Astronomie v obrazech - Trojzubec galaxií

Gerard de Vaucouleurs byl francouzský astrofyzik narozený roku 1918 v Paříži. Hned po dokončení své diplomové práce se seznámil se svojí budoucí ženou na jaře roku 1944, kterou si vzal ještě v říjnu téhož roku. Spolu vypracovali rozsáhlé množství vědeckých prací na téma fotometrie galaxií - jsou často označováni jako nejproduktivnější vědecký pár v astronomii. Mimo jiné za sebou zanechali monumentální katalog asi 2600 galaxií, do kterého vložili 30 let svého profesního života. Po několika rozšířeních dosáhl konečného počtu 23 001 galaxií v roce 1991, až po Gerardově smrti. Je to jeden z nejcitovanějších katalogů v astronomii vůbec.

Rozšířením počtu galaxií francouzský astrofyzik zjistil, že je také nasnadě navrhnout nový způsob jejich klasifikace. V té době byla uznávaným diagramem Hubbleova “ladička” - název je patrný z obrázku, který vypadá jako ladička nástrojů. Nalevo jsou tzv. eliptické galaxie. Jsou velmi staré, nemají náznaky žádné vnitřní struktury, a nevznikají v nich nové hvězdy. Značí se písmenem E a následným označením zploštělosti: 0 je kulatá galaxie, a vyšší číslo je vyšší zploštělost, neboli excentricita. Po maximálním čísle 7 máme další, speciální typ galaxií: čočkové (S0). Ty jsou si podobné s eliptickými, ale vykazují strukturu disku. Vpravo jsou spirální galaxie, do kterých patří i naše Galaxie. Dělí se podle centrální příčky - ty nahoře příčku nemají (Sa, Sb, Sc), spodní ano (SBa, SBb, SBc). Délka a počet spirál rostou směrem doprava v obou podkategoriích. Jsou mladší, s aktivní tvorbou nových hvězd, a s charakteristickou vnitřní strukturou.

Ale toto dělení nezahrnovalo bohatost galaxií. G.V. tedy navrhnul nové, lehce komplexnější rozdělení. Galaxie nejsou jen s příčkou a bez příčky - většina z nich má příčku slabou (SABa, SABb, -c, …). Sem patří i Galaxie. Čočkové galaxie byly rozvětveny v katalozích podle přítomnosti příčky. Přibyla nám také 4., nová kategorie: nepravidelné (Irr) galaxie, které se nedají zařadit. Ladička se nám proměnila na trojzubec.

Tohle všechno je sice hezké a nové, stále lehce zapamatovatelné - ale není to úplně pravda. Poslední diagram je opět zjednodušený, protože ten opravdový diagram nelze načrtnout plošně*. G.V. totiž ve své práci dělení popsal 3D modelem, který vypadá jako tunel. Nezmínili jsme se ještě o poslední dimenzi, která je rozšířením VŠECH galaxií o jednu důležitou charakteristiku - prstence. Každá galaxie může (označení ‘r’) a nemusí (‘s’) mít v centru prstencovou strukturu, nebo přechodnou strukturu mezi nimi (‘rs’). Projekce tunelu je na obrázku dole, který vychází z původní práce klasifikace galaxií.

V novém rozdělení se pohybujeme stejně jako u Hubblea směrem zleva doprava od eliptických, přes čočkové a spirální galaxie, až skončíme u nepravidelných tvarů. Odshora dolů máme ne-příčkové galaxie, příčka narůstá, až úplně dole narazíme na velmi silné centrální příčky. A posledně, galaxie ‘vzadu’ (směrem kolmo na váš displej) jsou bez prstence, kdežto ty ‘vepředu’ jej už mají. Tyto 3 osy jsou vlastně 1) spirálovitost, 2) příčkovost, 3) prstencovost. Revoluční práce vědeckého páru dala za vznik této klasifikaci, která se používá dodnes. A i přes to, že galaxií známe dnes více. Za časů Vaucoulerse jich bylo známo asi 30 000. Dnes jich obsahuje NED databáze asi 400 000 000. Ale máme nepřímé důkazy, že jich je několikanásobně více.

De Vaucouleursovo schéma ve své plnosti je vlastně graf ve 3-rozměrném prostoru. Ale je dobrý důvod, proč většina grafů, se kterými se v životě potkáme, jsou zjednodušené jen do 2 rozměrů plošně. Tak, jak je tomu u schématu klasifikace na 2. obrázku, je projekce lépe představitelná. A s projekcemi se v astronomických pozorováních setkáváme běžně. Jako příklad mohou posloužit samotné galaxie, které se do našeho pohledu mohou promítnout pod různými úhly. Tak, jak vidíte na obrázku: pohled z boku spíše vypadá na eliptickou galaxii, E4. Ale pohledem svrchu zjišťujeme, že má náznak disku spolu s jádrem - tedy čočková galaxie, S0a. Spousta objektů ve vesmíru je klasifikovaná v závislosti na úhlu pohledu, a někdy ani není způsob, jak objektivně určit jeho tvar.

A to není jediný typ projekce: existují také např. řezy, kdy rovina prochází samotným objektem. Na obrázku vpravo jsou tzv. kuželosečky - útvary, které mohou vzniknout průnikem kuželu s rovinou, v závislosti na vzájemné poloze. Rovina rovnoběžná s podstavou by usekla kružnici, ale rovina kolmá s podstavou hyperbolu. Podobný rovinný řez rovinou pozorování lze také vidět každou noc: diváme se totiž na Mléčnou dráhu.