Vzdálený vesmír
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.
Na novém snímku s vysokým rozlišením vidíme mlhovinu Tarantule, což je zářící region rodících se hvězd ve Velkém Magellanově oblaku. Na fotografii vynikají řídké oblaky plynu, které poskytují přehled o tom, jak tuto oblast formují velmi hmotné hvězdy.
Některé zajímavé typy galaxií, např. takzvané Zelené hrášky (Green Pea galaxies), vykazují značný přebytek rentgenového záření, než je pro galaxie obvyklé. Tento přebytek není snadné vysvětlit, je ale velmi zajímavý, protože naznačuje, že tyto galaxie by mohly být zodpovědné za re-ionizaci vesmíru. Astronomové z ASU společně s kolegy ze zahraničí studovali, zda by za tento přebytek nemohlo být odpovědné rentgenové záření horkého plynu v mladých hvězdokupách.
Aktivní galaktická jádra a některé rentgenové dvojhvězdy spojuje to, že u nich dochází k dopadu hmoty na černou díru. V případě galaxií má černá díra hmotnost milion až miliardakrát větší, než je hmotnost našeho Slunce. U rentgenových dvojhvězd má černá díra jen několik jednotek až desítek hmot Sluncí a její rozměr čítá jen několik desítek km. Proto u černých děr v rentgenových dvojhvězdách můžeme pozorovat v průběhu času výrazné změny v množství dopadající hmoty a s tím související stavy s vysokou a nízkou svítivostí, vytváření a vyhasínání relativistických výtrysků. V nedávné publikaci vedené Emily Moravec se astronomové blíže podívali na velký soubor aktivních galaktických jader s cílem prozkoumat vztah mezi mírou dopadu hmoty na černou díru a vyvrhováním relativistických výtrysků v porovnání s rentgenovými dvojhvězdami.
Během tiskové konference, která se souběžně uskutečnila po celém světě včetně ředitelství Evropské jižní observatoře v Garchingu v Německu, astronomové zveřejnili první snímek superhmotné černé díry v centru naší Galaxie. Prezentované výsledky představují zásadní důkaz, že tento objekt je skutečně černou dírou. Přinášejí také významné poznatky o fungování těchto kosmických gigantů, o kterých se soudí, že sídlí v jádrech většiny galaxií. Snímek vytvořili odborníci celosvětového vědeckého týmu ‚Event Horizon Telescope Collaboration‘ na základě dat pořízených globální sítí radioteleskopů sdružených pod hlavičkou EHT.
Díky novým měřením soustavy radioteleskopů ALMA vědci zjistili, že takzvané PSB (Post-Starburst) galaxie v sobě shromažďují plyn místo toho, aby ho rozptylovaly, jak se dříve předpokládalo. S tímto objevem ale vyvstává nová otázka. Co těmto galaxiím brání v tvorbě nových hvězd?
Pierre Vermot ze Skupiny galaxií a planetárních systémů ASU analyzoval interferometrická pozorování blízké aktivní galaxie NGC 1068. Povšiml si, že pořízené údaje svědčí o nesymetriích v umístění struktur aktivního jádra, v rozporu se současnými modely.
