Amikor a Világegyetem csak harmadannyi idős volt, mint most, a galaxishalmazok többsége éppen kialakulófélben volt. A jelenlegi megfigyelések szerint ezek egyike már akkor a végjátékot élte meg. Ez az úgynevezett fosszilis csoport csak egyetlen galaxisból áll, mert már minden társát felfalta.

A csillagászok régóta vizsgálják a 3C 297 jelű hatalmas, elliptikus galaxist, amelyben van egy szupernagy tömegű fekete lyuk, és egy olyan erőteljes sugárnyaláb, amely 140 ezer fényévre nyúlik ki a galaxisközi térbe. A fénye 9,2 milliárd fényévet utazott a Földig.

A fenti felvételen a Chandra röntgenadatait lilára színezték, így láthatjuk a 3C 297-et körülvevő, forró gáz alkotta halót. A VLA rádiócsillagászati adatai vörös színben emelik ki a fekete lyuk sugárnyalábjait. A Gemini-távcső optikai adatait zöld színnel látjuk, ezek főként magából a galaxisból származnak. A Hubble-űrtávcső látható és infravörös adatai (kék, illetve narancssárga színnel) szintén láthatóak a felvételen. Ennek a képnek kicsi a látómezeje, így nem láthatjuk a környező galaxisokat. (Forrás: röntgen: NASA / CXC / Univ. of Torino / V. Missaglia et al.; optikai: NASA / ESA / STScI & International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA; infravörös: NASA / ESA / STScI; Radio: NRAO / AUI / NSF)

Tudjuk, hogy ezek a galaxisok elég erősek ahhoz, hogy hatással legyenek a környezetükre. Valentina Missaglia (University of Torino) és munkatársai részletesen felderítették a 3C 297 régióját, és eredményeiket a The Astrophysical Journal című lapban tették közzé.

A kutatók a Chandra röntgenobszervatórium felvételein egymillió fokos gázt fedeztek fel a galaxis körül, egy olyan gázhalót, amely a több tagú csoportokra jellemző. A galaxis központjából kiáramló kétlebenyes sugárnyaláb szintén a gázhaló nagy méretére utal. Az egyik lebeny íves, amint azt a korábbi rádiócsillagászati megfigyelések is kimutatták, a másik pedig beleütközött a környező gázba, amitől röntgentartományban sugároz. Mindkét jellemző egy hatalmas gázhalóra utal – és galaxistársakra is.

„Azt vártuk, hogy egy tucat, a Tejútrendszerhez hasonló galaxist találunk.” – mondja Missaglia.

A hawaii-i Gemini Obszervatóriumban végzett spektroszkópiai mérések azt mutatják, hogy a 3C 297 mellett észlelhető galaxisok egyike sem a közelében található – csak véletlenül látszanak hasonló irányban. Bármely kísérőnek, amelyet a megfigyelések során esetleg nem detektáltak, legalább tízszer halványabbnak kell lennie, mint a mi galaxisunk, így a törpegalaxisok közé tartoznak.

A legvalószínűbb forgatókönyv szerint, amely megmagyarázná a galaxissal kapcsolatos összes megfigyelési adatot, a 3C 297 eredetileg egy galaxiscsoport volt, amely néhány milliárd év leforgása alatt teljesen eggyé olvadt. Ha valóban egy fosszilis halmazról van szó, akkor rekordernek számít, mivel a csupán 4,5 milliárd éves Univerzumban létezett. A korábbi rekorder fénye az Ősrobbanás után 5,8 milliárd évvel indult el felénk.

„Ez nem cáfolja a kozmológiai elképzeléseinket.” – mondja a tanulmány társszerzője, Mischa Schirmer (Max Planck Institute for Astronomy). „De feszegeti a határokat a tekintetben, hogy a galaxisok és a galaxishalmazok milyen gyorsan alakultak ki.”

Jaewon Yoo (Korea Institute for Advanced Study), aki nem vett részt a kutatásban, azt mondja, hogy egy ennyire régi galaxis-ősmaradvány rendkívül ritka. A felfedezés megerősítéséhez szívesen látná a körülötte lévő galaxisok teljesebb leírását.

Lehetséges, hogy egy olyan galaxiscsoport-ősmaradványt látunk, amely kialakulásának korai fázisában van. Más ősmaradványokkal ellentétben, amelyek röntgenhalója nem figyelemre méltó, a 3C 297 körüli haló „némileg zavartnak tűnik” – jegyzi meg Yoo. Ennek oka egy közelmúltbeli egyesülés lehet, ami azt jelenti, hogy a galaxis csak nemrég fejezhette be társai elnyelését.

Forrás: Sky&Telescope