A legkisebb galaxis

A Tejútrendszer körül keringő csillagrendszerek közül azonosítottak egy minden korábban észleltnél kisebb tömegű törpegalaxist.

A Willman-1 jelű objektum (SDSS)

Számítógépes szimulációk alapján régóta ismert, hogy a Tejútrendszer és más nagyobb galaxisok környezetében sokkal több kis tömegű törpegalaxis lehet, mint amennyit jelenleg látunk. Saját csillagvárosunk körül közel húsz ilyen objektumot ismerünk, de ezeknél lényegesen többnek kellene lennie.

Hiányukra az egyik magyarázat, hogy becsléseink rosszak, és még sincs ennyi ilyen objektum. A másik lehetőség, hogy rendkívül halványak, emiatt nem vesszük észre őket. Elképzelhető ugyanis, hogy az ilyen galaxisokban egy kritikus tömeg - egyes modellek alapján kb. 10 millió naptömeg - alatt annyira gyenge a csillagkeletkezés, hogy túl kevés csillag keletkezik bennük, ezért annyira halványak, hogy jelenlegi műszereinkkel alig-alig mutathatók ki.

Nemrég azonban sikeresen meghatározták egy olyan galaxis tömegét, amely feltehetően az említettek közé tartozik. A Willman-1 jelű csillagváros minden korábban ismert kísérőnknél könnyebb. Még 2004-ben azonosították, de akkoriban mindössze annyit sikerült kideríteni róla, hogy a Tejútrendszer körül kering, és tőlünk mintegy 12 ezer fényév távolságnyira lehet.

Az objektum annyira halvány volt, hogy tömegét nem tudták meghatározni. Most viszont Nicolas Martin (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg) és kollégái a Keck II. teleszkóppal részletes spektrális vizsgálatokat végeztek, s a módszerrel sikerült megállapítaniuk a galaxist alkotó csillagok sebességeloszlását.

Minél nagyobb egy csillagváros tömege, annál gyorsabban keringenek benne az égitestek, illetve annál gyorsabban mozgó objektumokat tud még gravitációs terével megtartani. Ennek alapján megállapították, hogy a Wilman-1-ben a csillagok jellemző keringési sebessége igen alacsony, s ebből úgy kalkuláltak, hogy a csillagváros tömege körülbelül félmilliószorosa lehet a Napénak.

Ez a galaxisok között gyakorlatilag az eddig mért legkisebb érték, és egy átlagos gömbhalmaz tömegéhez áll közel. Elméletileg azt sem lehet kizárni, hogy ennél azért nehezebb az objektum, de anyagának eloszlása annyira sajátos, hogy annak jelentős része nem befolyásolja érzékelhetően a csillagok mozgását. Ez akkor képzelhető el, ha anyagának jelentős része láthatatlan tömeg formájában igen egyenletesen oszlik el. Ha a tömeg jelentős része az objektum peremterületén található, az nem fejt ki érezhető hatást a belső tartományokban mozgó csillagokra. A fenti modell azt is feltételezi, hogy a most megfigyelt csillagok mindegyike a központi vidéken helyezkedik el. Ennek a rejtett, a centrumtól távoli tömegnek a lehetőségét azonban a legtöbb szakember valószínűtlennek tartja. 

Az elmondottak értelmében feltételezhető, hogy sok hasonló csillagváros kering még észrevétlenül galaxisunk körül. Elképzelhető, hogy közéjük tartozik az az öt halvány objektum is, amelyet nemrégiben azonosítottak a Sloan Digital Sky Survey felmérés keretében, de amelyek tömegét nem sikerült pontosan meghatározni. Ha a Keck II. teleszkóppal ezekkel kapcsolatban is elvégzik a fenti vizsgálatot, kiderülhet, hogy a régóta keresett, legkisebb törpegalaxisok képviselőivel van dolgunk.

Kereszturi Ákos