Lehdistötiedote

”Kosminen kamppailu": tähtitieteilijät havaitsivat galaksiparin keskellä syvän taivaan taistelua

21. toukokuuta 2025, Turku

Tähtitieteilijät ovat ensimmäistä kertaa havainneet hurjan kosmisen törmäyksen, jossa galaksi lävistää toisen voimakkaalla säteilyllä. Tänään Nature-lehdessä julkaistut tulokset osoittavat, että tämä säteily heikentää osuman saaneen galaksin kykyä muodostaa uusia tähtiä. Tässä uudessa tutkimuksessa on yhdistetty Euroopan eteläisen observatorion VLT-teleskoopin (ESO:n VLT) ja Atacama Large Millimeter/submillimeter Array -teleskoopin (ALMA) havaintoja, joiden avulla tämän galaktisen taistelun kaikki hurjat yksityiskohdat saatiin selvitettyä.

Kaksi galaksia käyvät jännittävää sotaa kaukaisessa maailmankaikkeudessa. Yhä uudelleen ja uudelleen ne ryntäävät toisiaan kohti 500 km/s nopeudella törmäten rajusti toisiinsa saaden vain osuman, ennen kuin ne vetäytyvät ja valmistautuvat uuteen kierrokseen. ”Tämän vuoksi kutsumme tätä kohdetta 'kosmiseksi turnajaiseksi'”, sanoi yhtenä tutkimuksen johtajana toiminut Pasquier Noterdaeme, joka työskentelee Institut d'Astrophysique de Parisissa Ranskassa ja Chilessä sijaitsevassa ranskalais-chileläisessä tähtitieteen laboratoriossa verraten kohdetta keskiaikaiseen urheiluun. Nämä galaktiset ritarit eivät kuitenkaan ole aivan ritarillisia, sillä yhdellä heistä on hyvin epäreilu etu: se käyttää kvasaaria lävistääkseen vastustajansa säteilykeihäällä.

Kvasaarit ovat kaukana sijaitsevien galaksien kirkkaita keskustoja, joiden voimanlähteenä ovat supermassiiviset mustat aukot, jotka lähettävät valtavia määriä säteilyä. Sekä kvasaarit että galaksien sulautumiset olivat varhaisessa maailmankaikkeudessa paljon yleisempiä, ja niitä esiintyi useammin maailmankaikkeuden ensimmäisten miljardien vuosien aikana. Siten niiden havaitsemiseksi tähtitieteilijät katsovat kaukaisuuteen suurilla teleskoopeilla. Tämän ”kosmisen kamppailun” valolta on kulunut yli 11 miljardia vuotta saavuttaakseen meidät, joten näemme kohteen sellaisena kuin se oli silloin, kun maailmankaikkeuden ikä oli vain 18 prosenttia nykyisestään.

”Näemme ensimmäistä kertaa kvasaarin säteilyn vaikutuksen galaksin kaasun sisäiseen rakenteeseen suoraan muuten niin tavallisessa galaksissa”, kertoi yhtenä tutkimuksen johtajana toiminut Sergei Balashev, joka työskentelee tutkijana Ioffe-instituutissa Pietarissa Venäjällä. Uudet havainnot viittaavat siihen, että kvasaarin lähettämä säteily hajottaa säännöllisen galaksin kaasu- ja pölypilviä jättäen jäljelle vain pienimmät ja tiheimmät alueet. Nämä alueet ovat todennäköisesti liian pieniä, jotta ne pystyisivät muodostamaan tähtiä, jolloin tässä dramaattisessa muutoksessa haavoittuneeseen galaksiin jää vähemmän tähtiä mudostavia alueita.

Mutta on muutakin kuin tämä galaktinen uhri, mitä muutetaan. Balashev selitti: ”Näiden sulautumien uskotaan tuovan valtavia määriä kaasua galaksien keskuksissa sijaitseviin supermassiivisiin mustiin aukkoihin”. Kosminen kamppailu tuo uusia polttoainevarastoja kvasaarin voimanlähteenä toimivan mustan aukon ulottuville. Mustan aukon ruokkiessa itseään kvasaari voi jatkaa tuhoisaa hyökkäystään.

Tutkimus on tehty ALMA:lla ja ESO:n VLT:n X-shooter-instrumentilla, jotka molemmat sijaitsevat Chilen Atacaman autiomaassa. ALMA:n havaintojen suuri resoluutio auttoi tähtitieteilijöitä erottamaan toisistaan kaksi sulautuvaa galaksia, jotka ovat niin lähellä toisiaan, että aiemmissa havainnoissa ne näyttivät yhdeltä kohteelta. Tutkijat analysoivat kvasaarin valoa X-shooterilla säteilyn kulkiessa tavallisen galaksin läpi. Näin tutkimusryhmä sai selvitettyä, miten galaksi kärsii kvasaarin säteilystä tässä kosmisessa taistelussa.

