Nejhustější galaxie v blízkém vesmíru

Astronomové pravděpodobně objevili nejhustější galaxii v blízké části vesmíru. Tento neobvyklý a velmi hustý objekt s nadprůměrným počtem hvězd poskytuje astronomům indicie, jakou měla galaxie netušenou minulost a jak zapadla do řetězce galaktického vývoje.

Galaxie pojmenovaná M60-UCD1 patří k typu „ultra-kompaktních trpasličích galaxií“. Byla objevena pomocí Hubblova kosmického dalekohledu HST (NASA) a následná pozorování byla uskutečněna pomocí další velké kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory a některých pozemních optických dalekohledů.

Pozorování uskutečněná pomocí dalekohledů observatoře W. M. Keck Observatory na vrcholu Mauna Kea (Havajské ostrovy) ji charakterizují jako nejsvítivější známou galaxii tohoto typu, a také jednu z nejhmotnějších – její hmotnost se odhaduje na 200 miliónů hmotností Slunce.

Co dělá galaxii M60-UCD1 tak pozoruhodnou, je skutečnost, že přibližně polovina její hmotnosti se nachází uvnitř poloměru pouhých 80 světelných roků. Díky tomu je zde hustota hvězd asi 15 000krát vyšší než uvnitř naší Galaxie, v místě, kde se nachází Sluneční soustava. V galaxii M60-UCD1 tak jsou hvězdy 25krát blíže k sobě než v okolí Slunce.

„Cestování od jedné hvězdy ke druhé bude v galaxii M60-UCD1 mnohem snadnější než v naší Galaxii,“ říká Jay Strader (Michigan State University, Lansing), hlavní autor článku popisujícího tento objev. „Avšak při využití současných pozemských technologií by to i tak trvalo stovky let.“

Dalekohled Multiple Mirror Telescope v Arizoně s objektivem o průměru 6,5 m byl použit ke studiu množství chemických prvků těžších než vodík a hélium ve hvězdách, které tvoří galaxii M60-UCD1. Zjištěné hodnoty jsou velmi podobné složení Slunce.

„Hojnost těžkých prvků v této galaxii vytváří vhodné podmínky pro vznik planet, a případně i pro vznik života,“ dodává spoluautor studie Anil Seth (University of Utah).

Dalším zajímavým aspektem galaxie M60-UCD1 je skutečnost, že astronomická družice Chandra X-ray Observatory odhalila v jádru galaxie jasné zdroje rentgenového záření. Jedním z možných vysvětlení je přítomnost obří černé díry o hmotnosti 10 miliónů Sluncí (hmotnost černé díry v naší Galaxii se odhaduje na 4 milióny Sluncí).

Astronomové se pokoušeli určit, jestli se galaxie M60-UCD1 a další mimořádně kompaktní trpasličí galaxie zrodily buď jako přehuštěné kulové hvězdokupy nebo zda se jedná o galaxie, které jsou menší, protože ztratily část hvězd. Velké černé díry nebyly v kulových hvězdokupách objeveny, takže pokud zdroje rentgenového záření vznikají zásluhou hmotných černých děr, s největší pravděpodobností tyto hvězdné ostrovy vznikly v důsledku kolize dvou či více blízkých galaxií. Výsledná hmotnost galaxie a množství těžších prvků (ve shodě se Sluncem) vede k představě, že galaxie M60-UCD1 je pozůstatkem mnohem větší galaxie.

„Domníváme se, že téměř všechny hvězdy z okrajových oblastí galaxie M60-UCD1 byly kdysi odtrženy pryč mnohem větší galaxií,“ doplňuje spoluautor objevu Duncan Forbes (Swinburne University, Austrálie). „Díky tomu zůstalo pouze původní jádro bývalé galaxie a poněkud přerostlá černá díra v jejím středu.“

Pokud tento proces „krádeže“ skutečně nastal, pak lze předpokládat, že původní hmotnost galaxie byla 50krát až 200krát vyšší než současný stav. Z toho vyplývá, že poměr hmotnosti přítomné černé díry vůči původní hmotnosti galaxie je spíše podobný situaci v naší Galaxii i ve většině ostatních známých galaxií. Je rovněž pravděpodobné, že tato ztráta hmoty nastala již dávno a že galaxie M60-UCD1 setrvává na současné velikosti již několik miliard roků. Astronomové odhadují, že stáří galaxie M60-UCD1 je přibližně 10 miliard roků.

Hustota hvězd v galaxii je tak vysoká, že astronomové neočekávají objev vlivu skryté hmoty na pohyb hvězd. Nicméně se předpokládá, že takovéto galaxie pravděpodobně určité množství skryté hmoty obsahují. Pokud tomu tak je, pak jsou velmi důležité pro uskutečnění srovnávacích počítačových simulací vzniku galaxií, z nichž vyplývá větší počet shluků skryté hmoty, než je doposud pozorováno.

Galaxie M60-UCD1 se nachází poblíž velmi hmotné eliptické galaxie NGC 4649 (rovněž označované jako M 60 – viz úvodní fotografie), která je od Země vzdálená 60 miliónů světelných roků.

Zdroj: http://chandra.harvard.edu/press/13_releases/press_092413.html

autor: František Martinek