Vzdálený vesmír
Zdroj 160 000 světelných roků dlouhého výtrysku částic pojmenovaný PSO J352.4034-15.3373 (zkráceně PJ352-15), rychle rostoucí supermasivní černá díra neboli kvasar, se nachází zhruba ve vzdálenosti 12,7 miliardy světelných roků a jeho poloha se promítá do souhvězdí Vodnáře. „Okolo supermasivních černých děr, jak předpokládáme, mohou výtrysky neustále získávat dostatečné množství energie; přítomný materiál může padat dolů a černá díra může růst,“ říká Thomas Connor, astronom na NASA’s Jet Propulsion Laboratory.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: Už od konce srpna roku 2016 probíhá mezinárodní projekt CREDO (Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory), na jehož realizaci se mimo jiných podílejí také vědci z Fyzikálního ústavu v Opavě. Projekt je zaměřený na detekci kosmického záření a hledání tajemné “skryté látky” (nebo též “temné hmoty”) ve vesmíru. Rozklíčování její záhady by mohlo být na dosah za pomoci co nejširší veřejnosti po celé planetě, protože k detekci prchavých částic, které skrytou látku provázejí, si vystačíte s aplikací na svém chytrém telefonu.
Teoretičtí fyzikové z Itálie, Španělska a Argentiny navrhli nový mechanismus pro vytvoření supermasivních černých děr (neboli veleděr) z temné hmoty. Standardní modely vzniku vyžadují normální baryonickou hmotu smršťující se v důsledku působení gravitace do podoby černých děr, které následně v průběhu času zvětšují svůj rozměr nabíráním další hmoty.
V centrech galaxií se nacházejí supermasivní černé díry (SMBH – SuperMassive Black Holes) o hmotnostech několika miliónů až miliard hmotností Slunce. SMBH obklopují centrální hvězdokupy (NSC – Nuclear Star Clusters), což jsou nejhmotnější známé hvězdokupy, o rozměrech převyšujících 10 pc a hmotnostech okolo miliónu hmotností Slunce. SMBH a NSC se nachází ve středech molekulárních zón (CMZ – Central Molecular Zone) složených z hustých oblak mezihvězdné hmoty, kde se tvoří nové hvězdy. Jak však SMBH vznikají a rostou je jednou z nevyřešených otázek dnešní astrofyziky.
Pomocí dalekohledu ESO/VLT astronomové podrobně zkoumali dosud nejvzdálenější známý intenzivní zdroj rádiového záření. Jedná se o takzvaný ‚rádiově hlasitý‘ kvasar – jasný objekt s mohutnými výtrysky vyzařujícími rádiové vlny. Nachází se tak daleko, že jeho světlu trvalo plných 13 miliard let, než dolétlo až k nám. Objev by mohl přinést důležité poznatky, které astronomům pomohou pochopit rané fáze vývoje vesmíru.
Úvodní kompozitní snímek představuje kupu galaxií vytvořenou v důsledku kolize dvou velkých galaktických kup. Horký plyn emitující rentgenové záření je znázorněn růžovou barvou a temná hmota (odvozená z jejího gravitačního působení) je zobrazena modře. Astronomové využili archivní data získaná rentgenovou družicí Chandra X-ray Observatory k vymezení pravděpodobnosti, že záhadná temná hmota ve vesmíru je tvořena tzv. sterilními neutriny.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: Ve čtvrtek 4. března 2021 publikoval americký úřad NASA jako prestižní astronomický snímek dne s názvem fotografii „Mars in Taurus“ (Mars v Býku), jehož autorem je Petr Horálek z Fyzikálního ústavu v Opavě. Snímek vznikl během tvrdého lockdownu v České republice na chatě na Ústupkách u Sečské přehrady. Ukazuje hvězdné pole v souhvězdí Býka a Persea, jemuž dominuje jasná planeta Mars, kterou doplňují hvězdokupy Plejády a Hyády, mlhovina „Kalifornie“ a oblaky mezihvězdné látky. Snímek upozorňuje na skutečnost, že právě dnes, 4. března 2021, 26 minut po půlnoci, byla planeta Mars úhlově nejblíže k hvězdokupě Plejády na dalších 17 let.
Astronomové využívající data z Hubbleova vesmírného teleskopu HST nalezli důkazy přítomnosti několika desítek černých děr hvězdné velikosti, schovávajících se v kolabujícím jádru kulové hvězdokupy NGC 6397, v jedné z nejbližších kulových hvězdokup vzhledem k Zemi. Hvězdokupa NGC 6397 je od Země vzdálená 7 800 světelných roků a její poloha se promítá do jižního souhvězdí Oltáře.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: Ačkoliv futuristické, nikoliv fyzikálně nereálné: Největším zásobníkem k těžbě čisté energie ve vesmíru by mohly být supermasivní černé díry, které se nacházejí ve středu galaxií. Jak známo, ze samotných černých děr sice neunikne ani světlo, ale v těsném okolí těchto mimořádně hmotných kosmických těles by se energie dala těžit díky jejich rotaci. Na tuto možnost se zaměřili ve svém vědeckém výzkumu i astrofyzikové z Fyzikálního ústavu Slezské univerzity v Opavě – Martin Kološ, Arman Tursunov a Zdeněk Stuchlík.
