Vzdálený vesmír
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.
Nejsvítivější galaxie ve vesmíru byla zachycena při činu, jak připravila o téměř polovinu hmotnosti nejméně tři menší satelitní galaxie. Vyplývá to z nové studie publikované ve vědeckém časopise Science. Světlu z této skupiny galaxií pojmenované W2246-0526 trvá 12,4 miliardy roků, než doputuje na Zemi. My ji tak nyní vidíme ve stavu, jak vypadala v době, kdy vesmír byl starý pouhou desetinu současného věku.
Mezinárodní tým astronomů pod vedením výzkumníků z IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) využil data z evropské astronomické družice Gaia provozované kosmickou agenturou ESA ke změření pohybů 39 trpasličích galaxií v blízkosti naší Galaxie. Tato data poskytují informace o dynamice zkoumaných galaxií, o jejich historii a interakci s Mléčnou dráhou.
Pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA a přístroje MUSE na dalekohledu ESO/VLT pomohla odhalit kolosální fontánu molekulárního plynu, kterou pohání černá díra v nejjasnější galaxii kupy Abell 2597. Celý cyklus odtoku a přítoku plynu v takto mohutné kosmické fontáně se v jednom systému podařilo pozorovat poprvé.
Evropská astrometrická družice Gaia uskutečnila hlavní a zásadní objev k rozuzlení historického vývoje naší Galaxie. Namísto vývoje osamělého hvězdného ostrova naše Galaxie splynula s jinou velkou galaxií v rané fázi svého života – zhruba před 10 miliardami roků. Záznam této události je rozprostřen kolem nás napříč celou oblohou. Avšak observatoř Gaia a její mimořádná preciznost nám ukázala, co se skrývá ve všech směrech. Observatoř Gaia měřila polohy, jasnosti a pohyby hvězd s dosud nebývalou přesností.
Mimořádně citlivý přístroj GRAVITY přinesl další důkaz dlouho předpokládané přítomnosti superhmotné černé díry ve středu naší Galaxie. Nová pozorování zachycují shluk plynu obíhající po kruhové dráze rychlostí až 30 % rychlosti světla těsně nad horizontem událostí černé díry. Poprvé v historii se podařilo takto detailně sledovat hmotu obíhající v blízkosti černé díry – nedaleko „oblasti, odkud není návratu“.
Astrofyzikové ze skupiny Fyziky galaxií se zabývali detailním studiem obří bubliny mezihvězdné látky v naší Galaxii, jejíž vlastnosti kriticky posoudili na základě dostupných pozorování i numerického modelu. Ukazují, že tato veleobálka je překvapivě stará, asi 120 milionů let, tedy mnohem starší, než odpovídalo původním odhadům. V představované práci pak diskutují, zda je tento věk podpořen dalšími pozorovacími fakty a jak je možné, že obálka přečkala takto dlouho v divokém galaktickém prostředí.
Pomocí dalekohledu ESO/VLT a přístroje FORS2 astronomové pozorovali oblast s aktivními procesy formování hvězd známou pod katalogovým označením NGC 2467 nebo také jako mlhovina s pirátským jménem Lebka a zkřížené hnáty (Skull and Crossbones Nebula). Snímek vznikl v rámci programu ESO Cosmic Gems, který využívá nepočetných okamžiků, kdy podmínky na observatoři Paranal nejsou dostatečně vhodné pro vědecká pozorování, ale stále umožňují pořídit působivé snímky objektů jižní oblohy. Díky programu ESO Cosmic Gems dalekohledy ESO nikdy nezahálejí.
Mezinárodnímu týmu astronomů se pomocí dalekohledu ESO/VLT a přístroje VIMOS podařilo odhalit obrovskou kosmickou strukturu v mladém vesmíru. Zárodek superkupy galaxií – který dostal přezdívku Hyperion – objevili na základě nových měření a zpětné podrobné analýzy archivních dat. Jedná se o největší a nejhmotnější strukturu, jaká byla dosud nalezena v takové vzdálenosti a tedy časově odlehlé rané fázi vývoje vesmíru – objekt pozorujeme tak, jak vypadal téměř před 12 miliardami let, tedy asi 2 miliardy let po velkém třesku.
Občas je to neuvěřitelné, kolik mohou mít společného různé vědní obory. Odborníci ze skupiny Fyziky galaxií se zabývali obohacováním mezihvězdného okolí prachem vznikajícím při výbuších supernov. Překvapivě zjišťují, že v hustých hvězdokupách se tento prach chová podobně jako pyroklastické výtrysky při vulkanických explozích.
