Velké množství trpasličích galaxií objeveno v raném vesmíru

Tým vědců pod vedením University of California, Riverside objevil velkou populaci vzdálených trpasličích galaxií, které by mohly odhalit důležité detaily o produktivním období vzniku hvězd ve vesmíru v období před miliardami roků. Objev nedávno publikovaný v časopise The Astrophysical Journal posiluje naše rostoucí znalosti o trpasličích galaxiích – nejmenších a nejméně zářivých galaxiích ve vesmíru. I když jsou velmi malé, jsou nesmírně důležité pro pochopení historie vesmíru.

Má se za to, že trpasličí galaxie hrály významnou roli v průběhu tzv. éry reionizace při přetváření raného vesmíru z temného, neutrálního a neprůhledného na vesmír, který je zářivý, ionizovaný a průhledný. Navzdory své důležitosti zůstaly vzdálené trpasličí galaxie těžko postižitelné, protože jsou mimořádně slabé a dokonce i mimo dosah nejlepších dalekohledů. To znamená, že současný obraz raného vesmíru není kompletní.

Nicméně existuje možnost překonání tohoto omezení. Jak předpovídá Einsteinova obecná teorie relativity, hmotné objekty, jako například galaxie nacházející se podél linie pohledu k dalšímu vzdálenému objektu, mohou působit jako přírodní čočky zesilující světlo, přicházející z jiného velmi vzdáleného zdroje. Jev známý jako gravitační čočka způsobuje, že vzdálený objekt se jeví mnohem jasnější a větší. Z tohoto důvodu tyto „přírodní dalekohledy“ umožňují objevit jinak nepozorovatelné vzdálené galaxie.

Jako důkaz představil tuto koncepci tým astronomů z University of California, Riverside včetně Briana Siany, asistenta profesora na University of California, Riverside´s Department of Physics and Astronomy, který je hlavním vědeckým pracovníkem pozorovacích programů zaměřených na kupy galaxií, které vyvolávají afekt gravitační čočky a umožňují zahlédnout velkou populaci vzdálených trpasličích galaxií.

Vědecký tým použil kameru Wide Field Camera 3 (WFC-3) na palubě Hubbleova kosmického dalekohledu HST k pořízení „hlubokých“ snímků tří galaktických kup. Objevil při tom velkou populaci vzdálených trpasličích galaxií z doby, kdy stáří vesmíru bylo mezi dvěma až šesti miliardami roků. Tento kosmický věk je rozhodující jako nejproduktivnější období pro vývoj vesmíru.

Kromě toho vědecký tým využil přednosti spektroskopických dat ze spektrografu Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE) na W. M. Keck Observatory k potvrzení toho, že tyto galaxie náleží do významné kosmické periody. Trpasličí galaxie jsou 10× až 100× slabší než galaxie, které byly dříve pozorovány v tomto období vývoje vesmíru. Třebaže jsou tyto galaxie velmi slabé, jsou mnohem četnější než jejich jasnější protějšky.

Nová studie názorně ukazuje, že počet trpasličích galaxií vyvíjejících se v průběhu tohoto časově důležitého období vývoje vesmíru je v raném období mnohem četnější. Proto se astronomové domnívají, že tato populace trpasličích galaxií tvoří nejpočetnější galaxie ve vesmíru známé z období tohoto časového úseku.

Navzdory své minimální jasnosti tyto trpasličí galaxie produkují více než polovinu ultrafialového záření vznikajícího v této etapě vývoje vesmíru. Protože je ultrafialové záření produkováno mladými horkými hvězdami, obsahují trpasličí galaxie podstatnou část nově zrozených hvězd právě v tomto období.

Nové závěry naznačují, že trpasličí galaxie hrály význačnou roli v období éry reionizace. Budou prvořadým cílem pro příští generace kosmických dalekohledů, zejména pro James Webb Space Telescope (JWST), jehož start je naplánován na říjen 2018.

Zdroj: http://phys.org/news/2016-11-large-dwarf-galaxies-early-universe.html

autor: František Martinek