2014.05.27. - Sötét anyagból álló burok védi az elvetélt törpegalaxist

A Green Bank rádióteleszkóp új adatai alapján a nagy sebességgel a Tejútrendszer felé tartó hidrogénfelhőt sötét anyagból álló burok védi, mint a lágy ólommaggal rendelkező lövedékeket a kemény acélköpeny.

A National Science Foundation GBT (Robert C. Byrd Green Bank Telescope) rádióteleszkópjával gyűjtött új adatok alapján a nagy sebességgel a Tejútrendszer felé tartó hidrogénfelhőt úgy védelmezi egy sötét anyagból álló burok, mint a lágy ólommaggal rendelkező lövedékeket a kemény acélköpeny (lásd még Stanley Kubrick klasszikusát, a Full Metal Jacket c. filmet). A kutatók úgy vélik, hogy ezen védőburok nélkül a Smith-felhő néven is ismert HVC (high velocity cloud, nagy sebességű felhő) már régen szétoszlott volna, miután először ütközött a Tejútrendszer korongjával. Ha a további megfigyelések is megerősítik, a sötét anyagból álló haló azt jelenti, hogy a Smith-felhő valójában egy elvetélt törpegalaxis, amiben minden anyag megvan ahhoz, hogy valódi galaxissá váljon, csak éppen a csillagkeletkezéshez nem elegendő mennyiségben.

A kutatás vezetője, Matthew Nichols (Sauverny Observatory, Svájc) szerint a Smith-felhő valóban egyedi. Gyors, kiterjedt, és elég közel van ahhoz, hogy részletesen lehessen tanulmányozni. Bizonyos fokig azonban rejtélyes is, olyan objektum, ami egyszerűen nem élhetné túl a Tejútrendszerrel történő találkozást, minden jel arra mutat azonban, hogy mégis túlélte. Korábbi vizsgálatok szerint a Smith-felhő sok millió évvel ezelőtt egyszer már áthatolt a Tejútrendszeren. Újra megvizsgálva és gondosan modellezve, a kutatók úgy vélik, hogy a felhő jelentős mennyiségű sötét anyagot tartalmaz, sőt, sötét anyagból álló haló burkolja. (A sötét anyag az univerzum anyagának 80 százalékát teszi ki és a látható komponenssel csak gravitációs kölcsönhatásba lép.)

Jay Lockman (National Radio Astronomy Observatory, Green Bank, West Virginia), a kutatás egyik résztvevője szerint a jelenleg előrejelzett pálya alapján a felhő vélhetőleg nem élné túl a korongon való áthaladást, ha nem lenne benne sötét anyag, míg egy ezt tartalmazó objektum könnyedén átvészelheti az áthaladást, aminek következtében pont úgy nézne ki, mint a Smith-felhő ma.

A Tejútrendszer felé közeledő Smith-felhőnek a green bank-i Robert C. Byrd teleszkóppal készült hamisszínes rádióképe.
[NRAO/AUI/NSF]

A Tejútrendszert több száz nagy sebességű felhő veszi körül, amelyek főleg hidrogénből állnak, de olyan ritkák, hogy nem zajlik bennük detektálható csillagkeletkezés. Észlelésük csak az olyan nagy érzékenységű rádióteleszkópokkal lehetséges, mint a GBT, amelyek képesek detektálni a neutrális hidrogén gyenge emisszióját. Ha szabad szemmel látható lenne, a Smith-felhő majdnem akkora területet foglalna el az égbolton, mint az Orion csillagkép.

A HVC-k nagy része a Tejútrendszer kialakulásának korából visszamaradt anyagcsomó, vagy a Galaxis korongjában felrobbant szupernóvák által ledobott anyag. Néhányuk azonban saját történettel rendelkező, távolabbról érkező betolakodó. A sötét anyagból álló haló is arra utal, hogy a Smith-felhő ennek a ritka fajtának a képviselője. A felhő jelenleg 8 ezer fényévre van a Tejútrendszer korongjától, amihez mintegy 240 km/s-os sebességgel közeledik, az ütközés pedig körülbelül 30 millió év múlva fog bekövetkezni.

Ha megerősítést nyer, hogy a felhőben sötét anyag van, akkor Nichols szerint ennek szerepe lehet abban, hogy nem fejlődött valódi galaxissá. Egy ilyen felfedezés segítségével alsó határt kaphatunk arra, hogy milyen kicsi lehet egy galaxis, de a kutatók abban is bíznak, hogy a Tejútrendszer első csillaggenerációinak kialakulását is jobban megérthetjük a Smith-felhőhöz hasonló objektumok segítségével.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ScienceDaily 2014.05.23.