Vzdálená srážka odhalila tajemství vývoje galaxií

Velmi vzácné splynutí dvou velkých galaxií bylo zaznamenáno na snímku pořízeném pomocí kosmické observatoře Herschel Space Observatory, kterou provozuje Evropská kosmická agentura ESA. K objevu přispěla rovněž NASA.

Následná pozorování několika pozemními i kosmickými dalekohledy včetně Hubblova kosmického dalekohledu HST a Spitzerova kosmického dalekohledu SST odhalila příběh dvou vzdálených galaxií, které se srazily a navzájem propletly, což vedlo k velmi intenzívní tvorbě nových hvězd. Nakonec obě galaxie splynou a vytvoří jednu obří eliptickou galaxii.

Objev pomůže vysvětlit jednu astronomickou záhadu. Když byl vesmír starý asi 3 až 4 miliardy roků, byl zaplněn velkými načervenalými galaxiemi eliptických tvarů, obsahujícími převážně staré hvězdy. Astronomové se zajímali o to, zda tyto galaxie byly vytvořeny pozvolna v průběhu času v důsledku „pojídání“ menších galaxií, a nebo vznikaly mnohem rychleji v důsledku mohutných srážek dvou velkých galaxií.

Nová zjištění naznačují, že za vznik obřích eliptických galaxií jsou zodpovědné mohutné srážky. „Sledovali jsme ranou fázi života takovýchto galaxií po vzájemné srážce – nástup aktivity tvorby hvězd, která netrvala příliš dlouho,“ říká Hai Fu (University of California, Irvine), hlavní autor článku popisujícího výsledky pozorování. Článek byl publikován 22. 5. 2013 v časopise Nature.

„Tyto splývající galaxie obdařené explodující tvorbou nových hvězd byly zcela ukryty v oblacích prachu,“ říká spoluautorka článku Asantha Cooray (University of California, Irvine). „Bez detektorů infračerveného záření Herschelovy kosmické observatoře bychom nebyli schopni proniknout pohledem skrz oblaka prachu a podívat se na ukryté místo činu.“

Kosmická observatoř Herschel, která pracovala téměř 4 roky, byla zkonstruována za účelem pozorování delších vlnových délek infračerveného záření. Jak bylo očekáváno, nedávno družice vypotřebovala zásoby kapalné chladící látky potřebné k ochlazování citlivých detektorů infračerveného záření. Zatímco její kosmická mise již skončila, astronomové stále ještě zpracovávají získaná data a očekávají další objevy.

V rámci nového výzkumu byl Herschelův kosmický dalekohled použit k zaznamenání kolidujících galaxií s označením HXMM01, které jsou od Země vzdáleny přibližně 11 miliard světelných roků. K jejich srážce došlo v době, kdy vesmír byl starý zhruba 3 miliardy roků. Nejprve astronomové předpokládali, že zde dvě galaxie vytvořily efekt gravitační čočky a vytvořily obraz představující jednu galaxii. Takovéto čočkující galaxie jsou v astronomii docela známé. Jejich vliv se projevuje tehdy, když gravitace galaxie v popředí zakřiví a zesílí světlo mnohem vzdálenějšího objektu. Po důkladném výzkumu si astronomové uvědomili, že zde ve skutečnosti pozorují splynutí dvou galaxií.

Další výzkum odhalil, že splývající galaxie produkují v průměru 2 000 hvězd ročně. Pro srovnání, v naší Galaxii se podle odhadu „vylíhnou“ dvě až tři nové hvězdy ročně. Celkový počet hvězd v obou kolidujících galaxiích dosahuje zhruba čísla 400 miliard.

Srážky galaxií jsou ve vesmíru docela běžné, avšak právě tato událost je mimořádná, protože velká srážka v tak vzdáleném časovém období vytváří bohaté zásoby plynů a rodících se hvězd.

Výsledky budou mít dopad na mnohem populárnější modely vysvětlující vznik největších galaxií ve vesmíru v důsledku „pojídání“ malých galaxií. Místo toho udělaly svou práci obří srážky velkých galaxií.

Většinu velkých galaxií můžeme rozdělit do dvou kategorií: spirální jako je naše Galaxie (Mléčná dráha), které obsahují dostatečné množství plynů a aktivně vytvářejí nové hvězdy; do druhé skupiny patří na plyn chudé eliptické galaxie, které obsahují populaci starých chladných červených hvězd a vykazují omezený vznik hvězd nových.

Zdroj: http://www.nasa.gov/mission_pages/herschel/news/herschel20130522.html a http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Herschel/

autor: František Martinek