Rieth József: Világom - Anyagvilág
Törpegalaxis
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
A törpegalaxis olyan galaxis, amely néhány milliárd csillagnyi tömegből áll, ellentétben a normális galaxisok több százmilliárd csillagnyi tömegével. Kis méretük miatt elsősorban közvetlen környezetünkben, a Lokális Csoportban lévő törpegalaxisokat ismerjük, több ilyen objektum kering Tejútrendszerünk, az Androméda-köd és a Triangulum-galaxis körül is. A galaxisokra alkalmazott tipológia működik a törpegalaxisoknál is, így léteznek:
- Törpe spirálgalaxisok
- Törpe elliptikus galaxisok (dE)
- Törpe szabálytalan galaxisok (dI).
- Törpe szferoidális galaxisok
- Kék kompakt törpegalaxisok
- Ultrakompakt törpegalaxisok: első példányaikat 2000. körül fedezték fel, átmérőjük 60-200 fényév, és néhány tízmillió csillag van bennük. A Nap környezetével szemben, ahol a csillagok jellemző térfogatsűrűsége egy csillag köbfényévenként, az ilyen galaxisokban ez elérheti az egymilliót is.
- Újabban felfedeztek a törpegalaxisoknál is halványabb és kisebb galaxisokat, ezeket jelenleg hobbit-galaxisoknak nevezik.
Az NGC 4449 Szabálytalan törpegalaxis a Hubble űrtávcső felvételén
.jpg/1280px-Starburst_in_NGC_4449_(captured_by_the_Hubble_Space_Telescope).jpgKép_Világom/Törpegalaxis3.jpg){kind=link}
A Pisces Törpegalaxis, (LGS–3, szabálytalan törpegalaxis)
------------------------
A Tejútrendszer pehelysúlyú kísérői
(Szerző: Kovács József | 2007. szeptember 20., csütörtök) A Keck teleszkópokkal végzett megfigyelések alapján megoldódni látszik a hiányzó törpegalaxisok problémája a Tejútrendszert körülvevő térségben. Az ún. hiányzó törpegalaxisok problémáját ("missing dwarf galaxies") megoldandó M. Geha, a Herzberg Institute of Astrophysics és J. Simon, a CalTech munkatársa, a 10 méteres Keck-II teleszkópra szerelt DEIMOS spektrográffal a Lokális Csoport leghalványabb és legkisebb tömegű, 99 százalékban a sötét anyag által dominált galaxisait tanulmányozták. Az eredmények alapján a probléma talán nem is akkora, mint ahogyan eddig képzelték, s esély mutatkozik a teljes megoldásra is. Geha szerint a nagyon kicsiny és nagyon halvány galaxisok jóval többen vannak, mint eddig gondolták, ugyanakkor mégiscsak meglepő ilyen nagyszámú sötét galaxis létezése.
Az egész probléma lényege, hogy az Univerzum növekedését és fejlődését magyarázó "hideg sötét anyag" ("Cold Dark Matter", CDM) modell előrejelzése szerint a Tejútrendszerhez hasonló óriás galaxisok körül több száz, sokkal kisebb törpegalaxisnak kell lennie. Mostanáig azonban mindössze 11 ilyen objektumot találtak a Galaxis közvetlen kozmikus környezetében. Az ellentmondást az elméleti szakemberek azzal a feltevéssel próbálták feloldani, hogy ezek a galaxisok valójában léteznek, csak nagyon-nagyon kevés csillag vannak bennük, túlnyomó részben sötét anyagból állnak. Az elképzelések szerint a sötét és a "normál" anyag csak gravitációs kölcsönhatásban van egymással, mivel az előbbi elektromágneses sugárzást egyáltalán nem bocsát ki.
