A galaxiscsoportok a világegyetem legnagyobb terei, több száz vagy akár több ezer galaxist tartalmaznak. Ezeknek a klasztereknek a sűrű és szélsőséges környezetében a galaxisok aktívan kölcsönhatásba lépnek, és ez véget vethet vagy lelassíthatja a csillagok kialakulását. A csillagászok tudni akarják, miért.
A galaxisok az univerzum legszélsőségesebb sarkában haldoklik. Csillagképződésük megáll, és a csillagászok meg akarják tudni, miért.
A kanadaiak által vezetett nagy projekt résztvevői reménykednek erre. Munkájuk során az egyik legmodernebb távcsövet fogják használni. Az új program neve VERTICO, és célja az, hogy részletesen tanulmányozza, hogy a környezet miként ölte meg galaxiseit.
Ennek a programnak a tudományos igazgatójaként 30 szakemberből álló csoportot vezetök, akik a Nagy Atacam Milliméter Komplex (ALMA) felhasználásával nagy felbontású molekuláris hidrogént rögzítenek gáz halmazállapotban 51 galaxisban, a legközelebbi galaxiscsoportból, a Szűz Klaszterből.
A 1,4 milliárd dolláros Atacama komplexumot üzembe helyezték 2013-ban. Ez több összekapcsolt rádióteleszkóp antennatáblája, amely 5000 méter tengerszint feletti magasságban van felszerelve az észak-chilei Atacama-sivatagban. Ez Európa, az Egyesült Államok, Kanada, Japán, Dél-Korea, Tajvan és Chile közötti nemzetközi partnerségek eredménye. Mivel a jelenleg működő legnagyobb földi csillagászati projekt, az ALMA a legfejlettebb milliméter hullámos távcső komplexum. Ideális sűrű, hideg gázcsoportok vizsgálatához, amelyekből új csillagok alakulnak ki, mivel ez a gáz nem látható a spektrum látható részén.
Az ALMA ambiciózus kutatási programjait, például a VERTICO-t olyan stratégiai tudományos problémák kezelésére tervezték, amelyek jelentős előrelépéseket és áttöréseket eredményeznek a területen.
A galaxisok klaszterei
Promóciós videó:
Az, hogy a galaxisok élnek az univerzumban, hogyan lépnek kölcsönhatásba galaktikus környezetükkel és egymással, nagy hatással van csillagok képező képességére. Megválaszolatlan marad azonban a kérdés, hogy ez a galaktikusok közötti tér pontosan hogyan határozza meg a galaxisok életét és halálát.
A galaxiscsoportok az univerzum legtömegesebb és legnagyobb terei, több száz vagy akár több ezer galaxist tartalmaznak. Ahol van tömeg, ott van a gravitáció is. És a klaszterekben levő kolosszális gravitációs erők hatalmas sebességgel gyorsítják fel a galaxisokat, gyakran ezer kilométer per másodperc alatt, és olyan magas hőmérsékleten hevítik a plaktust a galaktikus helyek közötti térben, hogy az röntgen-sugárzást bocsát ki.
Ezeknek a klasztereknek a sűrű és szélsőséges környezetében a galaxisok aktívan kölcsönhatásba lépnek környezetükkel és egymással. Ez a kölcsönhatás véget vethet vagy lelassíthatja a csillagképződést.
A közös VERTICO program résztvevőinek fő feladata annak megértése, hogy mely hűtési mechanizmusok akadályozzák meg a csillagok kialakulását és hogyan történik ez.
A galaxisok életciklusa
Amikor a klaszterükben lévő galaxisok összeomlnak, a galaktikus plazma gyorsan eltávolíthatja gázaikat erőszakos reakcióként, amelyet árapály-sztrippelésnek hívnak. Amikor a csillagképző tüzelőanyagot eltávolítják, lényegében megöli a galaxist, és olyan halott objektummá alakul, amelyben több csillag nem képződik.
Ezenkívül a klaszterek magas hőmérséklete megállíthatja a forró gázok hűtését és megvastagodását, amelyek alapján galaxisok alakulnak ki. Ebben az esetben a galaxisban lévő gázt a környezet nem aktívan távolítja el, hanem csillagok formájában fogyasztják el. Ez a folyamat a csillagképződés lassú, de megmenthetetlen leállításához vezet. Ennek a megszüntetésnek meglehetősen furcsa és fájdalmas neve van: kimerültség vagy fulladás.
Ezek a folyamatok különböző módon folytatódhatnak, de mindegyikük egyedi és azonosítható nyomot hagy a gázban, amely a galaxis csillagát képezi. A VERTICO program egyik fő feladata ezeknek a sávoknak a összeállítása, és képet alkotni arról, hogy a klaszterek hogyan változnak a galaxisokban. A galaktikus evolúció és az intergalaktikus környezet erre gyakorolt hatásáról szóló sokéves munka eredményei alapján új, nagyon fontos rejtvényeket akarunk megoldani.
Ideális kutatási téma
A Szűz Klaszter ideális hely a világűr ilyen részletes felfedezéséhez. Ez a legközelebb lévő nagy galaxis-klaszter, amely kialakulási folyamatban van. Ez azt jelenti, hogy statikus képet kaphatunk a galaxisokról, életciklusuk különböző szakaszaiban. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy részletes képet készítsünk arról, hogy a csillagképződés hogyan szakad meg a galaxisokban.
A szűz klaszter galaxisát az elektromágneses spektrum szinte minden hullámhosszán megfigyelik (például rádióhullámok, optikai hullámok, ultraibolya fény). De a csillagképző gázt (milliméter tartományban hajtjuk végre) még nem tudjuk megfigyelni a szükséges pontossággal és felbontással. A VERTICO, mint az egyik legnagyobb ALMA galaktikus felfedező program, nagy felbontású térképeket készít molekuláris hidrogéngázból (csillagképző üzemanyag) 51 galaxis számára.
Miután az Atakam-komplexum ebből a nagy galaxismintájából adatokat szereztünk, pontosan megérthetjük, melyik hűtési mechanizmus - az árapály sztrippelése vagy kimerültsége - hogyan szünteti meg a galaxiseket extrém környezetben.
A csillagképző gáz galaxisokban történő feltérképezésével, amelyek a környezeti hűtés megdönthetetlen példái, a VERTICO tagjai megismerik a galaxisok kialakulásának és fejlődésének megértését az univerzum ezen legtelítettebb régióiban.
Toby Brown