Astronomové objevili uprchlické galaxie

Astronomové znají přibližně dvě desítky hvězdných uprchlíků vyvržených z galaxií, objevili také jednu kulovou hvězdokupu nadobro unikající z mateřské galaxie. Nyní spatřili 11 unikajících galaxií, které byly vymrštěny z jejich původních působišť na věčnou cestu prázdným mezigalaktickým prostorem.

„Tyto galaxie čeká osiřelá budoucnost v podobě vyhnanství z kupy galaxií, kdy si budou žít vlastním životem,“ říká astronom Igor Chilingarian (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). Igor Chilingarian je hlavním autorem článku publikovaného v časopise Science.

Jako uprchlický označujeme objekt, který se pohybuje rychleji než únikovou rychlostí, což znamená, že opustí svůj dosavadní domov a již nikdy se nevrátí zpět. V případě unikajících hvězd je jejich rychlost větší než 500 km/s. Vyvržená galaxie se řítí mnohem rychleji: pohybuje se vesmírem rychlostí zhruba 3 000 km/s.

Igor Chilingarian a jeho spolupracovník Ivan Zolotukhin (L'Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie) si původně vytkli za cíl identifikovat nové členy třídy galaxií označovaných jako kompaktní elipsoidy. Tato velmi malá hvězdná uskupení jsou větší než kulové hvězdokupy, avšak menší než typické galaxie: jejich průměr činí pouze několik stovek světelných roků. Pro porovnání: naše Galaxie má průměr asi 100 000 světelných roků. Kompaktní elipsoidy mají rovněž 1000krát menší hmotnost než galaxie srovnatelné s Mléčnou dráhou.

Před touto studií bylo známo pouze 30 kompaktních eliptických galaxií mající svá „bydliště“ v galaktických kupách. K vypátrání nových exemplářů Chilingarian a Zolotukhin roztřídili veřejně dostupná data z přehlídky vesmíru Sloan Digital Sky Survey a z astronomické družice GALEX. Jejich výzkum vedl k identifikování téměř 200 doposud neznámých kompaktních elipsoidů. Z tohoto počtu bylo 11 naprosto izolovaných a byly nalezeny daleko od pozorovaných velkých galaxií nebo galaktických kup.

„První kompaktní elipsoid byl objeven v jedné kupě galaxií, jelikož byla prvním objektem, který jsme prozkoumali. Rozšířili jsme naše výzkumy a objevili neočekávané,“ říká Zolotukhin.

Objev těchto osamělých kompaktních elipsoidů nebyl očekáván, protože se teoretikové domnívali, že mají původ v galaxiích, kterým byla „svlečena“ většina hvězd v důsledku interakcí s mnohem většími galaxiemi. Proto byly kompaktní galaxie hledány v blízkosti velkých galaxií.

Nejen že byly objeveny osamocené kompaktní elipsoidy, ale bylo zjištěno, že se pohybují mnohem rychleji než jejich „sourozenci“ v kupě galaxií. „Ptali jsme se sami sebe, jak jinak by se dal tento problém vysvětlit? Odpověď spočívala v klasické interakci tří těles,“ konstatoval Chilingarian.

Hyperrychlé hvězdy mohou vzniknout v případě, kdy se binární hvězdný systém přiblíží do blízkosti černé díry v centru galaxie. Jedna hvězda je gravitací černé díry zachycena, zatímco druhá je vymrštěna pryč obrovskou rychlostí.

Stejně tak kompaktní elipsoid mohl být součástí dvojice galaxií, přičemž větší galaxie jej připravila o jeho vnější hvězdnou obálku. Následně se do galaktického tance zapletla třetí galaxie a kompaktní elipsoid byl vymrštěn pryč.

Objev představuje význačný úspěch virtuální observatoře, což je projekt shromažďování dat z velkých astronomických průzkumů, přičemž informace jsou snadno dostupné pro výzkumníky. Takzvaná „těžba“ dat může následně vést k objevům, které nikdo neočekával, když byla data shromažďována.

„Potvrdili jsme, že velké archivy můžeme použít k potenciálnímu odhalení něčeho zajímavého, a nám se to podařilo,“ dodává Igor Chilingarian.

Popis k trojdílnému obrázku: Schematické znázornění vzniku uprchlické galaxie. Na prvním panelu se spirální galaxie jako „vetřelec“ (červená šipka) přibližuje k centru kupy galaxií, zatímco kompaktní galaxie (cE) již krouží (modrá šipka) kolem hmotné centrální eliptické galaxie. Na druhém panelu se vetřelec přiblíží ke kompaktnímu elipsoidu, který dostane gravitační „kopanec“ od galaxie-vetřelce. Na třetím panelu kompaktní elipsoid uniká z kupy galaxií, zatímco vetřelec je pohlcen obří eliptickou galaxií v centru kupy.

Zdroj: https://www.cfa.harvard.edu/news/2015-12

autor: František Martinek