2012.02.28. - Óriásgalaxisok viharos múltja

A legnagyobb tömegű galaxisokban a korai, intenzív csillagkeletkezési folyamatokat azok hirtelen leállása követte, a szakemberek szerint ezért a túlságosan aktívvá váló központi fekete lyukak lehetnek felelősek.

Az ESO Chilében működő, 12 méteres Atacama Pathfinder Experiment (APEX) antennájával végzett megfigyelések segítségével minden eddiginél alaposabban lehetett tanulmányozni a távoli, fényes galaxisok kisebb csoportokba, halmazokba rendeződését. A Ryan Hickox (Dartmouth College/Durham University) által vezetett kutatócsoport a szubmilliméteres méréseket optikai (VLT távcsőrendszer) és infravörös (Spitzer-űrtávcső) adatokkal is kiegészítve azt találta, hogy a galaxisok csoportosulásra való "hajlama" annál erősebb, minél nagyobb tömegű az őket körülvevő ún. sötét anyag halo tömege (ezek teszik ki az egyes galaxisok tömegének legnagyobb hányadát).

A vizsgált galaxisok mintegy tízmilliárd fényévnyire vannak tőlünk, így korai állapotukban, éppen a legintenzívebb csillagkeletkezési folyamatok közben figyelhetjük meg őket. A sötét anyag halók tömegének megmérésével, valamint ezek fejlődésének szimulációival a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy ezekből a csillagontó galaxisokból jöttek létre a ma megfigyelhető legnagyobb tömegű, ugyanakkor csillagkeletkezést már szinte egyáltalán nem mutató óriás elliptikus galaxisok. A két galaxistípus közötti, közvetlen kapcsolatot most először sikerült egyértelműen kimutatni.

Az APEX szubmilliméteres teleszkóppal tanulmányozott, távoli csillagontó galaxisok (pirossal) a Fornax (Kemence) csillagképben. A vizsgált égterület képét a Spitzer infravörös űrtávcső örökítette meg.
[ESO, APEX (MPIfR/ESO/OSO), A. Weiss és tsai, NASA Spitzer Science Center]

A szakemberek számára a legnagyobb rejtélyt azonban az jelenti, hogy a megfigyelések alapján ezen galaxisok korai, intenzív csillagkeletkezési periódusa átlagosan mindössze 100 millió évig tartott, ami a csillagvárosok több mint 10 milliárd éves életkorát figyelembe véve meglehetősen rövid időtartam. Ez alatt a rövid idő alatt a galaxisokban lévő csillagok száma csaknem megkétszereződött, majd ezt követően gyakorlatilag leállt a csillagok születése.

A kutatókat meglepte ez az eredmény, ugyanakkor mégis sikerült előállniuk egy lehetséges magyarázattal. A rendkívül intenzív csillagkeletkezés ugyanis valószínűleg azt is eredményezte, hogy - a csillagok tömegvesztési folyamatai révén - megnőtt a szupernehéz központi fekete lyukak környezetébe áramló anyag mennyisége. Az elnyelt anyag növekedése egyre erősebb kilövelléseket (jeteket) hozott létre a fekete lyukak környezetében, míg végül a galaxismagok annyira aktívvá váltak, hogy az erős anyagkiáramlások "szétfújták" a külsőbb régióikban akkor még rendelkezésre álló, a további csillagkeletkezés forrásául szolgáló gázanyagot is.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• eso1206 - Science Release