Mléčná dráha má překroucený galaktický disk

Disk složený z hvězd u naší Galaxie – Mléčné dráhy – by měl být do určité míry stabilní a plochý. Místo toho je ve větších vzdálenostech od centra deformovaný a zprohýbaný. Vyplývá to z pozorování astronomů National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC). Z velké vzdálenosti vypadá galaxie jako tenký disk hvězd, které oběhnou kolem centrální části jednou za několik stovek miliónů roků. Stovky miliard hvězd společně s obrovským množstvím temné hmoty poskytují gravitační „pojivo“, které všechny hvězdy drží pohromadě.

Avšak vliv gravitace slábne s rostoucí vzdáleností od centrální oblasti Mléčné dráhy, kde se nachází superhmotná černá díra o hmotnosti 4 miliónů hmotností Slunce. Ve vzdáleném vnějším galaktickém disku tvoří většinu hmoty disku naší Galaxie atomy vodíku, které zde již nejsou omezeny na tenkou rovinu, ale dodávají disku deformovaný vzhled podoby písmene S.

„Je velmi obtížné určit vzdálenosti od Slunce ke vzdáleným částem vnějšího plynného disku Mléčné dráhy bez toho, aniž abychom měli jasnou představu o tom, jak disk ve skutečnosti vypadá,“ říká Chen Xiaodian, vědecký pracovník NAOC a hlavní autor článku publikovaného 4. 2. 2019 v časopise Nature Astronomy. „Nicméně nedávno jsme publikovali katalog dobře fungujících proměnných hvězd označovaných jako cefeidy, jejichž vzdálenosti mohou být určeny s přesností 3 až 5 %.“ Tato databáze umožnila astronomům vytvořit první přesný trojrozměrný obraz Mléčné dráhy včetně vzdálených vnějších oblastí.

Klasické cefeidy jsou mladé hvězdy, které jsou zhruba 4× až 20× hmotnější než Slunce a více než 100 000× jasnější. Takto vysoké hvězdné hmotnosti naznačují, že žijí poměrně rychle a umírají již v mladém věku. Velmi rychle spalují palivo ve svém nitru, v některých případech i za dobu pouhých několika miliónů roků. Vykazují přitom pulzace v trvání dnů či měsíců, které pozorujeme jako změny jejich jasnosti. Na základě kombinace pozorované periody pulzace můžeme určit jejich skutečnou jasnost a z pozorované zdánlivé jasnosti velmi spolehlivě vypočítáme jejich vzdálenost.

„Poněkud nás překvapilo, když jsme zjistili, že trojrozměrné vyobrazení souboru 1 339 cefeid a plyny v disku Mléčné dráhy se vyskytují navzájem velmi blízko sebe. To otevírá nový pohled na vznik naší domovské Galaxie,“ říká Richard de Grijs z Macquarie University in Sydney, Austrálie a spoluautor článku. „Snad ještě důležitější je zjištění, že disk je ve vnějších oblastech Mléčné dráhy deformován do podoby písmene S a je překroucený do tvaru spirály.“

To astronomům připomnělo dřívější pozorování desítek jiných galaxií, které rovněž vykazují stejně progresivně pokroucené disky do tvaru spirály. „Spojením našich poznatků s těmito dřívějšími pozorováními jsme dospěli k závěru, že deformovaný tvar naší Galaxie je s největší pravděpodobností způsoben gravitačním vlivem hmotného vnitřního disku,“ říká Liu Chao, vědecká pracovnice a spoluautorka článku.

„Tato nová morfologie poskytuje zásadní aktualizovanou mapu ke studiu pohybu hvězd v naší Galaxii a původu disku Mléčné dráhy,“ říká Deng Licai, vedoucí pracovník NAOC a spoluautor článku.

Zdroj: https://phys.org/news/2019-02-milky-warped.html a https://scitechdaily.com/astronomers-reveal-a-warped-and-twisted-milky-way/

autor: František Martinek