13 milliárd évesek a „tömeggyilkosság” túlélői

„Tizenhárommilliárd évvel ezelőtti kozmikus „tömeggyilkosság” túlélői lehetnek a gömbhalmazok.”

A gömbhalmaz a csillagok gömb alakú csoportja. A Tejútrendszer környékén körülbelül kétszáz ilyen kompakt gömbhalmaz van, amelyek mindegyike közel egymillió csillagot tartalmaz. Életkorukat 13 milliárd évesre becsülik, vagyis majdnem olyan idősek, mint a világegyetem, akkor képződtek, amikor a csillagok és galaxisok első nemzedékei megszülettek – olvasható a PhysOrg tudományos hírportálon.

Német és holland kutatókból álló csoport egy olyan új komputeres szimulációs módszert dolgozott ki, amelynek segítségével vizsgálható, hogy miképp képződtek ezek a halmazok. A tudósok arra jöttek rá, hogy az óriási csillaghalmazok egy 13 milliárd évvel ezelőtti „tömeggyilkosság” egyedüli túlélői, amelyben megsemmisültek kisebb testvéreik.

A gömbhalmazok egyedülálló sajátossággal rendelkeznek, bárhol is legyenek a világegyetemben, ugyanazt az átlagos csillagszámot tartalmazzák. A sokkal fiatalabb halmazok ugyanakkor különböző számú csillagot mondhatnak a magukénak: rendelkezhetnek kevesebb mint száz csillaggal, de akár több ezret is „birtokolhatnak”.

A kutatócsoport abból a feltételezésből indult ki, hogy a gömbhalmazok azonos feltételek mellett láthatták meg a napvilágot, galaxisuk korai fejlődési szakaszában. A komputeres szimulációk során a tudósok elkülönítették, majd ütköztették a galaxisokat, beépítve a modellbe csillaghalmazok képződésének és megsemmisülésének lehetőségét.

Galaxisok ütközése gyakran „robbanásszerű” csillagképződést (starburst) indíthat be. E folyamatnak köszönhetően rengeteg különböző méretű fényes fiatal csillaghalmaz jön létre. Az általánosan elfogadott nézetek szerint a robbanásszerű csillagképződés következtében növekszik a halmazok száma. A német–holland tudóscsoport szimulációik során viszont épp ellenkező eredményre jutott, modelljük ugyanis arról tanúskodott, hogy csak a legnagyobb, legfényesebb halmazok voltak képesek saját tömegvonzásuknak köszönhetően túlélni a galaxisok ütközését. Kisebb „testvéreiket” viszont a starburst következtében gyorsan változó gravitációs erők megsemmisítették.

A robbanásszerű csillagképződés hulláma kétmilliárd év után befejeződött, a szimulációs modell megmutatta, hogy a starburst-folyamat egyetlen túlélői a nagy csillagszámmal rendelkező halmazok voltak.

„A sors iróniája, hogy a robbanásszerű csillagképződés rengeteg fiatal halmazt hoz létre, ugyanakkor többségüket meg is semmisíti. Ez a folyamat nem csupán a galaxisok ütközésekor játszódik le, hanem bármilyen környezetben megtörténhet, amely ontja a csillagokat. A korai világegyetemben robbanásszerű csillagképződés folyt, így logikusnak látszik, hogy a hatalmas gömbhalmazok mindegyike azonos számú csillagot birtokolt, kisebb testvéreik viszont elpusztultak” – magyarázta Diederik Kruijssen, a Max Planck Asztrofizikai Intézet csillagásza, a tanulmány vezető szerzője.