Nový výzkum poskytuje jasnější obrázek o vývoji galaxií v raném vesmíru

Mezinárodní tým astronomů zhotovil teplotní mapu pro kosmický prach vířící v jedné z nejstarších spirálních galaxií ve vesmíru, která nabízí nový pohled na rychlost růstu galaxie. Doposud byli vědci schopni měřit teplotu většiny vzdálených galaxií pouze v širších dimenzích, aniž by ukázali, jak se teploty v jednotlivých oblastech liší.

Tento výzkum, popsaný v článku nedávno publikovaném v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), odhaluje jasné důkazy o změnách teploty ve vzdálené galaxii. To naznačuje existenci dvou jedinečných zdrojů tepla – gigantické černé díry v jádru galaxie a tepla generovaného nově vzniklými hvězdami v okolním rotujícím disku.

„Teplota prachu galaxie se může značně lišit podle toho, ve které oblasti se nachází,“ říká Takafumi Tsukui z Australské národní univerzity (ANU) v Canbeře, hlavní autor článku. „Ale většina měření teploty prachu pro vzdálené galaxie existovala v minulosti pro galaxie jako celek, a to kvůli omezenému rozlišení přístrojů.“

„Dokázali jsme změřit teplotu podle regionů, abychom mohli určit, kolik tepla pochází z jednotlivých zdrojů. Dříve bylo takové mapování většinou omezeno na blízké galaxie.“

Výzkum odhaluje jasný rozdíl mezi teplým prachem v centrální oblasti – kde teplo pochází ze supermasivní černé díry v galaxii – a chladnějším prachem ve vnější oblasti, který je pravděpodobně zahříván tvorbou nových hvězd.

Většina galaxií má ve středu supermasivní černou díru, o které se předpokládá, že roste zároveň s galaxií. Když plyn padá do černé díry, je zahříván srážkami rychle se pohybujících částic v blízkosti černé díry a někdy svítí jasněji než samotné hvězdné těleso galaxie.

„Zahřívací energie z černé díry odráží množství plynu, který je do ní přiváděn, a tedy rychlost růstu černé díry, zatímco tepelná energie z tvorby hvězd odráží počet hvězd nově vznikajících v galaxii – rychlost růstu galaxie,“ říká Takafumi Tsukui. „Tento objev poskytuje jasnější obrázek o tom, jak se galaxie a centrální masivní černé díry formují a rostou v raném vesmíru.“

Současný výzkum byl umožněn díky radioteleskopu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), který provozuje Evropská jižní observatoř (ESO) v Chile.

„Tato studie demonstruje schopnost podrobného mapování dalekohledem ALMA provozovaného ESO,“ řekla ředitelka Astro3D profesorka Emma Ryan-Weber. „ALMA je nejvýkonnější pole radioteleskopů pro měření milimetrového a submilimetrového záření. Je neuvěřitelné, že se ALMA dokáže podívat na 12 miliard let starou galaxii a rozdělit snímek na dvě složky – jednu z prachu zahřátého z centrální supermasivní díry a druhou z prachu ve vnější části hostitelské galaxie.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/new-discovery-provides-a-clearer-picture-of-how-galaxies-form-and-grow-in-the-early-universe/

autor: František Martinek