Közel ezer rejtőzködő galaxist lepleztek le a csillagászok

Művészi illusztráció az Elkerülési Zónában lévő csillagvárosokról

Először sikerült közel ezer rejtőzködő galaxist tanulmányoznia egy nemzetközi kutatócsoportnak. Az új eredmények fényt deríthetnek egy titokzatos gravitációs jelenségre, melyet a „Nagy Mozgató” néven ismerünk.

A most felfedezett csillagvárosok 250 millió fényévre vannak Földünktől. Bár ez önmagában véve hatalmas távolság, a csillagászati megfigyeléseket általában még nem lehetetleníti el. Ennek ellenére az újonnan vizsgált galaxisok idáig rejtőzködtek előlünk, ennek oka pedig a Tejútrendszer zavaró hatása volt.

A Tejútrendszer Forrás: ESO

Az ausztrál kormány tudományos ügynökségének (CSIRO) birtokában lévő, 64 méter átmérőjű Parkes Rádióteleszkóp segítségével azonban egy nemzetközi csillagászcsoportnak sikerült átlátnia a Tejút csillagai és csillagközi pora által emelt akadályon és megszemlélnie a világűr eddig felfedezetlen régióját.

Az 1961 óta üzemelő kutatóeszköz több fejlesztésen is átesett az utóbbi években, így az égbolt nagy részét viszonylag rövid idő alatt fel lehet vele térképezni.

A felfedezés egyúttal fényt deríthet az úgynevezett „Nagy Mozgató” mibenlétére.

Erről egyelőre annyit tudunk, hogy láthatatlan, nagytömegű objektum, mely hatalmas gravitációs erejével galaxisok százezreit szívja magához.

A Parkes Rádióteleszkóp Forrás: Wikimedia Commons

A Nagy Mozgató

„Habár nem gondolnánk, hogy a Tejút mögött húzódó távoli galaxisok nagyon különböznének más csillagvárosoktól, van egy terület – a Nagy Mozgató – amely masszívabb minden korábban megfigyelt régiónál. Ez valószínűleg galaxisok egy hatalmas konglomerátuma, egy szupermasszív szuperhalmaz, ami gravitációs erejével magához vonzza a közeli és távoli csillagvárosokat” - mondta az Origónak dr. Bärbel Koribalski, a CSIRO tudományos munkatársa, aki maga is részt vett az új tanulmány elkészítésében.

Mivel a Nagy Mozgató a Tejúton túl rejtőzik, nem tudjuk észlelni a látható fény hullámhosszán vagy infravörös tartományban.

Rádiócsillagászati felmérésre van szükség ahhoz, hogy megfigyelhessük magát az objektumot és a felé mozgó galaxisokat” – mondta Koribalski.

Tejútrendszer Forrás: Wikimedia Commons

883 bujkáló galaxis

A kutatócsoportnak eddig összesen 883 bujkáló galaxist sikerült megtalálnia.

A Tejútrendszer természetesen gyönyörű és tanulmányozni is izgalmas, de teljesen eltakarja a mögötte húzódó távolabbi galaxisokat”

– írta a kiadott sajtóközleményben Lister Staveley-Smith, a Nyugat-Ausztráliai Egyetem kutatója, aki már évtizedek óta próbálja a Nagy Mozgató rejtélyét megfejteni.

„Nem értjük teljesen mi van gravitációs hatással a Tejútra, sem azt, hogy ez az erő pontosan honnan érkezik. Csak annyit tudunk, hogy ebben a régióban több nagy galaxiscsoport, úgynevezett szuperhalmaz található és az egész Tejútrendszer ezek felé halad több mint két millió kilométer per órás sebességgel” – írta a közleményben a professzor.

A Tejút így látszik a Földről Forrás: Wikimedia Commons

„Amikor galaxisunkat, a Tejútrendszert nézzük, csillagok és poranyag óriási szalagját látjuk. Még a nagyobb teljesítményű optikai és infravörös távcsövekkel is szinte lehetetlen átlátni ezen a kozmikus sávon.” – mondta Koribalski.

Itt jön képbe a rádiócsillagászat. „A rádiótávcsöveket – ilyen a CSIRO Parkes Rádióteleszkópja – rá lehet hangolni a csillagközi semleges hidrogéngáz 21 centiméteres hullámhosszú vonalára, amivel fel lehet térképezni a Tejúton túl rejtőzködő galaxisokat. Ezt tettük mi is.” – magyarázta az Origónak Koribalski.

