Vzdálený vesmír
Několik tisíc kompaktních a hmotných kulových hvězdokup se zformovalo přibližně v průběhu poslední miliardy roků kolem NGC 1275, což je centrální galaxie v kupě galaxií v souhvězdí Persea. Vyplývá to z nového článku publikovaného v časopise Nature Astronomy. Kulové hvězdokupy jsou sférická uskupení několik tisíc až miliónů starých hvězd, gravitačně svázaných do jednotlivých uskupení o průměru 100 až 200 světelných roků.
Černé díry jsou exotickými kosmickými objekty, o nichž je s pomocí dalekohledů – pro astronomy nejobvyklejšího pracovního „nástroje“ – prakticky nemožné získat přímé informace svědčících o jejich fyzikálních vlastnostech. Ke „zvážení“ a „změření“ černých děr je tak nutné využít metod nepřímých. Vladimír Karas a jeho spolupracovníci jak z ASU tak z jiných světových ústavů ukázali, že získat hmotnost černé díry je možné jen na základě studia rentgenových záblesků, požírá-li tato díra látku ze svého okolí.
Astronomové využívající data z kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory (zkráceně Chandra) a dalších vesmírných dalekohledů společně vytvořili detailní mapu velmi vzácné kolize, do které se „připletly“ čtyři kupy galaxií. Nakonec všechny tyto kupy galaxií – každá o hmotnosti přinejmenším několika stovek biliónů hmotností Slunce – splynou v jeden mimořádně hmotný vesmírný objekt.
Kolem naší Galaxie – Mléčné dráhy – obíhá více než 50 satelitních trpasličích hvězdných ostrovů. Podle nových výzkumů, které uskutečnili astronomové z University of California, Riverside, několik z těchto malých galaxií bylo zachyceno a doslova ukradeno z oběžné dráhy kolem Velkého Magellanova mračna (Large Magellanic Cloud – LMC), což je menší galaxie vzdálená od Země 160 000 světelných roků.
Astronomům se poprvé podařilo ve vesmíru detekovat nově vzniklý těžký chemický prvek, stroncium, vytvořený v pozůstatcích kolize dvou neutronových hvězd. Objev učinili na základě pozorování získaných pomocí dalekohledu ESO/VLT vybaveného spektrografem X-shooter. Výsledky byly publikovány v prestižním vědeckém časopise Nature a potvrzují předpoklad, že těžší chemické prvky ve vesmíru mohou vznikat i při explozivním spojení dvou neutronových hvězd. Přináší tak další díl komplikované skládanky popisující evoluci chemických prvků ve vesmíru.
Astronomové využívající soustavu 66 radioteleskopů ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) objevili nevýrazné stopy ohromné v prachu zahalené galaxie s intenzivní tvorbou hvězd, jaká doposud nebyla pozorována. Její původ se datuje do období raného vesmíru. Nově objevená galaxie pojmenovaná 3MM-1 se nachází ve vzdálenosti 12,5 miliardy světelných roků od Země.
Dynamika galaxií v nitru galaktických kup je v některých případech velmi komplikovaná. Astronomové s pomocí prvního českého pozorování interferometrem ALMA odhalili přítomnost molekulárního plynu v ohonu medúzovité galaxie ESO 137-001 a s využitím dalších dostupných pozorování diskutovali vznik tohoto plynu. Práce ukazuje, že vzájemné působení galaktického a mezigalaktického plynu může být velmi divoké.
Astrofyzikové Jon Hakkila z College of Charleston a Robert Nemiroff z Michigan Technological University publikovali vědeckou zprávu, z které vyplývá, že výtrysky hmoty z černé díry vytvářející záblesky záření gama, mohou skutečně překročit rychlost světla v obklopujícím plynném oblaku, aniž by tím byla porušena Einsteinova teorie relativity.
Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT poprvé pozorovali průchod rychlého rádiového záblesku galaktickým halem. Záhadná erupce kosmických rádiových vln trvající méně než milisekundu prošla touto oblastí téměř bez následků, což naznačuje, že hustota hmoty v halu galaxie je velmi nízká a je zde také jen slabé magnetické pole. Tato nová technika může být v budoucnu využita ke zkoumání nenápadných halo i u dalších galaxií.
Jednou z velkých záhad současné astrofyziky jsou tzv. rychlé rádiové záblesky (Fast Radio Bursts – FRB). Martin Jelínek a Jan Štrobl z ASU společně se Sergejem Karpovem z Fyzikálního ústavu Akademie věd studovali po tři noci FRB 121102 a s pomocí relativně malého 50cm dalekohledu pátrali po možném optickém protějšku tohoto zábleskového zdroje.
Nové výpočty nasvědčují tomu, že vesmír by mohl být až o 2 miliardy roků mladší, než astronomové doposud předpokládali. Tyto závěry vyplývají na základě dalších pozorování a výpočtů publikovaných v letošním roce, které zkracují jeho věk o stovky miliónů roků od dnes udávaného stáří vesmíru. A obrovské rozdíly v odhadech astronomů – tyto nové výpočty by mohly snížit věk až o několik miliard roků – odráží rozdílné přístupy k velkému problému, kterým je výpočet skutečného stáří vesmíru.
