Egy magyar részvétellel működő nemzetközi kutatócsoport eddig példa nélküli részletességgel vizsgálta meg egy rendkívül távoli rádiógalaxis belső szerkezetét. A TGSS J1530+1049 jelű objektum olyan messze található, hogy a róla érkező fény- és rádiósugárzás több mint 12 milliárd évig utazott, mire elérte a Földet. A tanulmányozott rádiógalaxis abban a korban létezett, amikor a Világegyetem még csak másfél milliárd éves volt, ami a mai korának alig több mint egytizede! A kutatók számára kulcsfontosságúak ezek az extrém távoli objektumok, mert segítségükkel megérthető, hogyan kezdtek el kialakulni a galaxishalmazok és a legelső óriásgalaxisok az Univerzum történetének hajnalán.
Rádiótávcsövek és a James Webb-űrtávcső együttműködése
A csillagászok a világ legérzékenyebb rádióinterferométerei közé tartozó Európai VLBI Hálózatot (EVN) és az angliai e‑MERLIN rádiótávcső-rendszert használták, hogy rendkívül finom felbontással figyelhessék meg a galaxis rádiósugárzását. Ezek segítségével feltárták a galaxis központjában elhelyezkedő aktív galaxismaghoz kapcsolódó rádiósugárzó struktúrák – kiterjedt lebenyek és kompakt forró foltok – alakját és elhelyezkedését. A rádióméréseket végző csoportot Gabányi Krisztina Éva (ELTE Csillagászati Tanszék, HUN-REN–ELTE Extragalaktikus Asztrofizika Kutatócsoport és HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont) vezette. Az eredményeket összevetették a James Webb-űrtávcső (JWST) infravörös tartományban végzett megfigyeléseivel, amelyek segítségével a galaxis környezetében lévő ionizált gázt térképezték fel. A két mérés egy fiatal aktív galaxismag és az azt körülvevő komplex kozmikus környezet gyors fejlődéséről ad egységes képet.
Egy „fiatal” rádiógalaxis nyomában
A nagy felbontású rádióképek azt mutatják, hogy a TGSS J1530+1049 viszonylag kicsi – körülbelül 17 ezer fényév átmérőjű – rádiószerkezetet mutat, ami arra utal, hogy a galaxis aktív magja kozmikus értelemben még fiatal. A kutatók az úgynevezett közepes méretű szimmetrikus objektumok közé sorolják, amelyek a később hatalmasra növekvő rádiógalaxisok őseinek tekinthetők.
Érdekes módon a rádiósugárzó tartomány és a JWST-vel megfigyelt gázeloszlás közel hasonló, észak-déli irányban elnyúlt elhelyezkedésű, de ez utóbbi jóval nagyobb kiterjedésű, közel 75 ezer fényév méretű. A fiatal rádiógalaxis környezete rendkívül összetett és dinamikus képet mutat. Az észlelt gázmozgások arra utalnak, hogy a fekete lyukból kiinduló anyagkilövellések (rádiónyalábok) közvetlen kölcsönhatásban állnak a környező gázfelhőkkel.
Emellett több nagy tömegű galaxis is összezsúfolódik itt, egy mindössze néhány tízezer fényév kiterjedésű térségben. Ezek a galaxisok intenzív csillagkeletkezést mutatnak, és várhatóan a következő évmilliárdok során teljesen összeolvadnak.
Mit tudhatunk meg ebből a Világegyetem múltjáról?
Ma még nagyon kevés ehhez hasonló korai rádiógalaxis ismert. Vizsgálatuk segít választ adni arra a kérdésre, hogyan nőttek meg a korai Világegyetemben ilyen gyorsan az első szupernagy tömegű fekete lyukak, és miként befolyásolták a környezetükben lévő gáz és csillagok fejlődését. A mostani kutatás egy olyan struktúrát tárt fel, amely a közeli Univerzumban ismert óriás elliptikus galaxisok ősének tekinthető, és bepillantást enged abba, hogyan alakulhattak ki ezek kisebb galaxisok összeolvadása során.
A JWST-vel és a rádióinterferométer-hálózatokkal végzett mérések eredményeit bemutató szakcikkek az Open Journal of Astrophysics és az Astronomy and Astrophysics folyóiratokban jelentek meg:
- Saxena A. et al. (2026): JWST Observes the Assembly of a Massive Galaxy at z~4. The Open Journal of Astrophysics, Vol. 9, https://doi.org/10.33232/001c.159461
- Gabányi K.É. et al. (2026): High-resolution radio imaging of TGSS J1530+1049, a radio galaxy in a dense environment at z=4. Astronomy and Astrophysics, Vol. 710, A20, https://doi.org/10.1051/0004-6361/202558162
A kutatást a HUN-REN, valamint az NKFIH kiválósági pályázat (TKP2021-NKTA-64) támogatta.
