Astronomové hledají galaktické teenagery

Astronomové již delší dobu byli přesvědčeni, že tyto slučující se struktury vyrostly z některých hmotnějších galaxií v našem vesmíru. Nyní Spitzer identifikoval několik z těchto přechodových neboli „dospívajících“ galaxií, které slouží pro další studium.

„Myslíme si, že většina hmotných galaxií se vytvářela pomocí slučování spirálních galaxií, jako naše Mléčná dráha. Takové události byly mnohem běžnější několik miliard let po Velkém třesku,“ říká Dr. Anna Sajina (Spitzer Science Center, Pasadena). „To je období, které potřebujeme sledovat, abychom mohli studovat galaktické srážky.“

Vesmír je jako časový stroj - vzdálenější objekty jsou „mladší“ a jsou vrstevníky galaxií, které astronomové hledají. Pomocí Spitzera se Sajina ohlížela do doby několik miliard let po Velkém třesku a spatřila galaxie, které se blížily konci slučujícího procesu. Všimla si, že tyto galaxie mají velmi unikátní vlastnost - všechny měly masivní centrální černé díry, které byly zahaleny prachem a produkovaly radiové výtrysky (jety).

„V podstatě vidíme v těchto galaxiích konkurenční boj o omezené zdroje. Dva procesy - vznik hvězd a narůstání černých děr - soutěží o plyn,“ říká Sajina. „Na začátku srážky většina plynu bude přispívat k formování hvězd. Směrem ke konci slučování zkonzumují více plynu černé díry.“

Sajina tvrdí, že tento zápas o zdroje je relativně přechodný, trvání pouze 10 až 100 miliónů let. Nakonec velká část plynu bude vytlačena ven z galaxie silnými větry nově narozených hvězd, explozemi supernov nebo radiovými výtrysky z centrálních superhmotných černých děr. Odstranění plynu potlačí tvorbu hvězd a zabrzdí růst černých děr, které budou „hladovět“.

„Ještě zcela dobře nerozumíme procesu ochlazování extrémních formací hvězd, narůstání černých děr, které následuje po sloučení. Potřebujeme objevit zdroje v krátkém přechodném období poté, co se zapnuly radiové výtrysky, ale galaxie a její centrální černá díra jsou ještě zahaleny do prachové obálky,“ říká Sajina. „Přítomnost velkého množství prachu spolu se silnými radiovými výtrysky v těchto nově objevených galaxiích, z nich dělá hlavní kandidáty na objekty přechodného stadia.“

Pomocí Spitzerova extrémně citlivého infračerveného spektrometru byla Sajina se svým týmem schopna určit vzdálenost těchto galaxií, jejich stáří a to, že jsou extrémně „zaprášené“. Po srovnání s astronomickým archivem, nazvaném Sptizer First Look Survey, Sajina zjistila, že některé z těchto galaxií mají také radiové výtrysky.

„Objev těchto přechodných objektů poskytuje novou třídu pro výzkum – společný vývoj černých děr a jejich hostitelských galaxií,“ dodává Sajina.

Anna Sajina, Lin Yan, Mark Lacy a Minh Huynh (všichni Spitzer Science Center) zveřejnili své závěry v Astrophysical Journal (září 2007).
Stejné systémy studovaly i dva další týmy. Pomocí Spitzera v rámci programu GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey) objevili stovky černých děr s rentgenovými výtrysky, ukrytých hluboko uvnitř prachových galaxií, které jsou od nás vzdáleny miliardy světelných roků. Zveřejněno 10. listopadu 2007 v Astrophysical Journal.
Další výsledky v programu GOODS získal také Fabrizio Fiore (Osservatorio Astronomico, Řím, Itálie) a jeho tým. Budou zveřejněny 1. ledna 2008 v Astrophysical Journal.

Zdroj: www.spitzer.caltech.edu