Óriási haló van az Androméda-köd körül

A Hubble-űrtávcső öt év alatt begyűjtött adatai alapján az Androméda-ködöt övező haló mérete hatszor, a tömege pedig ezerszer akkora lehet, mint korábban feltételezték.

Nicolas Lehner kutatásvezető szerint a halók a galaxisok légkörei; a galaxiskeletkezési modellek szerint a halók tulajdonságaik szabályozzák a csillagkeletkezés ütemét. Az új eredmény szerint az Androméda-köd óriási méretű, diffúz, forró gázból álló halója körülbelül fele akkora tömegű, mint a galaxis maga. Ha szabad szemmel is láthatnánk, látszó mérete a teliholdénak 100-szorosa lenne.

Az Androméda-köd (M31) 2,5 millió fényévre van tőlünk, halvány, a teliholdnál hatszor nagyobb orsóként figyelhető meg az Androméda csillagképben. A galaxist sokan a Tejútrendszer ikertestvérének tekintik. Mivel a köd halóját alkotó gáz sötét, közvetlen észlelésre nincs mód: a kutatóknak a háttérben található objektumok halón áthaladó fényének változását kell megfigyelniük, hogy következtetni tudjanak a gáz tulajdonságaira.

A vizsgálathoz ideális háttérvilágítást szolgáltatnak a kvazárok, a nagyon távoli aktív galaxisok fényes, fekete lyukak által gerjesztett magjai. Lehner és munkatársai 18, az Androméda-ködnél sokkal messzebb lévő kvazár fényét használták fel, hogy meghatározzák a galaxis látható korongját övező anyag eloszlását.

A Hubble korábbi COS-Halo (Cosmic Origins Spectrograph) programjában 44 távoli galaxist vizsgáltak. Mindegyik körül az Androméda-ködéhez hasonló halót detektáltak, de soha nem találtak még akkora tömegűt, mint itt a szomszédban. Mivel a korábban tanulmányozott galaxisok sokkal messzebb vannak, sokkal kisebbnek is látszanak az égen, ezért mindegyik közelében csak egy kvazárt sikerült találni, amelynek fényét a haló méretének és tömegének meghatározásához használhatták. Mivel az Androméda-köd közel van, és a nagy méretei miatt jól látható, a közelében sokkal több megfelelő háttérkvazár található.

Az egyik kutató, J. Christopher Howk magyarázata szerint amint a kvazár Hubble felé tartó fénye áthalad a halón, az elnyeli a fény egy részét, ezért a kvazár egy szűk hullámhossz-tartományban kicsit halványabbnak tűnik. Az adott tartományban megmérve a halványodás mértékét, meg lehet határozni, hogy az M31 halójában mennyi gáz van a kvazár és közöttünk. Ezt különböző irányokban elvégezve az eloszlás is feltérképezhető.

Lehner és kollégái a kvazárok ultraibolya sugárzását vizsgálták a HST-vel és műszereivel. Az UV sugárzást a Föld légköre többnyire elnyeli, ezért a földi távcsövekkel gyakorlatilag lehetetlen tanulmányozni ezt a hullámhossz-tartományt. A világűrrel más a helyzet. A kutatóknak a Hubble által már összegyűjtött adatokra kellett támaszkodniuk, így a mostani kutatáshoz új megfigyelésekre nem volt szükség.

Kérdés, hogy honnan származik a halót alkotó rengeteg gáz. A galaxisok nagy léptékű szimulációi arra utalnak, hogy a haló az Androméda-köd többi részével együtt alakult ki. A kutatók azt is kimutatták, hogy gazdag nehézelemekben, pedig az ismereteink szerint ezek csak szupernóva-robbanások közben jöhetnek létre. Ezek a robbanások az M31 korongjában következnek be, és messze az intergalaktikus térbe fújják ki a nehézelemeket. Az Androméda-köd élete során a csillagai által előállított nehézelemek közel fele jutott messze túl a körülbelül 200 ezer fényév átmérőjű, csillagokból álló korongján.

Mivel a Naprendszer a Tejútrendszer belsejében helyezkedik el, nem tudjuk meghatározni, hogy hasonlóan nagy tömegű és kiterjedt haló a galaxis körül is létezik-e. Ha igen, a két haló akár már érintkezhet is, és még a két nagy tömegű galaxis összeolvadása előtt egyesülhetnek. A Hubble észlelései szerint az Androméda-köd és a Tejútrendszer körülbelül 4 milliárd év múlva elkezd összeolvadni; a folyamat végén egy óriási elliptikus galaxis jön létre.