A semleges hidrogén által kibocsátott rádiósugárzás vezette nyomra a kutatókat Forrás: Origo

A 21 centiméteres rádióvonal

A rádiócsillagászat az égi objektumokat a rádióhullámok tartományában kutatja. A tudományterület szempontjából fontos lépés volt, hogy 1951-ben első alkalommal sikerült detektálni a semleges hidrogénatomtól származó 21 centiméteres hullámhosszú sugárzást, melynek intenzitása képet ad a hidrogén eloszlásáról. Mivel galaxisunkban jelentős mennyiségben van jelen csillagközi semleges hidrogén, a felfedezés megnyitotta az utat a Tejútrendszer struktúrájának feltérképezéséhez. A 21 centiméteres rádióvonal megfigyelése emellett azt is lehetővé teszi, hogy a Tejúton kívüli galaxisok szerkezetét és tömegét közvetett módon tanulmányozzák.

A sikerben nagy szerepet játszott egy eszköz is (Parkes 21cm Multibeam Receiver; magyarosabban 21cm-es nagy látómezejű detektor), melyet a kutatás alatt telepítettek a Parkes Rádióteleszkópra.

Tejút Forrás: Pixabay

„A 21cm-es nagy látómezejű detektor fontos újítás volt a távcső műszerében. Hagyományosan a rádiótávcsövek műszerei egyszerre csak az égbolt egy igen kis részét tudták érzékelni. Ezt körülbelül úgy lehet elképzelni, mint egy 1 képelemes kamerát. Az új műszer pedig az 1 helyett 13 képelemmel rendelkezik, ami jelentősen megnöveli a távcső látómezejét. Ez a korábbiakhoz képest hatalmas látómező hihetetlenül meggyorsítja az égboltfelméréseket” – mondta az Origónak Dénes Helga, a CSIRO csillagásza.

Akkoriban egyetlen más távcsőnek sem volt ilyen fantasztikus felszerelése!”

– emlékezett vissza Koribalski. „Nagyon mélyen bele tudtunk pillantani a Tejút mögötti rejtett régióba – az úgynevezett Elkerülési Zónába -, ezzel pedig közel ezer olyan galaxist sikerült észlelni, melyek többségének létezéséről korábban fogalmunk sem volt.”

Az animáció az újonnan észlelt galaxisok elhelyezkedését mutatja az úgynevezett „Elkerülési Zónában". A csillagvárosok fényét a Tejút eltakarja, de a rádióhullámokat lehet észlelni.

Rejtett tömeg

Az új galaxisok felfedezésével a tudósoknak több olyan új csillagászati szerkezetet sikerült azonosítania, ami segítheti a Tejútrendszer mozgásának megmagyarázását. E szerkezetek közé tartozik három galaxiscsoport (nevük NW1, NW2 és NW3, ezek a galaxishalmazoknál kisebb tömörülések) és két új galaxishalmaz (nevük CW1 és CW2).

Halmazok és szuperhalmazok

A galaxishalmazok a világegyetem legnagyobb méretű gravitációsan kötött alakzatai, tehát nem vesznek részt az univerzum tágulásában. Náluk még nagyobbak a szuperhalmazok (a galaxishalmazok fonalak és buborékfalak mentén koncentrálódó csoportjai), de azok gravitációs tere nem képes ellensúlyozni a Világegyetem tágulását, így a szuperhalmazok az Univerzummal együtt növekednek, tágulnak.

A mostani eredmények azért is tekinthetők jelentősnek, mert a csillagászok már évtizedek óta igyekeznek feltérképezni a Tejúton túl bujkáló galaxisok eloszlását. Ez alatt az idő alatt több technikát is bevetettek, végül rádiócsillagászati megfigyelésekkel sikerült keresztüllátni a csillagok és csillagközi anyag alkotta vastag fátyolrétegen.

Művészi illusztráció az Elkerülési Zónában lévő csillagvárosokról Forrás: ICRAR

Egy átlagos galaxis körülbelül százmilliárd csillagot tartalmaz. Ha ezt vesszük alapul, az eddig rejtve maradt sok száz csillagváros olyan hatalmas tömeget képvisel, mellyel idáig nem számoltunk.” – írta közleményében Renée Kraan-Korteweg, a dél-afrikai Fokvárosi Egyetem csillagásza, a tanulmány társszerzője.

A jövőbeli tervek több irányba is fejlődhetnek

„Mivel ezeket a galaxisokat a rádió tartományban fedezték fel és nagy részükről nincs más információ, a kutatók minden bizonnyal megpróbálnak majd más hullámhosszokon is belátni a Tejút mögé, ami új kreatív kutatási módszerekhez vezethet” – vázolta a jövőbeli terveket Dénes Helga.

Rádióteleszkópok Forrás: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org)/José Francisco Salgado/José Francisco Salgado Phd

„Ausztráliában és Dél-Afrikában új rádiótávcsövek készülnek jelenleg, amik majd sokkal jobb felbontásban és nagyobb részletességgel tanulmányozhatják ezeket a galaxisokat. Ez segít majd jobban felmérni és megérteni a kozmikus környezetünket.” – mondta Dénes Helga.

A publikáció az Astronomical Journal című szaklap februári számában jelent meg.