Oulun yliopisto

Hubble-avaruusteleskooppi paljastaa ensimmäiset kuvat meneillään olevista ydintähtijoukkojen sulautumisista

Jaa

Uusi tutkimus raportoi ensimmäisestä suorasta havainnosta sulautuvista tähtijoukoista galaksien keskustoissa. Sulautuminen tapahtuu pienten tähtijoukkojen valuessa galaksien keskustaan, jolloin ne voivat yhdistyä tultuaan tarpeeksi lähekkäin.

Kuvassa nainen hymyilee teleskoopin vieressä, taustalla tähtitaivas.
Tutkijatohtori Mélina Poulain johti uutta kansainvälistä tutkimusta ja hämmästyi tähtivirroista lähellä galaksien keskustaa. Mitään vastaavaa ei ole aiemmin havaittu. Kuva Mikko Törmänen / Oulun yliopisto

Havainto vahvistaa, että tiedeyhteisössä pitkään esillä ollut teoria kääpiögalaksien tiiviiden ja massiivisten ytimien muodostumisesta on mahdollinen. Nature-tiedelehdessä julkaistua tutkimusta johti tutkijatohtori Mélina Poulain Oulun yliopistosta.

Kääpiögalaksit ovat maailmankaikkeuden yleisin galaksityyppi. Yhteen sulautuessaan ne voivat toimia rakennuspalikoina suuremmille galakseille, kuten Linnunradalle, ja sisältävät vähintään 100 kertaa vähemmän tähtiä. Kääpiögalaksien synnyn ja kehityksen tunteminen on avainasemassa suurempien galaksien kehityksen ymmärtämiselle.  

Huomattava osa kääpiögalakseista sisältää keskuksessaan tiiviin tähtijoukon, joka koostuu yleensä sadoista tuhansista tai sadoista miljoonista tähdistä. Niin sanotut ydintähtijoukot ovat maailmankaikkeuden tiheimpiä tähtijärjestelmiä, ja niiden muodostustavasta on keskusteltu useita vuosikymmeniä. Kääpiögalakseissa ydintähtijoukkojen uskotaan muodostuvan pienempien, niin sanottujen pallomaisten tähtijoukkojen sulautumisesta, kun ne ovat siirtyneet galaksin keskukseen. Pallomaisten tähtijoukkojen sulautumista ei kuitenkaan ole aiemmin suoraan havaittu, jotta teoria olisi voitu vahvistaa.

Harvinaisia piirteitä todistamassa

Tutkiessaan Hubble-avaruusteleskoopilla tehtyjä havaintoja suuresta, lähes 80 kääpiögalaksia sisältävästä otoksesta, professori Francine Marleaun (Innsbruckin yliopisto, Itävalta) johtama kymmenen tutkijan ryhmä kansainvälisestä MATLAS-yhteistyöstä huomasi kourallisen galakseja, joissa on epätavallisen näköinen ydintähtijoukko. Joissakin näkyy pari tähtijoukkoa lähellä toisiaan, kun taas toisiin liittyy piirre, joka muistuttaa ydintähtijoukkoon liittyvää heikkoa tähtivirtaa.

”Olimme yllättyneitä näistä lähellä galaksien keskustaa näkyvistä rakenteista, sillä mitään vastaavaa ei ole aiemmin havaittu”, kertoo Poulain. Tutkijoiden mukaan havainnot todistavat ydintähtijoukkojen kasvua pallomaisten tähtijoukkojen dramaattisessa yhteensulautumisessa.

Tutkijat tekivät simulaatioita heikkojen tähtivirtojen alkuperän vahvistamiseksi ja sulautumisprosessin mallintamiseksi. Chilen Santiagossa sijaitsevan Universidad Técnica Federico Santa María -yliopiston tutkija Rory Smithin johtamassa työssä mallinnettiin erilaisia sulautumisia, joissa tähtijoukkojen lukumäärät, massat ja dynamiikka vaihtelivat.

Tulokset vahvistavat, että tähtivirrat syntyvät, kun yhteen sulautuu kaksi tähtijoukkoa, joilla on suuri massaero. Mitä suurempi massasuhde on, sitä pidemmät tähtiroiskeet syntyvät. Prosessi kestää tähtitieteellisesti lyhyen aikaa, alle 100 miljoonaa vuotta. Prosessin piirteet ovat näkyvissä vielä lyhyemmän aikaa, mikä selittää ilmiön havaitsemisen vaikeuden.

Uusi tutkimus on osa Poulainin tutkimusprojektia, jota rahoittaa Suomen Akatemia. Tutkimus julkaistiin 9.4.2025 arvostetussa Nature-tiedelehdessä (linkki aktiivinen, kun tutkimus on julkinen).

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Tutkijatohtori Mélina Poulain, melina.poulain@oulu.fi, avaruusfysiikan ja tähtitieteen tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto   

Yliopistonlehtori, Suomen Akatemian tutkimusprojektin johtaja, Aku Venhola, 050 466 5604, aku.venhola@oulu.fi, Oulun yliopisto, Avaruusfysiikan ja tähtitieteen tutkimusyksikkö

Kuvat

Kuvassa nainen hymyilee teleskoopin vieressä, taustalla tähtitaivas.
Tutkijatohtori Mélina Poulain johti uutta kansainvälistä tutkimusta ja hämmästyi tähtivirroista lähellä galaksien keskustaa. Mitään vastaavaa ei ole aiemmin havaittu. Kuva Mikko Törmänen / Oulun yliopisto
Lataa
Kaksi kääpiögalaksia, joissa on merkkejä tähtijoukkojen sulautumisesta.
Esimerkki kahdesta MATLAS- taivaankartoituksen kääpiögalaksista, joissa on merkkejä tähtijoukkojen sulautumisesta. Kuva: NASA, ESA, Mélina Poulain
Lataa
Nelikuvainen simulaatio tähtijoukon sulautumisesta.
Kuvitus tähtijoukon sulautumisen simulaatiosta. Kuva: Rory Smith
Lataa
Simulaatio kahden tähtijoukon yhdistymisestä.
Simulaatio tähtijoukon sulautumisesta. Kuva: Rory Smith
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto

Uudet professorit esittäytyvät Oulun yliopistossa juhlaluennoilla ti 8.4.2025 klo 13–152.4.2025 12:16:00 EEST | Tiedote

Kuinka semanttinen viestintä määrittelee tietoliikenteen? Millainen on ohjelmistoarkkitehtuurin tulevaisuus, tai entäpä resilienssi yksilöllisesti ja alueellisesti? Kuulemme myös teräksen laatukysymyksistä, kun uudet professorimme johdattelevat kuulijoita ajankohtaisten tutkimusteemojensa äärelle kaikille avoimilla juhlaluennoilla Linnanmaan Tellus Stagella tiistaina 8.4.2024 kello 13–15. Tilaisuutta voi seurata myös etäyhteyksin.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye