Galaktinen napakymppi

Kuva: NASA / ESA / Imad Pasha (Yale University) / Pieter G. van Dokkum (Yale University)
Kuva: NASA / ESA / Imad Pasha (Yale University) / Pieter G. van Dokkum (Yale University)
Kuva: NASA / ESA / Ralf Crawford (STScI)
Kuva: NASA / ESA / Ralf Crawford (STScI)
Markus Hotakainen

Mitä tapahtuu, kun galaksit kolaroivat nokikkain? Avaruuteen lähtee leviämään renkaita samaan tapaan kuin lammen pintaan, kun veteen heittää kiven. Mittakaava vain on hieman toisenlainen.

Hubble-avaruusteleskoopin ja Havaijilla sijaitsevan kymmenmetrisen Keck-kaukoputken havainnot paljastavat, että LEDA 1313424 -galaksiin on osunut toinen, pienempi galaksi. Kosmisessa aikaskaalassa törmäys on tapahtunut ihan äskettäin, vain noin 50 miljoonaa vuotta sitten.

Kolaroinnin seurauksena lempinimellä ”Napakymppigalaksi” tunnetun tähtijärjestelmän ympärillä ja sisällä on kaikkiaan yhdeksän samankeskistä rengasta. Sen lisäksi siitä kurkottaa ohut, mutta hyvin pitkä, noin 130 000 valovuoden mittainen kaasukieleke törmäyksen toiseen osapuoleen, kuvassa nuolella merkittyyn sinisävyiseen kääpiögalaksiin. 

Vastaavia rengasmuodostelmia tunnetaan muissakin galakseissa, mutta aiemmin tunnetuissa tapauksissa niitä on havaittu enimmillään kolme. Yhdeksän rengasta on siis uusi ennätys. 

Kuva: NASA / ESA / Ralf Crawford (STScI)

Suureen lukumäärään vaikuttaa se, että törmäys on suhteellisen tuore: sen jäljet eivät vielä ole ehtineet kadota näkyvistä. 

Renkaat ovat syntyneet, kun kohtisuoraan isomman galaksin läpi kulkenut seuralainen on saanut tähtienvälisen aineen kasautumaan osumakohdasta loittoneviksi aalloiksi. Niiden kohdalla on alkanut syntyä tiuhaan tahtiin uusia tähtiä, jotka saavat renkaat erottumaan.

Kalojen tähdistön suunnassa 567 miljoonan valovuoden etäisyydellä sijaitseva LEDA 1313424 on paljon Linnunrataa suurempi. Sen läpimitta on noin 250 000 valovuotta, kun oman kotigalaksimme halkaisija on ”vain” noin 100 000 valovuotta.

Kuva: NASA / ESA / Ralf Crawford (STScI)

Linnunrata on parhaillaan törmäyskurssilla Andromedan galaksin kanssa. Kolari on odotettavissa noin 4,5 miljardin vuoden kuluttua. Siitä ei kuitenkaan ole seurauksena samanlaisia renkaita kuin Napakymppigalaksissa, vaan toisiinsa osuessaan galaksit sulautuvat yhteen ja muodostavat jättimäisen ellipsigalaksin. 

 

Kaikkeuden kaukaisin galaksi

Markus Hotakainen

Tähtitieteessä etäisyys tarkoittaa myös paluuta menneisyyteen: mitä pidempi matka, sitä kauemmas historiaan katsotaan. Kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt poikkeuksellisen kirkkaan galaksin, jolla on etäisyyttä yli 13 miljardia valovuotta. Nyt havaittu säteily on siis lähtenyt matkaan, kun maailmankaikkeuden ikä oli vain viitisen prosenttia nykyisestä eli noin 670 miljoonaa vuotta.

Kymmenmetrisellä Keck I -teleskoopilla tehtyjen havaintojen mukaan EGS-zs8-1-nimellä tunnettu galaksi oli varhaisen maailmankaikkeuden kirkkaimpia ja massiivisimpia kohteita.

Galaksista on tehty havaintoja aiemminkin Hubble- ja Spitzer-avaruusteleskoopeilla, mutta etäisyys saatiin määritettyä Havaijilla sijaitsevan Keck-observatorion uudella MOSFIRE-instrumentilla (Multi-Object Spectrometer For Infra-Red Exploration). Sillä pystytään tekemään spektrimittauksia yhtä aikaa useista kohteista infrapuna- eli lämpösäteilyn aallonpituuksilla.

 

 

Nykymittapuun mukaan EGS-zs8-1 ei ollut mikään jättiläinen, sillä sen massaksi on määritetty vajaa kuudesosa Linnunradan massasta. Merkittävää on kuitenkin se, että galaksi oli ehättänyt kerätä niinkin paljon ainetta alle 700 miljoonassa vuodessa. Nopeasti kasautuneesta kaasusta syntyi myös tähtiä hyvin tiuhaan tahtiin, noin 80 kertaa nopeammin kuin Linnunradassa nykyisin.

Alle miljardin vuoden ikäisen maailmankaikkeus tutkimus on merkittävää paitsi galaksien synnyn myös universumin itsensä kehittymisen kannalta. Noihin aikoihin galaksienvälinen vetykaasu oli muuttumassa neutraalista ionisoiduksi eli elektronit lähtivät karkuteille.

"Näyttää siltä, että EGS-zs8-1:n kaltaisten ensimmäisten galaksien nuoret tähdet olivat keskeisin tekijä tässä reionisaatioksi kutsutussa muutoksessa", arvioi tutkimukseen osallistunut Rychard Bouwens Leidenin observatoriosta.

Viimeaikaiset havainnot sekä Keck- että Hubble- ja Spitzer-teleskoopeilla ovat osoittaneet, että massiivisia galakseja syntyi jo nuoressa maailmankaikkeudessa. Niiden ominaisuudet olivat kuitenkin tyystin toisenlaisia kuin nykyisillä tähtijärjestelmillä. Syynä oli mitä ilmeisimmin hyvin nopea massiivisten tähtien syntyprosessi ja näiden nuorten tähtien vuorovaikutus galakseissa olevan kaasun kanssa.

Kaikkeuden kaukaisimmasta galaksista kerrottiin Keck-observatorion uutissivuilla ja tutkimus julkaistiin tänään Astrophysical Journal Letters -lehdessä.

Kuvat: NASA/ESA/P. Oesch & I. Momcheva (YALE UNIVERSITY)/THE 3D-HST/HUDF09/XDF TEAMS (galaksi) ja NASA/JPL (Keck-observatorio)

Tilaa aihepiirin Keck RSS-syöte