Az
SDSS-II felmérés keretében felfedezett nyolc új törpegalaxis közül hét a
Tejútrendszer kísérője. (Vasily Belokurov, SDSS-II Collaboration)
Geha és Simon nyolc, eredetileg az SDSS (Sloan Digital Sky Survey) keretében felfedezett törpegalaxist tanulmányoztak a DEIMOS spektrográffal. A kutatópáros a nyolc törpegalaxisban vizsgált 814 egyedi csillag spektruma alapján azt találta, hogy ezek a csillagok sokkal lassabban mozognak saját galaxisukon belül, mint bármely más ismert csillagvárosban. Jellemző sebességük mindössze 4-7 km/s, ami jóval kisebb, mint például a Nap 220 km/s-os tejútrendszerbeli keringési sebessége. A vizsgált minta messze a legnagyobb a korábbi kutatásokkal összehasonlítva, így a statisztikus hibák jelentősen kisebbek, mint korábban. A keringési sebességek közvetlen kapcsolatban állnak a rendszer össztömegével, így az új méréseknek köszönhetően lehetővé vált a galaxisok tömegének becslése. A meglepő eredmény szerint a kapott értékek a valaha mért legkisebbek közé tartoznak: mindegyik törpegalaxis legalább tízezerszer kisebb, mint a Tejútrendszer! Simon szerint az ilyen kicsiny galaxisok kialakulása elméleti szempontból sok problémát rejt, például nehéz magyarázni a csillagok keletkezését bennük, s így a Tejútrendszer környezetében várható számukat is nehéz megbecsülni. Az új eredmények alátámasztják, hogy sokkal több törpegalaxis létezhet Galaxisunk körül, s ezzel szűkítik a "szakadékot" a CDM modell és az észlelési eredmények között.
A
Lokális Csoport törpegalaxisainak eloszlása, pirossal jelölve
a most vizsgált, újonnan felfedezett törpegalaxisokat,
barnával pedig a régebb óta ismerteket.
(M. Geha, Herzberg Institute of Astrophysics, Canada)
Mindezek fényében a CDM elmélet néhány értéke pontosítható, ezáltal a modell jobban illeszthető a lokális univerzum megfigyelt paramétereihez. Geha és Simon szerint az Ősrobbanás után mindössze néhány százmillió évvel keletkezett első csillagok rendkívül erős ultraibolya sugárzása valósággal kisöpörte a hidrogént a szintén akkor keletkezett törpegalaxisokból, melyek így elvesztették a következő csillaggenerációk létrehozásához szükséges alapanyagot, ezért többségükben nagyon halványak, vagy teljesen sötétek maradtak. Ha ezt a hatást is figyelembe veszik a modellekben, akkor a törpegalaxisok jósolt és megfigyelt száma egyensúlyba hozható. Ha a CDM modell igaz, akkor a hiányzó törpegalaxisoknak létezniük kell, már csak a detektálásuk kérdését kell megoldani. Mivel az SDSS az égbolt 25 százalékát fedi le, a jövő égboltfelmérő programjai keretében jó esély lehet további 50, sötét anyag által uralt törpegalaxis felfedezésére. Ilyen munkára alkalmas teleszkóp épül jelenleg is Mauin, a Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System).
A vizsgálat azért is jelentős, mert rámutat arra, hogy a legnagyobb földi teleszkópokra szerelt spektrográfok alkalmasak az ilyen távoli csillagok sebességének néhány km/s-os pontosságú mérésére, s rövidesen talán a kémiai összetételük meghatározására is, ez pedig hozzájárulhat a törpegalaxisokban zajló csillagkeletkezési folyamatok jobb megértéséhez is.
Az eredményeket részletesen taglaló szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóirat november 10-i számában fog megjelenni.
----------------
Törpegalaxis - Segue-1
Élő kövület a Tejútrendszer szomszédságában 2014. május 8., csütörtök 19:55 , forrás: Csillagászat.hu – Magyar Csillagászati Egyesület
Mi a közös a bojtosúszós halban és a Segue-1 törpegalaxisban? Mindkettő nagyon hosszú időn át szinte változatlan formában maradt fenn, csak az egyik a biológusok, a másik a csillagászok számára szolgál tanulságokkal.
A Segue-1 az egyik legkisebb galaxis, amit csak ismerünk: egy pár tucat fényév méretű objektum a Tejútrendszer szomszédságában, amelyet mindössze ezer csillag és rengeteg sötét anyag alkot. Egy új vizsgálat eredménye szerint a benne található csillagok szinte kizárólag hidrogénből és héliumból állnak, ami arra utal, hogy a galaxis a kialakulása után alig fejlődött tovább, és megőrizte eredeti összetételét. A Segue-1, a maga 13 milliárd év körüli korával alighanem a legősibb olyan galaxis az égen, amelyet részletes vizsgálatoknak vethetünk alá.
