Hogyan szerzi a Tejútrendszer a csillagok keletkezéséhez szükséges gázanyagot?

A galaxisok dinamikus rendszerek

A művészies felvételeken a galaxisok sokszor mozdulatlannak, és elszigeteltnek tűnnek, ez a kép azonban megtévesztő lehet: világegyetemünk galaxisai ugyanis dinamikus rendszerek, amelyekben a csillagközi anyagból folyamatosan csillagok keletkeznek, amelyek életük végén szupernóvaként robbanva táguló gázfelhőként lökik le anyagukat. A csillagok életciklusai során a csillagközi gáz csomós szerkezetűvé tömörül, amely később az új csillagok keletkezési helyéül szolgál.

A James Webb-űrtávcső felvétele galaxisunk csillagkeletezési régióinak egyikéről. (Forrás: Image: NASA, ESA, CSA, STScI, Adam Ginsburg (University of Florida), Nazar Budaiev (University of Florida), Taehwa Yoo (University of Florida); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)].)

A galaxisból ki- és beáramló gázanyag összjátéka fontos szerepet játszik abban, hogy az adott galaxis képes-e új csillagokat gyártani, illetve milyen rátával teszi azt: ha a galaxisnak nincs tartaléka a csillagközi anyagból, egy idő után elhal benne a csillagkeletkezés. Egy új kutatás résztvevői azt vizsgálták, hogy Tejútrendszerünk hogyan biztosítja ezeket a csillagközi anyag-tartalékokat és hogyan tartja fenn a csillagkeletkezést.

A kvazárok segítenek

Hogy jobban megértsék a csillagkeletkezés beindulásához szükséges feltételeket, az új tanulmány társszerzői megvizsgálták a Tejútrendszer korongjának és halójának határterületét.

A Tejútrendszerünk egy spirálgalaxis, amelynek a közepén egy szupernagy tömegű fekete lyuk kap helyet. Ezt egy dudor, illetve korong veszi körül. A galaktikus korongban keletkezik a csillagok nagy része, amely a különféle kölcsönhatások miatt spirális alakzatokba tömörült. A Tejútrendszer lapult korongját egy gömbszerű, jórészt sötét anyagból álló haló veszi körül, amelyben leginkább gömbhalmazok vannak jelen.

A Hubble-űrtávcső felvétele egy, a Tejútrendszerhez hasonló spirálgalaxisról, amelynek felső régiójánál éppen áthalad egy kisbolygó a Naprendszerünkben. (Forrás: [NASA, ESA, Pablo García Martín (UAM)].)

A kutatók a korong és a haló közötti határterületet vizsgálták tehát, mégpedig a csillagközi gáz ki- és beáramlásának feltérképezésével. Ehhez pedig segítségül hívták az Univerzum távoli, fényes objektumait, mégpedig a kvazárokat. A kvazárok olyan szupernagy tömegű fekete lyukak, amelyek galaxisok közepén helyezkednek el és aktívan nyelik el a körülöttük lévő anyagot. Ezek az objektumok rendkívül fényesek, sokszor még gazdagalaxisukat is túlragyogják.

Amellett, hogy a kvazárok vizsgálata önmagában is érdekes, fényük keresztülhalad a saját galaxisunkban található csillagközi anyagfelhőkön is. Amikor ez megtörténik, a kvazár mért színképére hatással van a látóirányba eső csillagközi anyag kémiai összetétele, hőmérséklete, illetve sebessége, ilyen módon ujjlenyomatot hagyva magáról.

Bonyolult be- és kiáramlási folyamatok

A kutatás társszerzői 132 kvazár színképét vizsgálták meg, amely alapján sikerült feltérképezniük galaxisunk gázanyagát, és megvizsgálni annak dinamikáját. Ez alapján arra a következtetésre jutottak, hogy mind a beáramlás, mind a kiáramlás folyamata jelen van Tejútrendszerünkben, mégpedig egyidejűleg.

Azt is sikerült megállapítani, hogy az áramlások sebessége helyenként eltér: a Tejútrendszer déli oldalána különböző hőmérsékletű gázfelhők 5-10 km/s-os sebességgel hullanak a korong felé, míg az északi irányban kicsit bonyolultabb a helyzet: a hidegebb gáz 5-10 km/s-os sebességgel halad, míg a melegebb annál jóval gyorsabban. Az adatok modellezése után a kutatók arra következtettek, hogy galaktikus északon a tömegbefogás foltokban történik, illetve a behulló melegebb gázanyag felhalmozódik, majd lehűl, amint összeütközik a korong-haló határon található sűrűbb anyaggal.

Az érdekes eredmények tekintetében a kutatók a jövőben még több kvazár színképét szeretnék megvizsgálni, hogy segítségükkel még pontosabb képet kaphassunk galaxisunk gázanyagának dinamikájáról.

A cikk forrása: https://aasnova.org/2026/01/30/fueling-up-how-does-the-milky-way-get-its-star-forming-gas/#prettyPhoto

Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet