A Nap és a Naprendszer kialakulása, illetve az élet ezt követő megjelenése a Földön a Tejútrendszer és galaktikus otthonunk egyik kísérője, az 1990-ben felfedezett Sagittarius törpegalaxis közötti kölcsönhatás (ütközés) következménye lehet.

A csillagászok már eddig is tudták, hogy a Sagittarius újra és újra keresztezi a Tejútrendszer korongját, amint a Galaxis magja körüli pályája a gravitációs vonzásnak köszönhetően egyre szűkül. Korábbi vizsgálatok már jelezték, hogy a Sagittarius törpegalaxis jelentős hatással van a csillagok mozgására a Tejútrendszerben. Sőt egyes kutatások szerint még a Tejútrendszer védjegyének számító, nagyjából tízezerszer nagyobb tömegű spirálszerkezet is a Sagittarius utóbbi hatmilliárd évben bekövetkezett legalább háromszori ismert áthaladásának eredménye.

Az ESA Tejútrendszert térképező Gaia űrszondájának mérésein alapuló legújabb tanulmány most arra is rámutatott, hogy a Sagittarius Tejútrendszerre gyakorolt hatása még ennél is lényegesebb lehet. Az ütközések által keltett fodrozódások ugyanis nagy csillagkeletkezési hullámokat indíthattak, ezek közül egyik pedig nagyjából egybeesik a Nap kb. 4,7 milliárd évvel ezelőtti létrejöttével.

“A már létező modellekből ismert, hogy a Sagittarius háromszor zuhant a Tejútrendszerbe – először öt- vagy hatmilliárd, másodszor kb. kétmilliárd, majd végül egymilliárd évvel ezelőtt” – kezdi Tomás Ruiz-Lara (Instituto de Astrofísica de Canarias [IAC], Tenerife, Spanyolország), a Nature Astronomy c. szakfolyóiratban közölt tanulmány első szerzője.

“A Gaia Tejútrendszerről gyűjtött adatait átvizsgálva azt találtuk, hogy a csillagkeletkezés ütemében három alkalommal, 5,7 milliárd, 1,9 milliárd és 1 milliárd évvel ezelőtt jelentkeztek csúcsok, ezek pedig éppen megfelelnek azoknak az időszakoknak, amikor az elképzelések szerint a Sagittarius áthaladt a Tejútrendszer korongján.”

Fodrozódások a vízen

A kutatók a Nap körüli 6500 fényév sugarú körben található csillagok luminozitás-, távolság- és színinformációit vetették össze a csillagfejlődési modellek által jósolt adatokkal. Tomás szerint nagyon termékeny feltételezés, ha a hatást a törpegalaxisnak tulajdonítjuk.

“Kezdetben egy viszonylag csendes Tejútrendszerrel állunk szemben” – magyarázza Tomás. “Aztán egy első, heves csillagkeletkezési időszak után – amelyet egy előző tanulmányunkban leírtaknak megfelelően részben egy korábbi ütközés indukált – a Tejútrendszer egyfajta egyensúlyi állapotba került, amelyben folyamatosan keletkeztek a csillagok. Ekkor, felborítva az egyensúlyt, hirtelen bezuhant a Sagittarius, a víz fodrozódásához hasonlóan megbolygatva a nagyobb galaxis addig nyugodt gáz- és poranyagát.”

A Tejútrendszer egyes területein a fodrozódások a por és gáz nagyobb koncentrációjához vezethettek, míg más területeket kiüríthettek. Az előbbi régiókban a nagyobb anyagsűrűség aztán beindíthatta az új csillagok születését.

“Úgy tűnik, a Sagittarius nem csak a szerkezetet alakította és befolyásolta azt, hogyan mozognak a csillagok a Tejútrendszerben, de hozzájárult a Tejútrendszer ‘kiépüléséhez’ is” – teszi hozzá Carme Gallart (IAC), a tanulmány egyik társszerzője. “A Tejútrendszer csillagtömegének egy jelentős része a Sagittarius-szal történt kölcsönhatások eredménye lehet, és anélkül nem is jött volna létre.”

A Nap születése

Valójában még az is lehet, hogy a Nap és a bolygói sem léteznének, ha a Tejútrendszer gravitációs vonzása nem ejtette volna csapdába a Sagittariust, és az nem hatolt volna át annak korongján.

“A Nap abban az időben született, amikor a Sagittarius első áthaladása által indított csillagkeletkezés zajlott a Tejútrendszerben” – magyarázza Carme. “Nem tudjuk, hogy az a gáz- és porfelhő, amelyből a Nap keletkezett, a Sagittarius hatására kezdett-e sűrűsödni vagy sem. De ez egy lehetséges forgatókönyv, mivel a Nap kora megfelel azon csillagokénak, amelyek a Sagittarius hatására jöttek létre.”

Minden ütközés kisöpört valamennyi gázt és port a Sagittariusból, így a galaxis minden áthaladás után egyre kisebb lett. A rendelkezésre álló adatok szerint a Sagittarius nemrég, az utóbbi néhány száz millió évben haladt át legutoljára a Tejútrendszer korongján, és jelenleg nagyon közel van hozzá. Az új vizsgálat során valójában találtak is friss felfutást a csillagkeletkezési aktivitásban, ami egy új, már folyamatban lévő csillagszületési hullámra utalhat.

Az ESA Gaia projektjének kutatója, Timo Prusti szerint a Gaia előtt nem lett volna lehetőségünk, hogy ilyen részletességgel pillantsunk bele a Tejútrendszer csillagkeletkezési történetébe. A 2013 végén felbocsátott csillagtérképező távcső 2016-ban és 2018-ban nyilvánosságra hozott adatbázisai forradalmasították a Tejútrendszer tanulmányozását.

“A Tejútrendszer csillagkeletkezési történetének egyes részeit már az ESA 1990-es évek elején lezajlott Hipparcos-küldetésének adatai alapján felvázolták” – mondja Timo. “Ezek az észlelések azonban csak a Nap közvetlen szomszédságára összpontosítottak. A felmérés valójában nem volt reprezentatív, így nem is tárhatta fel azokat a kiugrásokat a csillagkeletkezésben, amelyeket ma már látunk. Tényleg ez az első alkalom, hogy feltárul előttünk a Tejútrendszerben lezajlott csillagkeletkezési folyamatok részletes története. Ékes bizonyítéka ez a Gaia tudományos potenciáljának, amely számtalan áttörést jelentő tanulmányban testesült meg mindössze néhány év alatt.”

Forrás: csillagaszat.hu / esa.int