ALMA odhalila nejsvítivější známou galaxii ve vesmíru

Nejsvítivější galaxie ve vesmíru byla zachycena při činu, jak připravila o téměř polovinu hmotnosti nejméně tři menší satelitní galaxie. Vyplývá to z nové studie publikované ve vědeckém časopise Science. Světlu z této skupiny galaxií pojmenované W2246-0526 trvá 12,4 miliardy roků, než doputuje na Zemi. My ji tak nyní vidíme ve stavu, jak vypadala v době, kdy vesmír byl starý pouhou desetinu současného věku.

Nová pozorování pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) odhalila zřetelné proudy hmoty „vytažené“ ze tří menších galaxií a proudící směrem na nejhmotnější z nich, která byla objevena v roce 2015 pomocí kosmického teleskopu NASA s názvem WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). To v žádném případě neznamená, že se jedná o největší či nejhmotnější galaxii, jakou známe. Je však bezkonkurenční co do svítivosti, protože uvolňuje tak velké množství infračerveného záření, jako 350 biliónů Sluncí.

Spojovací úpony mezi galaxiemi obsahují přibližně tolik látky, jako samotné galaxie. Mimořádná rozlišovací schopnost a citlivost radioteleskopu ALMA umožňuje astronomům registrovat tyto pozoruhodné vzdálené mezigalaktické proudy.

„Již z dřívějších dat bylo známo, že zde existují tři doprovodné galaxie, avšak neměli jsme žádné důkazy o interakci mezi centrální galaxií a jejími sousedy,“ říká Tanio Díaz-Santos of the Universidad Diego Portales in Santiago, Chile, hlavní autor článku. „Nebyli jsme schopni pozorovat kanibalské chování a ani jsme to nepředpokládali, avšak tento detailní pohled pomocí radioteleskopu ALMA to ukázal zcela jasně.“

Galaktický kanibalismus není nic mimořádného, nicméně u těchto velmi vzdálených galaxií, ve kterých bylo takové chování pozorováno, je vzácné. Autoři výzkumu si nejsou vědomi žádných jiných přímých vyobrazení galaxií současně konzumujících látku hned z několika zdrojů v tak raném období vývoje vesmíru.

Astronomové zdůrazňují, že množství plynu pohlcovaného centrální galaxií W2246-0526 je dostatečné k pokračujícímu formování hvězd a ke „krmení“ centrální černé díry v průběhu následujících několika stovek miliónů roků.

Tato překvapující svítivost galaxie nemá z tohoto důvodu původ v jednotlivých hvězdách. Spíše je tato jasnost umocňována malým, avšak mimořádně energetickým plynným diskem, který je zahříván při spirálovitém proudění plynu na povrch supermasivní černé díry. Záření z tohoto planoucího jasného akrečního disku je následně absorbováno okolním prachem, který pohlcenou energii znovu vyzařuje v oboru infračerveného světla.

Toto extrémní infračervené záření dělá z této galaxie objekt z velmi vzácné třídy kvasarů známých jako horké, prachem zahalené galaxie (Hot, Dust-Obscured Galaxies – Hot DOGs). Pouze přibližně jeden z každých 3 000 kvasarů pozorovaných družicí WISE patří do této třídy.

Ze tří menších galaxií je vysáváno velké množství prachu a plynu, který se pravděpodobně stává materiálem pro vznik nových hvězd a „krmivem“ pro velkou centrální černou díru v centru galaxie. Tato galaktická nenasytnost však může vést k její vlastní destrukci. Z předešlých výzkumů vyplývá, že energie aktivních galaktických jader AGN (Active Galaxy Nucleus) nakonec povede k vyvržení téměř veškeré hmoty a zabrání tak vzniku nových hvězd v galaxii.

Dřívější výzkumné práce, které vedl spoluautor článku Chao-Wei Tsai z UCLA (University of California, Los Angeles), vedly k odhadu, že černá díra v centru galaxie W2246-0526 má hmotnost přibližně 4 miliardy hmotností Slunce. Její hmotnost má přímý vliv na to, jakou jasnost může AGN mít, avšak – podle tohoto dřívějšího výzkumu – W2246-0526 je přibližně 3× svítivější, než by měla být. Řešení této očividné nesrovnalosti bude vyžadovat další pozorování.

Zdroj: https://scitechdaily.com/alma-reveals-the-most-luminous-known-galaxy-in-the-universe/

autor: František Martinek