Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Kosmický tanec vzdálených galaxií

Kosmický tanec vzdálených galaxií

Mapa vzdálených galaxií
Mapa vzdálených galaxií
Mezinárodní tým astronomů při studiu několika desítek vzdálených galaxií zjistil, že galaxie měly před 6 miliardami let stejné množství temné hmoty a hvězd, vztaženo k současnému množství hvězd v galaxiích.

Pokud se to potvrdí, tak to bude znamenat, že existuje mnohem těsnější vzájemné působení mezi temnou a normální hmotou, než se dosud myslelo. Vědci také zjistili, že až 4 z 10 galaxií se nenachází v rovnovážném stavu. Tyto výsledky vrhají nové světlo na dobu od poloviny věku vesmíru, kdy vznikaly a vyvíjely se galaxie.

"Může to znamenat, že pro formování a vývoj galaxií jsou kolize a slučování důležité", řekl François Hammer z pařížské observatoře (Observatoire de Paris, France) a jeden z vedoucích pracovníků týmu.

Vzdálené galaxie, které nyní pozorujeme, vypadají jako v době, když byl vesmír mladší. Vědci se proto snaží zjistit, jestli se tyto vzdálené galaxie vyvíjely stejně jako ty bližší. Zejména chtějí studovat význam temné hmoty v galaxiích.

"Temná hmota, která tvoří okolo 25% vesmíru, je příliš jednoduché slovo k popsání něčeho, čemu vlastně nerozumíme," řekl Hektor Flores (Observatoire de Paris, France). "Z pozorování, jak galaxie rotují, víme, že temná hmota musí být přítomna, jinak by se tyto obrovské struktury určitě rozpadly."

V sousedních galaxiích a v naší Mléčné dráze astronomové zjistili, že existuje vztah mezi množstvím temné hmoty a běžných hvězd: na každý kilogram hvězd připadá přibližně 30 kg temné hmoty. Je ale tento vztah mezi temnou a běžnou hmotou ten, který držel vesmír i v minulostí?

Toto, tak potřebné měření rychlosti v různém částech vzdálených galaxií, je poněkud záludný experiment: předchozí měření nebyla ve skutečnosti schopná prozkoumat tyto galaxie v dostačujících detailech, museli vybírat jednotlivé řezy, tzn. jediný směr napříč galaxií.

Všechno se změnilo při používání francouzského multiobjektového spektrografu GIRAFFE (Grating Instrument for Radiation Analysis with Fibre Fed Echelle), který je instalovaný na 8,2m dalekohledu Kueyen VLT (Very Large Telescope) na observatoři Paranal (Chile), která patří ESO (European Southern Observatory).

V jednom režimu (mode) označovaném jako "3-D spektroskopie" nebo "integrální pole" ("integral field"), může tento přístroj získávat současně spektra menších oblastí z rozsáhlých objektů jako jsou galaxie nebo mlhoviny. K přesnému měření vzdálených galaxií se používá 15 svazků optického vlákna, tzv. základní jednotka pole (IFU - Integral Field Units). Každá IFU je mikroskopická, nejmodernější dvojrozměrná sada čoček se štěrbinou pro rozměry hvězdného pole 3 x 2 arcsec2 (1 arcsec = 1 úhlová sekunda). Je to jako hmyzí oko s dvaceti mikročočkami a optickými vlákny, které vedou světlo ze všech bodů hvězdného pole na štěrbinu spektrografu.

"GIRAFFE na VLT je jediný přístroj na světě, který může analyzovat současně světlo přicházející z 15 galaxií a to v zorném poli skoro tak velkém jako úplněk Měsíce, " řekl Mathieu Puech (Observatoire de Paris, France). "Všechny galaxie pozorované v tomto režimu jsou rozděleny na menší oblasti a jejich spektra jsou získávána současně."

