Univerzum: kannibálként hízik a világegyetem legnagyobb ismert galaxisa

A világegyetemben a csillagok különböző típusú galaxisokba tömörülnek amelyeknek változó a csillagszáma, ami nagy átlagban tízmilliótól ezermilliárdig terjedhet, és a csillagszám értelemszerűen meghatározza egy-egy galaxis méretét is. De még a nagy kiterjedésű galaxisok is valósággal eltörpülnek az univerzum mindeddig ismert legnagyobb csillagvárosa, az IC 1101 katalógusjelű galaxisszörnyeteg mellett, amely a megfigyelési adatok szerint ráadásul még folyamatosan növekszik is.

Az IC 1101 óriásgalaxis nem csak az Abell 2029 galaxishalmaz, hanem az univerzum legnagyobb ismert galaxisa is Forrás: Pan-STARRS

Ezek a nagy felbontású felvételek tették lehetővé a kutatók számára, hogy pontosan meghatározzák az IC 1101 halvány széleit, valamint megbecsüljék a tömegét is, ami a számítások szerint 3,4 billió, vagyis 3400 milliárd naptömegnyi csillaganyagot tesz ki.

Egy -egy galaxishalmazban több ezer galaxis található  Fotó: NASA/Hubble

A gigászi galaxis azonban nincs nyugalmi állapotban, mert a megfigyelések arra utalnak, hogy még mindig növekszik. A galaxis széleiről farokszerű anyagképződmények nyúlnak ki, amelyekről a kutatók úgy vélik, hogy az IC 1101 más galaxisokkal való egyesülésének a nyomai. 

A tanulmányban közölt grafika az óriásgalaxis átmérőjének meghatározási módszerét szemlélteti   Fotó: Carlos Marrero de la Rosa

„ Még mindig gyűjtöget … még nem fejezte be” – mondja Carlos Marrero de la Rosa asztrofizikus, a spanyolországi Tenerifén található Kanári-szigeteki Asztrofizikai Intézet munkatársa, akit a Science News tudományos hírportál idéz. Ezt a fajta növekedési folyamatot a csillagászok galaktikus kannibalizmusnak nevezik.

Az IC 1101 furcsa példája a galaxisok evolúciójának

Marrero de la Rosa szerint cseppet sem könnyű feladat az ilyen hatalmas és falánk galaxisok kiterjedésének a pontos meghatározása. Korábbi tanulmányok ugyan már jelezték, hogy az IC 1101-nek szokatlanul nagynak kell lennie, de azt mindeddig még nem tudták egzakt módon meghatározni, hogy a galaxis széle hol olvad bele a halmaza, az Abell 2029 intergalaktikus terének ritka és diffúz anyagába. 

Az IC 1101 különböző képalkotó felmérésekből származó színes kompozit képeinek összehasonlítása  Fotó: Carlos Marrero-de la Rosa

Az IC 1101 több mint egymilliárd fényévnyire található az Abell 2029 galaxishalmaz szívében. E hatalmas csillagváros a saját halmazának legnagyobb fényerejű galaxisaként a legfényesebb halmazgalaxisok kategóriájába tartozik. 

A gigász, vagyis az IC 1101 a Kígyó (Serpens) csillagképben található amely a Földtől mintegy 1,07 milliárd fényévre fekvő úgynevezett cD típusú óriás diffúz, vagy más megnevezéssel óriás elliptikus galaxis.

A galaxisok típusai a Hubble-féle osztályozás szerint: Jobbra fent a közönséges spirálisok, lent a küllős spirálisok, balra pedig az elliptikusok láthatók  Fotó: Wikimedia Commons

A cD típusú elliptikus csillagvárosok rendszerint a galaxishalmazok központi galaxisai, amelyeknek általában tízszer nagyobb az abszolút fényességük és a méretük is sokkal nagyobb, mint a normál elliptikus galaxisoknak.

A galaxishalmazok a világegyetem legnagyobb gravitációsan kötött objektumai, amelyek akár tízezer csillagvárosból is állhatnak. 

Az univerzum galaxisainak túlnyomó többsége valamilyen galaxishalmaz tagja. 

A galaxishalmazok közül igen sok számít röntgenforrásnak is, ami arra utal, hogy a halmaz galaxisai közötti teret ritkás gáz töltheti ki. 

A halamzok csillagvárosai közti intergalaktikus teret ritka gáz tölti ki  Fotó: NASA

A galaxishalmazoknak térbeli elrendeződésük alapján két nagy csoportját, a szabályos és a szabálytalan halmazokat különböztetik meg a csillagászok. 

A szabályos halmazok gömbszerűek és a bennük lévő galaxisok a halmaz központja felé koncentrálódnak. 

A szabálytalan galaxishalmazok nem mutatnak ilyen szabályos térbeli elrendeződést, és az ezeket felépítő csillagvárosok közötti távolságok is nagyobbak, de gravitációsan ugyanúgy kötött rendszerek, mint a szabályos halmazok.

Ütköző vagy kölcsönható galaxisok asztrofotója  Fotó: NASA, ESA, the Hubble Heritage

 Ezek a több ezer csillagvárosból álló rendszerek foglalják magukba az univerzum legnagyobb galaxisait, amelyek a közeli szomszédságukban lévő kisebb galaxisokkal való ismételt egyesülések révén növekednek óriásira.

A kölcsönható vagy ütköző galaxisok egymáshoz közel kerülő olyan csillagvárosok, amelyek az első fázisban vagy szorosan elhaladnak egymás mellett, vagy pedig – időnként – áthaladnak egymáson. Eközben a gravitációs erő hatása miatt lelassulnak, így egyre közelebbi pályán kezdenek egymás körül keringeni, majd végül mindkét galaxis teljesen összeolvad. Az összeolvadás hosszú folyamat, ami több milliárd évig is eltarthat.

„Az IC 1101 jól szemlélteti, hogy mi történhet, amikor az ilyen típusú galaktikus evolúció, amely ismételt összeolvadással és akkrécióval jár, idővel szélsőséges szinteket ér el – mondja Marrero de la Rosa, a Kanári-szigeteki Asztrofizikai Intézet tudományos munkatársa.

Két, nagyobb részt már összeolvadt ütköző galaxis   Fotó: NASA/Hubble

 „Éppen ezért e folyamat végeredményét egyfajta jövőbeli galaxisnak is tekinthetjük”-fűzte hozzá a kutató.

Az arXiv preprint szerverre július 16-án feltöltött tanulmányt teljes terjedelmében és angol nyelven itt lehet elolvasni.

A spanyol kutatócsoport minden korábbinál pontosabb mérésekkel megállapította:

• hogy az Abell 2029 galaxishalmaz központjában fekvő IC 1101 gigantikus csillagváros valós átmérője
• 520 kiloparszek, vagyis valamivel több mint 1,7 millió fényév,
• és ezzel az IC 1101 számít az univerzum legnagyobb ismert galaxisának.