Az eddigi legtávolabbi gömbhalmazok

Minden korábbinál messzebb, közel egymilliárd fényéves távolságban található gömbhalmazokra akadtak egy elliptikus galaxis körül.

Az NGC 6396 gömbhalmaz részlete (NASA, ESA, H. Richer (UBC), J. Kalirai (UCSC))

Jason Kalirai (University of California, Santa Cruz) és kollégái Tejútrendszerünk NGC 6396 jelű, +8,5 magnitúdós gömbhalmazát vizsgálták. Ez a hozzánk egyik legközelebbi ilyen halmaz, távolsága 8500 fényév. Az Ara (Oltár) csillagképben mutatkozik, és közel 400 ezer csillagot tartalmaz.

A megfigyelések eredeti célja az volt, hogy az égitestek összetételét és korát megállapítsák, és ezzel a gömbhalmaz jellemzőire következtessenek. A felmérés során azonban több, az NGC 6396-hoz hasonló, de sokkal további gömbhalmazt találtak a kérdéses irányban, messze túl a Tejútrendszer határain. A távoli és halvány objektumokat először a Hubble-űrteleszkóppal örökítettek meg, később a Déli Gemini-teleszkóppal vették fel spektrumukat, és így sikerült távolságukat megállapítani.

A színképi vizsgálatok alapján a hozzánk közeli NGC 6396 "mögött" rejtőző távoli, elliptikus galaxis valamivel több, mint egymilliárd fényévre van tőlünk. Peremterületein sok gömbhalmazt azonosítottak, amelyekről bebizonyosodott, hogy az eddig megfigyelt legtávolabbi ilyen objektumok.

A távoli halmazok megörökítése nem volt könnyű, mivel egy-egy ilyen messzi gömbhalmaz - bár közel annyi sugárzást bocsát ki, mint a teljes NGC 6396 - a nagy távolság miatt kb. 10 milliószor halványabb, mint egyetlen csillag az NGC 6396-ban. A kérdéses távoli óriás elliptikus galaxisban több 100 ilyen gömbhalmaz mutatkozott. További vizsgálatuk fontos ismereteket adhat a gömbhalmazoknak az egyes galaxisok fejlődésében betöltött szerepéről.

A megfigyelés során tanulmányozott közeli, tehát a Tejútrendszerhez tartozó NGC 6396 egyéb fontos információkkal is szolgált a közelmúltban. A halmaz korát a 9-es tömegszámú berillium izotóp segítségével becsülték meg. Ez az anyag az első csillagok kialakulása után kezdett létrejönni a csillagközi tér gázanyagában, amelyből később újabb égitestek születtek. Minél később alakult ki ebből a gázból egy csillag a Tejútrendszerünk legelső csillagai után, annál több berilliumot tartalmazhat.

Az NGC 6396 részlete, a kis terület kinagyítva mutatja a távoli galaxist, amely körül az egyes gömbhalmazokat karikák jelzik (NASA, ESA, H. Richer (UBC), J. Kalirai (UCSC))

Nehézséget okoz azonban, hogy a berillium néhány millió fokon lebomlik, ezért olyan kistömegű csillagokban érdemes vizsgálni, amelyek még nem érték el életük végén jellemző felfúvódott fázist, amikor külső és hűvös légkörük a melegebb belsővel keveredik. Az ESO 8,2 méteres Kuyen teleszkópjával végzett mérések alapján az NGC 6396 mindössze 200-300 millió évvel keletkezett Tejútrendszerünk legelső csillagainak kialakulása után. Mindezt a halmaz korával összevetve kiderül, hogy galaxisunk 13,6±0,8 milliárd éve született. Utóbbi érték jól illeszkedik a Világegyetem koráról tett legújabb, 13,7 milliárd év körüli becslésekhez.

Kereszturi Ákos