A Tejútrendszer két legnagyobb kísérőgalaxisa, a Nagy Magellán-felhő és a Kis Magellán-felhő évmilliárdok óta veszedelmes táncot jár. Ahogy az egymás körül keringő galaxisok egyre közelebb kerülnek hozzánk, elkezdtek szétesni, és gáznemű törmeléknyomokat hagynak maguk után. Meglepő módon ennek ellenére sértetlenek maradtak, és folyamatos, erőteljes csillagképződés megy végbe bennük.

„Sokan próbálták megmagyarázni, hogy kerültek oda ezek az anyagáramok.” – mondta Dhanesh Krishnarao (Colorado College). „Ha a gáz a galaxisokból származik, hogyan képződhetnek bennük továbbra is csillagok?”

A Krishnarao vezette kutatócsoport a NASA Hubble-űrtávcsövének és egy már nem működő műhold, a FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) adatainak köszönhetően megtalálta a választ: a Magellán-felhőket korona, vagyis egy forró, elektromosan töltött gázból álló védőpajzs veszi körül. A két galaxist beborító pajzs megakadályozza, hogy a Tejútrendszer elszívja a gázkészleteiket, így lehetővé teszi, hogy továbbra is csillagok keletkezzenek bennük.

A Magellán-felhőket védelmező korona és a Tejútrendszer. (Forrás: STScI, Leah Hustak)

A Nature című folyóiratban közölt tanulmány a galaxisfejlődés új aspektusát tárja fel. „A galaxisok gáznemű buborékokba ágyazzák magukat, amelyek védőpajzsként működnek más galaxisokkal szemben.” – mondta Andrew Fox (STScI). A kutatók már évekkel ezelőtt feltételezték a korona létezését. „Felfedeztük, hogy ha a Tejútrendszer felé tartó Magellán-felhők szimulációiba beépítünk egy koronát, azzal megmagyarázhatjuk a távozó gáz tömegét.” – magyarázza Elena D’Onghia (University of Wisconsin–Madison). „Tudtuk, hogy a Nagy Magellán-felhő tömege elég nagy ahhoz, hogy legyen koronája.”

Annak ellenére, hogy a korona több mint 100 ezer fényévnyire húzódik a Magellán-felhőktől, és az általunk látott déli égbolt jelentős részét lefedi, gyakorlatilag láthatatlan. A feltérképezéséhez 30 évnyi archív adatra volt szükség.

A kutatók szerint egy galaxis koronája annak az ősi gázfelhőnek a maradványa, amely több milliárd évvel ezelőtt összeomlott, és amelyből maga a galaxis is létrejött. Habár sokkal távolabbi törpegalaxisok körül láttunk már koronát, ilyen részletesen még nem tudtuk megvizsgálni őket.

„Számítógépes szimulációkkal már számos lehetőséget megvizsgálhatunk a tulajdonságaikkal, valamint az évmilliárdok során végbement interakcióikkal kapcsolatban, de ezek többségét megfigyelésekkel nem tudtuk ellenőrizni, mert egy törpegalaxist általában nehéz észlelni.” – mondta Krishnarao. Mivel a Magellán-felhők a szomszédaink, kiváló lehetőséget nyújtanak a törpegalaxisok viselkedésének és fejlődésének vizsgálatára.

A kutatók közvetlen bizonyítékot akartak szerezni a Magellán-korona létezésére, ezért átfésülték a Hubble és a FUSE archívumát olyan ultraibolya tartományban végzett megfigyeléseket keresve, amelyek a korona mögött látszó, több milliárd fényévre lévő kvazárokról készültek. A kvazárok rendkívül fényes galaxismagok, amelyek aktív, nagy tömegű fekete lyukat rejtenek magukban. A kutatók szerint bár maga a korona túl halvány ahhoz, hogy lássuk, érzékelhetőnek kell lennie egyfajta ködösségként, ami a háttérben lévő fényes kvazárokat elhalványítja. Korábban már sikerült a Hubble kvazár-megfigyelései alapján felmérni az Androméda-galaxist körülvevő koronát.

Most 28 kvazárt figyeltek meg ultraibolya tartományban, így képesek voltak a Nagy Magellán-felhőt körülvevő anyag észlelésére és elemzésére, valamint a korona létezésének megerősítésére. Ahogy azt előre sejtették, a kvazárok spektrumában kimutathatók voltak a szén, az oxigén és a szilícium jellegzetes vonalai, amelyek a galaxist körülvevő forró plazmahalót alkotják.

A korona észleléséhez rendkívül részletes ultraibolya spektrumokra volt szükség. „A Hubble és a FUSE jó felbontása létfontosságú volt a kutatáshoz.” – magyarázta Krishnarao. „A korona gázanyaga annyira diffúz, hogy szinte már nincs is ott.” Ráadásul más gázokkal keveredett, például a Magellán-felhőkből származó anyagáramokkal, valamint a Tejútrendszer anyagával.

A kutatók azt is felfedezték, hogy a gáz mennyisége a Nagy Magellán-felhő központjától távolodva egyre csökken. „Tökéletes jele annak, hogy a korona valóban ott van.” – mondta Krishnarao. „Tényleg körbe öleli a galaxist, és védelmezi azt.”

Hogyan képes egy ilyen ritka gázlepel megvédeni egy galaxist? „Ha valami be akar hatolni a galaxisba, annak először ezen az anyagon kell átjutnia, ami a becsapódás energiáját részben elnyeli.” – magyarázta Krishnarao. A korona ráadásul egyfajta feláldozható gázmennyiséget is jelent. „Miközben a korona veszít az anyagából, a galaxis belsejében lévő gáz, amiből új csillagok keletkezhetnek, védve marad.”

Forrás: NASA