Opět jedna teorie k přepsání
Zdá se, že s příchodem nových pozorovacích přístrojů a metod se v astronomii rodí a budou rodit téměř zásadní objevy, když už ne jednou týdně, tak alespoň jednou měsíčně. A je jedno, zda se jedná o teleskopy pozemní, s adaptivní optikou nebo novými snímacími přístroji či přístroje umístěné v kosmu. Z času na čas, který bude stále kratší, se budou muset vydávat nové a nové učebnice, které budou nejen doplňovat, ale i často i popírat svá předchozí vydání.
Nová pozorování evropské jižní observatoře používající Velmi velký teleskop (VLT) v Paranal, bourají teorie, podle kterých se velmi hmotné galaxie nevyvíjely hned v počátcích vesmíru, ale až mnohem později.
Astronomové z ESO našli čtyři velmi vzdálené galaxie, které jsou několikrát větší než naše vlastní Mléčná dráha, která pravděpodobně začala tvořit, když vesmíru byly jen 2 miliardy let. Astronomové až do tohoto objevu byli přesvědčeni, že největší galaxie vznikly společně, poměrně velmi nedávno, až po miliardách let slučování do větších a větších celků.
Aktuální teorie formování galaxií jsou založeny na hierarchickém modelu slučování menších entit do větších a větších struktur, počínaje asi velikostí kulové hvězdokupy a zakončené shlukem galaxií. Podle tohoto scénáře se mlčky předpokládá, že v mladém vesmíru neexistovaly žádné velké a hmotné galaxie.
Nicméně, tento pohled na věc, bude nyní muset být opraven. Za použití více módového přístroje FORS2, namontovaného na VLT v Paranal, tým italských astronomů identifikoval čtyři vzdálené galaxie, několikrát větší a hmotnější než je dnešní Mléčná dráha, galaxie, které jsou stejně hmotné jako nejtěžší galaxie v dnešním vesmíru. Tyto galaxie se musely vytvořit, když vesmíru byly jen asi 2 miliardy lety, tedy asi před 12 miliardami let.
Nově objevené objekty ale navíc mohou být i členy skupin starých a hmotných galaxií, které nebyly zatím objeveny.
Existence takových systémů ukazuje na skutečnost, že vznik masivních eliptických galaxií byl v ranném vesmíru mnohem rychlejší než očekávaly stávající teorie.
Galaxie jsou jako ostrovy ve vesmíru. Jsou složeny z hvězd, stejně jako z prachových a plynových mračen. Mají různé velikosti, hmotnosti i tvary. Astronomové proto obecně rozlišují spirálovité galaxie, takové jako je naše vlastní Mléčná dráha, NGC 1232 nebo slavná galaxie v Andromedě a eliptické galaxie, které považují za starší, protože většinou obsahující jen staré hvězdy a mají velmi málo mezihvězdného prachu a plynu. Některé galaxie jsou mezistupněm mezi spirálními a eliptickými a ty jsou pak označovány jako čočkovité nebo kulovité galaxie.
Galaxie ale nejsou odlišné jen tvarem, také mají rozdílné velikosti. Některé mohou být jen tak velké a zářivé jako kulové hvězdokupy naší Mléčné dráhy (t.j. obsahují jen několik milionů hvězd), zatímco jiné mohou být mnohem hmotnější než stovky miliard Sluncí. V naší době je více než polovina hvězd ve vesmíru členem některé z masivních kulovitých galaxií.
Jednou z hlavních nejistot moderní astrofyziky a kosmologie je, jak a kdy se galaxie utvořily a vyvinuly z prvotních plynů které naplňovaly ranný vesmír. V nejpopulárnější aktuální teorii, jsou galaxie v místním části vesmíru výsledkem relativně pomalého procesu, kde se malé a méně hmotné galaxie postupně spojily ve větší a hmotnější. V tomto scénáři, známém jako "hierarchické slučování", mladý vesmír byl zaplněn jen malými galaxiemi o malé hmotnosti, zatímco současný vesmír obsahuje velké, staré a velmi hmotné galaxie stojící na konci evolučního procesu.
Pokud by tento scénář byl pravdivý, pak by v mladém vesmíru neměly existovat žádné hmotné eliptické galaxie. Nebo, v jiném slova smyslu, díky konečné rychlosti světla, by žádná taková galaxie neměla být od nás příliš daleko. A skutečně, až dodnes nebyla žádná stará eliptická galaxie nalezena.
Pro lepší porozumění procesu vzniku galaxií a ověření, zda hierarchický scénář platí, použil italský tým a astronomové z ESO velmi velký dalekohled (VLT) jako "stroj času" a pátrali po velmi vzdálených eliptických galaxiích. Není to žádná jednoduchá záležitost. Vzdálené eliptické galaxie, s jejich obsahem starých a červených hvězd, musí být velmi slabými objekty a navíc jejich optické vlnové délky musí být rudým posuvem posunuty hluboko do infračervené části spektra. Vzdálené eliptické galaxie jsou tak mezi nejobtížnějšími cíli pozorování, dokonce i pro největší teleskopy a to je také důvod, proč rudý posuv 1,55, dlouho tvořil hranici možného pozorování.
Nyní však vědci získali pomocí FORS2 obrazy a charakteristiky 546 slabých objektů v oblasti o velikosti asi jedné desetiny úplňku, oblasti známé jako pole K20. Jejich vytrvalost se vyplatila a byli za to odměnění objevem čtyř starých, hmotných galaxií s rudým posuvem mezi 1,6 až 1,9. Tyto galaxie jsou ve věku, kdy vesmíru byla jen asi čtvrtina jeho současného věku. Jsou tak pozorovány v době, kdy vesmír byl stár jen asi 3,5 miliardy let. Ovšem ze získaného spektra těchto galaxií se zdá, že obsahují hvězdy s věkem někde mezi 1 až 2 miliardami let. Z toho by pak vyplývalo, že se tyto galaxie musely vytvořily v době, kdy vesmíru bylo jen asi 1,5 až 2,5 miliardy let.
Doplňková pozorování Hubblova teleskopu ukazují, že tyto galaxie mají strukturu podobnou těm dnešním. Existence takto hmotných a starých galaxií v ranném vesmíru ukazuje formování dnešních eliptických galaxií začalo o moc dřív a bylo mnohem rychlejší než předpovídá hierarchická teorie. Asi ji bude nutné přepsat.
Zdroj: ESO
Převzato: Hvězdárna Uherský Brod
