Vzdálený vesmír

Astronomy po celém světě uchvátil nezvykle jasný a zároveň dlouhotrvající puls vysokoenergetického záření, který se kolem Země prohnal v neděli 9. října letošního roku. Emise pocházely z gama záblesku (GRB = gamma-ray burst), což jsou ty nejsilnější exploze, k jakým ve vesmíru dochází. Tento gama záblesk se navíc řadí mezi nejjasnější zatím pozorované jevy svého druhu.

Perfektní optika pozlacených zrcadel dalekohledu Jamese Webba znovu ukázala co dokáže. Teleskop byl tentokrát namířen na velice známé Pilíře stvoření, oblast uvnitř Orlí mlhoviny M16. Zachytil nejen dechberoucí krásu této části mlhoviny, ale hlavně místa, kde se “rodí” nové hvězdy.

Dva nejznámější vesmírné dalekohledy znovu zkombinovaly svá data a vytvořily dechberoucí pohled na dva hvězdné ostrůvky v temnotě VV 191. Hubbleův vesmírný teleskop (HST) dodal data z ultrafialového a viditelného spektra a světlo v blízké infračervené vlnové délce zachytil vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST). Fotografie z JWST pomohly zvýraznit vzdálené galaxie a spirální ramena hvězdného ostrovu v popředí.

Aktivní galaktická jádra patří mezi jeden z nejzajímavějších typů objektů ve vesmíru. Astronomové z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU v čele s Michalem Dovčiakem byli členy rozsáhlého mezinárodního týmu, který analyzoval a interpretoval měření polarizovaného rentgenového záření z galaxie MCG-05-23-16.

Pomocí radioteleskopu ALMA astronomové zachytili známky ‚horké skvrny‘ obíhající kolem superhmotné černé díry Sagittarius A*, která se nachází v centru naší Galaxie. Objev vědcům pomůže lépe pochopit dynamické okolní prostředí dosud obestřené řadou tajemství.

Za použití Hubbleova vesmírného dalekohledu a přístroje Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) na dalekohledu ESO Very Large Telescope (VLT) v Chile objevili astronomové mladé hvězdy, které spirálovitě směřují do centra NGC 346, masivní hvězdokupy v Malém Magellanově mračnu.

Mnoho objektů zájmu Webbova vesmírného dalekohledu je skryto lidskému zraku v kosmických dálavách, často i mimo naši Galaxii. Jednou z výjimek, na kterou se nyní dalekohled zaměřil, je Velká mlhovina v Orionu, v Messierově katalogu objekt č. 42. Pod trojicí známých hvězd Orionova pásu ji spatříme jako rozmazanou hvězdičku i pouhým okem. Už malý dalekohled odhalí slabý závoj mlhavého vzhledu kolem jasného středu, který ukrývá několik velmi zářivých hvězd. Čtyři z nich jsou dobře vidět i amatérsky a říká se jim Trapez. Mlhoviny, jako je tato, jsou nádhernou ukázkou tvorby nových hvězd a jejich planetárních soustav. A M42 je jednou z těch nejbližších. JWST zde odhalil dosud neviděné detaily.

Po celé obloze je rozeseto mnoho pozůstatků po extrémně energetických explozích hvězd na sklonku svého života, supernovách. Často se tak stanou cílem astronomických pozorování, obvykle je však velmi obtížné určit stáří takovéto mlhoviny. Na jeden takový objekt v sousední galaxii se zaměřily observatoře NASA, rentgenový teleskop Chandra a Hubbleův kosmický dalekohled.

Běžné stáří planetárních mlhovin se pohybuje mezi 5–25 tisíci lety. Nedávno však teleskopy zachytily fotony z planetární mlhoviny, která přepsala rekordy. Mlhovina byla nalezena v otevřené hvězdokupě M37 v souhvězdí Persea týmem astronomů vedeným členy z Hongkongské univerzity.

Vlastnosti mnohých galaxií velmi úzce souvisejí se stavem mezigalaktického prostředí, v němž se tyto hvězdné ostrovy nacházejí. Boris Deshev a Rhys Taylor z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU společně s kolegy ze zahraničí provedli dosud nejdůkladnější sčítání galaxií v kupě Abell 1367. Následně pak studovali statistické vlastnosti objevených kandidátů.

Astronomové pomocí pozemního dalekohledu Gemini North, jednoho z dvojice dalekohledů International Gemini Observatory, pořídili nádhernou fotografii dvojice interagujících spirálních galaxií NGC 4567 a NGC 4568, které se nakonec spojí a vytvoří jedinou eliptickou galaxii. Stane se tak zhruba za 500 miliónů roků. Podobný osud čeká Mléčnou dráhu a galaxii v Andromedě M31.

