13 May

Mimoriadne kompaktné galaxie v mladom vesmíre

Dátum: 13.05.2008
Kategória: Zo sveta
Astronómovia pozorujúci galaxie vo vzdialených oblastiach vesmíru získali zaujímavé údaje, keď objavili 9 veľmi mladých a kompaktných galaxií, ktorých hmotnosti boli určené na 200 miliárd hmotností Slnka. Tieto galaxie, každá s priemerom len 5000 svetelných rokov, majú iba zlomok rozmeru dnešných „dospelých" galaxií, avšak obsahujú približne rovnaké množstvo hviezd. Každá z týchto galaxií by sa mohla nachádzať vnútri centrálnej výdute napríklad našej Galaxie. Astronómovia použili na pozorovanie galaxií v stave, v akom existovali pred 11 miliardami rokov, teda v čase, keď mal vesmír len necelé 3 miliardy rokov, Hubblov kozmický ďalekohľad HST na obežnej dráhe okolo Zeme a Keckov ďalekohľad s priemerom 10 m na Mauna Kea na Havaji. „Pozorované kompaktné galaxie sú doposiaľ záhadou," hovorí Pieter G. van Dokkum (Yale University, New Haven), ktorý je hlavným autorom tejto štúdie. „V týchto vzdialenostiach neboli zatiaľ nikdy pozorované žiadne hmotné galaxie, ktoré by boli tak kompaktné. Nie je celkom jasné, ako mohli vyrásť do veľkých galaxií, ktoré môžeme pozorovať v súčasnej dobe. Za uplynulých 11 miliárd rokov by sa museli veľmi zmeniť, aby sa ich priemer zväčšil 5 krát. Mohli sa zväčšiť napríklad pri zrážkach s inými galaxiami, avšak tieto zrážky nedávajú odpovede na všetky otázky." Na určenie veľkosti galaxií použili astronómovia kameru NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) na palube HST. Pozorovania pomocou Keckovho ďalekohľadu boli uskutočnené s použitím systému adaptívnej optiky, keď bol mnohokrát za sekundu zisťovaný stav zemskej atmosféry pomocou výkonného laseru (a ním vytvorenej umelej hviezdy) a systém adaptívnej optiky vykonal definitívne zaostrenie optickej sústavy ďalekohľadu. „Len pomocou HST a Keckovho ďalekohľadu môžeme zistiť veľkosti galaxií, pretože sú veľmi malé a nachádzajú sa veľmi ďaleko," vysvetľuje Dokkum. „Na predchádzajúcich snímkach z HST, označovaných ako Hubble Deep Field (HDF - Hubblovo hlboké pole), astronómovia zistili, že galaxie so vznikajúcimi hviezdami sú veľmi malé," hovorí Marijn Franx (Leiden University, Holandsko). „Avšak tieto galaxie majú tiež veľmi malú hmotnosť, ktorá je mnohonásobne menšia než hmotnosť našej Galaxie. Náš nový výskum, ktorý sa zameral na oveľa väčšiu oblasť než v prípade HDF, na naše prekvapenie ukázal, že galaxie s rovnakou hmotnosťou ako naša Mliečna cesta boli v minulosti mnohonásobne menšie." Mimoriadne husté galaxie môžu zahŕňať až polovicu všetkých galaxií týchto hmotností, vzniknutých v čase pred 11 miliardami rokov, ktoré sa stali základnými stavebnými blokmi dnešných veľkých galaxií. Aspoň sa tak domnieva Pieter van Dokkum. Ako mohli tieto husté a malé galaxie vzniknúť? Jedna z možností, podľa van Dokkuma, zahŕňa interakciu tmavej hmoty a plynného vodíka v mladom vesmíre. Tmavá hmota je neviditeľná forma hmoty predstavujúca veľkú časť hmotnosti vesmíru. Krátko po Veľkom tresku (Big Bang) obsahoval vesmír rôzne veľké oblasti tmavej hmoty. Plynný vodík bol tak uväznený v ostrovčekoch neviditeľnej hmoty a začal rýchlo krúžiť v gravitačnom víre tmavej hmoty, pričom dochádzalo k prudkému vzniku hviezd. Na základe hmotností galaxií, ktoré boli určené z ich farby, astronómovia odhadli, že hviezdy obiehajú okolo stredov týchto galaxií rýchlosťou približne 400 až 500 km/s. Oproti tomu hviezdy v súčasných galaxiách obiehajú približne polovičnou rýchlosťou, pretože dnešné galaxie sú oveľa väčšie a rotujú veľmi pomaly v porovnaní s kompaktnými galaxiami. Takéto galaxie sú ideálnym cieľom pre kameru WFC-3 (Wide Field Camera-3), ktorá bude nainštalovaná na HST pri nasledujúcej (a poslednej) servisnej misii raketoplánu koncom tohto roka. „Dúfame, že sa nám pomocou kamery WFC-3 podarí objaviť tisíce takýchto galaxií. Snímky z HST spoločne s fotografiami získanými Keckovým ďalekohľadom vybaveným laserovým systémom adaptívnej optiky a ďalšími veľkými pozemskými ďalekohľadmi povedú k lepšiemu pochopení vývoja galaxií v rannom vesmíre," hovorí Garth Illingtworth (University of California, Santa Cruz a Lick Observatory).

RNDr. Zdeněk Komárek

porovnanie galaxiíPorovnanie veľkosti našej Galaxie a mimoriadne kompaktných galaxií, aké existovali v rannom vesmíre. Napriek tomu, že kompaktné galaxie majú v porovnaní s dnešnými galaxiami len nepatrný rozmer, obsahujú približne rovnaký počet hviezd.



pohľad z planétyPohľad z hypotetickej planéty obiehajúcej okolo jednej z veľkého počtu hviezd v kompaktnej vzdialenej mladej galaxii. Prípadní miestni obyvatelia by mohli pozorovať voľným okom 200 krát viac hviezd, než môžeme vidieť my na nočnej oblohe pri pohľade zo Zeme.

Newsletter


ksk
mksr
fond
matica_slovenska
michalovce
michalovcan
mistral
msks
noc
sobrance
akoi
hvezdaren_urbanovo
loader