2019.10.21.

Csillagkeletkezést eredményez a galaxisok ütközése

Régi elmélet már, hogy az egymással találkozó galaxisok heves csillagkeletkezést produkálnak, egy nagy nemzetközi kutatócsoport most 200.000 galaxis vizsgálatával vizsgálta ezt az elméletet.

Az asztrofizikusok körében népszerű elképzelés szerint a galaxisok ütközése során duplájára nő a csillagkeletkezés, és ez a két galaxis összeolvadásának teljes idejéig tart, a hatást a galaxisok árapályerői válthatják ki. Ez az erő sokkolja és összenyomja a galaxisokban lévő gázokat, s a sokkolt gázból ered a gyors csillagkeletkezés, ilyen eseteket meg is figyeltek már. Úgy vélik, hogy az ultrafényes infravörös galaxisok (ULIRG) épp egy ilyen szakaszon esnek át, és a feltételezés szerint a legtöbb galaxisütközés során lejátszódik ez a folyamat. Egy újabb vizsgálat alapján azonban csak az összeolvadások kis részében zajlik ilyen hirtelen csillagkeletkezés. Igazán nehéz azonban megfigyelni a konkrét változásokat, hisz emberi mércével igen lassúak, csillagászati mércével persze gyorsak, 10-100 millió évig tartanak. A gázban gazdag galaxisokban e folyamatok fokozottak, míg a gázban szegényekben gyengébbek, és az sem mindegy, hogy a két összeolvadó galaxis tömege mekkora, és miként arányul egymáshoz.

Különösen nehéz feladat az égboltfelmérések adataiban elkülöníteni és besorolni a galaxisokat, emberi erővel, vizuális vizsgálat alapján ez ráadásul eltérő megítélésekből adódóan hibákat is rejt, s a felmérési adatok gyarapodásával csak fokozódni fog ez a probléma. Épp ezért, a kutatók AI segítségét vették most igénybe, és három nagy égboltfelmérés adatait elemezték: a (SDSS) Sloan Digital Sky Survey, a KIDS (Kilo-Degree Survey) földi teleszkópos megfigyelései, és a Hubble CANDELS (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey) programja nyújtotta a feldolgozandó információkat. Ez a 200 ezer galaxis ugyan nem sok ahhoz a sok-sok milliárdhoz képest, amely a világegyetemben van, azonban a statisztikai adatfeldolgozáshoz elegendő. A három adatbázist külön-külön elemezte az AI.
A kutatásban az AI-t arra tanították be, hogy a galaxisok közt megkülönböztesse az épp összeolvadókat a nem összeolvadóktól, majd az így keletkezett két csoport tagjait összehasonlították a bennük tapasztalható csillagkeletkezés aránya alapján.
A három felmérés eredménye némiképp különböző volt, és az egyes adatbázisokon belül is voltak kisebb eltérések abban, hogy mennyire tűnt fokozottnak egy-egy összeolvadás során a csillagkeletkezés. Ezek az eltérések viszont nem a különféle égboltfelmérések módszerei, megfigyelési hullámhossztartományai közti különbségekből adódnak, hanem valós különbséget takarnak. Elmondható, hogy általánosságban a galaxisok randevúja a csillakeletkezés kis mértékű fokozódásához vezet, kb. 1,2-szeresére nőtt a találkozások alkalmával, s ez összhangban van egy korábbi, ám kisebb adatbázison elvégzett elemzéssel, amely maximum kétszeres növekedést jelzett.

Nem minden egyes galaxisütközés esetére volt igaz a szám, de a vizsgálatban nem tettek különbséget abban, hogy a két összeolvadó galaxis éppen milyen távolságban volt egymástól, vagyis az ütközésük mely fázisában figyelték meg őket. Nem lehet tehát azt sem megállapítani a jelen felmérésből, hogy a csillagkeletkezés mértékét mennyire befolyásolja az összeolvadás fázisa, vajon minden galaxis-randevú átmegy-e a csillagkeletkezés különböző fokozatain. Könnyen elképzelhető az is, hogy az ütközés egyik, rövid ideig tartó fázisában jóval nagyobb arányban nő a csillagkeletkezés, mint azt az átlag mutatja.

A használt adatelemzés, vagyis gyakorlatilag az AI gyengeségeiből is adódnak eltérések, előfordulhat, hogy az AI ütközőnek talált olyan galaxisokat is, amelyek nem voltak ütközők, ezek pedig a rossz besorolás miatt csökkenthették az általános összefüggés mértékét, de a kutatók véleménye szerint a csillagkeletkezés növekedését mutató végeredményt nem befolyásolta. Összességében, még ha nem is tökéletes az AI által elvégzett munka, ekkora adatbázist pusztán emberi erővel nem lehetett volna feldolgozni, a módszer reménykeltő, és valószínűleg javítható is a hatékonysága.

A kutatás eredménye az Astronomy & Astrophysics folyóiratban október 21-én látott napvilágot, a teljes cikk olvasható.

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

4/5 (1)

Értékelés

About the Author: