Baby Boom-galaxis: extrém csillagkeletkezés 12,2 milliárd fényévre
Baby Boom-galaxis: extrém csillagkeletkezés 12,2 milliárd fényévre — évente akár 4000 csillag, új rekord, amely átírhatja a galaxisok kialakulásáról alkotott elméletet.
A Baby boom galaxis egy 12,2 milliárd fényévre lévő csillagrobbanás-galaxis. A "csillagrobbanás" (starburst) galaxisokban a csillagkeletkezés üteme jóval meghaladja a tipikus galaxisokét, sok fiatal, masszív csillag keletkezik rövid idő alatt, és gyakran erős porelnyelés mellett működnek — ezért az ilyen objektumokat gyakran infravörös tartományban fedezik fel.
A felfedezést a NASA Spitzer Tudományos Központja végezte a Kaliforniai Technológiai Intézetben. A Baby boom galaxis jelenlegi ismereteink szerint a nagyon távoli világegyetemben a legvilágosabb csillagkeletkezési galaxisok közé tartozik; fényessége és infravörös kibocsátása a csillagkeletkezési sebesség extrém mértékét jelzi. Az infravörös sugárzás azért fontos, mert a fiatal csillagok fénye a galaxisban lévő poron nyelődik el és újra kibocsátódik hosszabb hullámhosszakon, így az ilyen tartományban mért fényességből lehet megbecsülni a csillagkeletkezés intenzitását.
A Baby boom galaxist "extrém csillaggépnek" nevezik, mert meglepő módon évente akár 4000 csillagot is termel — ez több százszorosa a tipikus galaxisoknak. Összehasonlításként a mi Tejútrendszerünkben évente átlagosan csak körülbelül 10 csillag keletkezik. Az ilyen magas csillagkeletkezési sebességből számított növekedési időskála alapján a galaxisnak mindössze körülbelül 50 millió évre lenne szüksége ahhoz, hogy a valaha megfigyelt legnagyobb tömegű galaxissá nőjön — ez rendkívül rövid idő a kozmikus léptékben.
A felfedezés azért különösen érdekes, mert megkérdőjelezi a galaxisképződés egyik elfogadott modelljét. A hierarchikus összeolvadásos modell szerint a legtöbb galaxis lassan nő más galaxisok elnyelésével és kisebb egységek beépülésével; a Baby boom viszont arra utal, hogy léteznek olyan rendszerek, amelyek belső, nagyon intenzív csillagkeletkezéssel rohamosan felépülnek. Szokatlan az is, hogy a tudósok ezt a galaxist akkor figyelték meg, amikor a világegyetem még alig több mint 1,4 milliárd éves volt — vagyis ezt a hatalmas növekedést az univerzum korai szakaszában hajtotta végre.
A kutatók a galaxis tulajdonságait többféle megfigyelési adat alapján becsülik: az infravörös fényességből, spektrumokból és modellekből határozzák meg a csillagkeletkezési sebességet, valamint a rendszer anyag- és portartalmát. Az ilyen objektumok vizsgálata fontos, mert segít megérteni, hogyan alakultak ki a mai hatalmas elliptikus galaxisok: lehet, hogy sok nagy tömegű elliptikusnak volt egy rövid, de intenzív "bébiboom" fázisa az életkor korai periódusában.
"Ez a galaxis egy nagy bébiboomon megy keresztül, a legtöbb csillag egyszerre keletkezik" - mondta Peter Capak, a NASA Spitzer Tudományos Központjának munkatársa. Erre a Cosmic Evolution Surveyor vezető kutatója, Nick Scoville, a Caltech munkatársa válaszolt: "Lehet, hogy most először lehetünk tanúi az univerzum egyik legmasszívabb elliptikus galaxisának kialakulásának".
