Megoldódott a Magellán-áramlás rejtélye
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2013.08.15 07:15.)

A Hubble-űrteleszkóp mérései alapján csillagászok egy negyven éves rejtélyt oldottak meg: a Magellán-áramlás eredetét. A Magellán-áramlás gázfelhőkből álló „szalag” a Tejútrendszer körül.

A két kép a Magellán-áramlást mutatja egy távolabbi és egy közelebbi nézőpontból. A kombinált (rádió- és látható tartományban készült felvételek alapján szerkesztett) felső képen a gázáram rózsaszínnel van jelölve. A Leiden-Argentine-Bonn (LAB) rádió felmérést kombinálták a Mellinger All-Sky Panorama nevű program keretében a látható tartományban készült képpel. A Tejút halványkéken dereng a kép közepén. A barna csomók csillagközi porfelhők galaxisunkban. A Magellán-felhők, a Tejútrendszer kísérőgalaxisai, jobbra lent a fehér régiók, az alsó képen egy-egy körrel megjelölve. (Rádió/látható tartományban készült kép: D. L. Nidever et al., NRAO/AUI/NSF, Mellinger, LAB Survey, Parkes Observatory, Westerbork Observatory, Arecibo Observatory; az alsó rádiókép: LAB Survey)

A Nagy és Kis Magellán-felhő, a Tejútrendszer körül keringő két törpegalaxis a Magellán-áramlás fejénél helyezkedik el. Mióta az áramlást az 1970-es években rádiómérések alapján felfedezték, a csillagászoknak fejtörést okozott a gáz pontos eredete. Nem tudták eldönteni, hogy melyik kísérőgalaxis az áramlás forrása. Az új Hubble-mérések rávilágítottak, hogy az áramlást alkotó gáz nagy része a Kis Magellán-felhőből szakadt ki mintegy 2 milliárd évvel ezelőtt. Az áramlás egy másik régiója viszont úgy tűnik, hogy a Nagy Magellán-felhőből származik.

Csillagászok egy nemzetközi csoportja, Andrew J. Fox vezetésével meghatározta a gázáram lehetséges forrását. A Hubble-űrteleszkóp Cosmic Origins Spectrograph (COS) nevű műszerével végzett megfigyelés alapján meghatározták a nehéz elemek – mint az oxigén, kén – mennyiségét, hat ponton a Magellán-áramlás mentén. A COS műszer távoli kvazárok fényét vizsgálta, ami keresztülhaladt a gázáramon is és eközben a gázáramban található elemek a rájuk jellemző hullámhosszakon elnyelték az ultraibolya fényt.

Fox és csapata a gázáram mentén alacsony oxigén- és kénmennyiséget állapított meg, melynek a szintje megegyezik a Kis Magellán-felhőben 2 milliárd évvel ezelőtt volt elemgyakorisággal. Az elképzelések szerint a gázáram ekkor alakult ki. A kutatócsoport a gázáram mentén állandó elemgyakoriságot mért, míg egy helyen meglepő fordulatként felfedeztek egy olyan régiót is, ahol nagy mennyiségű kén található, nagyon közel a Magellán-felhőkhöz. Ez a régió összetétel szempontjából hasonló a Nagy Magellán-felhőhöz, felvetve annak lehetőségét, hogy a gázáram ezen része a Nagy Magellán-felhőből származik, kozmikus időskálán nem is olyan régmúlt időből. Erre az eredményre a kutatócsoport nem számított, mivel a számítógépes szimulációk alapján azt feltételezték, hogy az összes gáz a Kis Magellán-felhőből származott.

Egyedül a Hubble-űrteleszkóp képes megmérni így az elemek arányát, mivel a méréshez szükséges abszorpciós (elnyelési) színképvonalakat csak a Földön kívül lehet mérni. A Föld légköre ugyanis nem engedi át az ultraibolya sugárzást.

A gázáram vélhetően be fog hullani a Tejútrendszerbe, új csillagok kialakulását elősegítve. Az ilyen külső utánpótlás is segíti a csillagkeletkezést egy galaxisban. A csillagászok szeretnék minél pontosabban megismerni a gáz eredetét, minél jobban megérteni a csillagkeletkezést.