A Centaurus A (NGC 5128) a déli égbolt egyik leginkább tanulmányozott tárgya, mivel az óriás elliptikus galaxis a legközelebb áll a Tejúthoz. 11 millió fényévnyire fekszik a Tejúttól, és úgy gondolják, hogy körülbelül 200-700 millió évvel ezelőtt összeolvadt egy másik gáznemű galaxissal. Ennek a galaktikus mashupnak az eredménye: több százezer csillag született egy, a mag közelében lévő, kilépő hosszúságú gyűrűben.
Ez az első alkalom, hogy a galaxis belső szerkezetét olyan részletesen oldják meg. Az ESO Új Technológiai Teleszkópjában a SOFI nagyméretű infravörös (1-2,5 mikronos) spektroszkópos képalkotó segítségével Jouni Kainulainen vezetésével a Helsinki Egyetem és a Max Planck Csillagászati Intézet kutatócsoportja képezett egy nagy gyűrűt csillagok, amelyek a galaxis központja közelében alakultak ki - és továbbra is formálódnak -. A gyűrű legfényesebb forrásai a vörös szupermargók vagy az alacsony tömegű csillagfürtök.
„Fontos megjegyezni, hogy nem a műszer (a távcső vagy a hozzá csatlakoztatott műszer) teszi lehetővé a poron keresztül történő látást, hanem az adatelemzés technikája, amelyet a vele készített képek elemzéséhez használunk. A műszer természetesen nagy szerepet játszik abban az értelemben, hogy megfelelően magas minőségű képekre van szükség az elemzés elvégzéséhez ”- mondta Dr. Kainulainen egy e-mail interjúban.
„Alapvető különbség van a papírokban használt képek és a Spitzer képek között: a hullámhossz, amelyet a képek fednek. A munkánk során használt képekben a Centaurus A porzsáva „árnyékként”, vagy pontosabban abszorpciós tulajdonságként mutatkozik meg (a hullámhossz 1-2 mikrométer). A Spitzer képei kissé hosszabb hullámhosszokat képviselnek, és megmutatják a por által kibocsátott sugárzást. Konkrét példaként említjük, hogy a Centaurus A… leghíresebb Spitzer képe paralelogramma-szerű szerkezetet mutat, de a kép elsősorban a porból és nem a csillagokból származó sugárzást írja le.
A Centaurus A közepén egyenes, nagy S vagy sáv alakú porzsáv található, amely eltakarja a látható fény spektrumának megfigyeléseit. Amint az az alábbi képen látható, a csillagképződés gyűrűs szerkezetét a por eltakarja, de a közeli infravörös tartományban látható.
A kentaur A úgy véli, hogy egy szupermasszív fekete lyukban helyezkedik el, amelynek magjában 200 millió Nap van, ezt a galaxisból kilépő rádiókibocsátás bizonyítja. A galaxis korábbi képei a Spitzer Űrtávcsőből, az ESA Infravörös Űrmegfigyelő Intézetéből és a Hubble Űrtávcsőből felfedték a galaxis felépítésének néhány szempontját. Spitzer infravörös szeme részben a poron csapódott, hogy egy deformált párhuzamos képet mutatjon, amelynek oka a Centaurus A egy kisebb spirális galaxissal való összeolvadása által okozott gravitációs zavar.
A Centaurus A-ban látott gyűrűk jelenléte valószínűleg nem gyakori a többi elliptikus galaxis között, de ismert, hogy más ilyen galaxisok léteznek. Lehetséges, hogy csak egy elliptikus galaxis kialakulásának bizonyos időszakaiban vannak jelen, miután egyesül egy másik galaxissal.
Dr. Kainulainen kommentálta ezt a lehetőséget: „Azt kell figyelembe venni, hogy az ilyen fényes gyűrűszerkezet látása valószínűleg elég időkritikus. Úgy gondolják, hogy a gyűrűket az összeolvadó galaxisok „erőszakos eseménye” váltja ki, és meglehetősen gyorsan fejlődhetnek olyanra, amely már nem tűnik tiszta, fényes gyűrűnek. Ezért valószínűleg nagyon gyakoriak a galaxisok összeolvadásában, de „csak rövid ideig tartanak fenn, és olyan sok galaxisban nem látjuk őket”.
A csoport által alkalmazott elemzési technika alkalmazható más galaxisokra is, hogy feloldják a korábban a por által elrejtett képződési struktúrákat, és további információkat szolgáltassanak arról, hogy az erőszakos események hogyan változtatják meg az elliptikus galaxisok kialakulását.
„A technika alkalmazható bármilyen viszonylag közeli galaxisban, amely kiemelkedő porjellemzőket mutat. Ilyen célok lehetnek az M31, M83, M51, Fornax A vagy bármely hasonló, nagy, fényes, port tartalmazó galaxis. Geometriai okok miatt a Centaurus A nagyon alkalmas célpont volt a módszer alkalmazásához. Nagyobb kihívást jelent például a normál spirál galaxisok esetében. De már kísérleteztünk az ilyen galaxisokkal, és pozitívan érezzük magunkat az általuk nyújtott lehetőségekkel kapcsolatban ”- mondta Dr. Kainulainen.
A Centaurus A csillagképző gyűrűjének feltűnő képe egy kissé meglepő eredmény volt annak a képalkotó eredménynek, amelyet a csillagászok készítettek a galaxisról, bár más távcsövek által készített képekből voltak utalások arra, hogy csillagképződés van jelen az elhomályosult, poros magban.
Dr. Kainulainen mondta: „Nagyon meglepő, hogy a szerkezet oly sok csillagot és csillagképző tevékenységet tartalmazott, és ilyen nagy részletességgel fel tudtuk mutatni. Várható azonban, hogy ilyen struktúra létezik ott, és legalább valamilyen csillagképződést tartalmaz. Ez nyilvánvaló volt például a Spitzer korábbi képeiből. De amikor először láttam eredményünket, a „Kentaur A meztelen képét” a számítógép képernyőjén, nagyon nagy WOW-érzés volt! ”
A Centaurus A további megfigyelései határozottan a csillaggyűrű felépítésének és a kialakulását lehetővé tevő gravitációs dinamika további feltárása céljából szólnak.
„Terveink között szerepelnek megfigyelések a Nagyon Nagy Teleszkóppal (Európai Déli Megfigyelő Intézet) és a Hubble Űrtávcsővel. Ebben a munkában jelentős szerepet fog játszani az a információ, amelyet a poros sávról szereztünk közzétett levélünkben. A tervezett megfigyelések célja elsősorban annak meghatározása, hogy a struktúra mennyi ideig és milyen nagyságrendű csillagokat képez a múltban. Ezek az információk segítenek megérteni a galaxisok összeolvadási folyamatát, amely nem ritka esemény az univerzumban.
Dr. Kainulainen és csapata eredményeket a Csillagászatnak és az Asztrofizikának címzett levélben tette közzé, amelyet 2009. július 2-án közzétették. A levél teljes szövege itt érhető el.
Forrás: ESO, Csillagászat és asztrofizika, e-mail interjú Jouni Kainulainen-kel