A Segue-1 galaxis. Balra: a tejútbeli csillagok között szinte felismerhetetlen.
Jobbra: a legfényesebb 24 csillag, amely a törpegalaxis része. Forrás: SDSS/M. Geha.
Három amerikai kutató, Anna Frebel (Massachusetts Institute of Technology, Cambrigde), Joshua Simon (Carnegie Mellon University, Pasadena) és Evan Kirby (University of California, Irvine) a Segue-1-ben található vörös óriások kémiai összetételét vizsgálta meg a 6,5 m-es Magellan Clay távcső spektrográfja segítségével. Mivel a galaxis nagyon kicsi, mindössze hét óriáscsillagot azonosítottak. A várakozásoknak megfelelően mindegyik csillag nagyon fémszegénynek mutatkozott. (A csillagászatban minden elemet, amely nehezebb a hidrogénnél és a héliumnál, összefoglalóan fémnek neveznek.) De nem minden elemből találtak ugyanannyit a csillagokban. A Tejútrendszer csillagaira jellemző arányokhoz képest a magnézium, kalcium, titán és szilícium még a kevéske vashoz és szénhez mérve is hiányt mutat.
A különbség okai a Világegyetem fejlődésében rejlenek. Az Univerzum legelső csillagai lényegében csak hidrogénből és héliumból álló, hatalmas óriáscsillagok voltak. Ezek rövid életük végén II-es típusú szupernóvaként felrobbantak, és szétszórták a születő galaxisokban az első nehéz elemeket, mint a szenet és vasat. A csillagok második generációja már ezeket az összetevőket is tartalmazta. Egy sor további elem, mint a magnézium és kalcium, azonban kicsit más módon keletkeznek. Ezeket a sokkal hosszabb életút után felrobbanó fehér törpék (Ia típusú szupernóvák) szórják szét. Mivel a Segue-1 csillagaiban ilyen elemeket alig látunk, a csillagkeletkezésnek gyakorlatilag meg kellett szűnnie a galaxisban, mire az első fehér törpék felrobbanhattak.
A Segue-1 csillagai mind körülbelül 12-13 milliárd évesek, fiatalabb nincs közöttük. Addigra valami felhevítette az ott lévő csillagközi gázt, a forró, ionizált hidrogén pedig már nem volt képes újabb csillagokká összesűrűsödni. Lehetséges, hogy a felrobbanó szupernóvák ereje elég volt ahhoz, hogy kisöpörje, illetve ionizálja az összes sűrű gázt az apró, gyenge gravitációjú galaxisból.
Az Univerzum fejlődése, egy képen. A Segue-1 talán a reionizáció koráról tudósít.
Ezt az időszakot csak a James Webb űrtávcsővel tudjuk majd alaposan feltérképezni.
De az is lehet, hogy nagyobb eseményeknek volt tanúja a Segue-1. Ahogy a fiatal Univerzum hűlt, egy idő után protonok és elektronok hidrogénatomokká álltak össze. A híg H-He levesből aztán megszülettek az első csillagok. De ahogy az óriáscsillagok és kvazárok UV-fénye mindent elárasztott, egyben újra felmelegítette és ionizálta is a maradék atomokat. A reionizáció kora nagyon nehezen figyelhető meg közvetlenül, pedig pontos lefolyása meghatározó lehetett a csillagok és galaxisok fejlődése szempontjából. Lehetséges, hogy a Segue-1 is a reionizációs kor áldozata: egy olyan galaxis, ahol gyorsan és kíméletlenül lezajlott a folyamat, megakadályozva, hogy újabb csillagok létrejöhessenek. Ha így volt, a Segue-1 az első hely az Univerzumban, ahol a reionizáció közvetlen következményeit is láthatjuk: a galaktikus helyszínelés azonban egyelőre nem hozott perdöntő bizonyítékot. Akárhogy is történt, a Segue-1 fejlődése a Tejútrendszer szerkezete szempontjából is fontos, ugyanis vélhetően a mi galaxisunk is egy sor ilyen ősi törpét nyelhetett el, amelyek csillagai a mai napig itt köröznek velünk együtt.
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
---------------
http://hu.wikipedia.org/wiki/T%C3%B6rpegalaxis