Anyagvilág - Háttérinformáció:
Égi óramű: körbejáró csillagok egy közeli galaxisbanTartalomjegyzékhez < Világképem
A NASA Hubble-űrtávcsövének több mint hét éven át tartó megfigyeléseinek eredményeként csillagászoknak most először sikerül pontosan meghatározni egy közeli galaxis, a Nagy Magellán Felhő (LMC) forgásának sebességét a benne körbejáró csillagok térbeli mozgásának precíz feltérképezésével. Az Astrophysical Journal-ben közzétett elemzésük szerint az LMC 250 millió év alatt tesz meg egy teljes fordulatot. (Érdekes, bár véletlen egybeesés, hogy Napunk is éppen ennyi idő alatt járja körbe a Tejútrendszer középpontját.)
A Roeland van der Marel, az Űrtávcső Tudományos Intézet és Nitya Kallivayalil, a Virginiai Egyetem csillagásza vezette kutatócsoport a Hubble-űrtávcsővel hét éven keresztül több száz csillag parányi elmozdulásait követte nyomon a tőlünk 170 ezer fényévre levő galaxisban.
A Tejútrendszerhez és az LMC-hez hasonló korong alakú galaxisok általában körhintához hasonlóan forognak körbe. A Hubble rendkívüli felbontóképessége és a hosszú megfigyelési idő új lehetőséget kínált a galaxis forgásának meghatározásához az egyes csillagoknak az égbolt síkjába eső parányi „oldalirányú" elmozdulásainak nyomon követésével. „Ez egy ilyen távolságban lévő szomszédos galaxis esetében olyan pontosságot igényel, mintha hosszabb idejű megfigyeléssel meg tudnánk mérni egy a Holdon lévő űrhajós hajnövekedésének sebességét" — magyarázta van der Marel.
Más galaxisok forgásának sebességét korábban spektroszkópiai megfigyelésekből állapították meg, a csillagok színképvonalainak Doppler-eltolódása segítségével. Ez a módszer azon alapult, hogy a galaxis korongjának éppen felénk forduló felébe eső csillagok közelednek hozzánk, ezért színképvonalaik a spektrum kék széle irányába, míg a tőlünk elforduló felébe eső csillagok távolodnak, s ezért színképvonalaik a spektrum vörös széle felé tolódnak el.
A Nagy Magellán Felhő (LMC)
a déli égbolton: a földi távcsővel készült felvételen a kontrasztok
felerősítésével a galaxis szabad szemmel nem látható részeit is
kiemelték, Az LMC-től jobbra
lent a telihold a látszólagos méreteket, a mesterségesen berajzolt
hegyvonulat a perspektívát
érzékelteti. A galaxis csillagaihoz csatolt nyilak a csillagoknak a
Hubble mérései alapján
megjósolt elmozdulását jelzik az égbolton a következő 7 millió évben.
(KÉP: NASA/ESA)
Ez azonban a csillagok sebességének csak a látóirányba eső összetevőjét adja meg. Az égbolt síkjába eső, erre merőleges (tőlünk nézve látszólag „oldalirányú") összetevőt most először sikerült a Hubble méréssorozatával meghatározni, s ezt a Doppler-mérésekkel kiegészítve a csillagok valós, térbeli (3D) sajátmozgását feltérképezni.
„A Hubble rendkívüli precizitása kulcsfontosságú szerepet játszott ebben, hiszen a távolság miatt a csillagok látszólagos oldalirányú elmozdulása az égbolton parányi — mondta van der Marel. — Úgy képzelhetjük el, mintha az LMC egy az égboltra függesztett óramű lenne, amelynek a mutatói — a csillagok — 250 millió év alatt érnek körbe. Ezt az elképzelhetetlenül lassú mozgást kellett az űrtávcsőnek mindössze 7 év alatt észlelni."
A kutatók a megfigyeléseket a Hubble széles látószögű WFC 3 és ACS-kamerájával végezték. Az LMC-galaxisnak a déli égbolton látható hatalmas korongját, amelynek legnagyobb mérete mintegy 20-szorosa a telihold átmérőjének, 22 megfigyelési zónára osztották, amelyek mindegyikében több tucatnyi csillag elmozdulását követték. Rögzített vonatkoztatási pontként egy ragyogó távoli háttér-kvazárt (egy távoli galaxis aktív magját) választották: valamennyi csillag látszólagos elmozdulását ehhez viszonyították. A mellékelt képen berajzolt kicsiny nyilak a csillagoknak a Hubble méréseire alapozott számítások alapján megjósolt látszólagos elmozdulását mutatják a következő 7 millió éves időszakra.
„Az LMC több szempontból is kitüntetett célpontja a különféle csillagászati megfigyeléseknek — mondta van der Marel. — Egyfelől, mert nagyon hasonlít Tejútrendszerünkhöz, másfelől, mert csillagászati léptékben nagyon közel van hozzánk. Saját galaxisunkat belülről tanulmányozni egyáltalán nem egyszerű: könnyen járhatunk úgy, hogy a fáktól nem látjuk az erdőt. Sok szempontból egyszerűbb egy viszonylag közeli, hozzá hasonló galaxist kívülről megfigyelni: ennek révén sokat megtudhatunk saját galaxisunk szerkezetéről, csillagnépességéről és fejlődéséről is."
Saját forgása mellett az LMC egésze a Tejútrendszer körüli keringést is végez. A Hubble egyik korábbi megfigyeléssorozata nyomán éppen ez a kutatócsoport állapította meg, hogy ez a mozgás gyorsabb, mint korábban feltételezték, s ennek alapján módosult az a kép is, hogy a két szomszédos galaxis korábban hányszor került szoros közelségbe és kölcsönhatásba egymással.
A csoport a közeljövőben tervezi, hogy ugyanezzel az eljárással megfigyeléseket végez az LMC kisebb társa, a Kis Magellán Felhő (SMC) esetében is. Ennek eredményeként várhatólag még pontosabb képet kapnak a (Tejútrendszerrel együtt) három egymáshoz közeli galaxis múlt- és jövőbeli kölcsönhatásairól és sorsáról.
Tartalomjegyzékhez < Világképem
-----------------
Forrás:http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/11/full/
292.o. - Élet és Tudomány - 2014/10