Így kannibálkodnak a galaxisszörnyek

Mi az a galaktikus kannibalizmus? És milyen étvágyuk van az óriásoknak?

A világunkat kitöltő galaxisok gravitációsan kötött halmazokba tömörülnek. A legtöbb halmaz közepén általában egy galaxisóriás található, amely mai ismereteink szerint hatalmas tömegét a szomszédos galaxisok bekebelezésével, az úgynevezett galaktikus kannibalizmussal gyűjtötte össze. A NASA Spitzer-űrtávcsöve, valamint WISE- (Wide-field Infrared Survey Explorer) űrszondájának legutóbbi eredményei szerint azonban – az eddigi elképzeléseinktől eltérően – ezeknek a falánk galaxisszörnyetegek a növekedése az idő előrehaladtával lelassul, vagyis egyre kevesebb szomszéd galaxist kebeleznek be.

Az Astrophysical Journal folyóiratban nemrégiben megjelent közlemény szerint a Tajpejben kutató Lin Jen-ting arra a következtetésre jutott, hogy a nagy tömegű galaxisok étvágya a legutóbbi 5 milliárd évben lecsökkent, és mostanában már nem nagyon növekszik a tömegük. A WISE és a Spitzer eredményei megerősítették, hogy sok dolgot jól értünk ebben a folyamatban, de a leghatalmasabb galaxisok tömegével kapcsolatban valóban vannak még tisztázatlan kérdések.

A galaxishalmazok ezernyi galaxisból épülnek fel, amelyek a legnagyobb halmaztagok körül tömörülnek. Ezeket a legfényesebb halmaztagokat bcg-nek (brightest cluster galaxy) nevezik. Tömegük néhány tucatszor nagyobb a mi galaxisunkénál. Növekedésük során bekebelezik a szomszéd galaxisokat, és befogják a növekvő galaxishalmaz belseje felé szállingózó elkóborolt csillagokat is. E folyamat részletes vizsgálata érdekében nagyjából háromszáz galaxishalmazt tanulmányoztak, amelyek életkorbeli szórása körülbelül kilencmilliárd év volt. A legtávolabbi vizsgált galaxishalmazokat abban az állapotban látjuk, amikor az univerzum még csak 4,3 milliárd éves volt, a legközelebbieket pedig az univerzum 13 milliárdos életkorában figyeltük meg.

Ahhoz, hogy a galaxismonstrumok tömegnövekedését megvizsgáljuk, „népszámlálási” módszerekhez kell folyamodnunk. Így összehasonlíthatjuk a közeli, öregebb halmazok átlagos tulajdonságait a fiatalabb, távolabbiak átlagával. Noha a WISE és Spitzer egyaránt infravörös tartományban végez megfigyeléseket, eltérő jellemzőik jól kihasználhatók voltak ebben a kutatásban. A Spitzer több részletet lát, mint a WISE, így alkalmasabb a távoli halmazok vizsgálatára. A WISE teljeségbolt-megfigyelő programként viszont nagyobb látómezeje révén alkalmasabb a közeli halmazok leképezésére.

A vizsgálat konkrét eredményei szerint a bcg-k növekedése az elméletileg várt módon zajlott egészen ötmilliárd évvel ezelőttig, vagyis az univerzum nyolcmilliárd éves koráig. Ez után viszont a szomszéd galaxisok behabzsolása leállt. Nem tudjuk még, hogy a bcg-k miért veszítették el ötmilliárd évvel ezelőtt az étvágyukat, de úgy tűnik, a jelenlegi elméleteinken még jócskán van pontosítani való.

A meglepő eredmény magyarázatára egy lehetőség lenne az, hogy a nagyon idős halmazokban a vizsgálatok nem képesek kimutatni rengeteg olyan csillagot, amelyek a galaxisütközések során leszakadtak a szülőgalaxisukról és a galaxisok közötti térbe távoztak. Ha így lenne, és a mai eszközeinkkel nem látszana ez a rengeteg elszökött csillag, akkor megmaradna az a kézenfekvő lehetőség, hogy a galaxisóriások továbbra is jó étvággyal táplálkoznak.