Minulost vesmíru odhalí "zkamenělé" galaxie

Astronomové ze Švédska, Španělsko a americké Johns Hopkinsonovy univerzity (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, USA) použili k pozorování americký satelit FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer). Na palubě umístěný ultrafialový spektrometr prováděl první přímá měření ionizujícího záření z trpasličí galaxie, které pochází z období před vznikem hvězd. Výsledky by měly odhalit tajemství vývoje raného vesmír a pozorování pomohou astronomům určit, jestli jako první vznikaly hvězdy nebo nějaké jiné typy objektů - a kdy nastal konec temného věku vesmíru.

Mnoho astronomů si myslí, že se jedná o zbytky počátečního údobí vesmíru - trpasličí galaxie jsou malé, velmi slabě svítící objekty, které obsahují značné množství plynu, ale relativně málo hvězd. Podle jednoho z počítačových modelů při formování galaxií došlo ke sloučení mnoha menších galaxií do současné velké galaxie. Jestli je tato teorie správná, tak pozorované trpasličí galaxie mohou být kosmickými "fosíliemi", kterým se podařilo přežít - a to bez významných změn od vzniku vesmíru až do dneška.

Vědci pod vedením Nilse Bergvalla, ze švédské Astronomické observatoře (Uppsala Astronomical Observatory), pozorovali malou galaxii, známou jako Haro 11, která leží ve vzdálenosti asi 281 miliónů světelných let v souhvězdí Sochaře (Sculptor, Scl) na jižní obloze. Společná analýza dat z družice FUSE vedla k důležitému výsledku: 4 až 10% ionizujícího záření, produkovaného horkými hvězdami v galaxii Haro 11, může uniknout do mezigalaktického prostoru.

Ionizace je proces, při kterém elektricky neutrální atomy a molekuly ztrácejí elektron a stávají se kladně nabitými ionty.

Podle Anderssona je znalost průběhu ionizace důležitá pro pochopení vývoje struktur v raném vesmíru, protože to určuje, jak snadno se hvězdy a galaxie mohly formovat. Dr. Bengt-Goran Andersson je člen týmu FUSE a vědecký pracovník v oddělení Astronomie a astrofyziky JHU (Henry A. Rowland Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University).

"Velké množství ionizovaného plynu snižuje schopnost chladnutí. A rychlost chladnutí ovlivňuje schopnost plynu tvořit husté struktury, jako jsou hvězdy a galaxie," řekl Andersson. A ještě dodal, že žhavý plyn má menší pravděpodobnost tyto struktury tvořit. Proto historie ionizace vesmíru odhalí, kdy se tvořily první zářící objekty a kdy první hvězdy začaly svítit.

Velký třesk nastal před 13,7 miliardami let. Tehdy byl vesmírný "kojenec" příliš žhavý pro světlo, aby svítilo. Látka byla zcela ionizovaná: atomy byly rozbity na elektrony a atomová jádra, které rozptylovaly světlo jako mlha. Jak se vesmír rozpínal, stával se chladnějším a jednotlivé částice se spojovaly a vznikaly neutrální atomy. Hovoříme o tzv. období rekombinace, při kterém se záření oddělilo od hmoty. Pozůstatky tohoto přechodného stadia lze v současnosti pozorovat jako kosmické mikrovlnné záření (reliktní záření). Podle astronomů toto období reionizace nastalo před 12,5 až 13 miliardami let, kdy vznikaly první rozsáhlé galaxie a skupiny galaxií.

Období reionizace a "temného věku" astronomové věnují intenzivní pozornost a věří, že pozorovaní galaxie Haro 11 družicí FUSE přinese potřebné důkazy. "Nové výsledky FUSE při pozorování relativně blízkého objektu významně ovlivní kosmologické problémy," řekl Dr. George Sonneborn, vědecký pracovník projektu (NASA/FUSE Project Scientist at NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland).

Práce byla publikována v časopise Astronomy and Astrophysics a Nils Bergvall ji jako poster zveřejnil ve čtvrtek 12. ledna 2006 na 207. konferenci Americké astronomické společnosti ve Washingtonu.

Snímek: Dva pohledy na galaxii Haro 11
Na levým snímku je galaxie Haro 11 ve viditelném světle. Byl pořízen na Evropské jižní observatoři (ESO - European Southern Observatory, La Silla, Chile). Orientace snímku - sever nahoře, východ vlevo. Velikost hvězdného pole je 85 obloukových vteřin (arcsekund; 1 arcsekunda se rovná 1/3600 obloukového stupně), ve skutečnosti to odpovídá 114.000 světelných let.
Pravý snímek představuje detail centrální oblasti galaxie v nepravých (falešných) barvách, pořízený HST (Hubble Space Telescope). Velikost obrazu je 9,5 x 9,5 arcsekund, tj. 12.700 x 12.700 světelných let.
Na tomto složeném snímku viditelnému světlu odpovídá barva červená (pořízeno kamerou PC2 HST), ultrafialovému světlu barva zelená (pořízeno kamerou HST ACS), emisní spektrální čáry odpovídají neutrálnímu vodíku (také z HST ACS) a modré plochy představují oblasti excitovaného záření, pořízené sondou FUSE.
Horké, mladé hvězdy září v ultrafialové oblasti spektra, ve viditelném světle svítí starší, chladné hvězdy a emisní vodíkové čáry představují vzájemné interakce mezi zářením a galaktickým plynem.
(Kredit: Dr. Daniel Kunth/Institut d'Astrophysique, Paris, France/zpracováno pro časopis Astrophysical Journal 2003, ročník 597, str. 266)

Zdroj: www.jhu.edu (Johns Hopkins University )
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí