Az oxigén alapvető szerepet játszik az élethez, és a kozmikus kémiai fejlődés nyomon követésében is kulcsfontosságú jelző. Oxigén könnyen észlelhető volta miatt gyakran használják a nehezebb elemek eloszlásának követésére, így nyomjelzőként szolgál a galaxisok belső összetétele és a környező tér összetételének vizsgálatában.
Tartalomjegyzék
A legfrissebb vizsgálat 37 olyan helyi, kis tömegű galaxisra koncentrált, amelyek csak néhány ezer vagy több millió csillagot számlálnak. A kutatók a Hubble Űrtávcső adatait használták, hogy felérjék a bennük rejlő oxigénnyomokat és megállapítsák, mennyire marad meg az oxigén az adott galaxisban és mennyit ad le a környezetébe.
A kutatás vezető szerzője, Grace Telford, és csapata egyedülálló módon mérte meg az oxigén termelését és megtartását a kisebb galaxisokban, és megállapították, hogy a kis tömegű rendszerek összességében sokkal többet veszítenek oxigénből, mint amit korábban feltételeztek, részben a masszív csillagok és szupernóvák által keltett energia miatt.
A tanulmány fő megállapításai
A vizsgálat alapján a csillagok által termelt oxigén mindössze körülbelül 15 százaléka marad a dwarf galaxisokban ma, legnagyobb részben a gázban, miközben kisebb hányada a csillagokban és a szennyezett porban található.
A hiányzó oxigén nagy része a galaxisokat övező gázban, az úgynevezett Circumgalactic Mediumben (CGM) található, és a beáramló intergalaktikus tér felé vándorolhatott a késői időszakokban.
A Galaxies Losing Oxygen via Winds projekt célja, hogy feltárja, hogyan mozog a gáz a kis galaxisokból a CGM-be és onnan tovább a kozmikus közegbe, miközben megfigyeléses és elméleti megközelítéseket egyesít.
A módszertan és az adatok
A kutatók a Hubble Űrtávcső adatait, a retiált Spitzer űrtávcső archív felvételeit, valamint földi távcsövek, például a Very Large Array és az Australian Telescope Compact Array észleléseit kombinálták, hogy a kis galaxisok oxigéntartalmáról átfogó képet kapjanak.
A projekt egy nagyszabású megfigyelés- és archívum-alapú erőfeszítés, amelyet a NASA és a Nemzeti Tudományos Alap (NSF) támogat, és amely a kis galaxisok, a CGM és a kölcsönhatásban lévő közeg közötti anyagáramlást igyekszik feltárni.
A megfigyelések alapján a legtöbb oxigént a közvetlen környezetünkben a nagygénerációs csillagok keletkeztetik a szupernóvák végső robbanásai során, de egy részét más típusú szupernóvák is termelik. A kis galaxisok alacsony gravitációja miatt ez az oxigén könnyen elhagyhatja a galaxist, kifele sodródva a CGM-be és a kozmikus térbe.
A Tejútrendszerre és a modellekre vonatkozó következtetések
A Tejútrendszerben jelenleg körülbelül egy oxigénatom jut minden 2000 hidrogénatomra, míg a kis tömegű galaxisokban az arány gyakran 1:10000–20000, ami azt jelenti, hogy ezek a rendszerek sok oxigént veszítenek.
Az eredmények arra utalnak, hogy a jelenlegi galaxis-korszerűsítési modellek alulbecsülik a kistermészetű galaxisokból származó oxigénvesztést, és ezáltal hiányzik egy teljes kép arról, miként hat a nagytömegű csillagok kölcsönhatása a gazdagabb galaxisokra.
Ez a felismerés a baryon-körforgás és a kémiai dúsítás hatékonyságának új megvilágítását hozza, és arra utal, hogy a kis galaxisok fejlődését másképp kell modellezni a kozmikus térben betöltött szerepük figyelembevételével.
A jövőbeli kilátások
A kutatók szerint a meglévő adatok összekapcsolása és kibővítése tovább fokozza annak megértését, hogy az oxigén és más nehéz elemek miként jutnak ki a galaxisokból a CGM-be és az intergalaktikus térbe.
Előre tekintve további megfigyelésekre van szükség, hogy pontosan meghatározzák, milyen időskálán és milyen mennyiségekben történik ez az anyagáramlás a kis galaxisokból kifelé.
Az ilyen részletek pontosabb feltárása segíthet abban, hogy a galaxisok fejlődésének és a csillagközi anyag körforgásának modellezése még hitelesebb legyen a különböző galaxisméretek esetében is.
© : NASA, ESA, Hubble Heritage–ESA/Hubble Collaboration, Alessandra Aloisi (STScI, ESA)
Forrás: Universetoday.com
