Forrás: [origo] | 2021.07.16.

Az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) műszereivel dolgozó csillagászok egy csoportja új fotókat tett közzé közeli galaxisok tűzijátékszerű, színpompás kavalkádjáról. Az ESO Nagyon Nagy Távcsövével (Very Large Telescope – VLT) készített színes felvételek a galaxisok különböző alkotórészeit különféle színekkel jelenítik meg. Ezeken a csillagászok könnyen azonosítani tudják a fiatal csillagok születési helyeit, valamint az általuk felhevített közeli gázfelhőket. A VLT képeit az ESO partnerségével működtetett Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mikrohullámú rádiótávcső-hálózat felvételeivel kombinálva a kutatók többet tudhatnak meg a gázfelhők belsejében történő csillagkeletkezési folyamat beindulásáról.

A csillagászok régóta tudják, hogy a csillagok gázfelhőkben születnek, ám hogy mi készteti összehúzódásra ezeket a felhőket, és hogy ebben a folyamatban a galaxis egésze milyen szerepet játszik, az továbbra is rejtély a kutatók számára. A folyamat jobb megértése érdekében csillagászok egy csoportja többféle közeli galaxist is megfigyelt a világ néhány legnagyobb teljesítményű földi és világűrbe telepített műszerével. Ezáltal pontosabb képet kaphatnak a csillagok születésében szerepet játszó különböző galaktikus régiókról.

„Most először sikerült elkülönítenünk a csillagkeletkezés különböző egységét egyszerre számos helyen és környezetben. A mintánk jól reprezentálja a galaxisok sokféleségét" – magyarázza Eric Emsellem, az ESO németországi csillagásza, a tanulmány vezető szerzője. – „Közvetlenül meg tudjuk figyelni a csillagoknak életet adó gázfelhőket, magukat a fiatal csillagokat, és láthatjuk a fejlődésük különböző fázisait is." A felmérést a Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (közeli galaxisok fizikája nagy felbontásban – PHANGS) program részeként végezték.

Emsellem, aki a franciaországi Lyoni Egyetemnek is munkatársa, most tette közzé munkatársaival a program legfrissebb galaxismintáját. A felvételeket a chilei Atacama-sivatagban működő ESO VLT Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) műszerével rögzítették. A MUSE segítségével tudták azonosítani az újszülött csillagokat, valamint az őket körülvevő meleg gázanyagot, amelyet megvilágítanak és felhevítenek a beléjük ágyazott csillagok, így árulkodva a mélyükben zajló csillagkeletkezési folyamatról.

A kutatók a MUSE friss felvételeit az ALMA ugyanezen célpontokról készített, az év első felében már publikált megfigyeléseivel kombinálták. A szintén a chilei Atacama-sivatagban működő ALMA erőssége a hűvös gázfelhők kimutatása. A galaxisoknak ez az alkotóeleme nyersanyagként szolgál a csillagok keletkezéséhez.

A MUSE és az ALMA felvételeit egyesítve a csillagászok megállapíthatják, hogy hol várható csillagkeletkezés, és ezt összevethetik azzal, hogy ténylegesen hol születnek pillanatnyilag is csillagok. Ezáltal jobban megérthetik, hogy mi váltja ki, illetve segíti elő, továbbá hogy mi hátráltatja vagy akár akadályozza meg teljesen a csillagkeletkezés folyamatát. Az elkészült színpompás felvételek emellett lenyűgözően látványosak is, és szemet gyönyörködtető módon nyújtanak bepillantást a legközelebbi galaxisszomszédaink csillagbölcsőibe.

„Számos rejtélyre igyekszünk fényt deríteni" – avat be bennünket a részletekbe Kathryn Kreckel, a németországi Heidelbergi Egyetem kutatója, a tanulmány társszerzője. – „Vajon bizonyos galaktikus régiókban több csillag születik? Ha igen, miért? Ha már megszülettek, a fiatal csillagok fejlődése miként befolyásolja a további csillagkeletkezést?"

A MUSE és az ALMA információgazdag felvételeinek köszönhetően a PHANGS csapatának csillagászai végre válaszokat találhatnak ezekre a kérdésekre. A MUSE szolgáltatja a spektrumokat – azokat a „vonalkódokat", amelyeket kiolvasva a kutatók feltárhatják e kozmikus képződmények tulajdonságait, mégpedig a látómező minden egyes képpontjában külön-külön. Ezáltal a MUSE a hagyományos csillagászati műszereknél sokkal bőségesebb, gazdagabb adatokkal árasztja el a kutatókat. A MUSE a PHANGS-program keretében már több mint harmincezer meleg gázködöt figyelt meg, és több mint tizenöt millió spektrumot rögzített különböző galaktikus környezetekről. Ezenfelül az ALMA a kutatási program során mintegy százezer hideg gázfelhőt figyelt már meg kilencven közeli galaxisban. Ezekből az észlelésekből minden korábbinál jobb felbontású csillagbölcsőatlaszt állítottak össze a kutatók a közeli világegyetemről.

Az ALMA és a MUSE mellett a PHANGS-program keretében a NASA/ESA Hubble-űrtávcsövével is végeztek megfigyeléseket. A távcsöveket úgy válogatták össze, hogy galaktikus szomszédságunkat olyan hullámhossztartományokban – látható, közeli infravörös és rádió – tudják átvizsgálni, amelyekben a galaxisok különböző alrendszerei optimálisan észlelhetőek. „Ezeket kombinálva a csillagok születésének különböző fázisait láthatjuk – a csillagbölcsők kialakulásától magának a csillagkeletkezésnek a beindulásán át a csillagképző gázfelhőknek a frissen létrejött csillagok miatti végső megsemmisüléséig –, sokkal részletesebben, mint az egyes megfigyelések révén külön-külön tudnánk" – hangsúlyozza a tanulmány társszerzője, Francesco Belfiore, az olaszországi Firenzében működő INAF-Arcetri munkatársa. – „A PHANGS-program révén most először nyerhetünk ilyen átfogó képet, hiszen ezek a felvételek már kellően élesek ahhoz, hogy a csillagkeletkezésre utaló egyedi gázfelhők, csillagok és ködök is láthatóak legyenek rajtuk."

A PHANGS-program tovább folytatódik, és a jövőben újabb műszerekkel, például a NASA James Webb űrtávcsövével is bővíteni fogják a megfigyelések körét. Mindez pedig kitűnő alapot fog jelenteni az ESO már épülőben lévő 39 méteres főtükörátmérőjű Rendkívül Nagy Távcsövével (Extremely Large Telescope – ELT) végzendő további, még részletesebb megfigyelésekhez. Az ELT a tervek szerint az évtized közepén kezdi majd meg a működését.

„A mégoly lenyűgöző PHANGS-adatok felbontása is éppen csak elegendő azokhoz a térképekhez, amelyekre szükségünk van ahhoz, hogy elkülöníthessük az egyes csillagkeletkezési régiókat. Az őket felépítő egyes csillagokat létrehozó gázfelhőket azonban már nem tudjuk feloldani, így nem látjuk részleteiben, hogy mi zajlik le bennük" – mutat rá Eva Schinnerer, a németországi Max Planck Csillagászati Intézet csoportvezetője, és az új megfigyeléseket szolgáltató PHANGS-program vezető kutatója. – „A csapatunk és más kutatócsoportok legutóbbi megfigyelései ebbe az irányba igyekszenek kitolni a lehetőségeink határait, így izgalmas felfedezésekben gazdag évtizedeknek nézünk elébe."