaia EDR3) között. Azért esett a választásuk erre a csillaghalmazra, mert tömegközéppontjának mindössze 153 fényéves távolságával ez a Földhöz legközelebbi nyílthalmaz, amely ráadásul jól megfigyelhető mind az északi, mind a déli féltekéről. Minden égboltfürkész ismeri már ezt a halmazt, hiszen legbelső fényes csillagai rajzolják ki a Bika csillagkép fejét alkotó „V” alakzatot. Távcsöves megfigyelésekkel a szabad szemmel is látható legfényesebb tagjain túl további mintegy száz tagját is ismertük már ennek a halmaznak, amelyek egy 60 fényév átmérőjű térrészbe koncentrálódnak. A csillagcsoport tömegközéppontja körül mozgó halmaztagok gravitációjuk révén megbolygatják egymás keringési pályáit, miközben egyes csillagok elszabadulnak a halmazból, míg mások a központba tömörülnek. Így fokozatosan fogy, „párolog” a csillaghalmaz. A leszakadó csillagok a Tejútrendszerben mozgó csillaghalmaz pályája mentén előtte és mögötte húzódó két árapálynyúlványba kerülnek. Ilyen nyúlványokat gyakorta tanulmányoznak a csillagászok kölcsönható galaxisokban, ám nyílthalmazoknál csak nemrég figyelték meg őket először.

A Hyádok és árapálynyúlványai az égbolton.
Forrás: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO; S. Jordan/T. Sagrista.

A Hyádok esetében éppen a halmaz közelsége nehezíti meg az ezekhez a nyúlványokhoz tartozó csillagok azonosítását, hiszen a sávok majdnem a fél égbolton végighúzódnak. A Hyádokról leszakadt valamikori halmaztagok legfontosabb tulajdonsága a Hyádokkal közös tejútrendszerbeli mozgási pálya. Ennek megállapításához volt szükség a Gaia adataira, hiszen ez az űrtávcső nagyon pontosan megmérte már több mint egymilliárd csillag tőlünk való távolságát és térbeli mozgási sebességét is. „Éppen az a két legfontosabb mennyiség, amire szükségünk van a tejútrendszerbeli árapálynyúlványok vizsgálatához” – húzza alá Jerabkova. A korábbi vizsgálatok csak korlátozott eredményeket hoztak, mert a kutatók csak a halmaz pályájához nagyon hasonló csillagpályák után kutattak. Így a halmaz 6–700 millió éves történetének korábbi, azt már rég elhagyó csillagokat nem találhatták meg, hiszen azok ma már lényegesen módosult pályákon keringenek galaxisunkban.

A keresendő csillagpályák tartományának feltárásához Jerabkova számítógépes modelleket futtatott, a halmaztagokra ható gravitációs perturbációk hatásait szimulálva. Csak e modellezést, majd a valódi megfigyelési adatokban való bányászatot követően derült fény a Hyádok árapálynyúlványainak valódi kiterjedésére. Jerabkova és munkatársai több ezer korábbi halmaztagot találtak a Gaia adatai között. Ezek a csillagok ma már több ezer fényév hosszú árapálynyúlványokat képeznek galaxisunkban, a Hyádok előtt és mögött.

Ám a nagy meglepetés csak ekkor jött.

A jelek szerint valami lyukat ütött a nyúlványokon. Jerabkova szimulációi csak úgy tudták leírni az árapálynyúlványok jelenlegi alakját, ha azok összeütköztek valamivel, ami legalább 10 millió naptömegnyi anyagot tartalmaz. „Közeli kapcsolatba kellett kerülniük egy hatalmas tömegű anyagcsomóval, ami szinte szétzúzta a Hyádokat” – festi le a drámai eseményt Jerabkova. De mi lehetett ez a hatalmas anyagcsomó? Semmilyen hasonló tömegű gázfelhő vagy csillagcsoport nem látszik a közelben. Jerabkova úgy véli, hogy ha további, célzott kutatásokkal sem lelik meg a tettest, akkor az talán egy sötétanyag-csomó lehetett. Az elméletek szerint ilyen anyagcsomók alakították a Tejútrendszerünket már létrejöttétől kezdve. A friss eredmények arra utalnak, hogy a Gaia az ilyen láthatatlan szerkezetek felderítésében is a csillagászok segítségére lehet.

„A Gaia révén teljesen megváltozott a Tejútrendszerről alkotott képünk. Az ilyen felfedezések által pedig sokkal részletesebben megismerhetjük csillagvárosunk alrendszereit, mint korábban” – zárja gondolatait Jerabkova. A módszer használhatóságát a Hyádokkal igazoló csillagászok figyelmüket ezután más, távolabbi csillaghalmazok árapálynyúlványai felé fordítják.

Forrás: ESA

Hozzászólás

hozzászólás