Ütközés nyoma az Androméda-galaxisban

Újabb eredmények szerint az Androméda-galaxis peremvidékét egy korábbi kölcsönhatás során szétszakított és szétszóródott galaxis csillagai alkotják.

Az Androméda-galaxis (NOAO/AURA/NSF)

Az Androméda-galaxis (régi nevén Androméda-köd) egy tőlünk 2,5 millió fényévre lévő, azaz közelinek számító csillagváros, mely megjelenését és méretét tekintve is Tejútrendszerünkre hasonlít. Galaxisunknál valamivel nagyobb, és azzal együtt a Lokális Halmaz nevű galaxiscsoport domináns tagja. Az elmúlt években végzett megfigyelések alapján elképzelhetőnek tűnt, hogy a csillagvárosban egykori ütközések és kölcsönhatások nyomai is észrevehetők.

A Kitt-Peak csúcson felállított Mayall-teleszkóp és a Keck-távcsövek segítségével a galaxisban található vörös óriáscsillagok jellemzőit vizsgálták. A megfigyelések során a galaxis centrumától 500 ezer fényévre is találtak még égitesteket - pedig ezzel ilyen nagy távolságban nem számoltak a szakemberek. A korábbi megfigyelések alapján ugyanis a galaxis korongjának sugarát kb. 120 ezer fényévre becsülték.

Ha elfogadjuk, hogy ezek a csillagok is az Androméda-galaxishoz tartoznak, akkor az egész csillagváros mérete közel ötszöröse lehet a korábban feltételezettnek. Amennyiben a most talált, távoli csillagok sokkal fényesebbek és így könnyen megfigyelhetők volnának, az egyébként közel telehold méretű galaxis sötét egű, vidéki helyekről majdnem akkorának mutatkozna, mint a Göncölszekér.

A most azonosított távoli égitesteket a Keck II. teleszkópon elhelyezett DEIMOS spektrográffal részletesen is tanulmányozták. Ennek keretében több olyan, a környezeténél sűrűbb csillagcsoportot avagy "csillagáramlást" találtak, amelyeket egymáshoz hasonló mozgású és viszonylag alacsony fémtartalmú, azaz héliumnál nehezebb elemekben szegény csillagok alkothatnak.

Karoline Gilbert (University of California, Santa Cruz), Mark Fardal (University of Massachusetts, Amherst) és kollégái szerint az objektumok egy korábban szétszakított kisebb galaxis maradványa lehetnek. Az ősi ütközésről készített modellek alapján az eseményre kb. 700 millió évvel ezelőtt került sor. Ennek keretében egy kb. 2 milliárd naptömegű csillagváros (feltehetőleg egy korábbi kísérőgalaxis) bomlott fel fokozatosan az Andromeda perifériáján. Az egykori kölcsönhatásból visszamaradt galaktikus "töredékek" mozgása a számítógépes modellekkel összekapcsolva az Andromeda teljes tömegének becslésében is segíthet.

Az Androméda-galaxis peremvidékén lévő csillagáramlások, melyek egy széttépett galaxis maradványai lehetnek (Alan McConnachie)

A mellékelt ábrán a fémekben szegényebb csillagokat kékeszöld, a fémekben gazdagabbakat sárga, illetve vörös szín jelzi. A feldarabolódott ősi csillagváros maradványaiból legfeltűnőbb a jobbra lefelé haladó, 300 ezer fényévnél is hosszabb délkeleti nyúlvány. Az itt található csillagok jellemzői az északkeleti és nyugati buroknak nevezett csoportéra emlékeztetnek - azaz mindhárom képződmény az ősi szétdarabolt galaxis maradványa lehet.

Az új megfigyelések egy korábbi félreértést is tisztáztak. Néhány régebbi megfigyelés alapján ugyanis az Androméda-galaxis peremterületén lévő csillagok fémtartalma szokatlanul magasnak mutatkozott, ami nehezen egyeztethető össze a csillagváros fejlődési modelljével. Azonban amikor a felmérést a korábban vizsgált vörös óriások mellett több égitestre terjesztették ki, a várakozásoknak megfelelő eloszlás mutatkozott: a fémtartalom fokozatosan csökken a centrumtól a peremvidékek felé haladva.

Emellett sikerült egy, a közeli NGC 205 jelű kísérőgalaxisból kiinduló nyúlványt azonosítani, amely egy jelenleg is zajló kölcsönhatás eredménye. 14 új gömbhalmazt is találtak, amelyek egyike minden korábban ismertnél távolabb, 260 ezer fényévre van az Androméda centrumától. A gömbhalmazok közül három a társainál lényegesen lazábbnak, gyengébben koncentráltnak mutatkozott - ezek pontos eredete nem ismert.

Ütközés a Tejútrendszerrel

Fenyeget-e bennünket is az Andromédával való összeütközés veszélye? Régóta ismert, hogy az Androméda az egyike azon kevés galaxisnak, amely nem távolodik a Tejútrendszertől, hanem másodpercenként 140 kilométeres sebességgel közeledik felénk. A modellek alapján elkerülhetetlennek látszik az összeütközés. A két galaxis mintegy 100-100 milliárd csillaga és sötét anyaga a becslések szerint 3 milliárd év múlva kerül egymás közvetlen közelébe.

A félelmetesnek hangzó galaxiskarambolt azonban utódaink - amennyiben léteznek még -megúszhatják. A galaxisok ugyanis szinte "üresek": csillagaik között azok méretéhez képest rengeteg üres tér van. Emiatt nem pillanatszerűen, hanem szinte észrevétlenül, nem kevesebb mint egymilliárd év leforgása alatt következik be az ütközés.

A közeledő Androméda-köd egyre nagyobbnak fog látszani az égbolton, egyre pompásabb látványt nyújtva. Valószínűleg a folyamatból mást nem is vesznek észre hárommilliárd év múlva a Földet esetleg még benépesítő utódaink. Az ütközés során a két galaxis fokozatosan egybeolvad, egyetlen, hatalmas objektummá egyesül. Mindkét galaxis csillagainak egy része - köztük a számítások szerint valószínűleg a Nap is - az óriásgalaxis középpontja felé sodródik, míg más csillagok a gravitáció lendítő hatására kirepülnek az intergalaktikus térbe.

Ha a Nap valóban az új, óriásgalaxis közepe felé veszi útját, akkor a majdani földlakóknak páratlan látványban lesz részük. A galaxisok egyesülése ugyanis a csillagközi gázfelhőkben erőteljes csillagkeletkezési hullámot indukál, aminek nyomán hamarosan a szupernóvák égi tűzijátékának lehetnek szemtanúi kései utódaink.

Kereszturi Ákos