Galaktikus újrahasznosítás

A pekingi Csinghua Egyetem számolt be arról, a szakemberei által vezetett nemzetközi kutatásról, amelynek eredményét a Science tudományos folyóirat közölte. Régi kérdés volt, hogy a galaxisok miként képesek fenntartani növekedésüket, mivel táplálják a csillagkeletkezést, miközben környezetüket a héliumnál nehezebb elemekkel telítik. A közelmúltban végzett szimulációk azt sugallták, hogy e nehéz elemekkel dúsított gázok, amelyeket a galaxisok kivetettek magukból, képesek visszatérni és újra a galaxisok anyagába épülni, s fenntartani annak intenzív csillagkeletkezését. Az elméleti számításokat azonban megfigyelésekkel mindeddig nem tudták igazolni.

A csillagászok most egy 11 milliárd fényévre lévő, a korai Univerzumban létezett galaxis és családja felé áramló gázokat azonosítottak, e gázokban jelentős mennyiségben voltak nehéz elemek, ez pedig azt jelenti, hogy maga a galaxis és kísérőgalaxisai termelték azokat. Az is kiderült, hogy e befelé áramló gáz ráadásul serkenti is a csillagkeletkezést.

A most vizsgált MAMMOTH-1 nevet kapott galaxiscsoport fénylő gáztömegét még 2017-ben fedezték fel. Azóta kiderült, hogy a korai galaxiscsoportok e képviselője a közvetlen környezetében lévő anyagból táplálkozik. A kutatók a különféle távcsövekkel begyűjtött adatok alapján hidrogén, hélium és szén nyomait azonosították a galaxis körüli 300 ezer fényév átmérőjű térrészben, vagyis a nehéz elemnek számító szén ekkora távolságban is megtalálható a galaxistól. A gázok mozgásának elemzésével és modellszámításokkal azt is meg tudták becsülni a szakemberek, hogy ennek köszönhetően évente mintegy 700 naptömegnyi gáz áll rendelkezésre a csillagkeletkezéshez, miközben a központi galaxisban a csillagkeletkezés üteme 81 naptömegnyi. Ez azt jelenti, hogy az újrahasznosított gázok jelentősen hozzájárulnak a csillagok születéséhez is.

A további elemzések feltárták, hogy a központi galaxis körül lévő kisebb kísérőgalaxisok (ilyen a Tejútrendszer esetében a Kis- és Nagy Magellán-felhő) mozgása pontosan olyan, mint a galaxis körüli gázé, vagyis ezek beágyazódtak a gáz áramlataiba. „Emiatt még bonyolultabb a gáz-galaxis rendszer, azt azonban valószínűsíti, hogy a gáz újrahasznosítása fontos tényező” – magyarázta Sivu Csang, a kutatás vezetője.

A Tejútrendszerben is számos jelenkori példa akad a gázok újrahasznosítására, a most feltárt eset azért különleges, mert meglepően ősi. A jövőben az ennél is nagyobb érzékenységű, részletgazdagabb megfigyelésekkel még jobban megismerhetjük majd a galaxisok körüli világ működését, a galaxisok „ökoszisztémáját”, ahogy a kutatók fogalmaztak. A már meglévő óriásteleszkópokkal végzett megfigyelések, a James Webb-űrteleszkóp megfigyelései hozzájárulnak majd ahhoz, hogy az asztrofizikusok átlássák a galaxisok körüli gázok ciklusait és az ezt vezérlő folyamatokat.