Csillagkeletkezési régiók nyomában
(Rovat: Japán a világűrben, Távoli világok kutatói - 2008.02.22 07:08.)

Tovább válogatunk az AKARI (ASTRO-F) eredményeiből. A csillagfejlődés, és így a csillagok keletkezésének kutatása szintén jelentős szerepet kap a kijelölt tudományos területek között.

Így a csillagkeletkezési régiók fontos célpontot jelentenek. Az M101 spirálgalaxis a Nagy Medve (Ursa Major) csillagkép egyik galaxisa, távolsága 24 millió fényév, átmérője kb. 170 ezer fényév, tehát Tejútrendszerünk méretének kb. kétszerese. Mint a spirálgalaxisokban általában, az M101-ben is megtalálható a fiatal (és magas hőmérsékletű) csillagok populációja a spirálkarokban, ahogy a csillagközi anyag is. A csillagkeletkezés aktivitásának felmérésére az AKARI Far-Infrared Surveyor (FIS) műszerének mind a négy hullámhossztartományában (65, 90, 140 és 160 mikrométer) készültek nagy felbontású mérések 2006. június 24-én. Ezek alapján fel lehetett térképezni (az alábbi ábrán látható eredménnyel) a csillagközi anyag meleg (fiatal, magas hőmérsékletű csillagok által fűtött) és hideg (többnyire fősorozati csillagok által fűtött) komponensét.

A hideg (fent) és meleg (lent) csillagközi anyag eloszlása az M101 galaxisban az AKARI FIS mérések alapján. A lineáris kontúrokat a luminozitás maximumának 7%-ától 98%-áig 7%-os lépésközzel ábrázolták. A maximális luminozitás a meleg komponens esetén 3,6 × 10⁸ L_Nap/kpc², a hideg komponens esetén pedig 3,1 × 10⁸ L_Nap/kpc².

A következő ábrán látható hamisszínes kép az AKARI/FIS adatok mellett optikai és távoli ultraibolya adatok felhasználásával készült, megfigyelhető a por két komponensének eloszlása a galaxisban.

A hideg (kék) és meleg (piros) por eloszlása a csillagok eloszlását mutató optikai (zöld) és a fiatal csillagok eloszlását mutató távoli-UV (cián) képen.

Látható, hogy a por meleg komponense a spirálkarok mentén, azok külső területein helyezkedik el több forró folttal együtt, melyek a csillagkeletkezési régiók helyeit jelölik ki. Ezzel szemben a por hideg komponense a galaxis középpontja felé csoportosul és általánosságban egyenletesebben oszlik el a meleg komponensnél. Az érdekessége ennek a felfedezésnek az, hogy eddig általánosan elfogadott tény volt, hogy az aktív csillagkeletkezés területei (mint pl. saját galaxisunkban is) inkább a galaxis központi vidéke felé helyezkednek el, mint a spirálkarok külső részein. Egy újabb elmélet dőlt tehát így meg? Nem, az M101 egy kivétel. Ennek oka valószínűleg abban keresendő, hogy a galaxist korábban erős árapályhatások érték, melyek forrása egy kísérőgalaxis volt. A galaxis külső területein lévő aktív csillagkeletkezést a kísérőgalaxisról nagy sebességgel (150 km/s körül) beáramlott gáz indukálta, a galaxis külső vidékeivel ütközve. Az észlelések is igazolták, hogy a kísérőgalaxisból származó gáz az M101 külső területeivel ütközik, ugyanakkor ennek oka még nem teljesen tisztázott. Hasonló vizsgálatokat végeznek több közeli galaxis esetén is AKARI mérések alapján. Azt remélik, hogy a csillagkeletkezés fizikai mechanizmusának megértéséhez így közelebb kerülhetünk.

A csillagkeletkezési régiók tanulmányozásához azonban nem is kell olyan „messzire” néznünk. Saját galaxisunkban is több aktív csillagkeletkezési terület van, ezek egyike a Cygnus-X régió. A terület az Orion-kar irányában látszik, a képen a galaktikus sík a bal felső saroktól a jobb alsóig húzódik.

90 és 140 mikrométeres hullámhosszakon végzett mérések alapján készült kompozit kép. Egy 7,6×10,0 négyzetfokos területet fed le a Cygnus csillagkeletkezési területen.

A pontszerű objektumok keletkező csillagokat mutatnak, melyek a környezetüket ionizálva az erős infravörös sugárzást bocsátanak ki. A szintén megfigyelhető sötétebb üregeket a nagytömegű, erős csillagszéllel rendelkező csillagok hozták létre. (Képek: JAXA/ISAS/LIRA)