Tanec trpasličích galaxií kolem Mléčné dráhy

Mezinárodní tým astronomů pod vedením výzkumníků z IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) využil data z evropské astronomické družice Gaia provozované kosmickou agenturou ESA ke změření pohybů 39 trpasličích galaxií v blízkosti naší Galaxie. Tato data poskytují informace o dynamice zkoumaných galaxií, o jejich historii a interakci s Mléčnou dráhou.

V okolí naší Galaxie se nachází velké množství malých (trpasličích) galaxií, které mohou být deset tisíckrát až miliónkrát méně svítivé než Mléčná dráha. Ve srovnání s obvyklými či obřími hvězdnými ostrovy obsahují trpasličí galaxie méně hvězd a mají tudíž nižší svítivost.

Tyto malé galaxie byly předmětem výzkumu mezinárodního týmu astronomů, jehož vedoucími byli Tobias K. Fritz a Giuseppina Battaglia z Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Díky datům pořízeným v rámci výzkumné mise evropská družice Gaia, která byla zpřístupněna astronomům v rámci druhé zprávy v dubnu 2018, byli vědci schopni změřit pohyby 39 trpasličích galaxií vymezujících jejich směry a rychlosti.

Před druhým zveřejněním dat z družice Gaia nebylo možné vykonat taková měření galaxií. Astronomové zjistili, že mnoho z nich se pohybuje v rovině známé jako rozsáhlá polární struktura. „Je již dlouho známo, že mnoho z velmi hmotných trpasličích galaxií bylo pozorováno právě v této oblasti, avšak nyní víme, že součástí tohoto uskupení může být rovněž několik méně hmotných trpasličích galaxií,“ říká Tobias K. Fritz, hlavní autor vědeckého článku.

Giuseppina Battaglia upozornila, že původ rozsáhlé polární struktury zatím není zcela vysvětlen, avšak její charakteristiky ukazují na nedokonalosti kosmologických modelů vzniku galaxií. Rovněž Velké Magellanovo mračno bylo objeveno v této rovinné struktuře, z čehož může vyplývat, že mezi nimi existuje určitá souvislost.

Členové týmu objevili na základě analýzy dat vztahujících se k pohybům, že se několik trpasličích galaxií nachází na drahách, které je přivádějí blíže k vnitřním oblastem Mléčné dráhy. Naše Galaxie uplatňuje na své trpasličí „sousedy“ svoji gravitační přitažlivost a jejich pohyb je tím ovlivňován. „To může vysvětlit pozorované vlastnosti některých galaxií, jako je například Hercules a Crater II,“ říká Tobias K. Fritz.

Na druhou stranu se tady objevuje nová otázka. „V průběhu let některé pozorované galaxie vykazovaly takové charakteristiky, které mohly být potenciálně ovlivněny slapovým působením Mléčné dráhy (například u galaxie Carina I),“ říká Giuseppina Battaglia. „Avšak jejich dráhy se nezdají být potvrzením těchto hypotéz. Možná bychom měli spíše předpokládat, že pachatelem by mohla být setkání s jinými trpasličími galaxiemi.“

Astronomové zjistili, že většina zkoumaných galaxií se nachází blízko pericentra svých drah (což je bod na dráze nejblíže středu naší Galaxie). Základem je fyzikální vysvětlení, že většinu svého času mohou trávit v okolí apocentra svých drah (nejvzdálenějšího bodu své dráhy vůči středu Mléčné dráhy), kde se pohybují nejpomaleji. „Z toho vyplývá, že může ještě existovat mnohem více trpasličích galaxií, než bylo doposud objeveno, a které se zřejmě skrývají ve větších vzdálenostech od centra Mléčné dráhy,“ dodává Tobias K. Fritz.

Trpasličí galaxie jsou kromě toho zajímavé i z hlediska jejich vlastního poznání, protože jsou jedním z několika „stopařů“ temné hmoty, které můžeme využít při studiu vnějších oblastí našeho hvězdného ostrova. Předpokládá se, že tento druh látky představuje přibližně 80 % celkové hmoty vesmíru. Nicméně nemůže být pozorována přímo a její detekce je velmi obtížná. Pohyby nebeských těles, jako jsou trpasličí galaxie, mohou být využity ke zjištění celkového množství hmoty ve vesmíru. Na základě odečtení hmoty těchto svítících objektů můžeme získat odhady množství temné hmoty. Z těchto údajů astronomové odvodili, že množství temné hmoty v naší Galaxii je poměrně vysoké: dosahuje přibližně 1,6 biliónů hmotností Slunce.

Zdroj: https://phys.org/news/2018-11-small-galaxies-milky.html

autor: František Martinek