Objev "neviditelné" galaxie s vysokým obsahem kovů

"Náš objev ukazuje, že podstatné množství kovů může být objeveno ve velice vzdálených galaxiích, které jsou příliš slabé na to, abychom je přímo pozorovali," říká Céline Péroux (ESO), vedoucí týmu objevitelů.

Astronomové zkoumali světlo, vyzařované kvasarem ve vzdálenosti 9 miliard světelných let, které bylo částečně pohlceno jinak neviditelnou galaxií, vzdálenou od Země 6,3 miliardy světelných let. Všechny tři objekty, tj. Země, galaxie i kvasar, se přitom nacházely na jedné přímce.

Analýza pořízeného spektra ukazuje, že galaxie obsahuje 4krát více kovů než Slunce. Toto je první případ, kdy bylo pozorováno velké množství "kovů" u velmi vzdáleného objektu. (Názvem "kovy" označují astronomové všechny chemické prvky těžší než helium. Pro informaci: Slunce obsahuje přibližně 73 % vodíku, 25 % helia a pouze 2 % kovů.) Z pozorování také vyplývá, že tato vzdálená galaxie musí obsahovat velké množství prachu.

Kovy vznikají v nitrech hvězd. To znamená, že světlo kvasaru neprochází pouze oblakem plynů, ale neviditelnou galaxií. Při průchodu světla galaxií došlo ke změně spektra kvasaru, což umožnilo astronomům určit složení galaxie.

Téměř všechny prvky, přítomné ve vesmíru, vznikly v nitrech hvězd, z nichž se skládají galaxie. Jestliže alespoň přibližně určíme, kolik hvězd vzniklo za dobu existence vesmíru, pak můžeme vypočítat, jaké množství kovů tyto hvězdy vyprodukovaly až do současné doby. Tyto předpoklady se však velmi odlišují od pozorování. V doposud pozorovaných galaxiích se pozoruje nedostatek kovů. Podle výpočtů by mělo být ve vesmíru 10krát více kovů, než pozorujeme.

Výzkum vzdálených galaxií je však velice obtížný úkol. Vzdálené galaxie jsou ve skutečnosti tak slabé, že nemohou být pozorovány. Astronomové proto přišli s novými nápady, jak tyto vzdálené objekty zkoumat: navrhli využít k tomuto účelu kvasary, pravděpodobně nejvzdálenější a nejjasnější známé objekty ve vesmíru. Jedná se o jakési majáky ve vesmíru, které "prosvětlují" prostor mezi samotným kvasarem a pozemským pozorovatelem.

Mezihvězdná oblaka plynů v galaxiích, nacházejících se mezi kvasary a Zemí na jedné přímce, pohlcují část světla, vyzářeného kvasarem. V profilu emisního spektra se to projevilo pozorovanými hlubokými "údolími" (absorpčními pásy) na vlnových délkách mezi 5000 až 6000 Angströmů (tj. 500 až 600 nm), která mohou být přiřazena dobře známým prvkům - viz obrázek v úvodu. Takto mohou astronomové zjišťovat množství kovů, přítomných v těchto galaxiích - i když je nevidíme - v různých epochách vývoje vesmíru.

"Výše uvedený způsob pozorování může být nejlépe realizován pomocí spektrografu s vysokým rozlišením, který je umístěn na dalekohledu Kueyen o průměru 8,2 m na Paranal Observatory v Chile, který je součástí zařízení VLT," informuje Péroux.

Jeho tým detailně studoval spektrum kvasaru SDSS J1323-0021, které obsahuje jasné důkazy o absorpci světla díky přítomnosti vodíkového oblaku s velkým množstvím kovů v galaxii, která se nachází mezi Zemí a kvasarem. Na základě pečlivé analýzy spektra astronomové zjistili, že tato galaxie obsahuje 4krát více zinku než Slunce.Dalšími zjištěnými prvky jsou železo, chrom, mangan, titan apod., které zde mohou kondenzovat do drobných zrníček.

"Jestliže bude objeveno velké množství takovýchto ´neviditelných´ galaxií s vysokým obsahem kovů, pak se tím podaří podstatně vyřešit problém pozorovaného nedostatku kovů ve vesmíru," říká Péroux. Je docela možné, že "nedostatkové" kovy se nacházejí právě ve vzdálených galaxiích.

Zdroj: www.eso.org
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí