A felfedezés magyarázatot adhat arra, hogy miként nőttek meg olyan gyorsan a korai Univerzum galaxisai.
Egy korábban ismeretlen, nagyon különös csillaggyárat fedeztek fel nemrég a csillagászok, amikor egy távoli galaxis hőmérsékletét vizsgálták, amely a túlhevített kozmikus porban intenzíven ragyog. A csillagok első generációja más feltételek mellett alakult ki, mint az, amit ma a közeli Univerzumban látunk. Emiatt érdekes egy új tanulmány, ami nemrég jelent meg a tekintélyes Monthly Notices of the Royal Astronomical Society szaklapban.
Ezt a különbséget a csillagászok az ALMA rádiótávcső-hálózathoz hasonló nagy távcsövekkel vizsgálják, amelyek képesek olyan távoli galaxisokat is észlelni, amelyek fénye több milliárd évig utazott, míg hozzánk elért. A tanulmányban egy nemzetközi kutatócsoport Tom Bakx (Chalmers University of Technology) vezetésével mérte meg az egyik legtávolabbi ismert csillaggyár hőmérsékletét.
Az Y1-ként jelölt galaxis olyan messze van tőlünk, hogy több mint 12 milliárd év alatt ért ide a fénye. A MACS0416_Y1 katalógusjelű csillagváros annyira távol van a Földtől, hogy a fényét az Univerzum tágulása megnyújtja: csillagászati szakkifejezéssel 8,3-as a vöröseltolódása. A MACS0416 jelű galaxishalmaz mögött fedezték fel, amely csupán 4 milliárd fényévre van tőlünk az Eridanus csillagkép irányában.
„Abba a távoli múltba tekintünk vissza, amikor a Világegyetem sokkal gyorsabban gyártott új csillagokat, mint ma.” – mondta Bakx. „A korábbi megfigyelések felfedték, hogy por van ebben a galaxisban – sosem detektáltunk még izzó porból származó fényt, ami ilyen távolról jött volna. Ez arra enged következtetni, hogy egy másféle, túlhevített csillaggyár működhet benne. Ahhoz, hogy biztosak legyünk ebben, meg kellett mérnünk a hőmérsékletét.”
A Naphoz hasonló csillagok hatalmas, sűrű gázfelhőkben keletkeznek. Az Orion-köd és a Carina-köd például ilyen csillaggyárak. Fényesen ragyognak az éjszakai égbolton: ezt a legfiatalabb és legnagyobb tömegű csillagaiknak köszönhetik, amelyek megvilágítják bennük a gáz- és porfelhőket.
A csillagontó galaxisok az emberi szem által láthatónál hosszabb hullámhosszokon ragyognak fényesen, mert rengeteg apró porszemcse található bennük, amiket felmelegít a csillagok sugárzása. A galaxis hőmérsékletének vizsgálatához a kutatóknak az ALMA rádiótávcső-hálózatra volt szükségük. A világ egyik legnagyobb teleszkópja száraz, magaslati helyszínen található, ezért képes volt a megfelelő tartományban, 0,44 milliméteres hullámhosszon rögzíteni a galaxis sugárzását.
„Ilyen hullámhosszon a galaxist hullámzó, ragyogó porrészecskékből álló felhők világítják meg. Amikor kiderült, milyen fényesen ragyog más hullámhosszokhoz képest, azonnal tudtuk, hogy valami különlegeset látunk.” – mondta Bakx. A mérések szerint a galaxisban található por 90 Kelvin hőmérsékleten – körülbelül -180 Celsius-fokon – ragyog.
„Ez határozottan hűvös egy földi háztartásban található por hőmérsékletéhez képest, de sokkal melegebb, mint bármelyik más, általunk ismert, hasonló galaxisban.” – mondta Yoichi Tamura, a japán Nagoya Egyetem csillagásza, a kutatócsoport tagja. „Ez megerősítette, hogy valóban egy különleges csillaggyárral van dolgunk. Bár ez az első alkalom, hogy ilyen galaxist látunk, úgy gondoljuk, hogy több hasonló is létezhet. Az Y1-hez hasonló csillaggyárakból sok lehetett a korai Univerzumban.”
Az Y1-ben több mint 180 naptömegnyi új csillag születik minden évben. Ez olyan sok, hogy kozmológiai léptékben fenntarthatatlan hosszabb távon. A Tejútrendszerben átlagosan nagyjából 1 naptömegnyi csillag születik évente. A kutatók szerint az Y1-ben látott rövid, robbanásszerű csillagszületés gyakori lehetett a korai Világegyetemben.
„Nem tudjuk, milyen gyakran fordultak elő ilyen időszakok a korai Univerzumban, ezért a jövőben szeretnénk még több ehhez hasonló csillagontó galaxist megvizsgálni. Terveink szerint az ALMA nagy felbontásának köszönhetően pontosabban láthatjuk majd, hogyan működik ez a galaxis.” – mondta Bakx.
A kutatók úgy gondolják, hogy az Y1 egy másik kozmikus rejtélyt is segíthet megoldani. A korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a korai Univerzum galaxisaiban sokkal több por volt, mint amennyit a csillagaik képesek lettek volna előállítani azalatt a rövid idő alatt, amíg ragyogtak. A csillagászokat ez elgondolkodtatta, de az Y1 szokatlan hőmérséklete adhat egy támpontot a magyarázathoz.
„A korai Univerzum galaxisai túl fiatalnak tűnnek ahhoz a mennyiségű porhoz képest, ami található bennük. Ez furcsa, mert nincs elegendő idős csillaguk, amelyek körül a porszemcsék kialakulhattak volna.” – mondta Laura Sommovigo (Flatiron Institute), a kutatócsoport tagja. „Kis mennyiségű meleg por azonban éppen annyira fényes lehet, mint nagy mennyiségű hűvös por, és az Y1-ben pont ezt látjuk. Ezek a galaxisok még fiatalok és nem tartalmaznak sok nehéz elemet vagy port, de ami bennük van, az forró is és fényes is.”
Forrás: https://phys.org/news/2025-11-superheated-star-factory-early-universe.html
Az eredményeket ismertető szakcikk: https://dx.doi.org/10.1093/mnras/staf1714s
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet