Tiedeuutiset

Linnunradan rakennuspalikoita löytyi sekä keskuksesta että laidoilta

: Tiedeuutiset

26.11.2009, klo 20.00

Kotigalaksimme linnunradan keskuksen "pullistumasta", tiheän pöly- ja kaasupilven peittämästä alueesta on ensimmäisen kerran löydetty tiivis tähtijoukko, jossa on eri-ikäisiä tähtiä. Terzan 5-nimisen tähtirykelmän tähdissä on sekä noin 12 miljardia vuotta sitten syntyneitä, lähes linnunradan ikäisiä tähtiä että puolet nuorempia tähtiä. Havainto tehtiin Euroopan eteläisen observatorion ESOn suurella teleskoopilla. Tutkijat olettavat että Terzan 5 on yksi linnunradan alkuperäisistä rakennuspalikoista, pienehkön galaksin jäänne.

Linnunradan keskustan pullistuman tutkiminen ei onnistu tavallisilla optisilla teleskoopeilla, koska näkyvä valo ei pääse pölypilven läpi. ESOn havainnot tehtiin infrapuna-alueella ja teleskoopissa olevalla, näkyvyyttä parantavalla laitteella. Näin pystyttiin määrittämään tutkittujen tähtien koostumusta, joka kertoo niiden iästä.

Maailmankaikkeuden ensimmäiset tähdet muodostuivat niistä alkuaineista mitä silloin oli olemassa eli lähinnä vedystä ja heliumista sekä pienestä määrästä litiumia. Raskaammat alkuaineet ovat syntyneet tähtisukupolvien kierrossa. Kalsium, rauta ja niitä raskaammat alkuaineet syntyvät supernovaräjähdyksissä ja niitä kasautuu tähtiin sitä enemmän mitä myöhemmin ne ovat syntyneet. Siten tähtien absoluuttista ikää tai suhteellista ikää esimerkiksi samassa tähtijoukossa voidaan arvioida raudan tai kalsiumin määrän perusteella.

ESOn mittauksissa Terzan 5-alueesta löytyi rautapitoisuudeltaan kahdenlaisia tähtiä. Osaksi ne ovat sikin sokin, mutta lisäksi alueessa on kaksi erityyppisten tähtien muodostamaa tihentymää. Rautapitoisuudet eroavat noin tekijällä kolme. Nuoremmat ja enemmän metalleja sisältävät tähdet ovat noin kuuden miljardin vuoden ikäisiä, vanhemmat ovat noin 12 miljardin vuoden ikäisiä. Linnunradan arvioidaan syntyneen noin 12,8 miljardia vuotta sitten.

Koko Terzan 5 -alueen tähtien määrä laskettiin myös. Vanhempia tähtiä on noin 800, nuorempia noin 500. Alueen tähtien massa on siten suurempi kuin aiemmin on oletettu. Ryhmän koostumuksen ja rakenteen perusteella tutkijat päättelevät että Terzan 5 on jäänne yhdestä linnunradan aikanaan muodostaneista pienistä galakseista.

Vastaavia pallomaisia tähtijoukkoja on erityisesti linnunradan ulkolaidalla missä niitä on noin 150. Näiden ryppäiden tähdet ovat hyvin samanikäisiä ja tähtiä niissä on tyypillisesti noin viisi miljoonaa. Homogeenisesta joukosta on tunnettu yksi poikkeus; runsaat 30 vuotta sitten havaittiin että kirkkain tähtijoukko, Omega Centauri, muodostuu rautapitoisuudeltaan vaihtelevista eli siis eri-ikäisistä tähdistä. Raudan määrä vaihtelee tässä joukossa tekijällä 30. Omega Centauria on tämän perusteella pidetty linnunrataan liittyneen pienen galaksin jäänteenä.

Nyt samassa Nature-lehdessä jossa ESOn havainnot esitellään, korealainen tähtitieteilijäryhmä raportoi löytäneensä kaksi uutta poikkeusta pallomaisista tähtijoukoista linnunradan laitamilta. Näiden kahden, M22 ja NGC 1581:n tähtien kalsiumpitoisuudet vaihtelevat huomattavasti. Lisäksi odottamattoman suurta vaihtelua löytyi monissa muissakin pallomaisissa tähtijoukoissa. Mittauksia tehtiin 37 pallomaisesta tähtijoukosta ja yli puolessa niistä tähtien erot olivat ilmeisiä tutkijoiden mukaan. Tästä he vetävät rohkean johtopäätöksen, että merkittävä osa linnunradan pallomaisista tähtijoukoista voisi olla pienempien galaksien jäänteitä.

Galaksien syntyprosessia ei tunneta täsmällisesti mutta tiedetään että vuosimiljardien kuluessa galaksit törmäävät ja sulautuvat toisiinsa. Nyt julkaistut havainnot viittaavat siihen että linnunradan muodostaneiden galaksien jäänteitä löytyy sekä linnunradan keskuspullistumasta että sen laitamilta. Jos lisähavainnoilla voidaan varmistaa että tämä pitää paikkansa, niistä voidaan saada arvokasta tietoa galaksien syntymekanismeista.

(YLE tiede, ESO, Nature)