Móric
9 °C
15 °C

Nehézelemekben gazdag galaxisok a korai univerzumban

2011.11.23. 18:23

A gammavillanások az univerzum legfényesebb robbanásai. Az eseményeket jelző gammasugárzást a Föld körül keringő űrobszervatóriumok érzékelik, de amint ezek bemérték az égi pozíciót, a nagy földi teleszkópok is bekapcsolódnak, hogy néhány óra vagy nap elteltével a látható és az infravörös tartományban mérjék a robbanás ún. utófényét, az energiahullám és a környező anyag kölcsönhatása által okozott sugárzást.

A felvillanást, ami egy fiatal csillag szupernóva-robbanásához kapcsolódik, elsőként a NASA Fermi űrteleszkópja jelezte, de röviddel ezután a Swift űrtávcső röntgendetektora is érzékelte az eseményt, illetve a chilei 2,2 méteres ESO/MPG teleszkóp GROND műszere is ráállt a forrásra. A robbanás utófényének vizsgálatát az esemény után alig egy nappal egy nemzetközi kutatócsoport végezte az ESO VLT távcsőrendszerének műszereivel.

12 milliárd évvel ezelőtti állapotokat figyelhetünk meg

A VLT-megfigyelések azt mutatták, hogy a robbanás fénye áthaladt a forrás gazdagalaxisán, illetve egy ahhoz közeli galaxison is, melyeket a felvillanás segítségével mintegy 12 milliárd évvel ezelőtti állapotukban figyelhettünk meg. Ilyen távoli (és egyben fiatal) galaxisok nagyon ritkán érzékelhetők. A csoport vezetője, Sandra Savaglio (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching) szerint a színképek alapján a galaxisok fémtartalma meglepően nagy: sokkal több nehézelemet tartalmaznak, mint amit ilyen fiatal galaxisokban valaha is megfigyeltek.

Fantáziarajz a GRB 090323 jelű gammavillanásról, illetve a fényének áthaladásáról a két galaxison. Az ezekben található hideg gáz által okozott abszorpciós vonalak árulkodnak a fiatal galaxisok szokatlanul magas nehézelem-tartalmáról. [ESO/L. Calçada]
Fantáziarajz a GRB 090323 jelű gammavillanásról, illetve a fényének áthaladásáról a két galaxison. Az ezekben található hideg gáz által okozott abszorpciós vonalak árulkodnak a fiatal galaxisok szokatlanul magas nehézelem-tartalmáról. [ESO/L. Calçada]

Azt várnánk ugyanis, hogy a fiatal univerzum galaxisaiban sokkal kevesebb a nehéz kémiai elem, mint az idősebbekben – például a Tejútrendszerben –, mivel ezek csillagok generációinak élete és halála révén dúsulnak fel a galaxisokban. Az új megfigyelések azonban azt jelzik, hogy néhány galaxis már az ősrobbanás után alig 2 milliárd évvel is sok fémet tartalmazhatott.

Számos csillagmaradványt tartalmazhattak az ősi galaxisok

A most felfedezett galaxispár esetében az magyarázhatja a szokatlan jelenséget, hogy ezekben óriási ütemben keletkezhetnek az új csillagok, amik így gyorsan szennyezik a galaxisokban található hideg gázt a működésük során keletkező nehéz elemekkel. A csillagkeletkezés felpörgését viszont a galaxisok összeolvadása okozhatja. Az új eredmények áttételesen azt az elképzelést is erősítik, hogy a gammavillanások olyan területeken következnek be, ahol rendkívül gyors ütemben keletkeznek, élnek és pusztulnak el nagytömegű csillagok.

A „csillagontás” azonban viszonylag hamar, még az univerzum korai állapotában befejeződhetett. 12 milliárd évvel később ezek a galaxisok – amelyek ma már csak halvány árnyékai egykori briliáns önmaguknak – nagy számban tartalmazhatnak csillagmaradványokat, például fekete lyukakat vagy hideg barna törpéket.

Észlelésük nagy kihívást jelent: Savaglio szerint jelen esetben a szerencse is segített, mivel a forrás luminozitása miatt a VLT-vel értékelhető színképeket sikerült készíteni. A GRB-k általában azonban csak rövid ideig fényesek, így nehéz jó minőségű adatokat nyerni róluk. Jó célpontjai lehetnek viszont a jövő ma még csak tervezés alatt álló óriástávcsöveinek, amilyen például a European Extremely Large Telescope (E-ELT) is.