Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Cesta od trpaslíků k obrům

Cesta od trpaslíků k obrům

galaxies.jpg
Astronomové Wyithe a Loeb našli důkaz, že v ranném vesmíru převládaly trpasličí galaxie. Ale UV záření v nich vznikajících hvězd jejich další tvorbu zastavilo a umožnilo formovaní jen takových galaktických obrů, jako je naše Galaxie (Mléčná dráha).

První galaxie byly malé, asi 10.000krát méně hmotné než Mléčná dráha. Před miliardami let tyto "minipece" umožnily vznik velkého množství horkých a hmotných hvězd. Ale právě tyto hvězdy zahájily proces vlastního zničení, protože zaplavily vesmír ultrafialovým zářením. V souladu s teorií toto záření zastavilo další formování trpasličích galaxií, protože došlo k ionizaci a ohřátí okolního plynného vodíku. Nyní astronomové Stuart Wyithe (University of Melbourne) a Avi Loeb (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) zveřejnili přímý důkaz, podporující tuto teorii.

Wyithe a Loeb ukázali, že ve vesmíru starém pouze miliardu let, bylo méně větších galaxií než galaxií menších. Formování trpasličích galaxií se v podstatě zastavilo jen několik set miliónů let po Velkého třesku.

"První trpasličí galaxie sabotovaly svůj vlastní růst i růst svých sourozenců," říká Loeb. "Teorie to sice předpokládala, ale teprve my jsme našli první pozorovatelný důkaz sebedestruktivního chování ranných galaxií."

Po Velkém třesku, téměř před 14 miliardami let, se vesmír zaplnil žhavou látkou ve formě elektronů a iontů vodíku a helia. Protože se vesmír rozpínal a chladl, docházelo ke slučování elektronů a iontů a vznikaly neutrální atomy. Tyto atomy pohlcovaly záření hvězd a vesmír se zahalil do tmy. Astronomové toto období nazývají "Temný věk" ("Dark Ages").

První generace hvězd začala "čistit" tento temný vesmír ultrafialovým zářením. UV záření štěpilo atomy na záporně nabité elektrony a kladné ionty. Protože to byla již druhá ionizace vesmíru po Velkém třesku, tak se tento proces nazývá "reionizace" a odehrál se během prvních několika stovek milionů let existence vesmíru.

"Potřebujeme studovat toto období, protože tehdy se prvotní polévka vyvinula v bohatou zoo objektů, které nyní pozorujeme," řekl Loeb.

Během tohoto klíčového období v historii vesmíru se plyn nejen ionizoval, ale také zahříval. Zatímco chladný plyn se snadno "shromažďuje" a tvoří hvězdy a galaxie, horký plyn to odmítá. Čím teplejší plyn, tím hmotnější musí být galaktický "zárodek", aby přitahoval dostatek hmoty, nutný pro vznik galaxie.

Před obdobím reionizace se snadno mohly zformovat i galaxie, obsahující pouze 100 miliónů hmotností Slunce. Potom vznikající galaxie "požadovaly" již více než 10 miliard hmotností Slunce. Galaxie, které vznikly po reionizace, byly přibližně 100krát větší než trpasličí galaxie, které podle astronomů tento proces spustily.

Aby Wyithe a Loeb určili typickou hmotnost galaxie, studovali světlo kvasarů - silných zdrojů světla viditelných na obrovské vzdálenosti. Světlo "opustilo" nejvzdálenější známé kvasary téměř před 13 miliardami let, tedy v době, kdy vesmír existoval jen zlomek současného věku. Během své pouti vesmírem bylo světlo kvasarů pohlcováno mezihvězdnými oblaky vodíku, které souvisí s rannými stádii galaxií. Důkazy obsahují spektra kvasarů.

Porovnáním spekter různých kvasarů z rozdílných směrů určili Wyithe s Loebem typickou velikost galaxie v počátečním stádiu vesmíru. Přítomnost menšího množství větších galaxií vedlo k větším rozdílům v pohlcování pozorovaného světla v různých směrech. Jediné, co Wyithe s Loebem našli po statistickém zpracování, jsou velké variace jednotlivých pozorování.

"Jako analogii předpokládejte, že jste v místnosti, kde všichni mluví," vysvětluje Wyithe. "Pokud je v místnosti jen málo osob, pak šum pozadí je v některých částech místnosti hlasitější než v ostatních. Jestliže je místnost lidmi zaplněná, pak je šum pozadí všude stejný. Skutečnost, že ve světle kvasarů pozorujeme fluktuace, naznačuje, že ranný vesmír byl spíše poloprázdnou místností než přecpaným pokojem."

Astronomové doufají, že potlačení vzniku trpasličích galaxií potvrdí během příštích desetiletí. K tomu použijí dalekohledy nové generace. Radioteleskopy umožní odhalit vzdálený vodík a infračervené dalekohledy přímo ukáží mladé galaxie. Vědci věří, že touto pozorovací technikou osvětlí "Temný věk" vesmíru.

Obrázek:
Umělecké pojetí ukazuje formování ranných trpasličích galaxií - shromažďování žhavých, modrých hvězd, obklopených červenými oblaky plynného vodíku. Credit: David A. Aguilar (CfA)

Zdroj: spaceflightnow.com
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí




O autorovi



43. vesmírný týden 2020

43. vesmírný týden 2020

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 19. 10. do 25. 10. 2020. Měsíc bude v první čtvrti. Večer jsou nízko nad jihem Jupiter a Saturn, po půlnoci je velmi vysoko Mars. Ráno je vidět jasná Venuše. Aktivita Slunce je nízká. Na ISS dorazila nová tříčlenná posádka v Sojuzu MS-17. SpaceX připravuje test třímotorové Starhip. Blue Origin provedla po delší odmlce další suborbitální let New Shepard. Sonda BepiColombo proletěla kolem Venuše. Proběhl start s družicemi Starlink (č. 13) a brzy má letět další. Před 45 lety probíhal úspěšně výzkum Venuše sondami Veněra 9 a 10, které také pořídily první snímky povrchu.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LBN468 Temná a reflexní mlhovina škorpion

  Titul Česká astrofotografie měsíce za září 2020 získal snímek „LBN468 - temná a reflexní mlhovina v Cefeovi“, jehož autorem je Tomáš Zábranský   Na naší obloze je několik souhvězdí, která nikdy nezapadají. Jsou tak blízko nebeského pólu, že se ani při největší snaze během

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Mliečna cesta

Mliečna cesta

Další informace »