Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Pradávné slévání galaxií
Jiří Srba Vytisknout článek

Pradávné slévání galaxií

Vizualizace slévání galaxií v mladém vesmíru
Autor: ESO/M. Kornmesser

Radioteleskopy ALMA a APEX nahlédly hluboko do minulosti vesmíru, do doby, kdy byl vesmír desetkrát mladší než dnes, a pozorovaly počáteční fázi gigantického kosmického hromadění hmoty – probíhající kolizi mladých galaxií s překotnou tvorbou hvězd. Astronomové se dosud domnívali, že k těmto událostem ve vesmíru docházelo asi tři miliardy let po velkém třesku. Tato nová pozorování však odhalují, že tyto procesy se odehrávaly ještě o více než miliardu let dříve, což je velkým překvapením. Předpokládá se, že tyto prastaré systémy představují zárodky nejhmotnějších známých struktur současného vesmíru: kup galaxií.

ALMA a APEX objevily mohutné seskupení formujících se galaxií v mladém vesmíru

Dvojice mezinárodních vědeckých týmů pod vedením Tima Millera (Dalhousie University, Canada; Yale University, USA) a Ivána Otea (University of Edinburgh, UK) využila radioteleskopů ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a APEX (Atacama Pathfinder Experiment) a odhalila v mladém vesmíru překvapivě kompaktní koncentrace galaxií v počátečních fázích procesu slévání. Tyto útvary pravděpodobně tvoří jádra mohutných kosmických struktur, které dnes známe jako kupy galaxií.

Díky hlubokému pohledu do minulosti na vzdálenost přesahující 90 % pozorovatelného vesmíru se týmu Tima Millera podařilo pozorovat galaktickou protokupu s označením SPT2349-56. Světlo tohoto objektu se na cestu k nám vydalo v době, kdy byl vesmír desetkrát mladší, než je dnes.

V jednotlivých galaxiích tohoto hustého uskupení probíhá překotná tvorba hvězd, proto je vědci označují jako starburst galaxies. Koncentrace intenzivní hvězdotvorby v takto malém prostoru dělá z tohoto místa jednu z nejaktivnějších oblastí tvorby hvězd, jaká kdy byla pozorována v mladém vesmíru. Každý rok v tomto místě vznikají tisíce nových hvězd, zatímco v naší galaxii v současnosti vznikne v průměru jedna hvězda ročně.

Tým pod vedením Ivána Otea objevil podobnou strukturu na kombinovaných záběrech pořízených pomocí ALMA a APEX. Tvoří ji na prach bohaté galaxie s překotnou hvězdotvorbou. Objekt tohoto typu bývá díky své barvě označován jako “dusty red core” (červené prachové jádro).

Iván Oteo vysvětluje, v čem jsou tyto objekty neobvyklé: „Předpokládá se, že vývojová epizoda zaprášených galaxií s překotnou tvorbou hvězd je poměrně krátká, protože během ní je plyn spotřebován mimořádným tempem. Kdykoliv a kdekoliv ve vesmíru jsou tyto galaxie obvykle zastoupeny jen menšinově. To, že jsme jich objevili hodně na jednom místě a ve stejnou dobu je poněkud překvapující a stále nechápeme, proč tomu tak je.

Tyto formující se kupy galaxií byly poprvé zaznamenány jako slabé světlejší skvrnky na záběrech získaných pomocí pozemního dalekohledu SPT na jižním pólu (South Pole Telescope) a kosmického teleskopu Herschel (Herschel Space Observatory). Následná pozorování pomocí radioteleskopů ALMA a APEX ukázala, že objekty mají neobvyklou strukturu, a potvrdila, že jsou mnohem starší, než se myslelo – pozorujeme je tak, jak vypadaly pouze 1,5 miliardy let po velkém třesku.

Nejnovější pozorování pomocí ALMA s vysokým rozlišením nakonec odhalila, že dvojice slabých mlhavých skvrn nepředstavuje jednotlivé objekty, ale že se ve skutečnosti jedná o útvary složené ze čtrnácti respektive deseti jednotlivých hmotných galaxií, které všechny leží v prostoru, jehož průměr odpovídá vzdálenosti mezi naší Galaxií a blízkými sousedními galaxiemi Magellanovými oblaky.

