Titokzatos gömbhalmazokat találtak egy közeli galaxisban

Centaurus A (NGC 5128)

Igencsak furcsa csillagászati képződményeket észleltek szakemberek egy tőlünk nem messze fekvő óriásgalaxisban. Magyarázatok egyelőre nincsenek, csupán találgatások. Az új tanulmány vezető szerzője, Matt Taylor exkluzívan nyilatkozott az Origónak.

A gömbhalmaz csillagok gömb alakú csoportja, tagjainak száma 10 ezertől 50 millióig terjedhet. Területének átmérője viszonylag kicsi. A csillagok a központ felé olyan erősen összesűrűsödnek, hogy még nagy távcsövekkel sem lehet felbontani különálló csillagokra a gömbhalmaz centrumát, ebből a nagy sűrűségből eredő gravitáció az, ami összetartja a halmazokat. E csillaghalmaz típus tagjai általában nagyon idősek, életkoruk meghaladhatja akár a tízmilliárd évet is.

A gömbhalmazok és csillagaik kulcsfontosságúak abból a szempontból, hogy megérthessük a galaxisok keletkezését és fejlődését. „Évtizedeken át az asztronómusok úgy vélték, hogy egy adott gömbhalmaz csillagai azonos életkorúak és kémiai összetételűek. Mostanra azonban kiderült, hogy minden sokkal bonyolultabb és furcsább, mint korábban hittük” – mondta a kiadott sajtóközleményben Matt Taylor csillagász, az Európai Déli Obszervatórium (ESO) egyik kutatója.

A 47 Tucanae (NGC 104) gömbhalmaz Forrás: Wikimedia Commons

Érdekes gömbhalmazok

A körülbelül 12 millió fényévre található Centaurus A (katalógusszáma: NGC 5128) a Tejútrendszerhez legközelebb fekvő óriásgalaxis. Méretét tekintve gigászi, 2000 gömbhalmaznak ad otthont, amelyek közül sok fényesebb és masszívabb a Tejútrendszerben előforduló nagyjából 150 gömbhalmaznál.

Matt Taylor és kutatótársai a Centaurus A 125 gömbhalmazát vizsgálták meg tüzetesebben az Európai Déli Obszervatórium VLT csillagászati távcső-rendszerének FLAMES spektográfjával. A megfigyelések alapján kiszámították az egyes halmazok tömegét, majd a kapott értékeket összehasonlították azok fényességével.

Normál esetben, ha egy halmaz több csillagot tartalmaz, akkor fényessége és össztömege nagyobb lesz. A tanulmányozott halmazok többségénél csakugyan ezt tapasztalták, azonban néhányuk kivételt képzett, és tömegük sokkal nagyobb volt, mint amire a fényesség alapján számítani lehetett. Még különösebbnek hatott, hogy minél nagyobbnak találták egy különc halmaz tömegét, anyaga annál „sötétebb” volt.

A Centaurus A az egyik legközelebb fekvő óriásgalaxis, "csupán" 12 millió fényévre van a Földtől. Az ábrán a színes körök a vizsgált gömbhalmazokat jelölik. Kékkel a normál, zölddel a törpegalaxisok tulajdonságait mutató halmazok vannak bekarikázva, a piros szín a "sötét" gömbhalmazokat szemlélteti Forrás: ESO/Digitized Sky Survey. Acknowledgement: Davide de Martin

Fekete lyuk, vagy sötét anyag?

A furcsa gömbhalmazokban tehát rejtőzik valami, ami sötét és nagyon masszív. De mi lehet az? „Az egyik lehetőség, hogy meglepően magas a csillagmaradványok (fekete lyukak, esetleg neutroncsillagok) száma a gömbhalmazok magjában, de ha ez nem így van, akkor fontolóra kell vennünk a sötét anyag szerepét” – mondta kérdésünkre Taylor az Origónak. „A leginkább elfogadott elmélet azonban azt sugallja, hogy a gömbhalmazok magjában nincs jelentős mennyiségű sötét anyag. Ha mégis ez a magyarázat, akkor a halmazokban több mint tízezerszer sűrűbben kellene, hogy jelen legyen a sötét anyag, ami nehezen lenne összeegyeztethető a jelenlegi teóriákkal – tette hozzá a kutató.

„Másrészről a halmazok magjában a csillagmaradványok ilyen mértékű koncentrációja is meglepő lenne, de a sötét anyaghoz képest még mindig ez számít a kevésbé extrém magyarázatnak. Figyelembe véve mindkét elmélet ingatagságát, én a fekete lyuk\neutroncsillag értelmezés mellett tenném le a voksom. Sajnos azonban nem áll rendelkezésre elegendő adat a kérdés eldöntéséhez, egyelőre minden felvetés csupán találgatás” – összegezte nézeteit Taylor.

Centaurus A (NGC 5128) Forrás: ESO

Tovább keresik a különc halmazokat

Thomas Puzia, a kutatás társszerzője elmondta: „A bennük található csillagok számához képest szokatlanul masszívak ezek a gömbhalmazok, ami arra enged következtetni, hogy számtalan gömbhalmaz-család létezhet, amelyek különbözőféleképpen keletkeztek."

Az elkövetkezendő időszakban ilyen különc csoportokat fognak keresni a kutatók más galaxisokban is. A felfedezést a The Astrophysical Journal című csillagászati szaklapban közölték.