Přehlídkový dalekohled ESO/VISTA pořídil pozoruhodný nový snímek velkého Magellanova oblaku, jednoho z našich nejbližších galaktických sousedů. VISTA provádí přehlídková pozorování Velkého i Malého Magellanova oblaku a jejich nejbližšího okolí s velmi vysokým rozlišením. Program astronomům umožňuje sledovat velké množství hvězd a otevírá novou cestu ke studiu proměnných hvězd, hvězdného vývoje a dynamiky galaxií.
Jak vznikají černé díry? Astrofyzikové mají několik teorií, avšak ve skutečnosti to nevědí jistě. Jednou z možností je, že hmotná hvězda tiše zkolabuje nebo se zrodí při kolosální explozi známé jako supernova. Nová pozorování nyní napovídají, že by to skutečně mohl být ten druhý případ. Vlastně astronomové předpokládají, že tyto exploze jsou tak mohutné, že mohou vést k vyvržení vzniklé černé díry napříč Galaxií rychlostí větší než 70 kilometrů za sekundu.
Nové matematické modely naznačují, že temná hmota mohla být vytvořena již před Velkým třeskem v průběhu kosmické inflace, kdy vesmír rapidně rychle zvětšil svůj objem. Astronomové se domnívají, že temná hmota tvoří asi 80 % hmoty vesmíru, avšak její původ a složení patří mezi nejvíce nepochopitelné záhady moderní fyziky. Nová studie provedená na Johns Hopkins University napovídá, že temná hmota mohla existovat již ve zlomku sekundy před Velkým třeskem.
Astronomové z Breakthrough Listen (což je největší vědecko-výzkumný program zaměřený na hledání důkazů existence mimozemských civilizací) a VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) budou pátrat po pulsujících optických zdrojích světla pomocí čtyř optických reflektorů o průměru 12 metrů, které jsou umístěny na observatoři Fred Lawrence Whipple Observatory in Amado, Arizona.
Astronomové využívající dalekohled Evropské jižní observatoře ESO s názvem VLT (Very Large Telescope) objevili obrovskou černou díru ukrývající se v centru objektu Holmberg 15A, což je superobří eliptická galaxie, která je centrálním a dominantním členem kupy galaxií pojmenované Abell 85. Hmotnost této černé díry se odhaduje na 40 miliard hmotností Slunce.
Působivá kolekce slabých, ale barevných kosmických objektů na tomto snímku je známá jako mlhovina Racek, protože svým vzhledem připomíná ptáka v letu. Útvar tvoří oblaky prachu, vodíku, hélia a malého množství těžších chemických prvků. Celá oblast je místem zrodu nových hvězd. Mimořádné rozlišení tohoto záběru pořízeného pomocí přehlídkového teleskopu ESO/VST odhaluje detaily jednotlivých astronomických objektů, které celou mlhovinu tvoří, stejně jako jemných útvarů mezi nimi. VST je jedním z největších přehlídkových dalekohledů na světě pro viditelnou oblast světla.
Astronomové z University of Hawaiʻi Institute for Astronomy (IfA) a mezinárodní tým vědců zmapovali velikost a tvar Místní prázdnoty (Local Void), velkého a velmi řídkého regionu vesmíru, na jehož okraji se nachází naše Galaxie – Mléčná dráha. Galaxie se nepohybují pouze v důsledku celkového rozpínání vesmíru, ale rovněž reagují na gravitační přitažlivost sousedních objektů s velkou hmotností. Proto se pohybují relativně vůči k expanzi vesmíru směrem k nejhustějším oblastem a naopak se vzdalují od regionů s nízkou hustotou – od vesmírných bublin.
První přímá měření souboru hvězd vytvářejících příčku v centru naší Galaxie (odtud název spirální galaxie s příčkou) byla vytvořena kombinací dat z astrometrické družice Gaia provozované Evropskou kosmickou agenturou ESA s doplňujícími pozorováními pomocí dalších pozemních a kosmických teleskopů. Studie publikovaná v časopise Astronomy & Astrophysics byla vypracována pod vedením astronomů z Institute of Science Cosmos of the University of Barcelona a Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (SRN).
Hubbleova konstanta určuje současnou rychlost rozpínání vesmíru a hraje stěžejní roli v kosmologii: může být využita ke stanovení velikosti a stáří vesmíru, stejně tak může posloužit jako dokonalý nástroj pro interpretaci pozorování vesmírných objektů a jevů. Mezinárodní tým astronomů použil kombinaci detekce gravitačních vln a rádiových pozorování úkazu GW170817, kdy došlo ke splynutí dvou neutronových hvězd pozorovaného v roce 2017, a to k určení mnohem přesnější hodnoty Hubbleovy konstanty.
