Forró ködbe burkolt galaxisok

Az európai XMM-Newton műhold segítségével kimutatták, hogy a nagyobb csillagvárosok forró gáztakaróba burkolóznak, amelyet a galaxis csillagai fújtak ki robbanásaikkal.

A jelenlegi kozmológiai modellek szerint minden nagyobb galaxis körül jelentős mennyiségű anyag található, közel gömbszimmetrikus eloszlásban. Ez az ún. galaxishaló, amelynek nagy részét a távcsöveink számára nem érzékelhető láthatatlan tömeg alkotja. Olyan ősi anyag ez, amely a galaxisok kialakulásából maradt vissza. A csillagkeletkezést és galaxisfejlődést leíró modellek előrejelzései szerint azonban a halókban jelentős mennyiségű forró gázanyagnak is jelen kell lennie, amely a szupernóva-robbanások során szóródott szét a galaxis körüli térbe.

A heves csillagkeletkezésnek otthont adó csillagvárosokban (ún. starburst galaxisok) gyakoriak a szupernóva-robbanások. A felrobbanó csillagok jelentős mennyiségű anyagot löknek ki, forró gázból álló ún. galaktikus szél vagy szuperszél formájában. Ez az anyag közreműködik a galaktikus halók kialakításában. A modellek szerint azonban a Tejútrendszerhez hasonló "nyugodtabb", azaz szerényebb ütemű csillagkeletkezést mutató spirálgalaxisok körül is jelen lehet a galaxisból elszökő gázanyag. Ez azonban rendkívül kis sűrűségű, így egészen eddig nem is sikerült megfigyelni.

Az európai XMM-Newton röntgentávcsővel egy nemzetközi csillagászcsoportnak ezúttal mégis sikerült megörökítenie a ritka gázanyagot. Egy 32 csillagvárost tartalmazó mintán halvány derengést azonosítottak a Tejútrendszerhez hasonló spirálgalaxisok körül. Az eddigi két legalaposabban tanulmányozott csillagvárosról, az NGC 891-ről és az NGC 4634-ről kiderült, hogy esetükben a korábbi halókeletkezési elméletek nem állják meg a helyüket. A hagyományos modellek szerint a haló gázanyagának jelentős részét az intergalaktikus térből fogja be a csillagváros, és így keletkezik a ritka gázburok körülötte - úgy tűnik, a fenti galaxisoknál mindennek az ellentéte is fennállhat.

A kutatást vezető Ralph Tullmann (Ruhr Egyetem, Bochum) szerint a mintegy 10 millió naptömegnyi anyagot tartalmazó gázhalóknál meg lehet becsülni, mennyi szupernóva-robbanás fújta ki beléjük a szükséges anyagot. A szupernóva-robbanások száma pedig közvetlenül összefüggésben van a galaxisok csillagkeletkezési múltjával.

Az NGC 4631 éléről látszódó spirálgalaxis képe a vizuális tartományban, ahol a haló túl halvány az észrevételhez (fotó: John Vickery and Jim Matthes/Adam Block/NOAO/AURA/NSF)

A halók gázanyaga a csillagkeletkezési folyamatokba is besegíthet. A forró gáz hűlése során az ugyanis "lecsapódhat" a galaxis korongjára, és ez újabb csillagkeletkezési hullámokat indíthat el. További érdekességgel szolgál a halók kémiai összetétele is, a szupernóva-robbanások során ugyanis nehéz elemek lökődhetnek oda, sőt onnan akár az intergalaktikus térbe is. Mindezek vizsgálata a galaxisfejlődési modellek ellenőrzésére szolgálhat, valamint az élethez szükséges nehezebb elemek eloszlásának megértéséhez is közelebb vihet bennünket.

Csengeri Tímea