Související stránky k článku Objev masivních galaxií v raném vesmíru se vymyká stávajícím modelům
Jen zlomek hvězd v galaktických kupách putuje mezigalaktickým prostorem. Tyto hvězdy byly kdysi vymrštěny ze svých mateřských hvězdných ostrovů vlivem obrovských slapových sil působících mezi jednotlivými galaxiemi. Světlo vydávané těmito hvězdami je nazýváno „mezigalaktické“, z anglického Intra-cluster Light (ICL). Je však extrémně slabé, jeho jasnost je menší než jedno procento jasnosti nejtmavší oblohy, jež na Zemi můžeme pozorovat. Z vědeckého hlediska je ale velmi hodnotné, protože hvězdy, které ho vydávají při svém pohybu, následují gravitační pole dané galaktické kupy, a tak díky němu můžeme zkoumat rozložení temné hmoty.
Stovky milionů let po Velkém třesku byl vesmír úplně odlišný, než jak ho známe dnes. Nedávno astronomové odhalili, že komplexní fyzika raného vesmíru mohla vést k formaci supermasivních hvězd, z nichž každá mohla dosahovat hmotnosti stotisíckrát větší, než jakou má naše Slunce. Nikdy jsme však formace těchto hvězd nepozorovali a při zkoumání této vesmírné epochy se tak vědci musí spolehnout „jen“ na sofistikované počítačové modely.
V raném vesmíru, v první miliardě let jeho existence, byl mezigalaktický prostor neprůhledný. Nacházel se zde plyn, kterým vysokoenergetické fotony záření prvních hvězd nemohly proniknout. Po jedné miliardě let se však vesmír stal náhle průhledným. Vědci se snaží ověřit své hypotézy a dalekohled Jamese Webba se k tomu báječně hodí. Pozorování, která byla nyní učiněna ukazují, že hvězdy v prvních galaxiích zahřály okolní plyn. Nastalo období reionizace a následného zprůhlednění prostoru mezi galaxiemi.
Přehlídkový dalekohled ESO/VISTA se zaměřil na skupinu dosud skrytých hmotných galaxií, které existovaly ve vesmíru již krátce po jeho vzniku. Vědcům se s jeho pomocí podařilo objevit a zkoumat více těchto galaxií než kdykoliv předtím. Zjistili tak, kdy poprvé se obří galaxie ve vesmíru objevily.
Podle nové studie mezinárodního týmu vědců umožní JWST astronomům získat přesná měření hmotnosti raných galaxií. Na základě dat z blízké infračervené kamery NIRCam získal tým odhady hmotnosti některých vzdálených galaxií, které jsou 5 až 10× přesnější než předchozí měření. Je to další ukázka, jak JWST převratně mění naše chápání toho, jak rostly a vyvíjely se nejstarší galaxie ve vesmíru.
Ano, právě tolik hvězdných ostrovů se skrývá na nové fotografii dalekohledu Jamese Webba zachycující oblast oblohy nazývanou jako GOODS-South. Byla pořízena v rámci jednoho z největších vědeckých programů, jakým se teleskop během prvního roku svého provozu zabýval. Ten nese název JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Studies) a i když ještě není ukončen, už tak se mu podařilo značně změnit naše domněnky o galaxiích a vzniku hvězd v raném vesmíru.
S deep fieldy se to mělo podobně jako s mnoha dalšími odvážnými nápady – vytáhly se během pauzy na kafe a ne všichni se hrnuli do jejich realizace. Naštěstí v týmu Hubbleova vesmírného dalekohledu zvítězila zvědavost nad opatrností a mnohahodinová expozice na první pohled prázdné části oblohy odhalila více než 1500 galaxií. V dalším díle Rozhovorů si povíme více o těchto nejhlubších snímcích vesmíru a taky o tom, co jsme se dozvěděli z prvního deep fieldu pořízeného Vesmírným dalekohledem Jamese Webba.
Astronomové využívající soustavu 66 radioteleskopů ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) objevili nevýrazné stopy ohromné v prachu zahalené galaxie s intenzivní tvorbou hvězd, jaká doposud nebyla pozorována. Její původ se datuje do období raného vesmíru. Nově objevená galaxie pojmenovaná 3MM-1 se nachází ve vzdálenosti 12,5 miliardy světelných roků od Země.
Průměrná teplota plynu napříč celým vesmírem se zvýšila více než 10krát za uplynulých 10 miliard roků a v současné době dosahuje hodnoty kolem 2 miliónů kelvinů. Vyplývá to z nového článku publikovaného v časopise Astrophysical Journal.
Nic jiného než uvádí nadpis vlastně této galaxii nezbylo. Infračervené detektory vesmírného dalekohledu JWST jsou totiž schopné pohlédnout na svět galaxií tak, jak jsme dosud neznali. Umí prohlédnout oblaka prachu a navíc v dosud největším detailu. A galaxie Messier 104 Sombrero v souhvězdí Panny, která obvykle připomíná onen mexický klobouk, jej nyní pomyslně smekla a odhalila nové struktury uvnitř.
Dvě různé skupiny astronomů objevily kyslík v nejvzdálenější známé galaxii JADES-GS-z14-0. Objev, o němž informovaly dvě samostatné studie, byl učiněn díky observatoři ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), jejímž partnerem je Evropská jižní observatoř (ESO). Tento rekordní objev nutí astronomy přehodnotit jak rychle se galaxie v raném vesmíru formovaly.
