Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky

Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky

Momentky ze tří běhů numerické simulace lišících se počátečními vzájemnými rychlostmi galaxií v kolmém směru. Až na scénář s rychlostí 2 km/s (dole) jsou výsledky simulace podobné a reprodukují pozorování, z čehož vyplývá, že srážka vedoucí k pozorovaným vlastnostem And II musela být téměř radiální. Černá čára znázorňuje uraženou dráhu obou předchůdců. Barevnými odstíny je vyjádřena složka rychlosti vzhledem k pozorovateli. Červeno-modrá struktura dobře patrná ve věku 10 miliard let (Gyr) v prvních dvou řádcích odpovídá pozorované rotaci kolem delší osy.
Autor: Ivana Ebrová

Podle v současnosti přijímaného kosmologického modelu vznikají větší galaxie postupným spojováním galaxií menších, v čemž hraje důležitou roli tajemná skrytá látka. Velké galaxie vykazují mnoho indicií, které svědčí o minulých srážkách. Potvrdit srážkové scénaře i u galaxií menších, trpasličích, se zdá být poněkud obtížnější. Ivana Ebrová z ASU společně s Ewou Łokas z Polska s pomocí numerické simulace vysvětlily neobvyklou rotaci trpasličí galaxie And II jako výsledek dávné srážky dvou diskových trpasličích galaxií.

Studium bylo motivováno objevem nezvyklé rotace hvězd v trpasličí sféroidální galaxii Andromeda II, která je satelitem známé Velké galaxie v Andromedě v Messierově katalogu zanesené pod číslem 31. U galaxií je obvyklé, že rotují především kolem kratší osy, velmi dobře je to patrné právě u diskových spirálních galaxií. Trpasličí galaxie sice nebývají tak zploštělé, ale přesto nejčastěji rotují kolem kratší osy. And II, která se dá připodobnit trojosým elipsoidem, se však otáčí převážně kolem osy nejdelší, což je značně neobvyklé a srážka dvou galaxií by mohla být přirozeným vysvětlením. Tato galaxie není jediným trpaslíkem v Místní skupině galaxií, která nese známky galaktického kanibalismu. Již delší dobu je známa trpasličí galaxie v Peci, v níž byly pozorovány slupky hvězd, jejichž původ se obecně vysvětluje jako důsledek téměř radiální srážky dvou galaxií. Další případy zahrnují i vzdálené trpaslíky ve Velrybě nebo Tukanovi, které nesou známky velmi intenzivního slapového působení, které však vzhledem k jejich vzdálenosti nemohlo pocházet ani od naší Galaxie, ani od kolegyně M31.

Nedávná pozorování trpaslíka And II, který má na obloze zdánlivě tvar blízký elipse, ukazují několik zvláštností. Jednak byl detekován oběh hvězd podél kratší osy, což znamená, že v galaxii pravděpodobně existují proudy hvězd kolem nejdelší osy. Andromeda II je dokonce jedinou známou trpasličí sféroidální galaxií, v níž je taková rotace tak dobře patrná. Dále bylo spektroskopicky v And II odhaleno několik populací hvězd, lišících se věkem, metalicitou a hustotním profilem. Tyto populace však nemají odlišné kinematické vlastnosti. Mezi nimi byla odhalena i populace hvězd středního věku, což je mezi šesticí vyšetřovaných trpasličích galaxií naprostá výjimka, v ostatních lze nalézt pouze hvězdy starší deseti miliard let.

I. Ebrová s E. Łokas v minulosti navrhovaly, že taková konfigurace by mohla vzniknout srážkou dvou trpaslíčích diskových galaxií. Počáteční parametry popisující pozici a orientaci obou předchůdců v numerické simulaci však musely být naladěny do velmi specifické kombinace, aby výsledek odpovídal pozorování. V nyní představované práci tuto numerickou simulaci zobecnily a vyšetřovaly vliv mírně odlišné konfigurace.

Numerická simulace vyšetřovala srážku dvou trpasličích galaxií s diskem s hmotností galaktického hala 109 sluncí a diskovou složkou padesátkrát méně hmotnou. Každá komponenta galaxie byla reprezentována milionem částic (tedy celkově se v simulaci řešil pohyb čtyř milionů částic). Každá simulace byla sledována po deset miliard let. Autorky realizovaly celkově pět různých náročných simulací s mírně odlišnými parametry (vzájemnými sklony disků a neradiálností srážky).

Vzhledem k tomu, že alternativním vysvětlením struktury And II je slapové působení blízké velké galaxie, spustily autorky ještě čtyři různě nastavené simulace vyšetřující pohyb a vývoj trpasličí galaxie kolem většího hvězdného ostrova, hmotnostně srovnatelného s naší Galaxií.

Z porovnání s pozorováními vyplývá, že hypotéza slapového působení velké galaxie nevysvětluje uspokojivě všechny pozorované vlastnosti And II a selhává zejména v popisu pozorovaného charakteru rotace. Naproti tomu ukázaly, že strukturu And II uspokojivě vysvětlují srážkové simulace a že výsledek není tolik citlivý na volbu počáteční konfigurace. Podmínkou je dostatečný sklon disků obou původních galaxií vůči sobě, který se může měnit o desítky stupňů oproti původní velmi specifické konfiguraci, a téměř radiální srážka. Ze simulace vyplývá, že ke srážce došlo před několika miliardami let, tedy z kosmologického hlediska přesto poměrně nedávno. Během ní byla nejspíše indukována dodatečná tvorba hvězd, jež vysvětluje přítomnost generace hvězd středního věku.

Reference

Ebrová, I. & Łokas, E., The origin of prolate rotation in dwarf spheroidal galaxies formed by mergers of disky dwarfs, Astrophysical Journal 813 (2015) art. id. 10, preprint arXiv:1505.05412

Kontakt

Mgr. Ivana Ebrová, Ph. D.
Vědecký pracovník Oddělení galaxií a planetárních systémů AsÚ AV ČR
Email: ivana.ebrova@asu.cas.cz

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Oddělení galaxií a planetárních systémů AsÚ AV ČR

Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.



Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek
  72. Výzkumy v ASU AV ČR (72): Rentgenová aktivita polaru AM Herculis
  73. Výzkumy v ASU AV ČR (73): Analýza spektra bolidu Benešov
  74. Výzkumy v ASU AV ČR (74): Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry
  75. Výzkumy v ASU AV ČR (75): Co nám říkají erupce A hvězd o korónách G hvězd?
  76. Výzkumy v ASU AV ČR (76): Deset let optických dosvitů gama záblesků dalekohledy BOOTES


O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.

Štítky: Trpasličí galaxie, Astronomický ústav AV ČR, Srážky galaxií


49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

VdB149, VdB150, LDN1235 - prach v souhvězdí Cephea

Souhvězdí Cephea je cirkumpolárním souhvězdím naší severní oblohy. Podobně jako například Velká medvědice, jejíž část označujeme lidovým jménem Velký vůz. Ale přeci … Velký vůz pozná téměř každý, o Cepheovi mnoho z „neastronomů“ možná ani neví. A astronom? Ten nás většinou odbude větou typu:

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Sony a7s + Samyang 1300mm f/16, ISO 100, 1/8000 sec.

Další informace »