A hónap magyar asztrofotója: A Leo mélyén

Milyen mélyre láthatunk a kozmoszban?

A civil asztrofotósok, akik saját örömökre, többnyire saját távcsöveikkel, saját finanszírozásból örökítik meg az égbolt csodáit, értelemszerűen nem láthatnak olyan mélyre a kozmoszban, mint a Hubble űrtávcső, és még annyira sem, mint a tudomány új csodafegyvere, a James Webb fog hamarosan. Mégis érdemes ezt a kérdést közelebbről megvizsgálni. A kozmoszban a távolság arányos a múltba nézés mértékével is. Minél messzebb nézünk a mélyűrbe, annál korábbi állapotát látjuk az univerzumnak. Így értelemszerűen a távolság, amit egyáltalán beláthatunk, limitálva van, hiszen nem pillantunk a Nagy Bumm mögé időben, térben 13,7 milliárd fényévnél messzebb. Így igazából az a kérdés, hogy mennyire öreg fényt lehetséges amatőr eszközökkel megpillantani. Összehasonlításképpen a 13,7 milliárd éves univerzumban a James Webb űrtávcső 13,5 milliárd évre készül visszanézni.

Hogyan kezdjünk neki?

Keresni kell egy területet az égen, ahol távoli galaxisok megpillanthatók, azaz nem takarja el őket a Tejút. Erre a tavaszi ég Leo (Oroszlán) csillagképe igen ideális terület, Tóth Bence itt szemelte ki a ritkán fotózott, ámde annál izgalmasabb Leo-galaxishalmazt. A következőben az Ő beszámolóját fogjuk olvasni a fotózás és galaxisfelderítés menetéről.

A kép készítésének körülményei

Már a felvétel tervezésekor nyilvánvaló volt, hogy a kívánt vizuális hatás eléréséhez sok és jó ég alól összegyűjtött felvételre lesz szükség. 2022 januárjában készültek az első nyersek Belecskáról, itt még inkább csak az volt a cél, hogy finomítsak a kompozíción és lássam, mit lehet kihozni a felszerelésemmel a témából, érdemes-e belevágni egyáltalán. Persze ekkor még csak pár órán át lehetett gyűjteni a fotonokat éjszakánként, hiszen éppen csak kezdett feljönni az égbolton a Leo… Március végén azonban jött egyhuzamban több derült éjszaka, ezt kihasználva néhány tagtársammal leköltöztünk a törökkoppányi vendégházba, a Magyar Asztrofotósok Egyesülete észlelőhelyének tövébe, egy jó hangulatú észleléssorozatra. A felvételek túlnyomó része ekkor készült, leszámítva két éjszakát a Cserhátban. Közel 25 óra anyagból végül gondos válogatás után nagyjából 22 órányi lett felhasználva a kép feldolgozása során.

Galaxisvadászat

Az ilyen jellegű felvételek esetén mindig érdekes kérdés, hogy milyen mélyre is tudunk lemenni a mi „egyszerű” eszközeinkkel, milyen messzire látunk el térben és időben? Érdemes a felvétel pontos koordinátáinak meghatározása után szétnézni az ismert galaxiskatalógusokban (például NGC, PGC), az így beazonosított galaxisokat megfelelő programokkal akár automatikusan is feliratozhatjuk. Azonban az igazi csemegéket, a nagyon halvány távoli objektumokat nem ezekben találjuk. Ezen galaxisok beazonosításához jól használhatjuk az SDSS (Sloan Digital Sky Survey) égboltfelmérés során készült, és jelenleg is folyamatosan bővülő adatbázist. Az SDSS spektroszkópiai méréseiből meghatározzák a galaxisok fényének vöröseltolódását, amiből becsülhető a térbeli távolság. Az említett adatbázist több weblapon keresztül is el lehet érni és lekérdezéseket készíthetünk egy adott koordináta környezetében található objektumok listázására. Ezzel a módszerrel kerestem rá néhány igazán halvány galaxisra, melyek közül a legtávolabbi majd 8,9 milliárd fényévre található tőlünk, azaz 8,9 milliárd évre pillantunk vissza a múltba! (A távoli galaxis fénysugara kétszer öregebb, mint a bolygónk.)

Merre is találhatóak a felvételen?

Ezeket a galaxisokat a lenti képen is bejelöltem, valamint a könnyebb azonosíthatóság kedvéért egy 100% nagyítású invertált luminenciarészletet is mutatok az érintett csillagvárosok környezetéről. 4 galaxis esetében a színes felvételen is jól megfigyelhető a mélyvörös színük, az egyik objektum (SDSSJ114419.63+194845.4) esetén azonban a színes kép csalóka, hiszen a keresett objektum félig a képen látható fényesebb csillag (SDSS J114419.71+194848.2) „mögött” bújik meg, ez már csak a luminencianagyításon azonosítható.

Galaxistávolságok milliárd fényévben

galaxis	távolság (milliárd fényév)
SDSSJ114340.59+200042.3	5.21895213
SDSSJ114342.93+195636.3	5.301574073
SDSSJ114352.13+194542.1	6.485821788
SDSSJ114419.63+194845.4	7.697610147
SDSSJ114417.21+200318.1	8.909398507

Az aktív csillagképződés rejtélye

Az NGC3860 galaxis környezetében található törpegalaxisok azzal keltették fel a csillagászok figyelmét, hogy rendkívül aktív csillagkeletkezés figyelhető meg bennük: a hasonló méretű és korú galaxisokhoz képest közel tízszer több csillag születik ezekben. Ennek fő oka valószínűleg a galaxisok egymással és a galaxishalmaz többi tagjával létrejött gravitációs kölcsönhatásai, de emellett szerepet játszhat benne az is, hogy a halmazban rendkívül gyorsan, közel 1800 km/s sebességgel haladó csillagvárosok hidrogénben gazdag régióira nyomást gyakorolhat egy lokálisan létrejött sűrűbb régió a galaxisközi térben. Ezen sűrűbb régión már áthaladt NGC3860-ban jóval kevesebb hidrogén található, és annak is árulkodó az eloszlása: a galaxis keleti felén szinte alig van hidrogén, a nyugati oldalon viszont jóval magasabb a koncentrációja. Hogy a két hatás közül melyik és milyen arányban okozza a megfigyelt jelenséget, még mindig nem teljesen tisztázott. Nem találtak kiterjedt lökéshullámokat a galaxisok belső szerkezetében, ami teljes egészében igazolná a galaxisközi tér nyomását, ugyanakkor az árapálycsóvák látszólagos hiánya kérdéseket vet fel a gravitációs kölcsönhatások nagyságát illetően is.

A fent leírtak a felvételen is tetten érhetőek: jól megfigyelhető a törpegalaxisok kékes színe, melyet a fiatal, nagy tömegű csillagoknak köszönhetnek. Ezzel szemben az NGC3860 inkább sárgás színe az inaktív elliptikus galaxisokra emlékeztet.

(Borítókép: A Leo mélyén. Fotó: Tóth Bence)