Ausztrál kutatók a déli félteke égboltján látható nagyobbik kísérőgalaxisunkat, a Nagy Magellán-felhőt vizsgálták. Tejútrendszerünk kistestvérének csillagai nagyrészt az óra járásával egyezően keringenek a törpegalaxis középpontja körül, egy kisebb részük (kb. 5%) viszont lázadó, s a forgalommal szemben halad. Emellett a Nagy Magellán-felhő csillagainak egy része igen öreg, más része pedig igen fiatal, . Mi lehet az oka ennek az eltérésnek?
A Magellán-felhők számos különös tulajdonságát sikerült a csillagászoknak már a modellezések során megmagyarázni, azonban erre az 5%-os csillagcsoportra nem adtak információt a modellek eddig. Volt ugyan egy olyan elmélet, mely szerint a Nagy Magellán-felhő extra csillagai a Kis Magellán-felhőből származnak (bizonyos tulajdonságaikban közelebb is áll e csillagpopuláció a Kis Magellán-felhő csillagaihoz), azonban az ehhez szükséges és szóba jöhető fizikai folyamatok olyan nagy mértékű csillagvesztést jelentettek volna a Kis Magellán-felhőre nézve, ami nagyon valószínűtlenné teszi e lehetőséget.
Az ausztrál csillagászok arra az elgondolásra jutottak, hogy egy ilyen, ellentétes irányban keringő csillagpopuláció oly módon is a Nagy Magellán-felhőbe kerülhetett, hogy az egy másik törpegalaxissal ütközött korábban. Ennek alátámasztására számítógépes szimulációt készítettek, amelyben a Nagy Magellán-felhő s egy másik törpegalaxis egykori viharos találkáját modellezték. A modellezésben csak a Nagy Magellán-felhő szerepelt, a Kis Magellán-felhőt kihagyták a számításokból, mivel nem az volt a cél, hogy a jelenleg látható rendszert számítógéppel létrehozzák, hanem az, hogy kiderüljön, lehetséges-e az ellenkezőleg keringő csillagok eredetét egy korábbi ütközéssel magyarázni.
A szimulációkba a Nagy Magellán-felhő számtalan tulajdonságát vonták be (csillagainak tömege, sebessége, keringése, a galaxismag kiterjedése, csillagok keletkezése és azok elemi összetétele, a galaxisban lévő sötét anyag tömege, stb.), s ezekkel készítették el a törpegalaxisnak a számításokban használható modelljét.
A modellfutásokból kiszámították, hogy egy-egy adott tömeggel bíró másik törpegalaxis ütközése milyen csillagpopulációt eredményezne a Nagy Magellán-felhőben, a modellfutások alapján egy kb. 5 ×10^10 naptömeget tartalmazó, harmadik, és a Nagy Magellán-felhőhöz képest is kis méretű törpegalaxis lehetett a felfalt, s mára csupán e kis mennyiségű csillagával képviselt tag.
A kutatók azt is behatárolták a Nagy Magellán-felhő csillagainak életkoreloszlása alapján, hogy mikor történhetett meg a kisebb törpegalaxis bekebelezése. A Nagy Magellán-felhő különc tulajdonságainak egyike pont az, hogy a csillagainak kora jelentős aszimmetriát mutat, míg egy részük 13 milliárd évnél öregebb, addig más részük 3 milliárd évnél fiatalabb, s a köztes idő gyakorlatilag csillagkeletkezési hézag. Korábban is felmerült, hogy ezt a koreltérést egy egykori ütközés okozhatta, ennek során a két galaxis találkozó gázfelhői serkentették az ifjabb csillagok kialakulását. Mintegy 5 milliárd évvel ezelőttig csendes volt a Nagy Magellán-felhő csillagkeletkezési szempontból, majd eztán újból beindult az üzem. Az ütközés biztosan nem a csendes évmilliárdok közepette zajlott le, mert akkor nyoma maradt volna abból az időszakból a csillagkeletkezésre kifejtett hatása révén, hanem valamikor 5-3 milliárd évvel ezelőtt történhetett a nagy találkozás.
Az ellentétes irányban keringő csillagok, illetve a koreloszlás különlegességén kívül nincs arra utaló nyom a Nagy Magellán-felhőben, hogy bármi, az elméletben felvázolt drámai esemény történt volna a múltjában, ám a bekebelezett törpegalaxis igen kis mérete lehet erre a magyarázat. Az is lehetséges, hogy a Nagy Magellán-felhő és a Kis Magellán-felhő között az ütközés óta lezajlott kölcsönhatások simították el a korábbi, jelentősebb zavarokat. Amennyiben a Tejútrendszer kísérőgalaxisai egykoron egy egymáshoz közelebbi csoportban keringtek a Tejútrendszer körül, nagyobb annak az esélye, hogy e kis tagok közt ütközések jöjjenek létre, ezt feltételezett csoportosulást támogatja az, hogy a két Magellán-felhő körül sötét anyag diffúz halója húzódik.
A kutatók természetesen azt is megjegyzik, hogy egyáltalában nem biztos, hogy a szimuláció alapján felállított elméletük helyes, ahhoz, hogy bizonyítékokat leljenek rá, például arra kell nyomot találni, hogy a Nagy Magellán-felhő fiatal csillagkeletkezési időszakának indulásához egy fémekben szegényebb gáztömeg hirtelen beolvadása is hozzájárult, ezt viszont kísérőnk kémiai összetételének eloszlásából ki lehet deríteni.

(Nemrégiben az Androméda-galaxis kapcsán született egy hasonló, egykori ütközés nyomait feltáró tanulmány, erről szóló cikkünk)

A kutatás eredményét a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society augusztus 6-án tette közzé.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)