Obrázek kombinuje tři pohledy na stejný objekt – vzdálenou kupu interagujících a slévajících se galaxií s označením SPT2349-56. Levý snímek je širokoúhlý záběr pořízený dalekohledem SPT (South Pole Telescope) – objekt je zde zachycen pouze jako jasný bod. Snímek uprostřed byl pořízen pomocí radioteleskopu APEX (Atacama Pathfinder Experiment) a odhaluje již dvojic útvarů. Snímek vpravo pak představuje detailní záběr pořízený pomocí radiotelskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) – zde je patrné, že jen samotná spodní část útvaru je složena ze čtrnácti blízkých galaxií a jedná se tady o vznikající galaktickou kupu. Autor: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Miller et al.
Obrázek kombinuje tři pohledy na stejný objekt – vzdálenou kupu interagujících a slévajících se galaxií s označením SPT2349-56. Levý snímek je širokoúhlý záběr pořízený dalekohledem SPT (South Pole Telescope) – objekt je zde zachycen pouze jako jasný bod. Snímek uprostřed byl pořízen pomocí radioteleskopu APEX (Atacama Pathfinder Experiment) a odhaluje již dvojic útvarů. Snímek vpravo pak představuje detailní záběr pořízený pomocí radiotelskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) – zde je patrné, že jen samotná spodní část útvaru je složena ze čtrnácti blízkých galaxií a jedná se tady o vznikající galaktickou kupu.
Autor: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Miller et al.

Tyto objevy učiněné pomocí ALMA představují jen pomyslnou špičku ledovce. Dodatečná pozorování pomocí APEX ukazují, že skutečný počet galaxií s probíhajícím formováním hvězd je pravděpodobně dokonce třikrát větší. Rovněž pokračující kampaň využívající dalekohled VLT a přístroje MUSE odhaluje další a další galaxie,“ dodává Carlos De Breuck, astronom ESO.

Současné teoretické a počítačové modely naznačují, že vývoj podobně hmotných protokup by měl trvat mnohem déle. S využitím dat získaných pomocí ALMA, s mimořádnou citlivostí a rozlišením, jako vstupních údajů pro sofistikované numerické simulace, budou vědci schopni zkoumat formování kup galaxií v období méně než 1,5 miliardy let po velkém třesku.

Jakým způsobem toto uskupení galaxií narostlo do těchto rozměrů a tak rychle, je záhadou. Nevytvořilo se postupně během miliard let, jak astronomové očekávali. Tento objev nabízí příležitost ke zkoumání způsobů, jakými se hmotné galaxie sbližují, aby vytvořily mohutné kupy galaxií,“ říká vedoucí autor jednoho z publikovaných článků Tim Miller (kandidát PhD, Yale University).

Další informace

Výzkum byl prezentován ve dvojici článků: „The Formation of a Massive Galaxy Cluster Core at z = 4.3” autorů T. Miller a kol., v časopise Nature; “An Extreme Proto-cluster of Luminous Dusty Starbursts in the Early Universe” autorů I. Oteo a kol., v časopise Astrophysical Journal.

Složení prvního týmu: T. B. Miller (Dalhousie University, Halifax, Kanada; Yale University, New Haven, Connecticut, USA), S. C. Chapman (Dalhousie University, Halifax, Kanada; Institute of Astronomy, Cambridge, UK), M. Aravena (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), M. L. N. Ashby (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), C. C. Hayward (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA; Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, New York, New York, USA), J. D. Vieira (University of Illinois, Urbana, Illinois, USA), A. Weiß (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Německo), A. Babul (University of Victoria, Victoria, Kanada), M. Béthermin (Aix-Marseille Université, CNRS, LAM, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Francie), C. M. Bradford (California Institute of Technology, Pasadena, California, USA; Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, USA), M. Brodwin (University of Missouri, Kansas City, Missouri, USA), J. E. Carlstrom (University of Chicago, Chicago, Illinois USA), Chian-Chou Chen (ESO, Garching, Německo), D. J. M. Cunningham (Dalhousie University, Halifax, Kanada; Saint Mary’s University, Halifax, Nova Scotia, Kanada), C. De Breuck (ESO, Garching, Německo), A. H. Gonzalez (University of Florida, Gainesville, Florida, USA), T. R. Greve (University College London, Gower Street, London, UK), Y. Hezaveh (Stanford University, Stanford, California, USA), K. Lacaille (Dalhousie University, Halifax, Kanada; McMaster University, Hamilton, Kanada), K. C. Litke (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), J. Ma (University of Florida, Gainesville, Florida, USA), M. Malkan (University of California, Los Angeles, California, USA) , D. P. Marrone (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), W. Morningstar (Stanford University, Stanford, California, USA), E. J. Murphy (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, Virginia, USA), D. Narayanan (University of Florida, Gainesville, Florida, USA), E. Pass (Dalhousie University, Halifax, Kanada), University of Waterloo, Waterloo, Kanada), R. Perry (Dalhousie University, Halifax, Kanada), K. A. Phadke (University of Illinois, Urbana, Illinois, USA), K. M. Rotermund (Dalhousie University, Halifax, Kanada), J. Simpson (University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh; Durham University, Durham, UK), J. S. Spilker (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), J. Sreevani (University of Illinois, Urbana, Illinois, USA), A. A. Stark (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), M. L. Strandet (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Německo) a A. L. Strom (Observatories of The Carnegie Institution for Science, Pasadena, California, USA).