Pomocí kamery Dark Energy Camera (DECam) na dalekohledu Víctor M. Blanco o průměru 4 metry, který je vybudován na observatoři Cerro Tololo Inter-American Observatory, byl pořízen působivý detailní snímek spirální galaxie s příčkou s označením Messier 83 (zkráceně M83). Nádherný snímek zachycuje galaxii, která je od nás vzdálená 15 miliónů světelných roků a její poloha se promítá do jižního souhvězdí Hydry. Její spirální ramena jsou lemována tmavými liniemi prachu a jsou doslova „posypána“ načervenalými oblaky plynného vodíku, kde probíhá intenzivní tvorba hvězd.
Jak temný je vesmír a co nám to může říci o počtu galaxií v kosmu? Astronomové mohou odhadovat celkový počet galaxií například na základě počítání všech viditelných objektů zobrazených prostřednictvím Hubbleova hlubokého pole (Hubble deep field – HDF) a jejich následným přepočítáním na celkovou plochu oblohy. Avšak některé galaxie jsou příliš slabé a vzdálené, než abychom je mohli přímo detekovat. Nemůžeme je započítat, protože jejich světlo zaplavuje prostor jen velmi nejasnou září.
Astrofyzikální proGResy z Opavy: Již více jak 85 let se fyzikové domnívají, že ve vesmíru mohou existovat zkratky v zakřiveném prostoročase, tzv. červí díry. Tyto hypotetické spojnice dvou vzdálených míst ve vesmíru byly napříč desetiletími využívány zejména ve vědecko-fantastických uměleckých dílech, především pak v těch ze světa filmové či seriálové tvorby. Nyní je tým vědců včetně prof. Marka Abramowicze, působícího na Fyzikálním ústavu v Opavě, těmto hypotetickým kosmickým fenoménům na stopě více než kdy dřív, a to díky nedávnému slavnému pozorování stínu černé díry v galaxii M87.
Galaxie zakončují aktivní fázi svého života v okamžiku, kdy se v nich přestanou tvořit nové hvězdy. Až dosud se ale astronomům nedařilo spolehlivě zdokumentovat tento proces ve vzdáleném vesmíru. S použitím radioteleskopu ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, vědci objevili galaxii, která přišla téměř o polovinu plynu potřebného pro formování dalších hvězd. Proces navíc probíhá překvapivou rychlostí – galaxie ztrácí každý rok plyn ekvivalentní hmotě 10 000 Sluncí. Členové výzkumného týmu se domnívají, že tento mimořádný jev nastartovala kolize s jinou galaxií, což by mohlo astronomy přimět k revizi modelů, kterými v současnosti popisují, jak galaxie přicházejí o schopnost vytvářet hvězdy.
GN-z11 je mladá, avšak průměrně hmotná galaxie nacházející se v souhvězdí Velké medvědice. Podle odhadu astronomů vznikla v době, kdy stáří vesmíru bylo pouhých 420 miliónů roků, tj. přibližně 3 % jeho současného věku. Je tak nejen nejstarší, ale také nejvzdálenější galaxií, kterou se doposud podařilo pozorovat.
Prostředí galaktických jader nabízejí nespočet možností pro studium vztahů mezi plynem, prachem, hvězdami a extrémním prostředím v okolí černé veledíry. Pozorování jádra blízké galaxie Centaurus A ukazují, že v této oblasti se vyskytují oblasti horkého a chladného plynu prakticky současně v těsném kontaktu. Tato skutečnost si ale zaslouží vysvětlení.
Astronomové pracující s daty z projektu Sloan Digital Sky Surveys’ Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) objevili „fosilní galaxii“ ukrytou v hlubinách naší Galaxie – Mléčné dráhy. Tyto závěry publikované 20. listopadu 2020 v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society mohou zamíchat našimi znalostmi o tom, jak Mléčná dráha dorostla v galaxii, jakou pozorujeme dnes.
Vzdálenost mezi Sluneční soustavou a zdrojem Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra o hmotnosti 4 miliónů Sluncí v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy, je přibližně 25 800 světelných roků, tedy zhruba o 1 900 světelných roků méně, než se doposud uvádělo. Vyplývá to z analýzy nových dat japonského projektu VLBI (Very Long Baseline Interferometer) s názvem VERA (VLBI Exploration of Radio Astrometry).
Mezinárodní tým vědců prokázal, že glycin, nejjednodušší aminokyselina a důležitý stavební blok života, mohl vzniknout i za drsných podmínek, které ovládaly chemizmus vesmíru. Výsledky práce publikované v časopise Nature Astronomy vedou k závěru, že glycin a velmi pravděpodobně i další aminokyseliny se vytvořily v hustých mezihvězdných oblacích mnohem dříve, než se staly součástí nových hvězd a planet.
Průměrná teplota plynu napříč celým vesmírem se zvýšila více než 10krát za uplynulých 10 miliard roků a v současné době dosahuje hodnoty kolem 2 miliónů kelvinů. Vyplývá to z nového článku publikovaného v časopise Astrophysical Journal.
Pozorování v infračerveném spektru ukázala, že v oblasti středu naší Galaxie se nachází překvapivě málo jasných rudých obrů. Naproti tomu zde bylo odhaleno zvýšené zastoupení mladých jasných hvězd. Pracovníci Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU vypracovali studii navrhující proces, který tuto zvláštnost vysvětluje. Článek vychází v tomto měsíci v časopise The Astrophysical Journal.