A további vizsgálatok — különösen nagyfelbontású rádió-, milliméter- és infravörös megfigyelések (például ALMA és más korszerű távcsövek segítségével) — segíthetnek feltárni a galaxis belső szerkezetét, a csillagkeletkezést tápláló gázforrásokat és a por szerepét. Ezek az adatok elengedhetetlenek ahhoz, hogy pontosabban megértsük, milyen gyakoriak voltak ilyen gyors felnövekedési epizódok a korai világegyetemben, és hogyan illeszkednek a jelenleg érvényes galaxisfejlődési elméletekbe.
- Távolság: ~12,2 milliárd fényév (nagy visszanézési idő — a megfigyelés a korai univerzumból származik).
- Csillagkeletkezési ráta: akár ~4000 csillag/év, szemben a Tejútrendszer ~10 cs/év értékével.
- Időskála: ~50 millió év alatt jelentős tömeget halmozhat föl, ami gyors felépülést jelent kozmikus viszonylatban.
- Jelentőség: kihívás a hagyományos hierarchikus összeolvadásos modellek számára; lehetséges példája a gyors, in situ tömeggyarapodásnak.
A képen látható zöld és vörös folt a legaktívabb csillagkeletkezési galaxis a nagyon távoli világegyetemben. A galaxis évente akár 4000 csillagot is kitermel. A bal oldali vörös folt egy másik előtérben lévő galaxis, amely nem termel sok csillagot. Ez a kompozit a NASA Hubble űrteleszkópjának, a Spitzer-űrtávcsőnek és a Hawaii-szigeteken található japán Subaru teleszkópnak az adatait tartalmazza.
Több hullámhosszúság
A különböző színek a Baby boom galaxis ábráján különböző hullámhosszokra utalnak. A piros szín a galaxisban újonnan született csillagokra utal. A zavaró fényeket a csillagok által felmelegített meleg por adja ki.
| A szín | Információ a szín jelzi |
| Zöld | Jelzi a gáz a baby boom galaxisban |
| Kék | nem termel sok csillagot |
| Sárga/narancs | csillagok fénye a galaxis külső részéből |
| Red | Újonnan született csillag |
Kérdések és válaszok
K: Mi az a Baby Boom galaxis?
V: A Baby Boom galaxis egy 12,2 milliárd fényévnyire található csillagrobbanásos galaxis, amelyet a NASA Spitzer Tudományos Központja fedezett fel a Kaliforniai Technológiai Intézetben.
K: Milyen fényes a Baby Boom galaxis?
V: A Baby Boom galaxis a legfényesebb csillagkeletkezési galaxis a nagyon távoli világegyetemben, fényessége a rendkívüli csillagkeletkezési sebességet mutatja.
K: Hány csillagot termel évente?
V: A Baby Boom galaxisban évente akár 4000 csillag is keletkezhet, míg a mi Tejútrendszerünkben átlagosan csak 10 csillag keletkezik évente.
K: Milyen kihívások elé állítja ez a felfedezés a galaxisképződés elfogadott modelljeit?
V: Ez a felfedezés megkérdőjelezi a galaxisképződés elfogadott modelljét, amely szerint a legtöbb galaxis lassan, más galaxisok darabjainak elnyelésével növekszik, ahelyett, hogy belülről növekedne.
K: Mikor figyelték meg ezt a galaxist?
V: A tudósok akkor figyelték meg ezt a galaxist, amikor a világegyetem még csak valamivel több mint 1,4 milliárd éves volt, ami arra utal, hogy ezt akkor tette, amikor a világegyetem még gyerekcipőben járt.
K: Miért nevezte Peter Capak "extrém csillaggépnek"?
V: Peter Capak azért nevezte "extrém csillaggépnek", mert más galaxisokhoz képest rendkívül magas a csillagkeletkezési rátája.
K: Mit mondott Nick Scoville erről a felfedezésről?
V: Nick Scoville azt mondta, hogy ezzel a felfedezéssel talán először lehetnek tanúi az univerzum egyik legmasszívabb elliptikus galaxisának kialakulásának.
Keres