Elmaradó csillagkeletkezés
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2019.03.09 09:15.)

A galaxisok folyamatosan ütköznek egymással, de néha ez a találkozás a kárukra válik. Most a csillagászok alaposan a dolgok mélyére ástak.

A galaktikus karambolok hatására egyes galaxisokban csillagkeletkezési hullám söpör végig, míg más galaxisokat megsemmisíthet, de ezen folyamatokból vajon melyik valósul meg az egyes esetekben? Csillagászok földi és űrteleszkópokat használva tanulmányozták a közeli galaxisok ütközéseit. Szeretnének pontosabb ismereteket kapni a lezajló folyamatokról, és kideríteni azt is, hogy ezek az ütközések milyen hatással voltak Univerzumunk múltjára, illetve lesznek a jövőjére nézve.

Ütközések: jó vagy rossz?

Galaxisütközésekkel jött létre az általunk ma ismert Univerzum. Ahogy telt az idő, a kisebb galaxisok ütköztek egymással, ezzel nagyobb, bonyolultabb struktúrákat hozva létre. De mi az, ami pontosan az ütközés során történik, és mit fog okozni a nagyobb galaxisban? Nehéz kérdés. A megfigyelések alapján az ütközések hatása minden esetben teljesen egyedi. Míg egyes összeolvadások viharos csillagkeletkezést indítanak be, más ütközések, úgy tűnik, hogy leállítják a csillagkeletkezést, és meggyorsítják a galaxis halálát.

Ezen az infravörös felvételen két ütköző galaxis látható, amelyeket a Spitzer-űrtávcső örökített meg. A felvétel hamisszínes: a vörös (8,0 μm hullámhossz) a portól származik, míg a kék (3,6 μm) és a zöld (4,5 μm) a csillagoktól származik. Az ütköző galaxispár jele Arp 302, vagy más néven VV 340. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

A legtöbb galaxisütközés körülbelül 6–10 milliárd évvel ezelőtt történt. Ez azt jelenti, hogy nagyon messze vannak és emiatt igen nehezen tanulmányozhatók. Ritkábban ugyan, de előfordulnak „helyi összeolvadások” is, ami lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy közelebbi bepillantást nyerhessenek abba, mi is történhet azokban a távoli ütközésekben. A kutatók szerencséjére ezek a közelben egyesülő galaxisok gyakran fényesek az infravörös hullámhosszakon. Emiatt gyakran feltűnnek a GOALS (Great Observatories All-sky LIRG Survey) felmérésben. A név jelentése: nagy obszervatóriumok teljeségbolt-felmérése fényes infravörös galaxisokra. Az LIRG-k tehát fényes infravörös galaxisok – ahogyan azt a nevük is jelzi, fényesen ragyognak az infravörös fény tartományában, ami a csillagászok szerint a nagy területeket érintő csillagkeletkezésből ered. A csillagok fényét a galaxisban nagy mennyiségben levő por és gáz elnyeli, és hosszabb hullámhosszakon újra kisugározza, ezért ezek a galaxisok az energia nagy részét infravörös hullámhosszakon, nem pedig optikai tartományban bocsátják ki.

A két galaxis, az NGC 7752 (nagyobb) és az NGC 7753, együtt Arp 86 néven is ismert: épp az összeolvadás fázisában tartanak. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

Ez a felmérés hozzávetőleg 200 objektumra összpontosított. Úgy tűnik, közülük több az összeolvadás különböző szakaszaiban van, lehetővé téve az egyes szakaszok vizsgálatát.

Összetett kép

Az összeütközések komolyan tönkre is tehetik a galaxisok szerkezetét azáltal, hogy veszélyesen közel kerül anyag a galaxis központi fekete lyukához. Amikor ez megtörténik, egyes esetekben a fekete lyuk „túleszi magát”, ami arra készteti, hogy lökéshullámokat és kitöréseket produkáljon, amelyek során energiát ad át csillagközi gáznak, túlságosan felmelegítve ezáltal a csillagok keletkezéséhez. A csillagászok úgy vélik, hogy ez egy gyakori módja a csillagképződés leállításának.

Azonban egy GOALS galaxisban, amelyet a csillagászok részletesen tanulmányoztak a Hawaii-n található W.M. Keck teleszkóppal, ilyen lökéshullámokat nem észleltek, bár a fekete lyuk aktivitást mutatott. Ez zavarba ejtette a kutatókat, és arra a következtetésre jutottak, hogy a galaxisok egyesülése és annak hatásai a galaxisok nagy tömegű fekete lyukaira a valóságban nem olyan egyszerűek, mint amilyenek tűntek.

A GOALS továbbra is folytatja majd a megfigyeléseket, hogy a kutatók minél részletesebben tanulmányozhassák majd az összeolvadásoknak a fekete lyukakra, és az általuk érintett galaxisokra kifejtett hatását. Felhasználva a Spitzer-űrteleszkópot és számos más teleszkópot, köztük a Hubble-űrtávcsövet, a Chandra-röntgenteleszkópot és a VLA (Very Large Array) rádiótávcső-hálózatot, a kutatók remélik, hogy a galaxisokat és az Univerzumot alakító folyamatokról egyre világosabb képet kapnak majd.

Az NGC 6786 (jobbra) és az UGC 11415, közös elnevezésük VII Zw 96, egy másik ütköző galaxispár, a Spitzer által megörökítve. (Kép: NASA / JPL-Caltech)