Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Největší radioteleskop na světě objevil temnou trpasličí galaxii
Jan Herzig Vytisknout článek

Největší radioteleskop na světě objevil temnou trpasličí galaxii

Morfologie temné galaxie FAST J0139+4328. Bíle vynesena data získaná teleskopem FAST, červeně ty z teleskopu Pan-STARRS.
Autor: Xu et al, 2023

Čínští astronomové využili největší radioteleskop světa FAST s průměrem antény půl kilometru a objevili novou galaxii, která získala katalogové označení FAST J0139+4328. Nově nalezená galaxie je speciální hned v mnoha ohledech, je izolovaná, obsahuje poměrně málo hvězd a jinak jí dominuje temná hmota.

FAST je zkratkou z anglických slov Five hundred Aperture Spherical Telescope, v překladu pětisetmetrový sférický dalekohled. Jedná se o největší samostatný teleskop na světě (Existuje i 576 metrový teleksop, RATAN-600 v Rusku, ten tvoří ale jen oblouk, na jehož obvodu jsou retroreflektory). Samostatný je v tomto případě velmi důležité, jelikož existuje řada soustav teleskopů, které fungují jako jeden. Ty nazýváme interferometry a největší je Event Horizon Telescope, EHT, který je velký prakticky jako celá planeta a je známý snímky černé díry ve středu naší galaxie a galaxie M87, které pořídil. Vraťme se ale k FASTu. Ten svým průměrem totiž takřka o dvě stě metrů překonává dnes již nefunkční legendární radioteleskop Arecibo v Portoriku. FAST se nachází v provincii Kuej-Čou v Číně a do provozu byl uveden roku 2016. S velkým průměrem se pojí i velmi vysoká citlivost, což astronomům umožňuje s jeho pomocí studovat kompaktní objekty, plynné galaxie i mezihvězdné médium. FAST může objevit tisíce pulsarů, stovky tisíc galaxií s neutrálním atomárním vodíkem nebo právě temných galaxií.

Tým astronomů vedený Jin-Long Xuem z Čínské akademie věd nedávno oznámil objev nové temné galaxie. Vedle FASTu se do pozorování zapojil i teleskop Pan-STARRS. Pozorované rádiové vlny měly vlnovou délku 21 cm, která je velmi specifická. Elektromagnetické záření s touto vlnovou délkou totiž vydávají neutrální atomy vodíku. V astronomii se pozorování na této vlnové délce využívá velmi často, jelikož toto záření prochází i oblaky mezihvězdného prachu, které stíní viditelné světlo. Jejím pozorováním tak můžeme velmi dobře mapovat prakticky všechnu viditelnou hmotu, jelikož vodík je ve vesmíru zdaleka nejrozšířenějším prvkem.

Nejdříve vědci objevili několik nových vodíkových mračen poblíž naší Galaxie a nalezli jedno od ostatních velmi izolované. Porovnáním se snímky této oblasti na hvězdné obloze pořízenými ve viditelném světle zjistili, že na těchto vlnových délkách objekt není vůbec vidět. Vysvětlení toho je však poměrně jednoduché, objekt je ve viditelném světle příliš slabý. Jeho absolutní magnituda ve filtru B činí asi -10, což je více než 17000krát méně, nežli je tomu v případě známé galaxie v Andromedě. Připomeňme si, že absolutní magnituda není závislá na vzdálenosti objektu, je to jasnost, kterou by měl daný objekt ve vzdálenosti deseti parseků od Země. Nízká hodnota absolutní magnitudy je tak dána čistě tím, jak málo světla objekt vydává. 

Radioteleskop FAST Autor: FAST Telescope
Radioteleskop FAST
Autor: FAST Telescope
Dalším pozorováním bylo zjištěno, že se jedná o extrémně malou trpasličí galaxii ve tvaru disku. Součet hmotností všech hvězd v FAST J0139+4328 byl odhadnut na méně než 690000násobek hmotnosti Slunce. Hmotnost veškeré viditelné, odborně baryonové hmoty v tomto hvězdném ostrově byla vypočítána na 110 milionů hmotností Slunce. Neutrální vodík v této galaxii váží asi jako 83 milionů Sluncí. Dynamická hmotnost tohoto objektu však přesahuje 5,1 miliard hmotností Slunce. Tento údaj je odvozován z toho, jakou gravitací galaxie působí na své okolí, je tudíž nezávislý na tom, co přímo vidíme. V této hmotnosti je tak zahrnuta i hmotnost temné hmoty v tomto hvězdném ostrově, která neinteraguje nijak jinak nežli gravitačně; žádný teleskop ji tak nemůže přímo pozorovat. Když porovnáme dynamickou a baryonovou hmotnost galaxie, zjistíme jediné. Galaxie je obsahuje obrovské množství temné hmoty.

