2010.10.05. - Nem a Tejútrendszer hozta létre a Magellán-áramlást

Egy új számítógépes szimuláció megerősíti azt az elképzelést, hogy a Magellán-áramlást mégsem a Tejútrendszer gravitációs hatása, hanem a két törpegalaxis korábbi kölcsönhatása hozta létre.

Az ún. Magellán-áramlás egy, az égbolton több, mint 100 fok hosszúságban keresztülhúzódó, hidrogénből álló gázív a Kis és Nagy Magellán-felhők mögött. Az ívről sokáig azt gondolták, hogy anyagát a Tejútrendszer gravitációs hatása szakította ki a kísérőgalaxisaiból, nemrégiben azonban olyan eredmények láttak napvilágot, melyek arra utalnak, hogy ez mégsem így van. Egy Gurtina Besla (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) és munkatársai által végzett új számítógépes szimuláció meg is erősíti a megfigyelési tényekből levont ilyen irányú következtetést, ugyanis ez alapján is az áramlás inkább a két törpegalaxis múltbeli szoros kölcsönhatásának, s nem a Tejútrendszertől származó gravitációs perturbációnak az eredménye.

A Magellán-áramlás íve több, mint 100 fokon keresztül húzódik az égbolton. A Tejútrendszer látható tartománybeli képén rózsaszínnel van jelölve az áramlás anyagától származó rádióemisszió.
[David L. Nidever és tsai, NRAO/AUI/NSF, A. Mellinger, LAB Survey, Parkes Obs., Westerbork Obs., Arecibo Obs.]

Besla szerint a hagyományos modellek alapján a két Magellán-felhőnek 2 milliárd évnél rövidebb idő alatt kellene egy keringést abszolválnia a Tejútrendszer körül ahhoz, hogy az áramlás kialakulhasson. A Besla-féle csoport egy másik munkája, illetve kollégájuk, Nitya Kallivaylil által a Hubble Űrteleszkóppal végzett megfigyelések azonban azt jelzik, hogy a Magellán-felhők a Galaxisnak nem régi kísérői, hanem viszonylag új jövevények. A kérdés tehát az, hogyan alakulhatott ki a gázáram anélkül, hogy a kísérők egy komplett keringést teljesítettek volna a Tejútrendszer körül.

A probléma tanulmányozásához Besla és csoportja azt feltételezték, hogy a két törpegalaxis egy stabil kettős rendszert alkotott, mielőtt először megközelítették volna a Tejútrendszert, majd az ezzel a kiindulási alappal futtatott számítógépes szimulációk során azt vizsgálták, kialakulhatott-e a gázáram anélkül, hogy a Magellán-felhők szoros közelségbe kerültek volna a Galaxissal. A futtatások eredményeként arra a következtetésre jutottak, hogy az áramlás és a két törpegalaxist összekötő híd nagyon hasonló a kölcsönható galaxisoknál megfigyelt anyagcsóvákhoz és hidakhoz, s ami nagyon fontos, ezek a struktúrák létrejöhettek még azelőtt, hogy a Tejútrendszer befogta volna a párost. Mivel a két Magellán-felhő most nincs "ütközési fázisban", ezért Besla szerint a múltban elég közel kellett egymáshoz kerülniük, hogy a nagyobbik árapály-ereje nagymennyiségű hidrogént szakíthasson ki a kisebbik objektumból, melyből aztán a híd és a csóva is kialakult. A modell jól illusztrálja azt, hogy a törpegalaxisok közti kölcsönhatás is elegendő lehet a résztvevők alakjának megváltoztatásához, a folyamathoz nem szükséges egy jóval nagyobb tömegű, a Tejútrendszerhez hasonló galaxissal történő többszöri interakció.

A számítógépes szimuláció segítségével sikerült előállítani a két Magellán-felhő közötti anyaghidat és a mögöttük húzódó nagyon hosszú anyagcsóvát is. Az eredmény szerint ezek a szerkezetek még azelőtt kialakulhattak, hogy a Tejútrendszer befogta volna a törpegalaxis párost. Az ábrán folytonos vonal jelzi a Nagy Magellán-felhő, míg szaggatott vonal a Kis-Magellán-felhő galaxisunk körüli számított pályáját. A híd és az áramlás színei azok különböző sűrűségű területeit kódolják, a sötétebb helyeken ritkább, a világos területeken sűrűbb a hidrogén.
[G. Besla, A. Mellinger]

Annak ellenére, hogy az ív anyaga nem a Tejútrendszer hatására szakadt ki a Magellán-felhőkből, a befogás után galaxisunk gravitációja jelentékeny hatást gyakorol a páros pályájára, ezen keresztül pedig a csóva alakjára, megjelenésére is. Lars Hernquist (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) szerint erre lehet következtetni a csóva részeinek ma mérhető látóirányú sebességeiből és térbeli elhelyezkedéséből is.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2010.10.03.