ALMA objevila nejranější případ splynutí dávných galaxií

Výzkumníci využívající radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pozorovali nejranější kombinovaný signál kyslíku, uhlíku a prachu z galaxií, pocházející z doby před 13 miliardami roků. Na základě porovnání s jinými signály astronomové určili, že pozorovaná galaxie je ve skutečnosti dvojicí objektů ve fázi splynutí, což z nich dělá nejranější příklad doposud pozorované srážky galaxií.

Takuya Hashimoto z Waseda University, Japonsko a jeho vědecký tým použil radioteleskop ALMA k pozorování objektu B14-65666, který je od Země vzdálen 13 miliard světelných roků a jeho poloha se promítá do souhvězdí Sextantu. Vzhledem ke konečné rychlosti šíření světla signál, který astronomové v současnosti zachytili, putoval vesmírem 13 miliard roků, než byl vědci studován. Jinak řečeno, získané informace nás informují o tom, jak galaxie vypadaly před 13 miliardami roků, zhruba jednu miliardu let po Velkém třesku.

ALMA uskutečnila nejranější pozorování rádiové emise kyslíku, uhlíku a prachu v objektu B14-65666. Detekce vícenásobných signálů umožnila astronomům „vydolovat“ doplňující informace. Analýza dat ukázala, že emise jsou rozděleny do dvou skvrn. Dřívější pozorování pomocí Hubbleova vesmírného teleskopu HST odhalila v objektu B14-65666 dvě hvězdokupy. Nyní na základě signálu představujícího trojitou emisi detekovanou pomocí radioteleskopu ALMA byli astronomové schopni prokázat, že dvě skvrny tvoří jeden systém, avšak s odlišnou rychlostí; z toho vyplývá, že tyto skvrny jsou splývající galaxie. Jedná se o nejčasnější případ pozorované srážky galaxií.

Výzkumný tým odhaduje, že celková hmotnost objektu B14-65666 je méně než 10 % hmotnosti naší Galaxie, což znamená, že se nachází v rané fázi vývoje. Nehledě na mládí útvaru se zde rodí nové hvězdy 100× rychleji než v Mléčné dráze. Podobně velká rychlost vzniku hvězd je dalším znakem splynutí galaxií, protože v kolidujících galaxiích dochází ke stlačování plynu, což přirozeně vede k překotné tvorbě hvězd.

„Na základě množství dat z radioteleskopu ALMA a kosmického teleskopu HST v kombinaci s jejich pokročilou analýzou jsme mohli postoupit o kousek dál a prokázat, že objekt B14-65666 je dvojicí srážejících se galaxií z rané etapy vývoje vesmíru,“ vysvětluje Takuya Hashimoto. „Detekce rádiových vln tří složek v tak vzdáleném objektu prokazuje vysokou způsobilost radioteleskopu ALMA zkoumat vzdálené oblasti vesmíru.“

Přítomnost galaxií podobných Mléčné dráze potvrzuje nespočet často dramatických splynutí v minulosti. Občas i mnohem hmotnější galaxie pohltily menší hvězdné ostrovy. Ve vzácných případech se galaxie podobných velikostí spojí a vytvoří novou velkou galaxii. Vzájemná splynutí jsou neodmyslitelná pro vývoj galaxií a přitahují mnoho astronomů posedlých jejich zkoumáním.

„Naším příštím krokem bude pátrání po přítomnosti dusíku, dalšího důležitého chemického prvku, a stejně tak po přítomnosti molekuly oxidu uhelnatého,“ říká Akio Inoue, profesor na Waseda University. „Doufáme, že nakonec na základě těchto pozorování porozumíme koloběhu a akumulaci chemických prvků a hmoty v kontextu vzniku a vývoje galaxií.“

Zdroj: https://www.almaobservatory.org/en/press-release/alma-finds-earliest-example-of-merging-galaxies/ a https://phys.org/news/2019-06-alma-earliest-merging-galaxies.html

autor: František Martinek