Přízračný most ukradených hvězd odhaluje galaktické přetahování

V rámci předběžného náhledu na pozorování, která budou pravidelně provádět astronomové prostřednictvím observatoře Vera C. Rubin, objevili důkazy naznačující, že dochází ke splynutí galaxií, což je u blízkých (z astronomického hlediska) galaxií první případ svého druhu.

Slabá záře jednotlivých hvězd mezi dvěma jasnými galaxiemi naznačuje, že galaxie se aktivně spojují s galaxiemi v kupě, které je obklopují. Snímek byl sestaven z celkem 28 hodin pozorování pomocí 570megapixelové kamery Dark Energy Camera, která je instalována na dalekohledu Víctor M. Blanco o průměru 4 m americké Národní vědecké nadace na observatoři Cerro Tololo Inter-American Observatory, což je program NCF NOIRLab.

Použitím jednoho z nejdetailnějších pozorování, které kdy bylo provedeno v kupě galaxií vzdálené 700 milionů světelných let od Země, astronomové zachytili slabou záři „zbloudilých“ hvězd, které byly vytrženy ze své domovské galaxie a pohlceny do jiné. „Most“ difúzního světla – táhnoucí se zhruba milion světelných let mezi dvěma galaxiemi v kupě galaxií Abell 3667 – je prvním přímým důkazem, že dvě nejjasnější galaxie v kupě aktivně splývají.

Objev také naznačuje, říkají vědci, že Abell 3667 se zformovala ze dvou menších kup galaxií, které se spojily asi před miliardou let.

„Je to poprvé, co byl útvar takového rozsahu a velikosti nalezen v kupě galaxií,“ říká Anthony Englert, Ph.D. student na Brown University a hlavní autor studie popisující objev. „Věděli jsme, že je možné, aby se takový most vytvořil mezi dvěma galaxiemi, ale dosud to nebylo nikde zdokumentováno. Bylo pro nás obrovským překvapením, že jsme byli schopni zobrazit tak slabý útvar.“

Nové snímky kupy galaxií Abell 3667 byly pořízeny pomocí kamery DECam (Dark Energy Camera) instalované na dalekohled Víctor M. Blanco na observatoři Cerro Tololo Inter-American Observatory v Chile. Englert a jeho dva kolegové – Ian Dell'Antonio, profesor fyziky na Brownově univerzitě, a Mireia Montesová, výzkumná pracovnice na Institutu kosmických věd v Barceloně, Španělsko – dali dohromady rekordních 28 hodin pozorování pořízených v průběhu několika let přístrojem DECam. Objev byl publikován v časopise Astrophysical Journal.

„Vzhledem k tomu, že dalekohled Víctor M. Blanco snímkoval pomocí DECam v posledních deseti letech, je k dispozici spousta archivních dat,“ řekl Englert. „Byla to jen šťastná náhoda, že kupu Abell 3667 v průběhu let vyfotografovalo tolik lidí a my jsme byli schopni všechna tato pozorování poskládat dohromady.“

Právě tento rozsáhlý pozorovací čas umožnil zobrazit slabé světlo zbloudilých hvězd uvnitř kupy galaxií. Tento typ difúzního světla, známý jako interclusterové světlo (ICL – intracluster light), nabízí pokladnici informací o historii kupy galaxií Abell 3667 a gravitačním tanci jejích galaxií.

Ke splynutí odhalenému touto studií dochází mezi dvěma nejjasnějšími galaxiemi v kupě (BCG – brightest cluster galaxy). BCG1, označená na obrázku jako IC 4965, přitahuje hvězdy z BCG2, označené LEDA 64210. Difúzní záře mezi těmito dvěma galaxiemi je právě světlem zbloudilých hvězd.

ICL pořízené Englertem a jeho kolegy odhalilo zvláštní typ galaktického splynutí, které se odehrává v kupě Abell 3667. Za normálních okolností, říká Englert, ke splynutí, která zahrnují největší galaxii v kupě, označovanou jako nejjasnější galaxie v kupě neboli BCG, dochází postupně, když „krade“ hvězdy z mnoha menších galaxií, které ji obklopují. Tento nový výzkum však ukazuje, že v tomto případě se děje něco jiného. Abell 3667 se ve skutečnosti skládá ze dvou kup galaxií, z nichž každá má svoji vlastní BCG, které se nyní spojují. Můstek ICL objevený vědci naznačuje, že větší BCG krade hvězdy té menší – což je událost známá jako rychlé nebo agresivní splynutí. Jak se obě BCG spojují, tak se spojují i menší galaxie, které je obklopují, což z Abell 3667 dělá produkt dvou slučujících se galaktických kup. Data z rentgenových a rádiových pozorování naznačují rychlé splynutí galaxií v kupě Abell 3667, ale toto je první optický důkaz, který to potvrzuje.

Objevení světla uvnitř kupy na těchto nových snímcích nabízí vzrušující náhled na to, co přijde, až bude observatoř Vera C. Rubin plně funkční koncem tohoto nebo začátkem příštího roku. Pomocí dalekohledu dvakrát většího než Blanco a největší kamery, která kdy byla postavena, bude dalekohled provádět desetileté skenování hluboko do celé jižní oblohy, což je projekt nazvaný Legacy Survey of Space and Time (LSST).

„Dalekohled Vera C. Rubin bude schopen zobrazit ICL v podstatě stejným způsobem, jako jsme to udělali my tady, ale udělá to pro každou lokální kupu galaxií na jižní obloze,“ řekl Englert. „To, co jsme udělali, je jen malý střípek toho, co bude dalekohled Vera C. Rubin schopen udělat. Opravdu to otevře studium ICL dokořán.“

To bude vědecká bonanza pro astronomy a astrofyziky. Kromě odhalení historie kup galaxií má ICL také vodítka k některým z nejzákladnějších záhad vesmíru, zejména temné hmotě – záhadné, neviditelné látce, o které se předpokládá, že je zodpovědná za většinu hmoty vesmíru.

„ICL je pro kosmologii záležitost docela důležitá,“ řekl Dell'Antonio. „Rozložení tohoto světla by mělo odrážet rozložení temné hmoty, takže poskytuje nepřímý způsob, jak temnou hmotu 'vidět'.“

Zdroj: https://www.brown.edu/news/2025-08-05/galaxy-merger a https://scitechdaily.com/a-ghostly-bridge-of-stolen-stars-reveals-galactic-tug-of-war/

autor: František Martinek