První vědecké snímky teleskopu Euclid zveřejněny!

Teleskop Euclid

Veškeré informace o tom, jak teleskop vypadá, jakými přístroji je vybaven, jaké jsou jeho vědecké cíle a co je to vlastně ta temná hmota a temná energie naleznete v souhrnném článku, který na našem webu vyšel u příležitosti startu teleskopu. Nyní už se tedy rovnou můžeme podívat na to aktuální, první ostré, vědecké snímky, které teleskop pořídil. Je jich celkem pět a zachycují spíše jinak neznámé kosmické objekty.

Mlhovina Koňská hlava

Mlhovina Koňská hlava, známá také jako Barnard 33 je temná mlhovina v souhvězdí Orionu nacházející se nedaleko tří jasných hvězd tvořících jeho pás. Ve vzdálenosti 1375 světelných let jde o Zemi nejbližší velkou hvězdotvornou oblast. Rodí se v ní nové hvězdy a s nimi i nové planetární systémy. Zrod hvězd zde však probíhá za velmi specifických podmínek. V těsné blízkosti mlhoviny, nad samotnou koňskou hlavou, se totiž nachází velmi jasná hvězda Sigma Orionis (na fotografii není zachycena).

Ultrafialové záření, které vydává je příčinou záření oblaků plynu a prachu za samotnou mlhovinou. Ta toto světlo blokuje a oproti jasnému pozadí se tak jeví jako temná, jelikož se zkládá z molekulárního vodíku, který mnoho záření nevydává. Jde tedy o velmi zajímavou oblast pro studium toho, jak se odlišuje tvorba hvězd ve světlých a temných oblacích.

Vědci doufají, že na základě dat poskytnutých Euclidem naleznou v této oblasti řadu slabých právě se rodících planet hmotnostně srovnatelných s Jupiterem, hnědé trpaslíky a slabé mladé hvězdy. Sigma Orionis je totiž součástí zatím spíše neprozkoumané otevřené hvězdokupy obsahující asi stovku hvězd. Není bez zajímavosti, že pro pořízení tohoto snímku potřeboval teleskop jen hodinovou expozici, což skvěle demonstruje jeho schopnosti.

Galaktická kupa v Perseovi

Ke Galaktické kupě v Perseovi na snímku náleží asi tisícovka galaxií. Jde o jednu z nejhmotnějších známých struktur ve vesmíru a navíc leží “jen” 240 milionů světelných let daleko. Astronomům je již nyní jasné, že by tato galaktická kupa nemohla bez přítomnosti temné hmoty existovat, galaxie by se nesdružovaly do takových kup, ale byly by ve vesmíru rozmístěny spíše náhodně. Právě studium podobných objektů pomůže teleskopu naplnit svůj cíl, získat co nejvíce informací o temné hmotě i temné energii. Mnoho galaxií zachycených na tomto snímku již bylo dříve pozorováno, některé však byly objeveny až nyní Euclidem.

Především jde o malé, trpasličí galaxie, které nejsou natolik výrazné a jiné teleskopy je nerozliší. Pro vědce jsou přitom právě takovéto galaxie velmi důležité. Dominují jim starší hvězdy, které vydávají infračervené záření. Podle názoru současné kosmologie by však ve vesmíru mělo být mnohem více těchto galaxií, než je pozorováno. Pokud je ani Euclid neuvidí ve větším počtu, budou muset být současné kosmologické modely upraveny. 

Za povšimnutí stojí i slabé světlo mezi galaxiemi uprostřed kupy. Jde o tzv. mezigalaktické světlo vydávané hvězdami, které nejsou vázány k žádné konkrétní galaxii a pohybují se mezi nimi. Studiem tohoto světla tak můžeme získat více informací o pohybu zmíněných hvězd. Ten je taktéž ovlivněn distribucí temné hmoty uvnitř galaktické kupy a v důsledku tedy pozorování tohoto světla vede opět ke studiu temné hmoty. Stejným způsobem se v loňském roce vědci zaměřili na studium temné hmoty v galaktických kupách fotografovaných Webbovým dalekohledem, jak jsme vás informovali zde.

Na pozadí však můžeme vidět ještě stokrát více mnohem vzdálenějších galaxií. Každá přitom obsahuje až stovky miliard hvězd. Řada z galaxií na pozadí přitom dosud nikdy nebyla pozorována a světlo z nich k nám letělo klidně i přes 10 miliard let. Kupa v Perseovi vytváří tzv. gravitační čočku a ohýbá světlo z těchto vzdálených galaxií na pozadí. Efekt však není v tomto případě natolik výrazný a tak hovoříme o tzv. slabém čočkování. I tak si ale z něj mohou astronomové udělat lepší obrázek o rozložení temné hmoty v kupě v popředí.

IC 342

Galaxie s katalogovým číslem IC 342 nebo také Caldwell 5 je někdy nazývána jako “Skrytá galaxie”. Nalezli bychom ji v souhvězdí Žirafy a hned na první pohled můžeme říci, že je velmi podobná naší Galaxii. Vzhledem k naší pozici uvnitř Mléčné dráhy je však nemožné získat nějaké informace o naší Galaxii jako o celku. Tyto informace tedy můžeme získat pouze pohledem na galaxie té naší co nejvíce podobné, jako je třeba právě IC 342. Přestože je její pozorování ztíženo tím, že se promítá do disku naší samotné galaxie, nabídl nám Euclid na ni díky své schopnosti pozorování i v infračervené oblasti spektra neobvykle ostrý pohled.

