Korábban már írtunk az extragalaxisok kutatására szolgáló GALEX kis NASA-műhold első megfigyeléseiről. A nagyon sikeres, csak 29 hónapos működésre tervezett űreszköz azóta is folytatja munkáját. A szakirodalomban folyamatosan olvashatunk a galaxisok UV-méréseiről, amelyekből itt a legfontosabbakat írjuk le, összehasonlítva más csillagászati holdak eredményeivel.

A 2003. április 28-án pályára állított kis (250 kg-os) műhold részletes technikai adatai megtalálhatók előző cikkünkben (Aeromagazin 2008/6). Az eddigi megfigyelések során extragalaxisok tízmillióit fényképezte le a teljes égboltot áttekintve két ibolyántúli (UV) érzékelőjével. Sajnos, 2010 májusában a "távoli" UV (135–175 nm hullámhosszú) érzékelő zárlatos lett, ezért azóta csak a „közeli” UV tartományban (175–280 nm közt) folynak megfigyelések. A hatalmas adattömeg feldolgozása azonban időt igényel. Míg korábban a két UV hullámsáv összehasonlításával tudtak hőmérsékletbecsléseket végezni, most az egy UV és a látható tartomány összehasonlításával lehet dolgozni.

Sötét energia, sötét anyag

A nagy mennyiségű galaxisadat kiválóan alkalmas statisztikai vizsgálatokra. Az egyik legutóbbi kutatás során a titokzatos „sötét energia” természetére próbáltak fényt deríteni. Az öt évig tartó munka 200 000 galaxis feldolgozását igényelte mind a GALEX, mind a Siding Springben (Ausztrália) található angol–ausztrál távcső megfigyelései alapján. Az utóbbi 15 év egyik legjelentősebb felfedezése volt a távoli szupernóvák fényessége alapján tett megállapítás, mely szerint a világegyetem gyorsulva tágul, ami annak a következménye, hogy világegyetemünk döntő részben, 74 százalékban sötét energiából, 22 százalékban sötét anyagból, és csak 4 százalékban közönséges, általunk is látható anyagból (csillagokból, galaxisokból, bolygókból) áll.

A sötét anyag és a sötét energia között a leglényegesebb különbség az, hogy a sötét energia a tér tulajdonsága, ezért a tágulással a sötét anyag sűrűsége csökken, míg a sötét energiáé nem. A gravitáció összehúzó és a sötét energia kitágító hatásának harcából az ősrobbanás után kb. 8 milliárd évvel az utóbbi került ki győztesen, és így világegyetemünk egyre gyorsulva tágul tovább.

A GALEX (GALaxy Evolution EXplorer) által megfigyelt több százmillió galaxisból az UV-megfigyelések alapján válogatták ki a fényes, fiatal galaxisokat, amelyeknek részletes vizsgálatát az angol–ausztrál távcsővel végezték el. Így három dimenzióban sikerült feltérképezni a galaxisok eloszlását, ezáltal meghatározni az univerzum fejlődését, ellenőrizni a szupernóvák alapján meghatározott eredményeket. A kezdeti, forró, sűrű univerzumban terjedő hanghullámok csomósodásokat hoztak létre, s ezekből keletkeztek az első galaxisok, emiatt a galaxispárok átlagos távolsága 490 millió fényév. Ennek alapján a galaxispárok látszó eloszlása összehasonlítható a várttal, és új, független bizonyítékkal szolgált a sötét energia létére. Az eredmények kizárják a rivális elméletet, mely szerint a gravitáció nagy távolságokban taszítóerővé válik.

A sötét anyag eloszlását másképpen is meg lehet határozni. Európai kutatók (ESA, 1999-től) a ma is működő XMM-Newton röntgenűrtávcső (Aeromagazin 2011/2) megfigyeléseit hasonlították össze optikai felvételekkel. A röntgensugárzás erőssége a látható anyag mennyiségével arányos, a gravitációs lencsehatás (amit az optikai képek torzulásából lehet kimérni) viszont a látható és a sötét anyag együttes mennyiségével. A kettő összehasonlításából a sötét anyag meghatározható. Az XMM-Newton nagy érzékenysége távoli, halvány galaxishalmazok megfigyelését is lehetővé teszi.

A galaxisok fejlődése

Eredeti céljának megfelelően a GALEX lehetővé tette a galaxisok fejlődésének tanulmányozását, megfigyelései alátámasztották azt az elképzelést, hogy a fiatal, nemrég kialakult extragalaxisok kisebbek és kékebbek, mivel sok fiatal csillagot tartalmaznak. A galaxisok öregedésével a csillagkeletkezés üteme csökken, és a galaxis színe egyre vörösebbé válik, ahogy az öreg csillagok fénye lesz az uralkodó, és a galaxis elliptikus formát vesz fel.

A GALEX azonban nem csak nagy léptékű megfigyelésekre alkalmas; távcsövével 2004-ben sikerült megfigyelni egy szupernóvát közvetlenül a felrobbanása előtt. A II. típusú szupernóvák óriáscsillagok, amelyekből kifogy az „üzemanyag”, ezáltal megszűnik a sugárzás tágító hatása, és a gravitáció összeroppantja a csillagot.

...

Folytatás az Aeromagazin 2011/szeptemberi számában