Halványabb ősi galaxisokat is megfigyelhetünk egy új módszerrel

Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) egy olyan új detektort üzemelt be, amellyel a korábbiaknál hatékonyabban lehet távoli és ősi galaxisokra vadászni. Az első felmérés keretében 14 darab, 6 milliárd évvel ezelőtt heves csillagkeletkezést mutató galaxisra akadtak.

A távoli kvazár, az előtérgalaxis és a földi megfigyelők sematikus térbeli helyzete (ESO)

A Nicolas Bouche (ESO) vezette kutatócsoport távoli kvazárokat, azaz ősi és aktív galaxismagokat, illetve azok sugárzását használta fel közelebbi galaxisok azonosítására. A módszer lényege, hogy amikor egy távoli kvazár sugárzása egy közelebbi galaxis gázanyagán áthalad, egyes hullámhosszakon a sugárzás részben elnyelődik. A kvazár színképében megjelenő elnyelési (adszorpciós) vonalak alapján így kimutatható a közelebb lévő csillagváros jelenléte.

A megfigyelésnek ez a része még egyszerű feladatnak számít, amelyhez a hatalmas égterületet felmérő és számos távoli objektum paramétereit tartalmazó SDSS és 2QZ adatbázisokat használták fel. A komoly problémát a galaxisok közvetlen megörökítése jelenti, mivel azok egyrészt halványak, ráadásul a fényesebb kvazárokhoz nagyon közeli látóirányban mutatkoznak.

Ezen a területen jelent nagy előrelépést a SINFONI nevű új detektor, amely egy infravörös képfelvevővel egybekötött spektrométer. Segítségével a kvazár sugárzását spektrálisan (azaz hullámhosszának megfelelően) le lehet választani az előtérgalaxisok hidrogénkibocsátásától - amelyek így megfigyelhetővé válnak.

A kutatócsoportnak a tanulmányozott kvazárok 70%-ánál sikerült a fenti módszerrel előtérgalaxisokat megörökíteni. Az így rögzített 14 távoli csillagváros közel 6 milliárd fényévre található tőlünk, azaz létezésük idején Világegyetem kora körülbelül fele volt a jelenleginek. A megfigyelés önmagában is komoly eredmény, de még érdekesebbé teszi, hogy mindegyik galaxisban heves csillagkeletkezés zajlik. Az ilyen, ún. csillagontó galaxisokban a Tejútrendszerben ma jellemzőnél gyorsabb ütemben alakul a csillagközi gáz égitestekké. Ennek értéke a most megfigyelt galaxisok 6 milliárd évvel ezelőtti állapotában 20 naptömeg/év körüli.

A mellékelt felvételeken a távoli kvazárok sugárzását koncentrikus, fekete vonalak jelzik. A léptéket apró, 1 ívmásodperc hosszú nyilak mutatják, amely a kvazárok távolságában kb. 26 ezer fényévnek felel meg. Ez közel akkora távolság, mint amilyen messze a Nap kering a Tejútrendszer centrumától. A galaxisok színei a rögzített sugárzás intenzitását jelzik. A kép nagyméretű változatásnak letöltése (ESO)

Az új detektort az ESO chilei 8,2 méteres VLT-teleszkóprendszerével próbálták ki. A módszer segítségével a következő években sok hasonlóan halvány, távoli galaxist örökíthetnek majd meg. Ezek tanulmányozása fontos előrelépés, ugyanis a Világegyetem távoli, fiatal állapotában eddig főleg erősen sugárzó objektumokat azonosítottak, a kisebb és halványabb galaxisok rögzítéséhez nem volt megfelelő technika.