Tým astronomů, jehož vedoucím byl George Becker z University of California, Riverside, učinil překvapující objev: před 12,5 miliardami roků obsahovalo nejméně průhledné místo ve vesmíru relativně malé množství hmoty. Již dlouho je známo, že vesmír je vyplněn systémem podobným síti tvořené temnou hmotou a plynem. Tato „kosmická pavučina“ obsahuje většinu hmoty ve vesmíru, zatímco galaxie podobné naší Mléčné dráze představují pouze její malou část. V současné době je plyn mezi galaxiemi téměř zcela průhledný, protože je udržován v ionizovaném stavu – elektrony jsou vytržené z atomů v důsledku energetické „koupele“ v intenzivním ultrafialovém záření.
Astronomové využili pozorování získaná pomocí radioteleskopu ALMA a dalekohledu ESO/VLT ke zkoumání procesů formování hvězd ve velmi vzdálené galaxii MACS1149-JD1. Podařilo se jim prokázat, že hvězdy v této galaxii začaly vznikat v nečekaně rané fázi vývoje vesmíru, pouhých 250 milionů let po velkém třesku. Sledovaná galaxie je nejvzdálenějším objektem, jaký byl kdy pozorován pomocí ALMA i VLT, a získaná data představují detekci kyslíku na dosud největší kosmologickou vzdálenost. Výsledky byly publikovány 17. května 2018 v prestižním vědeckém časopise Nature.
Když nám dalekohled Jamese Webba představil fotografii několika tisíců, ne-li desetitisíců galaxií, mohli jsme vidět také galaxie které pochází z počátků vesmíru. Byl zde ovšem velký háček, přibližně miliardu let po Velkém třesku nemohly ve vesmíru existovat tak velké galaxie vzhledem k jejich stáří. Podle uznávaného modelu Lambda Cold Dark Matter (LCDM – model velkého třesku) první galaxie ve vesmíru neměly dostatek času, aby se staly takto masivními.
Na začátku letošního dubna jsme se mohli dočíst o novém objevu potenciální černé veledíry, která byla vyhozena ze své mateřské galaxie působením dalších supermasivních černých děr. Astronomové totiž v datech z Hubbleova vesmírného dalekohledu nalezli dlouhý pás mladých hvězd. Nová studie však tuto domněnku nejspíše vyvrátila.
Astronomové využívající radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) objevili dvojici neuvěřitelně jasných a velmi hmotných galaxií v raném vesmíru. Tyto tzv. hyper-zářivé (hyper-luminous) galaxie s překotnou tvorbou hvězd se nacházejí ve vzdálenost přibližně 12,8 miliardy světelných roků od Země, jejich poloha se promítá do souhvězdí Mečouna a jsou předurčeny ke splynutí v jeden objekt – velmi hmotnou eliptickou galaxii. Článek o tomto objevu byl publikován v časopise Astrophysical Journal.
Astronómovia vytvorili prvú mapu vesmíru na základe polohy supermasívnych čiernych dier, ktoré odhaľujú rozsiahlu štruktúru vesmíru. Mapa presne meria históriu expanzie vesmíru, kedy mal vesmír menej ako tri miliardy rokov. To pomôže lepšie pochopiť tzv. tmavú energiu, ktorá zostáva stále neznámou napriek tomu, že spôsobuje zrýchlenie rozpínania vesmíru. Mapu vytvorili vedci zo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a University of Portsmouth.
V nedávné době se astronomové dočkali dalšího překvapení od nejlepšího kosmického teleskopu současnosti, Dalekohledu Jamese Webba. Ten se nedávno zaměřil na hvězdný systém s označením WL 20. Zjistil přitom, že jedna z hvězd, které k němu náleží, ta s označením WL 20S, je ve skutečnosti dvojhvězdou. Objev je o to zajímavější, že tento systém je studován již od sedmdesátých let minulého století a za tu dobu ho pozorovalo nejméně pět teleskopů, žádnému z nich se však tuto dvojhvězdu rozlišit nepodařilo.
Čínští astronomové využili největší radioteleskop světa FAST s průměrem antény půl kilometru a objevili novou galaxii, která získala katalogové označení FAST J0139+4328. Nově nalezená galaxie je speciální hned v mnoha ohledech, je izolovaná, obsahuje poměrně málo hvězd a jinak jí dominuje temná hmota.
Nová pozorování naznačují, že v nejvýznamnějším období vzniku galaxií – před deseti miliardami let – byly hmotné galaxie s aktivními procesy formování hvězd dominantně tvořeny běžnou (baryonovou) hmotou. To je však v příkrém kontrastu se současnými galaxiemi, u kterých pozorujeme mnohem významnější vliv záhadné temné hmoty. K tomuto překvapivému výsledku astronomové dospěli na základě pozorování provedených pomocí dalekohledu ESO/VLT. Z výsledků vyplývá, že temná hmota hrála v raném vesmíru méně zásadní úlohu, než dnes. Výzkum byl prezentován ve čtveřici samostatných článků, jeden z nich byl publikován tento týden v prestižním vědeckém časopise Nature.
