2012.01.24. - Távolságrekorder törpegalaxist azonosítottak

A kutatók régóta dolgoznak a Tejútrendszert kísérő nagyon halvány törpegalaxisok detektálásán, most azonban ennél sokkal messzebb, 10 milliárd fényév távolságban azonosítottak egyet a gravitációs hatása alapján.

A Simona Vegetti (MIT) és kollégái által detektált törpegalaxis egy tőlünk körülbelül 10 milliárd fényévre lévő óriási elliptikus galaxis kísérője. Az azonosításához vezető kutatás a JVAS B1938 + 666 katalógusjelű, nagytömegű elliptikus galaxis gravitációs terének a közvetlenül mögötte lévő, még távolabbi galaxisok fényére gyakorolt hatásának vizsgálatát célozta. Az ún. gravitációslencse-hatás révén a nagy tömegű objektumok a háttérben található galaxisokat az optikai lencsékhez hasonló módon képezik le, ív vagy esetenként teljes gyűrű alakúvá (Einstein-gyűrű) torzítva azokat. Az Einstein-gyűrű mérete, alakja és fényessége a leképező galaxis tömegeloszlásától függ.

Vegetti és munkatársai a 10 méteres Keck II teleszkóp adaptív optikai rendszerének segítségével rendkívül éles infravörös képet tudtak rögzíteni a JVAS B1938 + 666 galaxisról, melynek alapján meg tudták határozni a tömegeloszlását, illetve a háttérgalaxis képének alakját és fényességeloszlását. Egy kifinomult numerikus eljárással modellezni is tudták a leképező galaxis tömegeloszlását, illetve ki tudtak mutatni olyan tömegelemeket a "lencsében", melyek nem a fő galaxishoz tartoznak. Így sikerült detektálni az Einstein-gyűrű közelében egy kísérő törpegalaxis hatásával azonosított tömegexcesszust. Az elképzelést egy külön analitikus modell segítségével is vizsgálták, ami igazolta, hogy valóban egy kísérő galaxis jelenléte szükséges az adatok magyarázatához.

Robert Schmidt (Center for Astronomy at Heidelberg University) szerint a kísérő azért rendkívül érdekes, mivel a kis tömege ellenére is nyomot hagyott a tömegexcesszus-térképen. Természetesen vetődik fel a kérdés, hogy esetleg direkt módon is észlelhetnénk-e, erre azonban a jelenlegi megfigyelési lehetőségek mellett Schmidt szerint a válasz egyértelműen nem. Egyszerűen túl messze van ahhoz, hogy közvetlen felvételt készíthetnénk róla. A JVAS B1938 + 666 kísérőjének esete azonban jelzi, hogy ezek az objektumok a távoli lencséző galaxisok körül akkor is kimutathatók, ha nem is tudjuk, pontosan merre keressük őket.

A Keck II teleszkóppal készített infravörös felvétel közepén a 9,8 milliárd fényév távolságban található JVAS B1938 + 666 katalógusjelű óriás elliptikus galaxis látható, körülötte pedig egy, az adott irányban, de a háttérben lévő galaxisnak a JVAS B1938 + 666 gravitációs tere által előállított gyűrű alakú képe.
[D. Lagattuta / W.M. Keck Observatory]

Az elképzelések szerint a sajátunkhoz hasonló galaxisok évmilliárdok alatt alakulnak ki sok kisebb galaxis elnyelésével, így várható, hogy a Tejútrendszer körül is sok törpegalaxis kering. Eddig azonban csak keveset észleltek közülük, ami arra a következtetésre vezette a kutatókat, hogy a legtöbbjükben csak nagyon kevés csillag van, esetleg majdnem kizárólag csak a gravitációs hatása alapján sejtett sötét anyagból állhatnak. Számítógépes szimulációk szerint a Tejútrendszer körül tízezer kísérő törpegalaxisnak kell keringenie, ezek közül azonban eddig mindössze harmincat detektáltak. Vegetti szerint a sötét anyag jó magyarázat lehet erre. Ha mégsem, akkor esetleg a galaxisok kialakulásáról alkotott képünk szorulhat felülvizsgálatra.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature online kiadásában jelent meg 2012. január 18-án.

Forrás:

• ScienceDaily 2012.01.18.