Pro porovnání si uvedeme tyto hmotnosti v případě Mléčné dráhy. Tyto údaje však musíme brát s velkou rezervou, jelikož je hmotnost galaxie velmi obtížné měřit. Jedná se tak spíše o řádové odhady, které se poměrně často mění. Nyní se však astronomové přiklání k tomu, že by se baryonová hmotnost naší Galaxie mohla pohybovat v řádu stovek miliard hmotností Slunce. Nejnovější odhady dynamické hmotnosti se pohybují kolem 1,5 bilionu slunečních hmotností. Vidíme tak, že nově objevená galaxie je několiksetkrát méně hmotná než ta naše. Zajímavý je však především poměr dynamické a baryonové hmotnosti u obou galaxií. V Mléčné dráze je souhrnná hmotnost pětkrát až desetkrát vyšší než hmotnost viditelné hmoty, zatímco v případě  FAST J0139+4328 je vyšší asi 47krát! Dalším zajímavým faktem souvisejícím s hmotností nově objeveného objektu je to, že z celkové viditelné hmotnosti 110 milionů Sluncí tvoří hvězdy jen 690000 hmotností naší hvězdy. Galaxie je tak bohatá na plyn, avšak neobvykle chudá na hvězdy.

Tento zajímavý hvězdný ostrov přitom leží asi jen 94 milionů světelných let od nás. Je to tak poprvé, kdy astronomové objevili takto blízko na plyn bohatou a zároveň temnou galaxii. Předpokládá se, že plyny, především vodík, se v ní se zformovaly do rotujícího disku, který však obsahuje jen minimum hvězd. Jak přítomnost velkého množství temné hmoty, tak nedostatek hvězd, poukazuje na to, že galaxie FAST J0139+4328 je mladá a teprve na počátku svého vývoje.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org
[2] wikipedia.org



O autorovi

Jan Herzig

Jan Herzig

Narodil se roku 2008 v Plzni, žije v Horšovském Týně. Studuje na Gymnáziu J. Š. Baara v Domažlicích. Vesmír ho uchvátil v 11 letech, nyní mu věnuje většinu svého času. Věnuje se teoretické i praktické astronomii. Na teoretické obdivuje možnost popsání vesmíru pomocí elegantních rovnic. V souvislosti s praktickou ho fascinuje pohled na vesmír vlastníma očima i svým dvaceticentimetrovým dalekohledem. Baví ho i popularizace astronomie a kosmonautiky, a to jak psaním článků, tak komentováním na youtube či v rádiu. V posledních třech letech se čtyřikrát umístil na vítězných pozicích ve finálových kolech Astronomické olympiády. Na XXVI. Mezinárodní astronomické olympiádě získal bronzovou medaili, na I. a II. Mezinárodní olympiádě v astronomii a astrofyzice pro juniory zlatou medaili, ve druhém případě k tomu dosáhl na 1. místo v Evropě. Správce Instagramu ČAS.

Štítky: Radioteleskop FAST, Temná hmota, Radioteleskop, Trpasličí galaxie, Galaxie


25. vesmírný týden 2024

25. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 17. 6. do 23. 6. 2024. Měsíc bude v úplňku. Planety můžeme pozorovat pouze nízko na ranní obloze, nejvýše je Saturn a Mars. Aktivita Slunce je nižší, ale nová oblast se skvrnami to může rychle změnit. Pozorovatelé úkazů na obloze si všimli nočních svítících oblak i halových jevů. Starliner pokračuje v misi u ISS a očekáváme jeho přistání. Před dvaceti lety se začala psát historie soukromé kosmonautiky, když miniraketoplán SpaceShipOne dokázal dvakrát překonat výškovou hranici 100 km a tím otevřel dveře do kosmu i pro soukromé společnosti a turisty.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

C/2021 S3 PanSTARRS

Titul Česká astrofotografie měsíce za květen 2024 obdržel snímek „C/2021 S3 PanSTARRS“, jehož autorem je Miloš Gnida   Dnešní vítězný snímek soutěže Česká astrofotografie měsíce, který pořídil astrofotograf Miloš Gnida, nám přináší pohled hned na několik astronomických objektů. Jednak,

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Mesiac

Mesiac zo včerajška, alebo aj test starého ruského objektívu. Vybavenie: Canon 60D, Tair 33 PhotoSniper 300mm, Vivitar teleconverter 3x, Video tripod. Software: PIPP, Autostakkert (20%), Registax, Adobe Photoshop 438x 1/800 ISO 640 F8

Další informace »