Astronomové použili GIRAFFE ke změření prostorové rychlosti u několika desítek vzdálených galaxií, což vedlo k překvapujícímu objevu, že až 40% vzdálený galaxií bylo "mimo rovnováhu" - jejich vnitřní pohyby byly velmi narušené - možná to jsou ještě následky srážek mezi galaxiemi.

Pokud se omezili pouze na galaxie, které patrně již dosáhly rovnováhy, vědci zjistili, že vztah mezi temnou hmotou a hvězdným obsahem se nezměnil během posledních 6 miliard let.

Vynikající spektrální rozlišení GIRAFFE také dovoluje poprvé studovat distribuci plynu jako funkci jeho hustoty v tak vzdálených galaxiích. Nejsenzačnějším výsledkem je proudění plynu a energie možná řízené intenzivním formováním hvězd uvnitř galaxie a obří oblastí velmi horkého plynu (HII oblast) v galaxii která je v rovnovážném stavu a produkuje množství hvězd.

"Tato technika se může používat i pro zmapování mnoha fyzikálních a chemických charakteristik vzdálených galaxií, které nám umožní podrobně studovat, jak během celého svého života shromažďovaly hmotu," řekl François Hammer. "V mnoha ohledech nám GIRAFFE a jeho režim multiintegrálního pole dává poprvé ochutnat z toho, čeho budou v budoucnosti dosahovat neobyčejně velké dalekohledy."

Obrázek: Mapa vzdálených galaxií
V prvním sloupci jsou snímky pořízené HST (Hubble Space Telescope).
V druhém sloupci je rychlostní pole získané na základě pozorování GIRAFFE: načervenalé části ukazují hmotu, která se od nás vzdaluje (vzhledem ke střední rychlosti galaxie), zatímco modré části se pohybují směrem k nám. Stupnice v km/s je vpravo.
V posledním sloupci je mapa elektronové hustoty na krychlový centimetr. První objekt odpovídá spirálové galaxii, v níž se tvoří hvězdy šílenou rychlosti (100 hmotností Slunce za rok). Elektronová hustotní mapa dovoluje astronomům lokalizovat oblast, kde vznikají hvězdy (černá oblast nalevo). Druhým objektem je galaxie, která je zjevně "z rovnováhy" a proto vykazuje velmi rozrušené rychlostní pole. Třetí objekt vykazuje proudění - hmota je vyvrhovaná kolmo ke směru pohybu galaxie.
Credit: FLAMES-GIRAFFE/VLT (ESO)

Zdroj: www.sciencedaily.com
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí




O autorovi



26. vesmírný týden 2017

26. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 26. 6. do 2. 7. 2017. Měsíc je mezi novem a první čtvrtí. Večer je vidět Jupiter a Saturn, který je potom na obloze až do svítání. Ráno je nízko na východě jasná Venuše. Aktivita Slunce je nízká. Z komet doporučujeme C/2015 V2 (Johnson). Noční svítící oblaka jsou tu. Odstartoval český a slovenský cubesat. SpaceX zvládla jeden start s přistáním v pátek a druhý plánuje v neděli.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Příběh Orionu po 84 letech

Je mrazivá zimní noc roku 1933. Na zahradě rodinného domku na okraji Hradce Králové stojí za téměř úplné tmy u dalekohledu muž. Svou typickou „rádiovku“ vyměnil tentokrát za kulicha a dokončuje poslední otáčku kličkou. Pohon dalekohledu se zastaví, expozice končí. Muž točil kličkou bez ustání více

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Romance s nočními svítícími oblaky

Jaký to krásný výhled na NLC 24. června 2017. Obloha byla zprvu zatažená, ale při soumraku se pomalu oblačnost rozpadala. A jak soumrak postupoval, běžná oblačnost chytla slabý načervenalý nádech, zatímco vysoko nad nimi se do stříbřitě-modra již barvily NLC. To vše se líbezně odráželo o klidnou hladinu Sečské přehrady. Canon 6D, Takumar 50 mm, f2.0, ISO 320, 5×10 s - panorama ze stativu.

Další informace »