Od Sluneční soustavy ji odděluje v astronomických poměrech “pouhých” 11 milionů světelných let. Díky tomu i přesto, že je více než dvakrát menší oproti naší Galaxii, zabírá na obloze oblast podobně velkou jako Měsíc v úplňku. Právě kvůli jejím rozměrům jí velké kosmické teleskopy dříve nebyly schopny zachytit celou. Euclidu se to díky jeho velkému zornému poli povedlo aniž by se snížila kvalita obrázku, jeho jednotlivé části se dají mnohonásobně přiblížit a s tím rozlišit jednotlivé hvězdy a hvězdokupy. Napříč celou galaxií tak astronomové mohou zkoumat i vznik nových hvězd.

NGC 6822

NGC 6822 je nepravidelná trpasličí galaxie nacházející se asi jen 1,6 milionu světelných let daleko. Byla objevena roku 1884, ale až v roce 1925 Edwin Hubble poznal, že jde o jinou galaxii mimo tu naši. Je podobná těm prvním galaxiím, které ve vesmíru vznikly. Stejně jako ony má velmi nízkou metalicitu, tedy procento zastoupení prvků těžších než vodík a hélium. Těžší prvky totiž vznikají ve hvězdách, v jejich jádrech nebo při velkolepých explozích na konci jejich životů, supernovách. V raném vesmíru, když se hvězdy teprve začínaly vyvíjet tudíž těžší prvky neměly jak vzniknout. Jejich zastoupení v galaxiích začalo růst až s narůstajícím počtem hvězd. Čím nižší je tedy metalicita, tím více se blížíme podmínkám, které panovaly v raném vesmíru, jehož zkoumání patří mezi největší otázky současné astrofyziky.

Studium těchto galaxií je navíc velmi důležité i kvůli tomu, že se z nich vyvinuly i všechny větší galaxie jako je třeba ta naše. Euclid opět jako první zachytil celou galaxii a její nejbližší okolí v jediném snímku. S pozemskými teleskopy by nebylo možné kvůli atmosférickým vlivům získat natolik ostrý pohled, s jinými kosmickými teleskopy by pak nebylo zase možné zabrat natolik rozsáhlou oblast najednou.

NGC 6397

NGC 6397 je druhá nejbližší kulová hvězdokupa, kterou ve vesmíru najdeme. Kulové hvězdokupy jsou uskupením stovek tisíc gravitačně vázaných hvězd. Patří mezi nejstarší objekty v současných galaxiích a většinou všechny hvězdy v nich mají přibližně stejný věk. Nejde však o izolované systémy, i zdánlivě stále stejné kulové hvězdokupy jsou ovlivňovány mateřskou galaxií a jejím vývojem. Nejlépe je to poznat na slabších, méně hmotných hvězdách při jejich okrajích. Ty se v důsledku interakce s galaxií mohou sdružovat do tzv. slapových ocasů, řad hvězd táhnoucích se daleko od okraje hvězdokupy. Pokud by však i menší objekty jako jsou právě kulové hvězdokupy byly obklopeny halem temné hmoty, zabránilo by to hvězdám vzdálit se od hvězdokupy a uskupit se do takového útvaru.

Tvar potenciálních slapových ocasů by také vědcům velmi přesně umožnil vypočítat předchozí pohyb hvězdokupy domovskou galaxií. Ten je opět ovlivňován i temnou hmotou a jsme tedy zpátky u fundamentální otázky, kterou se teleskop bude zabývat. Vedle toho však astronomové dalekohled využijí i k určování stáří hvězdokup, chemických vlastností hvězd, které obsahují, i ke studiu nejmenších a nejméně hmotných trpasličích hvězd, které se v nich nacházejí.

Kromě Euclidu v současné době žádný jiný teleskop není schopen vidět najednou celou kulovou hvězdokupu a zároveň v ní rozlišit tolik hvězd, včetně těch nejslabších při okraji, jako je tomu v případě této fotografie. Mohli bychom sice použít třeba Hubbleův dalekohled, hvězdokupu rozdělit na několik částí a postupně si z řady oddělených snímků složit fotografii celé hvězdokupy, zabralo by to však mnohonásobně více drahocenného pozorovacího času. Euclidu na pořízení tohoto snímku stačila jedna hodina.

Závěr

Euclid je úžasný nový nástroj pro astronomy z celého světa. Unikátní je především tím, jak velkou oblast oblohy pokryje. Během jeho základní šestileté mise by to mělo být celých 35%. Poskytne nám tak komplexní pohled na vesmír jako celek. První snímky jsou dobrou ukázkou, že všechny přístroje fungují přesně podle plánu a pokud tomu tak bude i nadále, dostojí teleskop svým nemalým cílům. O všech významných nových snímcích a důležitých objevech vás samozřejmě budeme informovat i nadále, ať už tady na webu nebo na našem Instagramovém profilu. V příštích měsících a letech se zkrátka rozhodně máme na co těšit!

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] esa.int