Hvězdy a hvězdokupy opouštějí rodné galaxie

Na základě výsledků mnohaletých pozorování již dříve dospěli astrofyzikové k závěru, že jednotlivé hvězdy i planetární mlhoviny mohou putovat uvnitř rozsáhlých "prázdných oblastí" v kupách galaxií. Jaké objekty se ještě nacházejí v těchto kosmických hlubinách a proč hvězdy a mlhoviny opouštějí rodné galaxie?

Za účelem nalezení odpovědí na tyto otázky prováděla mezinárodní skupina 13 astronomů pozorování pomocí kamery ACS (Advanced Camera for Surveys) na palubě HST. Po dobu 25 hodin bylo prováděno snímkování poměrně řídce "zabydlené" oblasti poblíž centra kupy galaxií v souhvězdí Panny. Toto seskupení se skládá z více než 1000 známých galaxií a nachází se ve vzdálenosti přibližně 55 miliónů světelných let od Země.

Část oblohy, studovaná v rámci projektu VICS (Virgo Intra-Cluster Stars), měla rozměr přibližně 1 % měsíčního úplňku. Předběžná analýza pořízených fotografií vedla k objevu zhruba tisíce hvězd, čtyř kulových hvězdokup a jedné trpasličí galaxie v mezigalaktickém prostoru uvnitř kupy galaxií. "To je teprve začátek výzkumů," říká vedoucí projektu Robin Ciardullo (Penn State University).

Astronomové předpokládají, že tyto hvězdy a kulové hvězdokupy byly doslova vyrvány ze svých mateřských galaxií gravitačním působením při vzájemném přiblížení dvou či více jednotlivých galaxií. Další výzkum této oblasti povede k pochopení mechanismu tohoto procesu a vlastní evoluce kupy galaxií Virgo.

Nejen gravitační síly při vzájemném přiblížení galaxií mohou způsobovat vzájemné "krádeže" hvězd. Nedávné objevy v naší Galaxii umožnily astronomům publikovat závěr, že supermasivní černé díry v centrech galaxií mohou rovněž "vyhodit" hvězdy z galaxií (viz například článek Další dva exulanti opouštějí naši Galaxii).

Výsledky počítačového modelování, na kterém se podíleli Robin Ciardullo a Kelly Holley-Bockelmann[ová] (Penn State University) se svými spolupracovníky, ukázaly, že tři planetární mlhoviny, pohybující se velkou rychlostí, mohly být vyvrženy z galaxie M 87 v kupě galaxií Virgo, když se jejich předchůdci (tj. hvězdy, jejichž explozí se planetární mlhoviny vytvořily) přiblížili ke dvojité supermasivní černé díře v jejím centru. Galaxie M 87 je obří eliptická galaxie, nacházející se v centru kupy galaxií Virgo. Astronomové předpokládají, že hmotnost černé díry v centru galaxie dosahuje přibližně 3 miliardy hmotností Slunce.

Avšak ani takto hmotná černá díra není schopna způsobit vyhození hvězdy či skupiny hvězd mimo galaxii. Počítačové simulace vedou k závěru, že zde musí existovat ještě jedna černá díra, která se spolupodílí na urychlení hvězd na únikovou rychlost, tj. na rychlost, kterými se pohybují pozorované mlhoviny.

"Výsledky počítačových simulací naznačují existenci dvojitých černých děr v nitrech velkých galaxií, avšak zatím nemáme žádné pozorovací důkazy, že v centru galaxie M 87 dvě černé díry skutečně existují," říká Holley-Bockelmann[ová]. Na základě detailního studia pohybu "vyhozených" objektů, cestujících mezi jednotlivými galaxiemi, bude zcela určitě možné tuto hypotézu potvrdit či vyvrátit.

Texty k obrázkům:

Obrázek č. 1: Astronomové objevili v rámci projektu VICS trpasličí galaxii (objekt v rámečku). Fotografie byla pořízena kamerou ACS (Advanced Camera for Surveys) na palubě HST v průběhu 37 oběhů dalekohledu kolem Země. Zarámovaná oblast s trpasličí galaxií má šířku přibližně 3000 světelných let. Malé oranžové objekty jsou velmi vzdálené galaxie, které nepatří do v textu zmiňované kupy galaxií Virgo.

Obrázek č. 2: Na této fotografii je zachycena relativně "prázdná" oblast (viz žlutý rámeček na obrázku č. 3) mezi jednotlivými galaxiemi, vytvářejícími kupu galaxií Virgo (v souhvězdí Panny). Většina objektů na fotografii se nachází mnohem dále od Země než kupa galaxií Virgo, která je vzdálena 55 miliónů světelných let. Jednotlivé objekty na snímku představují hvězdy, hvězdokupy a malé galaxie uvnitř kupy galaxií Virgo. Obrázek zachycuje oblast o rozměrech 3,36 x 3,36 obloukové minuty.

Obrázek č. 3: Fotografie, pořízená pozemním dalekohledem, zachycuje střed kupy galaxií Virgo. Žlutým rámečkem je vyznačena oblast, fotografovaná pomocí HST. Fotografii dominují tři velké galaxie: M 87 vlevo dole, M 86 a M 84 (dva jasné objekty vpravo nahoře).

Zdroj: www.cnews.ru a skyandtelescope
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí