Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Srážka, která v minulosti vedla ke vzniku Mléčné dráhy

Srážka, která v minulosti vedla ke vzniku Mléčné dráhy

Splynutí Mléčné dráhy s cizí velkou galaxií
Autor: ESA

Evropská astrometrická družice Gaia uskutečnila hlavní a zásadní objev k rozuzlení historického vývoje naší Galaxie. Namísto vývoje osamělého hvězdného ostrova naše Galaxie splynula s jinou velkou galaxií v rané fázi svého života – zhruba před 10 miliardami roků. Záznam této události je rozprostřen kolem nás napříč celou oblohou. Avšak observatoř Gaia a její mimořádná preciznost nám ukázala, co se skrývá ve všech směrech. Observatoř Gaia měřila polohy, jasnosti a pohyby hvězd s dosud nebývalou přesností.

Během prvních 22 měsíců pozorování skupina astronomů, jejíž vedoucím byla Amina Helmi z University of Groningen v Nizozemí, zkoumala 7 miliónů hvězd – pro které byly určeny 3D polohy včetně rychlosti a směru pohybu. Bylo zjištěno, že zhruba 30 000 z nich je součástí „přebytečného souboru“ hvězd pohybujících se skrz Mléčnou dráhu (na obrázcích jsou znázorněny žlutou barvou). Pozorované hvězdy zejména v současné době přecházejí v sousedství Sluneční soustavy. Jsme do tohoto uskupení tak hluboce ponořeni, že jeho hvězdy nás obklopují téměř kolem dokola, a tak je lze pozorovat napříč celou oblohou.

Přestože jsou promíchané s ostatními hvězdami, stálice z tohoto „cizího“ souboru se odlišovaly v získaném souboru dat z družice Gaia, protože se všechny pohybovaly po protáhlých trajektoriích v opačném směru, než většina z několika stovek miliard hvězd v naší Galaxii včetně Slunce. Na základě jejich umístění v tzv. Hertzprungově-Russellově diagramu – který je používán k porovnávání barev a jasností hvězd – se rovněž ukázalo, že patří do zřetelně odlišné hvězdné populace.

Naprostá většina z neobvykle se pohybujících hvězd zahrnutých do výzkumu, který prováděla Amina Helmi se svými spolupracovníky, byla podezřelá z toho, že mohla mít co do činění s historií vývoje Mléčné dráhy a může tak přispět k pochopení jejího původu.

V minulosti Amina Helmi a její výzkumná skupina použila počítačové simulace ke zjištění, co se stane s hvězdami, když splynou dvě velké galaxie. Když porovnala tyto údaje s daty z družice Gaia, závěry z počítačových simulací odpovídaly pozorování. „Soubor hvězd, který jsme objevili v datech z družice Gaia, měl veškeré vlastnosti, které bychom očekávali od pozůstatků po galaktické srážce,“ říká Amina Helmi, hlavní autorka článku publikovaného v časopise Nature.

Objevené pozůstatky galaktické srážky Autor: ESA
Objevené pozůstatky galaktické srážky
Autor: ESA
Řečeno jinými slovy, objevený soubor je tím, co jsme očekávali od hvězd, které byly kdysi součástí jiné galaxie a byly „pohlceny“ Mléčnou dráhou. Hvězdy nyní představují většinu vnitřního halo naší Galaxie – difúzní složky tvořené starými hvězdami, které se zrodily v rané fázi a nyní obklopují hlavní část Mléčné dráhy známou jako centrální výduť a galaktický disk.

Galaktický disk sám o sobě je složen ze dvou částí. Je zde tenký disk, jehož tloušťka dosahuje několik stovek světelných roků a obsahuje útvary spirálních ramen tvořených jasnými hvězdami. A je zde rovněž přítomen tlustý disk, který má tloušťku několik tisíc světelných roků. Obsahuje zhruba 10 až 20 % hvězd celé Galaxie, jejichž původ se dá jen obtížně vysvětlit.

Jsme si jisti, že naše interpretace bude potvrzena po zkompletování dat z družice Gaia s dodatečnými informacemi o chemickém složení hvězd dodaných v rámci pozemního průzkumu v programu APOGEE,“ říká Carine Babusiaux, Université Grenoble Alpes, Francie, další autorka publikovaného článku.

Hvězdy, které vznikly v jiných galaxiích, mají unikátní chemické složení, které odpovídá podmínkám v jejich mateřském domově. Jestliže je tento soubor hvězd skutečně pozůstatkem galaxie, která splynula s Mléčnou dráhou, pak bychom u těchto stálic měli prokázat odlišné složení.

