Fényes, ősi óriásgalaxisok - a hét asztrofotója

Olyan porban gazdag ősi galaxisokat azonosítottak, amelyek rendkívül heves csillagkeletkezést mutatnak. Tömegük túlságosan nagy ahhoz képest, amit mai elméleteink alapján a Nagy Bumm után már kétmilliárd évvel elérhettek volna.

Giovanni Facio (CfA) és kollégái több, eltérő hullámhosszakon dolgozó távcsövet használtak fel néhány rendkívül távoli galaxis tanulmányozására. A James Clerk Maxwell teleszkóp AzTEC detektorával a szubmilliméteres, azaz 1 milliméter és 100 mikrométer közötti hullámhosszakon azonosítottak néhány igen messzinek mutatkozó objektumot.

A továbbiakban a Smithsonian Submillimeter Array nevű távcsőrendszerrel pontosították az objektumok helyzetét, és az újabb adatokkal be is bizonyították, hogy néhány különálló galaxisról van szó - nem pedig több csillagváros összeolvadó képéről. Később a Hubble-űrtávcső (HST), a Spitzer-űrteleszkóp és a VLA rádióteleszkóp-rendszer segítségével is tanulmányozták őket.

A Spitzer az infravörös hullámhosszakon, míg a VLA a rádiótartományban könnyen rögzítette az objektumok intenzív a sugárzását. Ugyanakkor kiderült, hogy a távoli galaxisokat annyira sűrű porburok övezi, hogy a HST az optikai tartományban gyenge sugárzást is alig tudott megörökíteni az irányukból.

A fenti megfigyelések kombinálásával sikerült megállapítani, hogy az eredetileg kijelölt hét galaxisból öt közel 12 milliárd fényévre található tőlünk. Eszerint amikor fényük elindult felénk, kétmilliárd évnél fiatalabbak voltak - ennek ellenére igen erős sugárforrásoknak tűnnek.

Három felvétel három távoli, poros csillagvárosról. A bal oszlopban az AzTEC detektorral rögzített gyenge felbontású képek, középen az SSA részletes szubmilliméteres felvételei, jobbra pedig a HST képei láthatók - utóbbiakon még éppen azonosíthatók az objektumok. A képek nagyméretű változatának letöltése (UMass Amherst, CfA, COSMOS/ACS Team)

Infravörös sugárzásuk alapján igen gyors ütemben születnek csillagok a belsejükben, amiben talán kisebb galaktikus szomszédaikkal fennálló kölcsönhatások is közreműködnek. A csillagkeletkezés intenzitása nagyságrendileg 1000-szerese annak, ami a Tejútrendszerben ma jellemző. Talán ezzel függ össze rendellenesen magas portaralmuk, amelyhez a nehéz elemeket az első csillagaik gyárthatták le és bocsáthattak ki a csillagközi térbe.

A galaxisok fejlődéséről készült a modellek többsége alapján a Nagy Bumm után 2 milliárd évvel nem várnak ilyen nagytömegű galaxisokat. Ezek kialakulásához ugyanis sok kisebb galaxisok összeolvadása kell, amely elméletileg hosszabb időt igényel.

Kereszturi Ákos