Složení druhého týmu: I. Oteo (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK; ESO, Garching, Německo), R. J. Ivison (ESO, Garching, Německo; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK), L. Dunne (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK; Cardiff University, Cardiff, UK), A. Manilla-Robles (ESO, Garching, Německo; University of Canterbury, Christchurch, Nový Zéland), S. Maddox (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK; Cardiff University, Cardiff, UK), A. J. R. Lewis (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK), G. de Zotti (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie), M. Bremer (University of Bristol, Tyndall Avenue, Bristol, UK), D. L. Clements (Imperial College, London, UK), A. Cooray (University of California, Irvine, California, USA), H. Dannerbauer (Instituto de Astrofíısica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Španělko; Universidad de La Laguna, Dpto. Astrofísica, La Laguna, Tenerife, Španělko), S. Eales (Cardiff University, Cardiff, UK), J. Greenslade (Imperial College, London, UK), A. Omont (CNRS, Institut d’Astrophysique de Paris, Paris, Francie; UPMC Univ. Paris 06, Paris, Francie), I. Perez–Fournón (University of California, Irvine, California, USA; Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Španělko), D. Riechers (Cornell University, Space Sciences Building, Ithaca, New York, USA), D. Scott (University of British Columbia, Vancouver, Kanada), P. van der Werf (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Nizozemí), A. Weiß (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Německo) a Z-Y. Zhang (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK; ESO, Garching, Německo).


ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnějších pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 15 členských států: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a dvojici strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a dva přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem světa, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem zařízení APEX a revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extremely Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Odkazy

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Axel Weiss; Max-Planck-Institut für Radioastronomie; Bonn, Germany; Tel.: +49 228 525 273; Email: aweiss@mpifr-bonn.mpg.de

Carlos de Breuck; ESO; Garching, Germany; Tel.: +49 89 3200 6613; Email: cdebreuc@eso.org

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva ESO1812



O autorovi

Jiří Srba

Jiří Srba

Narodil se v roce 1980 ve Vsetíně. Na střední škole začal navštěvovat astronomický kroužek při Hvězdárně Vsetín, kde se stal aktivním pozorovatelem meteorů a komet. Zde také publikoval své první populárně astronomické články. Je členem Společnosti pro meziplanetární hmotu (SMPH). V současné době pracuje jako odborný pracovník Hvězdárny Valašské Meziříčí. Připravuje české překlady tiskových zpráv Evropské jižní observatoře.

Štítky: Galaktická kupa, APEX, Radioteleskop ALMA, Tisková zpráva ESO


50. vesmírný týden 2018

50. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 10. 12. do 16. 12. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je vidět Mars, nedaleko něj Neptun a výše v Rybách je Uran. Merkur a Venuše jsou vidět ráno. Máme poslední týden vidět bez měsíčního svitu kometu 46P/Wirtanen v jejím přiblížení k Zemi. Výše na obloze je i pěkná kometa 64P/Swift-Gehrels. Sonda InSight už hýbe rukou a fotografuje okolí. U ISS zakotvila nákladní loď Dragon. Jeden ze dvou Falconů musel přistát do moře a podařilo se jej vyzvednout na pevninu. Start Delty IV Heavy z Kalifornie má odklady. Čína vyslala k Měsíci sondu Chang’e 4. Přistát má v pánvi Aitken na jihu Luny. Před 30 lety začala éra telekomunikačních družic Astra a před 25 lety začal Hubble vidět ostře.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LBN 777 - Orlí hlava

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2018 obdržel snímek „LBN 777 – Orlí hlava“, jehož autorem je Martin Myslivec   S objekty na noční obloze je to tak. Buď mají tak trochu nudná, byť pro neznalé někdy záhadná označení jako M, NGC, LBN, IC, GUM, DUN, vdB, Arp, Ced, … a mnoho

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

kometa Wirtanen

Nové zpracování 60 snímků, zarovnáno na kometu a hvězdy.

Další informace »