Astronomové pojmenovali tuto galaxii názvem Gaia-Enceladus po jednom z gigantů-obrů v řecké mytologii, které zrodila bohyně Gaia. „Podle legendy se Enceladus ukrýval pod sopkou Etna na Sicílii a byl zodpovědný za lokální zemětřesení. Podobně i hvězdy z uskupení Gaia-Enceladus byly ukryty hluboko v souboru dat z astronomické družice Gaia a doslova otřásly Mléčnou dráhou, což vedlo k vytvoření tlustého disku,“ dodává Amina Helmi.

Struktura naší Galaxie – Mléčné dráhy Autor: NASA/JPL-Caltech; right: ESA; layout: ESA/ATG medialab
Struktura naší Galaxie – Mléčné dráhy
Autor: NASA/JPL-Caltech; right: ESA; layout: ESA/ATG medialab
Astronomové rovněž objevili v Mléčné dráze stovky proměnných hvězd a 13 kulových hvězdokup, které se pohybovaly po podobných trajektoriích jako hvězdy v uskupení Gaia-Enceladus. Z toho vyplývá, že původně byly součástí tohoto hvězdného systému. Kulové hvězdokupy jsou seskupení několika miliónů hvězd, které drží pohromadě vzájemná gravitace, přičemž obíhají kolem centra Galaxie. Skutečnost, že tak mnoho kulových hvězdokup může být spojeno s uskupením Gaia-Enceladus, je dalším vodítkem, že kdysi musela existovat velká galaxie se svým vlastním doprovodem kulových hvězdokup.

Další analýzy odhalily, že tato galaxie byla zhruba stejně velká jako Magellanova oblaka – dvě satelitní galaxie přibližně desetkrát menší, než je současná velikost Mléčné dráhy. Před deseti miliardami roků, v době, kdy došlo ke splynutí s uskupením Gaia-Enceladus, byla naše Galaxie mnohem menší, takže poměr mezi oběma objekty byl pravděpodobně více než 4 : 1. Byl to proto nepochybně největší přírůstek Mléčné dráhy v její historii.

Skutečnost, že jsme nyní zahájili rozplétání historie vzniku Mléčné dráhy, je pro nás velmi vzrušující,“ říká Anthony Brown, Leiden University, Nizozemí, který je spoluautorem článku, a také vedoucím konsorcia pro zpracování a analýzu dat z družice Gaia.

Přestože vůbec první diskuse o zkonstruování družice Gaia začaly už před 25 roky, jedním z hlavních cílů výzkumu bylo ověření různorodosti hvězdných proudů v naší Galaxii a zrekonstruovat tak její ranou historii. Tato vize se nyní naplnila.

Gaia byla zkonstruována za účelem zodpovězení takovýchto otázek,“ říká Amina Helmi. „Nyní můžeme říci, jak se naše Galaxie formovala v této rané etapě vývoje. To je báječné.“

Na základě interpretace pohybu hvězd rozptýlených napříč oblohou jsme nyní schopni odhalit dávnou historii Mléčné dráhy a objevit hlavní milníky jejího vývoje, a to je možné jedině díky kosmické observatoři Gaia,“ uzavírá Timo Prusti, vědecký pracovník projektu Gaia z Evropské kosmické agentury ESA.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] esa.int
[2] scitechdaily.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Srážka galaxií, Družice GAIA, Mléčná dráha


47. vesmírný týden 2018

47. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 19. 11. do 25. 11. 2018. Měsíc bude v úplňku. Večer je vidět Saturn a Mars. Na ranní obloze je nepřehlédnutelným objektem Venuše. Ráno máme ještě možnost vidět amatérsky objevenou kometu C/2018 V1 (Machholz-Iwamoto-Fujikawa). Mezinárodní vesmírná stanice přivítá dvě nákladní kosmické lodě. Očekáváme třetí let téhož prvního stupně rakety Falcon 9. Ve Valašském Meziříčí proběhne tradiční kosmonautický seminář. Před 20 roky byl vynesen první modul stanice ISS, Zarja.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

IC1805

Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2018 obdržel snímek „IC 1805“, jehož autorem je Jan Klečka   Kdysi, v dávném šerosvitu lidské či snad dokonce helénské heroické doby, vládla v daleké Etiopii, spolu se svým manželem králem Kéfeem, královna Kassiopeia. Údajně trochu chlubivá,

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Venuše vychází nad obzor

Další informace »