2011.08.23. - Mitől világítanak az ősi hidrogénfelhők az Univerzum peremén?

AZ ESO VLT távcsőrendszerével végzett megfigyelések alapján az Univerzum távoli régióiban megfigyelhető hatalmas méretű ősi hidrogénfelhők beágyazott galaxisok sugárzását reflektálják, illetve szórják.

Egy kutatócsoport Matthew Hayes (University of Toulouse) vezetésével az ún. LAB-okat (Lyman-alfa blobs) tanulmányozta az ESO VLT távcsőrendszerével. Ezek a képződmények az Univerzum legnagyobb egyedi objektumai közé tartoznak: gigantikus hidrogénfelhők, melyek átmérője a néhány százezer fényévet is elérheti, ami többszöröse a Tejútrendszer méretének, az elnevezést is magyarázó, főleg a hidrogén L? vonalába eső sugárzásuk intenzitása pedig a legfényesebb galaxisokéval vetekszik. Tipikusan nagy távolságokban találhatók, ezért abban az állapotukban figyelhetjük meg őket, amikor a Világegyetem még csak néhány milliárd éves volt, így fontos szerepet játszhatnak annak megértésében, hogyan alakultak ki és fejlődtek a galaxisok a fiatal Univerzumban. Az extrém luminozitásuk forrása, illetve pontos természetük azonban egyelőre még kérdéses. Hayes és csapata a 11,5 milliárd fényévre levő LAB-1 jelű, 2000-ben felfedezett objektumot tanulmányozta, amely 300 ezer fényéves átmérőjével az egyik legnagyobb ilyen felhő, benne több galaxis is található, köztük egy aktív magú (AGN) is.

A LAB-1 jelű hidrogénfelhő képe, melyet két, az ESO VLT távcsőrendszerének FORS műszerével készült felvétel alapján állítottak össze. Az egyik a tágabb környezetet mutatja az előtér- és háttérgalaxisokkal, a másik pedig magát a felhőt, melynek intenzív ultraibolya sugárzása a 3,1-es vöröseltolódás miatt zöld színben látszik.
[ESO/M. Hayes]

A LAB-ok természetének magyarázatára több egymással versengő elmélet is létezik. Az egyik azt állítja, hogy emissziójuk a gravitációs terükben befele zuhanó és felmelegedő gáz sugárzása, míg egy másik szerint a felhőkbe fényes galaxisok ágyazódnak be, melyekben vagy heves csillagkeletkezés zajlik, vagy energiakibocsátásukért a központi szupernehéz fekete lyukaik körüli anyag sugárzása felelős. Az új észlelések azt támasztják alá, hogy ez utóbbi elmélet járhat közelebb a valósághoz. Hayes és munkatársai a LAB-1 sugárzásának polarizáltságát vizsgálták. Ha polarizált, az azt jelenti, hogy szórt vagy reflektált elektromágneses sugárzásról van szó. A polarizáció, illetve annak foka érzékeny műszerekkel mérhető, ebben az esetben azonban a problémát nehezítette a forrás óriási távolsága. Claudia Scarlata (University of Minnesota) szerint a VLT és a FORS műszer nélkül nem is lett volna esély a megfigyelés kivitelezésére. Összesen 15 órányi észlelési anyag alapján a kutatók azt találták, hogy a LAB-1 sugárzása egy, a centruma körüli gyűrű alakú térrészben polarizált, a centrumban azonban nem. Ez majdnem biztosan nem fordulhatna elő, ha a gravitáció hatására bezuhanó és felmelegedő gázról lenne szó, viszont pont ez várható, ha a beágyazott galaxisok fénye a környező gáz részecskéin szóródik. A csoport a következőkben más LAB-ok vizsgálatát is tervezi hasonló effektus után kutatva.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2011. augusztus 18-i számában jelent meg.

Forrás:

• eso1130 - Science Release