Meggyűrűzött galaxisokban keresik a csillagkeletkezés titkait

A kutatócsoport vezetője, Sebastien Comerón (Institute of Astrophysics of the Canary Islands) szerint az Atlas of Images of Nuclear Rings az eddigi legteljesebb katalógus a gyűrű alakú csillagkeletkezési területekkel rendelkező galaxisokról. A minta 107 galaxis 113 gyűrűjéről ad képet, ezek közül hat elliptikus galaxisbeli porgyűrű, a nagy része azonban valódi, spirális galaxisok centrumát körbeölelő csillagkeletkezési terület.

A gyűrűk detektálásához körülbelül ötszáz galaxis Hubble űrteleszkóp által rögzített képét használták fel, melyeket számítógépes szűrőeljárásoknak vetettek alá a könnyebb azonosíthatóság eléréséhez. A sok fiatal, esetenként extrém nagy tömegű csillagot tartalmazó gyűrűk mérete 500-tól 3000 fényévig terjed. A csillagok életútja rövid, szupernóvává válásuk előtt rengeteg energiát bocsátanak ki, ezért ragyognak a gyűrűk sokkal fényesebben, mint a galaxisok más részei.

A kutatók az atlasz segítségével azt is vizsgálták, hogy milyen kapcsolat van a csillagkeletkezési gyűrűk és az őket tartalmazó galaxisok tulajdonságai között. Camerón szerint ez alapján a legtöbb esetben összefüggés található a gyűrűk helyzete és az úgynevezett Lindblad-rezonanciák között. Kissé leegyszerűsítve ez utóbbiak olyan gravitációs hatások, melyek következtében az adott galaxisban bizonyos pályákról eltűnnek az objektumok, míg mások pályákon sűrűsödnek.

Kimutatták azt is, hogy a küllős spirálisokban a gyűrűk maximális mérete a küllő hosszának 25 százaléka lehet és ez a maximális sugár fordítottan arányos a küllő erősségével. Ezt a tulajdonságot az elmélet is megjósolja a belső Lindblad-rezonanciákra. Ha a küllő kicsi vagy nagyon elliptikus, a rezonáns pálya is kicsi, míg ha nagy vagy csak enyhén elliptikus, a pálya is nagy lesz.

Az eddig gondoltakkal ellentétben azt is kimutatták, hogy a gyűrűk szignifikáns része (körülbelül 20 százaléka) nem küllős spirálisban található. A gyűrűk kialakulásához elengedhetetlen rezonanciák létrejötte ezekben az esetekben szerintük valószínűleg az erős spirálkaroknak, a korong gyenge ovális torzulásának és kisebb mértékben a szomszédos galaxisokkal történő kölcsönhatásnak köszönhető.