HST odhalil záhadu Magellanových proudů

Astronomové použili Hubblův kosmický dalekohled HST k vyřešení 40 let staré záhady původu tzv. Magellanova proudu, což je dlouhý proud plynu obepínající téměř z poloviny naši Galaxii. V čelní oblasti tohoto plynného proudu se nacházejí Velký a Malý Magellanův oblak – dvě trpasličí galaxie obíhající kolem Mléčné dráhy.

Od jeho objevu při pozorování v oboru rádiového záření počátkem 70. let minulého století se astronomové zajímají o to, zda plyny pocházejí z jedné či z obou satelitních galaxií. Nová pozorování z HST nyní odhalila, že většina plynů byla „vytažena“ z Malého Magellanova (SMC) oblaku asi před 2 miliardami roků a druhou oblastí původu plynů z nedávné doby je Velký Magellanův oblak (LMC).

Skupina astronomů, jejichž vedoucím byl Andrew J. Fox (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland a European Space Agency) určila zdroj plynného filamentu pomocí přístroje Cosmic Origins Spectrograph (COS) na palubě HST, kterým uskutečnili měření obsahu těžkých prvků, jako je například kyslík a síra v šesti regionech podél Magellanova proudu. Přístroj COS pozoroval vzdálené kvasary, jejichž světlo procházelo skrz plynný proud a který detekoval tyto prvky na základě pohlceného ultrafialového záření. Kvasary jsou mimořádně jasná jádra aktivních galaxií.

Andrew J. Fox a jeho spolupracovníci objevili malé množství kyslíku a síry uvnitř celého proudu, odpovídající úrovni v Malém Magellanově oblaku zhruba před dvěma miliardami roků, kdy zřejmě došlo ke vzniku pozorovaného plynného proudu.

K překvapení astronomů byla objevena mnohem vyšší hladina obsahu síry v oblastech blízko Magellanových oblaků. „Nalézali jsme stejné množství těžších prvků ve studovaném proudu a teprve v blízkosti Magellanových oblaků se jejich četnost zvýšila,“ říká Andrew J. Fox. „Tato čelní oblast proudu má velmi podobné složení jako Velký Magellanův oblak, z čehož vyplývá, že byl vytržen z této galaxie teprve nedávno."

Tento objev nebyl očekáván a astronomům přidělal vrásky na čele, protože počítačové modely původu plynného proudu předpovídaly, že tyto plyny pocházejí výhradně z Malého Magellanova oblaku, který má slabší gravitaci než jeho mnohem hmotnější sourozenec.

„Pouze Hubblův kosmický dalekohled byl schopen změřit obsah těžších prvků,“ vysvětluje Andrew J. Fox. „Měření jsme museli uskutečnit z kosmického prostoru, protože je nutné studovat absorpční čáry v oboru ultrafialového záření, které zemská atmosféra pohlcuje.“

„Zajímavé je i to, že všechny ostatní blízké satelitní galaxie již ztratily svůj plyn,“ říká Andrew J. Fox. „Magellanova oblaka byla schopna si udržet zásoby plynu, přičemž v nich stále probíhá tvorba nových hvězd, protože mají mnohem větší hmotnost než ostatní satelitní galaxie. Avšak když se obě oblaka přiblížila k Mléčné dráze, pocítila její silnou gravitaci a také se potkala s tzv. halo horkého plynu obklopujícím naši Galaxii, který na ně rovněž působil. Tento proces společně s gravitačním působením mezi oběma trpasličími galaxiemi nakonec vedl k vytvoření pozorovaného plynného proudu. Vidíme zde plyny vytržené z Magellanových oblaků, jak proudí směrem k naší Galaxii.“

Nakonec tento proud plynu může obohatit galaktický disk Mléčné dráhy a zásobit jej materiálem pro vznik nových hvězd. Tato infuze čerstvého plynu je součástí procesů, které spouštějí tvorbu nových hvězd v Galaxii. Astronomové chtějí poznat původ tohoto nevyzpytatelného proudu plynu, aby mohli plně pochopit procesy vzniku nových hvězd v galaxiích.

„Chceme porozumět tomu, jak naše Galaxie doslova ukradla plyn z malých galaxií a který nyní míří k nám a může být využit pro zrod nových hvězd,“ vysvětluje Andrew J. Fox. „Zdá se pravděpodobné, že se jedná o občasný proces. Není to plynulý proces, kdy pomalý proud plynu přichází nepřetržitě. Místo toho do naší Galaxie jednou za čas vnikne velký oblak plynu. Ukázali jsme, z které z nich pochází plyn, který se nakonec stane součástí naší Galaxie.“

Závěry pozorování byly publikovány 1. srpna 2013 v časopise The Astrophysical Journal.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2013/27/full/

autor: František Martinek