Dalekohled VLT Evropské jižní observatoře vyfotografoval následek mohutné kosmické kolize – obří galaxii NGC 7727, která vznikla spojením dvou menších galaxií. Proces jejich sloučení započal asi před miliardou let a uprostřed nově utvořené galaxie se stále nachází nejbližší známý pár superhmotných černých děr. Ten je rovněž předurčen k splynutí do jedné, ještě hmotnější černé díry.

Použitím přístroje MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) na dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře ESO v Chile astronomové pořídili nádherný snímek spirální galaxie s příčkou Messier 61 (zkráceně M61). Zaznamenali tak místa intenzivní tvorby nových hvězd, která na snímku působí jako zlatavé korálky navlečené na jednotlivá spirální ramena. Galaxie je podobně velká jako naše Mléčná dráha a pro astronomy je proto velmi zajímavá – umožňuje jim porovnávat své teorie s tím, co přímo pozorujeme ve vesmíru.

Dalekohled Jamese Webba se kromě skupiny kolidujících galaxií známých jako Stephanův kvintet zaměřil také na další galaxii, která prošla srážkou. Přezdívá se jí Kolo od vozu, protože na snímcích opravdu trochu připomíná loukoťové kolo ze starých kočárů. Dříve šlo totiž o spirální galaxii, podobnou té, která tvoří naši Mléčnou dráhu. Po srážce se však rozpadla a bývalá spirální ramena tvoří paprsky vedoucí k oněm loukotím na okrajích, obehnaným obručí, kterou představuje intenzivní tvorba nových hvězd. Část hmoty, nebo zbytek druhé galaxie, která srážku prodělala, vidíme jako podobně zbarvenou galaxii vlevo od té velké.

Astrofyzikální proGResy z Opavy: Mezinárodní tým fyziků spolu s vědci z Fyzikálního ústavu v Opavě publikoval v červencovém čísle vědeckého časopisu Monthly Notices of Royal Astronomical Society článek, ve kterém se popisuje chování hmoty okolo černých děr zcela novým způsobem. Tyto nové modely, které vycházejí ze superpočítačových simulací a mnohem lépe popisují chování látky v takto extrémním prostředí, by mohly být prakticky aplikovány i při řešení problémů tady na Zemi. Ukazují totiž velmi detailně chování plazmatu v extrémních podmínkách a mohou se tak stát klíčem k realizaci fúzních elektráren jako trvalého zdroje energie pro lidstvo.

Podle nové studie mezinárodního týmu vědců umožní JWST astronomům získat přesná měření hmotnosti raných galaxií. Na základě dat z blízké infračervené kamery NIRCam získal tým odhady hmotnosti některých vzdálených galaxií, které jsou 5 až 10× přesnější než předchozí měření. Je to další ukázka, jak JWST převratně mění naše chápání toho, jak rostly a vyvíjely se nejstarší galaxie ve vesmíru.

S tím, jak jsou postupně uvolňovány další snímky z vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST), můžeme se setkat i s jejich zpracovanými verzemi. V dnešním článku se podíváme na trojici galaxií očima kamery MIRI, která snímá střední vlnové délky infračerveného pásma. Uvidíme tedy především rozložení prachu v galaxiích, ale také aktivní jádro s černou dírou, která silně pohlcuje hmotu v okolí. Takovou aktivní galaxií je NGC 7496 na úvodním snímku.

Mezinárodní expertní tým známý vyvrácením několika objevů černých děr oznámených jinými autory se poprvé podepsal pod nalezení černé díry hvězdné hmotnosti ležící v sousední galaxii Velkém Magellanově mračnu. Vědci navíc zjistili, že hvězda, ze které černá díra vznikla, zmizela bez jakékoli známky silné exploze. Objev astronomové učinili díky šesti letům opakovaných pozorování pomocí dalekohledu VLT Evropské jižní observatoře.

Supermasivní černá díra uprostřed kvazaru H1821+643, který je vzdálen od Země asi 3,4 miliardy světelných roků, rotuje zhruba poloviční rychlostí světla. Kompozitní snímek kvazaru H1821+643 v úvodu článku obsahuje rentgenové záření zachycené družicí Chandra (modrá barva), které bylo zkombinováno s rádiovým zářením z radioteleskopu Karl G. Jansky Very Large Array (červená barva) a s optickým světlem z dalekohledu PanSTARRS na Havaji (bílá a žlutá barva).

Nově objevená hvězda pojmenovaná S4716 dosahující rychlosti 8 000 km/s se přibližuje na vzdálenost 98 AU (astronomických jednotek) k objektu Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra o hmotnosti 4,1 miliónu hmotností Slunce v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy. Toto gravitační monstrum je obklopeno skupinou hvězd (označovanou jako S-cluster), která kolem černé díry obíhá vysokou rychlostí.