Egy nemrég inaktívvá vált galaxis megfigyelése közben a kutatók felfedezték, hogy nem azért állt le benne a csillagkeletkezés, mert elhasználta az ahhoz szükséges gázt, hanem azért, mert a csillagképző anyagának nagy része elhagyta a csillagvárost, miközben az egy másik galaxissal egyesült. Ha ez a jelenség gyakori, az megváltoztatja a galaxisok ütközéseiről és haláláról alkotott képünket. A kutatás eredményeit a The Astrophysical Journal Letters lap hasábjain tették közzé.

Az SDSS J1448+1010 jelű galaxis, amelyben nemrég állt le a csillagkeletkezés. (Forrás: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))

Előfordul, hogy a galaxisok vándorlásuk során összefutnak egy másik csillagvárossal. Amikor kölcsönhatásba lépnek egymással, mindkét galaxis gravitációja hat a másikra. Az ekkor fellépő huzavona gázokat és csillagokat ránt ki a galaxisokból, és árapálycsóváknak nevezett anyagáramokat hagy maga után.

A kutatók szerint éppen ez történt az SDSS J1448+1010 jelű galaxissal is, csak egy kicsit másként. A nagy tömegű csillagváros, amely akkor született, amikor a Világegyetem még csak fele ennyi idős volt, majdnem tökéletesen összeolvadt egy másik galaxissal. A Hubble-űrtávcsővel és az ALMA rádiótávcső-hálózattal végzett megfigyelések során a csillagászok felfedezték, hogy a teljes rendszer hideg, csillagképző gázanyagának nagyjából felét az árapálycsóvák tartalmazzák. A tízmilliárd naptömegnyi kiszakított anyag azt jelzi, hogy a két csillagváros egyesülése felelhet a csillagkeletkezés leállásáért. Ez meglepte a kutatókat.

„Ezt a nagy tömegű galaxist eredetileg azért tartottuk érdekesnek, mert nagyjából 70 millió évvel ezelőtt valamilyen okból hirtelen leállt benne a csillagkeletkezés, mégpedig közvetlenül azután, hogy nagyszabású csillagképző tevékenység indult el benne. A legtöbb galaxis ilyenkor boldogan ontja tovább az új csillagokat.” – mondja Justin Spilker (Texas A&M University), a tanulmány vezető szerzője. „Az ALMA távcsőhálózattal és a Hubble-lel végzett megfigyeléseink azt bizonyították, hogy valójában azért állt le benne a csillagkeletkezés, mert az ütközési folyamat a csillagképző gáz felét a csillagközi térbe repítette. Enélkül pedig nincs miből csillagokat gyártani.”

Az SDSS J1448+1010 jelű galaxis, amely nemsokára összeolvad egy másikkal, akkor született, amikor a Világegyetem feleannyi idős volt, mint most. Ezt a kompozit felvételt a Hubble-űrtávcső adataiból (kék/fehér) és az ALMA rádiótávcső-hálózat adataiból (vörös/narancs) állították össze. (Forrás: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Spilker et al (Texas A&M), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))

A felfedezés a galaxisok életét és halálát befolyásoló folyamatokra világít rá, és segít a kutatóknak a csillagvárosok evolúciójának megismerésében.

„Amikor kitekintünk a Világegyetembe, láthatunk olyan galaxisokat, amelyekben éppen zajlik a csillagkeletkezés, ilyen a Tejútrendszer is, és olyanokat, amelyekben nem. Ezek a „halott” galaxisok azonban rengeteg idős csillagot tartalmaznak, amelyek valamikor megszülettek, majd a galaxisukban leállt a csillagkeletkezés.” – mondta Wren Suess, a tanulmány társszerzője. „Még mindig nem értjük pontosan, hogy milyen folyamatok vezetnek egy galaxisban a csillagképződés leállásához, de ez a felfedezés rámutat, milyen erőteljesek lehetnek a nagy galaxis-összeolvadások, és milyen komoly hatással lehetnek a galaxisok fejlődésére.”

Mivel ez az új eredmény egyetlen megfigyelésből származik, egyelőre nem tudhatjuk, milyen gyakoriak lehetnek ezek az árapály-események és az általuk okozott leállások. A felfedezés azonban régóta fennálló elméleteket kérdőjelez meg a csillagkeletkezési folyamat leállásával és a galaxisok pusztulásával kapcsolatban. A kutatók új feladata most az, hogy további példákat találjanak.

„Bár ez alapján elég világos, hogy a hűvös gáz kikerülhet az egyesülő galaxisokból, egyetlen példa nagyon keveset árul el arról, hogy ez a folyamat milyen gyakori.” – mondta David Setton, aki szintén részt vett a kutatásban. „Sok olyan galaxis létezik, mint a J1448+1010, amelyeket képesek lehetünk egyesülés közben megfigyelni, és megvizsgálni, mi történik velük ilyenkor. A hűvös gáz kilökődése izgalmas, új adalék. Alig várjuk, hogy további példákat találjunk rá.”

„A csillagászok korábban úgy gondolták, hogy a galaxisokban a csillagkeletkezés leállásáért kizárólag heves, gyors folyamatok felelhetnek, mint például egy rakás szupernóva-robbanás, amely kifújja a gáz nagy részét a galaxisokból, és felmelegíti a maradékot. A mostani megfigyeléseink azt mutatják, hogy a csillagképződés leállásához nincs feltétlenül szükség ilyen gyors folyamatra. Egy sokkal lassabban lezajló egyesülés szintén véget vethet a csillagkeletkezésnek.” – tette hozzá Spilker.

Forrás: NRAO