Vzdálený vesmír
Astrofyzikové z University of Arkansas uskutečnili významný pokrok v objasnění záhady, jak si disky v galaxiích zachovávají tvar svých spirálních ramen. Jejich objev podporuje teorii, podle níž tato ramena vznikají v důsledku hustotních vln hmoty, která vytváří spirální strukturu při svém putování napříč galaxií. „Struktura spirálních ramen v discích galaxií je záhadou,“ říká Ryan Miller, hostující odborný asistent fyziky. „Nikdo neví, co určuje tvar těchto spirál a proč mají určitý počet ramen. Naše výzkumy poskytují jasnou odpověď alespoň na část této záhady.“
Astronomové z USA a Jižní Koreje uskutečnili první pozorování s vysokým rozlišením pomocí radioteleskopu TRAO, kterým studovali molekulární oblaka uvnitř impozantní oblasti zrodu nových hvězd ve vnějších oblastech Mléčné dráhy. „Region se nachází za blízkým oblakem prachu a plynu,“ říká Charles Kerton, profesor fyziky a astronomie na Iowa State University a člen výzkumného týmu. „Tento oblak zastiňuje světlo vzdálenějšího regionu, a tak ke studiu oblasti s tvorbou hvězd jsme museli použít infračervené nebo rádiové záření.“
EHT (Event Horizon Telescope) - skupina osmi pozemských radioteleskopů rozložená po celé Zemi - byl vytvořen proto, aby zachytil obraz černé díry. 10. dubna, v několika dohromady koordinovaných tiskových konferencích, vědci EHT ukázali první přímý vizuální důkaz supermasivní černé díry a jejího stínu.
Chtělo by se říci, že dění v celém vesmíru řídí všeobjímající gravitace. To je jistě pravda. Některá pozorování však přinášejí nezvratné důkazy, že pouhé gravitační působení látky, kterou vidíme, některé vlastnosti pozorovaného vesmíru nevysvětlují správně. Odborníci se rozdělili do dvou nestejně zastoupených proudů – jedni předpokládají, že nesoulad lze vysvětlit dodáním hmoty, která není vidět, druzí říkají, že je třeba změnit zákon gravitace.
Astronomové využívající létající observatoř NASA s názvem SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) zjistili, že galaktický vítr vanoucí z centra galaxie Messier 82 (zkráceně M82) je uspořádán v souladu s magnetickým polem a transportuje velké množství hmoty v podobě plynu a prachu – přibližně 50 až 60 miliónů hmotností Slunce.
Skrytý v jednom z nejtemnějších koutů souhvězdí Orion, dva tisíce světelných let od nás, roztáhl mezihvězdným prostorem svá jemná křídla kosmický netopýr. Mlhovinu NGC 1788 osvětlují paprsky mladých hvězd vznikajících v jejím nitru, přestože jsou zahaleny v téměř neprůhledných obálkách prachu. Objekt je sice příliš slabý na to, aby bylo možné ho pozorovat pouhým okem, ale dalekohled ESO/VLT, který pořídil jeden z dosud nejdetailnějších snímků této oblasti, dokázal odhalit nenápadnou barevnost této mlhoviny.
Naše Galaxie – Mléčná dráha – obsahuje odhadem asi 200 miliard hvězd. Avšak to je pouze špička ledovce – naše Galaxie je obklopena obrovským množstvím neznámého materiálu, tzv. temné (skryté) hmoty. Astronomové vědí o její existenci, protože dynamicky by se Mléčná dráha rozpadla na kusy, pokud by ji temná hmota nedržela svojí gravitací pohromadě. Astronomové by si přáli velmi přesně změřit hmotnost naší Galaxie a lépe porozumět tomu, jak se myriády galaxií v celém vesmíru zformovaly a jak se vyvíjely.
Nové závěry pozorování pomocí kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory možná pomohla vyřešit problém „chybějící hmoty“ ve vesmíru. Astronomové se nemohou dopočítat asi jedné třetiny obyčejné hmoty – tj. vodíku, hélia a dalších chemických prvků – která byla vytvořena zhruba v první miliardě roků po Velkém třesku.
Astrometrická družice Gaia Evropské kosmické agentury ESA pohlédla za hranice naší Galaxie a prozkoumala dvě blízké galaxie M31 a M33, aby odhalila pohyb hvězd uvnitř těchto dvou hvězdných ostrovů, a také aby zjistila, kdy nastane kolize galaxie M31 s Mléčnou dráhou – výsledky jsou překvapivé.
Disk složený z hvězd u naší Galaxie – Mléčné dráhy – by měl být do určité míry stabilní a plochý. Místo toho je ve větších vzdálenostech od centra deformovaný a zprohýbaný. Vyplývá to z pozorování astronomů National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC). Z velké vzdálenosti vypadá galaxie jako tenký disk hvězd, které oběhnou kolem centrální části jednou za několik stovek miliónů roků. Stovky miliard hvězd společně s obrovským množstvím temné hmoty poskytují gravitační „pojivo“, které všechny hvězdy drží pohromadě.