Suuremmilla ja tehokkaammilla teleskoopeilla tehdyt havainnot voisivat paljastaa enemmän vastaavia törmäyksistä. Kuten Noterdaeme sanoi, ESO:n Erittäin suuren teleskoopin kaltainen havaintolaite ”mahdollistaa varmasti tämän ja muiden vastaavien kohteiden syvällisemmän tutkimisen, jotta voimme ymmärtää paremmin kvasaarien kehitystä ja niiden vaikutusta isäntä- ja lähigalakseihin”.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esiteltu artikkelissa, joka julkaistaan Nature -lehdessä otsikolla “Quasar radiation transforms the gas in a merging companion galaxy.” (doi: 10.1038/s41586-025-08966-4)

Tutkimusryhmässä mukana ovat olleet: S. Balashev (Ioffe Institute, St Petersburg, Venäjä), P. Noterdaeme (Institut d’Astrophysique de Paris, Paris, Ranska [IAP] & French-Chilean Laboratory for Astronomy [FCLA], Chile), N. Gupta (Inter-University Centre for Astronomy, Pune, Intia [IUCAA]), J.K. Krogager (Université Lyon I, Lyon, Ranska & FCLA), F. Combes (Collège de France, Paris, Ranska), S. López (Universidad de Chile [UChile]), P. Petitjean (IAP), A. Omont (IAP), R. Srianand (IUCAA), ja R. Cuellar (UChile).

ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) on kansainvälinen tähtitieteen tutkimusyksikkö, joka on ESO:n, Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön NSF:n ja Japanin kansallisten luonnontiedeinstituuttien NINS:n välinen kumppanuushanke yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopassa sen jäsenmaiden puolesta Euroopan eteläinen observatorio (ESO), Pohjois-Amerikassa (NSF) yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiede- ja teknologianeuvoston (NSTC) kanssa, sekä Itä-Aasiassa  yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korean tähtitieteen ja avaruustieteiden instituutin (KASI) kanssa. ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa sen jäsenmaiden puolesta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Euroopan eteläinen observatorio (ESO) tekee maailmankaikkeuden salaisuuksien tutkimisen mahdolliseksi kaikille tutkijoille ympäri maailman. Suunnittelemme, rakennamme ja operoimme huippuluokan maanpäälisiä observatorioita, joita tähtitieteilijät käyttävät jännittävien tutkimusongelmien ratkaisemiseen ja populääritähtitieteen edistämiseen. Me edistämme myös kansainvälistä yhteistyötä tähtitieteen alalla. ESO perustettiin hallitustenväliseksi järjestöksi vuonna 1962 ja nykyään ESO:ssa on mukana 16 jäsenvaltiota (Itävalta, Belgia, Tšekki, Tanska, Ranska, Suomi, Saksa, Irlanti, Italia, Alankomaat, Puola, Portugali, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Yhdistynyt kuningaskunta) yhdessä Chilen isäntävaltion kanssa ja Australian kanssa strategisena kumppanina. ESO:n pääkonttori ja sen vierailijakeskus ja planetaario, ESO Supernova, sijaitsevat lähellä Müncheniä Saksassa. Chilen Atacaman aavikko on upea paikka, jossa on ainutlaatuiset olosuhteet tähtitaivaan tarkkailuun. Se on kaukoputkiemme sijoituspaikka. ESO:lla on kolme havaintopaikkaa: La Silla, Paranal ja Chajnantor. Paranalissa ESO operoi Very Large Telescope (VLT) kaukoputkea ja siihen liittyvää Very Large Telescope Interferometria sekä paikalla sijaitsevia taivaankartoitusteleskooppeja: infrapuna-alueella toimivaa VISTAa ja näkyvän valon alueella toimivaa VLT Survey Teleskooppia. Paranalissa ESO isännöi ja operoi myös Cherenkov Telescope Array South havaintolaitetta, joka on maailman suurin ja herkin gamma-alueella havaitseva observatorio. ESO operoi yhdessä kansainvälisten kumppaneiden kanssa APEX- ja ALMA-observatriota Chajnantorilla, jotka ovat kaksi millimetri- ja alimillimetrin alueella toimivaa havaintolaitetta. Rakennamme parhaillaan Paranalin lähelle Cerro Armazonesille "maailman suurinta silmää taivaalle”, ESO:n Erittäin suurta kaukoputkea (Extremely Large Telescope, ELT). Santiagossa, Chilessä sijaitsevista toimipisteistämme tuemme toimintaamme Chilessä ja olemme yhteydessä chileläisiin yhteistyökumppaneihin ja yhteiskuntaan.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• VLT:n kuvia
• ALMA:n kuvia
• Lue lisää ESO:n Erittäin suuresta teleskoopista sen omalta verkkosivulta ja lehdistötoedotteesta
• Median edustaja: saadaksesi julkaisut ennen niiden virallista julkaisemista tilaa uutiskirje omalla kielelläsi, sekä voit hakea ESO:n (osittain tuettu) 2025 strategiselle mediavierailulle (UUTTA)
• Tutkija, onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi
• ESO:n uusi analyysi varmistaa Paranalille sunnitellun teollisuuskeskittymän aiheuttaman merkittävän ongelman

Yhteystiedot

Pasquier Noterdaeme
Institut d'Astrophysique de Paris
Paris, France
Puh.: +33 1 44 32 81 65
Sähköposti: noterdaeme@iap.fr

Sergei Balashev
Ioffe Institute
St Petersburg, Russia
Puh.: +7 921 970 2553
Sähköposti: s.balashev@gmail.com

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media