HST objevil největší populaci kulových hvězdokup

Hubblův kosmický dalekohled HST objevil největší populaci kulových hvězdokup – odhadem v počtu 160 000 – rojících se podobně jako včely uvnitř zaplněného jádra obří kupy galaxií s názvem Abell 1689. Pro porovnání: naše Galaxie obsahuje přibližně 150 takovýchto kulových hvězdokup.

Studium kulových hvězdokup je rozhodující pro pochopení raných epizod intenzivní tvorby hvězd, které poznamenaly vznik galaxií. Pozorování pomocí HST rovněž potvrdila, že tato kompaktní hvězdná seskupení mohou být využita v roli spolehlivých stopařů rozložení skryté hmoty, ukryté ve vzdálené a rozlehlé kupě galaxií.

Kulové hvězdokupy – hustá seskupení stovek tisíc hvězd – jsou součástí galaxií a obsahují převážně nejstarší hvězdy ve vesmíru. Téměř 95 % kulových hvězdokup vzniklo v období jedné až dvou miliard roků po vzniku vesmíru (po tzv. velkém třesku), jehož stáří bylo určeno na 13,8 miliardy roků.

Skupina astronomů, jejíž vedoucím byl John Blakeslee (NRC Herzberg Astrophysics Program at the Dominion Astrophysical Observatory in Victoria, B.C.), využila citlivosti a rozlišovací schopnosti Hubblova kosmického dalekohledu k objevu značného množství těchto hvězdných fosílií, kterých bylo nalezeno přibližně 2krát více než v případě populace kulových hvězdokup objevených při předcházejících přehlídkách. Pozorování pomocí HST rovněž vytvořila rekord, pokud se týká vzdálenosti studovaných systémů: 2,25 miliardy světelných roků.

Astronomové zjistili, že kulové hvězdokupy jsou těsně spjaty se skrytou hmotou. „Naše studie kupy galaxií Abell 1689 ukázala, že vzájemný vztah mezi kulovými hvězdokupami a skrytou hmotou závisí na vzdálenosti od středu galaktické kupy,“ vysvětluje členka týmu Karla Alamo-Martinez (Center for Radio Astronomy and Astrophysics of the National Autonomous University of Mexico, Morelia). „Jinak řečeno, pokud víte, kolik kulových hvězdokup je uvnitř určitého objemu, můžete odhadnout množství přítomné skryté hmoty.“

Ačkoliv skrytá hmota není pozorovatelná, je považována za základní gravitační „kostru“, ve které jsou hvězdy a galaxie zabudovány. Pochopení problematiky skryté hmoty může poskytnout vodítko, jak byly velké struktury (jako jsou galaxie a kupy galaxií) před miliardami roků vytvořeny.

Výzkum pomocí HST ukázal, že většina kulových hvězdokup v kupě galaxií Abell 1689 se zformovala v blízkosti centra galaktické kupy, kde je soustředěno nejvíce skryté hmoty. Množství kulových hvězdokup podle HST klesá se zvětšující se vzdáleností od centra kupy, což odpovídá pozorovanému poklesu množství skryté hmoty.

„Kulové hvězdokupy jsou pozůstatky z nejranějšího období utváření kupy galaxií Abell 1689. Naše práce ukázala, že byly velmi efektivní při formování v hustých oblastech skryté hmoty poblíž středu galaktické kupy,“ říká John Blakeslee, Dominion Astrophysical Observatory. „Naše objevy jsou v souladu s výzkumem kulových hvězdokup v ostatních kupách galaxií, avšak posouvají naše znalosti i do oblastí s vyšší hustotou skryté hmoty.“

K pohledu hluboko do srdce kupy galaxií Abell 1689 byla použita kamera Advanced Camera for Surveys (ACS) na palubě HST. Podařilo se detekovat viditelné světlo přicházející z 10 000 kulových hvězdokup, z nichž některé byly slabší než 29. magnituda. Na základě tohoto počtu John Blakeslee a jeho spolupracovníci odhadli, že v prostoru o průměru 2,4 miliónu světelných roků může být shromážděno více než 160 000 kulových hvězdokup. „I kdybychom se dívali hluboko do centra kupy, viděli bychom pouze ty nejjasnější kulové hvězdokupy, a pouze v blízkosti středu kupy Abell 1689, kam směřoval pohled Hubblova kosmického dalekohledu,“ dodává John Blakeslee.

Jasnost většiny kulových hvězdokup je odhadována na 31. magnitudu. To už je mimo dosah HST, avšak ne pro připravovaný kosmický dalekohled James Webb Space Telescope (JWST), který bude pracovat v oboru infračerveného záření a bude schopen pozorovat mnohem více kulových hvězdokup. Jeho start je naplánován na rok 2018.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2013/36/full/

autor: František Martinek