Snímek pořízený pomocí dalekohledu ESO/VLT a zařízení MUSE zachycuje zářící mlhovinu s mnoha mladými hvězdami nacházející se ve Velkém Magellanově oblaku – blízké sousední galaxii. Schopnosti přístroje MUSE a relativně malé množství prachu v této oblasti vědcům pomohly získat unikátní detailní záběry centra mlhoviny ve viditelném světle.
Z nové studie vzniklé na základě dat z kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory a astronomické družice XMM-Newton Evropské kosmické agentury ESA vyplývá, že se temná energie měnila v průběhu kosmického věku. Umělecká ilustrace v úvodu článku pomáhá vysvětlit, jak astronomové vypátrali účinky temné energie v období asi jedné miliardy roků po Velkém třesku na základě určení vzdálenosti kvasarů – rychle rostoucích černých děr, které svítí mimořádně jasně. Nové výsledky ukázaly, že vliv temné energie na rozpínání vesmíru v jeho mladém věku byl jiný než dnes.
Slabá záře planetární mlhoviny ESO 577-24 je pozorovatelná pouze asi 10 tisíc let, což je z kosmického hlediska okamžik. Svítící obálku ionizovaného plynu, která představuje doslova poslední výdech umírající hvězdy, jejíž pozůstatky jsou patrné uprostřed snímku, zachytil dalekohled ESO/VLT. Planetární mlhovina při své expanzi dále slábne a postupně zcela zanikne.
Podivný pohyb plynu v centru naší Galaxie může být „kouřovým signálem“, který konečně dovede astronomy k téměř nezachytitelnému typu černých děr – ke kategorii střední velikosti (IMBH – intermediate-mass black hole). Černé díry je docela obtížné objevit, pokud se aktivně nekrmí nebo nesrážejí s jinou hmotou, protože neemitují žádné elektromagnetické záření (s výjimkou snad Hawkingova záření, které – pokud existuje – neumíme detekovat). Je to proto, že elektromagnetické záření nemůže dosáhnout únikové rychlosti z prostoru horizontu událostí. Tudíž černé díry jsou neviditelné pro naše detekční metody, jestliže nedělají něco velmi nápadného.
Nové výzkumy uskutečněné pod vedením astrofyziků z Durham University ve Velké Británii vedou k závěru, že Velký Magellanův oblak (Large Magellanic Cloud – LMC) se může srazit s naší Galaxií zhruba za 2 miliardy roků. Kolize s Velkým Magellanovým oblakem nastane mnohem dříve, než se předpokládá srážka mezi Mléčnou dráhou a nejbližší velkou galaxií M31 v souhvězdí Andromedy, ke které dojde podle předpovědi astronomů zhruba za 5 miliard roků.
Podle Swinburne University of Technology – vedoucí výzkumné studie – nově objevený reliktní oblak plynu dosud nebyl „znečištěn“ vzniklými hvězdami dokonce ani 1,5 miliardy roků po Velkém třesku. „Všude, kam se podíváme, je ve viditelném vesmíru plyn znečištěn množstvím těžkých prvků vzniklých po explozích hvězd,“ říká hlavní autor studie P. Frederic Robert, Ph.D., Swinburne University of Technology. „Avšak tento mimořádný oblak se zdá být původní, bez přítomných hvězd či jejich pozůstatků, a to dokonce ještě i v době 1,5 miliardy roků po Velkém třesku.“
19. prosince byla podepsána závěrečná dohoda mezi Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), právním subjektem zaštiťujícím výstavbu a budoucí provoz observatoře CTA, a Evropskou jižní observatoří (European Southern Observatory, ESO) nutná k zajištění umístění jižní části observatoře CTA v sousedství observatoře ESO na hoře Paranal v Chile.
Jedním z přelomových poznatků astrofyziky kulových hvězdokup z posledních let je, že oproti původním očekáváním se v těchto kupách pozoruje více generací hvězd. Astronomové si nyní lámou hlavu nad vysvětlením původu více populací. Užitečným nástrojem pro ně jsou numerické simulace. Jednu takovou inovativně zkonstruovali Dorottya Szésci a Richard Wünsch s ASU.
Kulové hvězdokupy jsou pradávné skupiny několika stovek tisíc až miliónů hvězd, které jsou gravitačně vázány do kulových struktur o průměru 100 až 200 světelných roků. Tyto objekty patří mezi nejstarší hvězdná uskupení ve vesmíru. Jsou také favorizovanými cíli pro astronomy amatéry. Při pozorování malým dalekohledem vypadají jako větší „rozmazaná hvězda“. Kolem naší Galaxie jich krouží zhruba 180.
Nová studie představila charakteristiky velmi hmotných a ultra-kompaktních galaxií. Obsahují několikrát větší počet hvězd než Mléčná dráha, které odpovídají 80 miliardám hmotností Slunce. Proto jsou velmi jasné. Avšak jejich hvězdy jsou velmi nahuštěny v objemu menším, než zaujímá naše Galaxie. Astronomové objevili nový soubor 29 galaxií s těmito vlastnostmi ve vzdálenostech mezi 2 až 5 miliardami světelných roků od Země.
