Související stránky k článku Pohled na galaxie přetvářející raný vesmír
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 objevili šest nových hmotných galaxií v raném vesmíru. Jsou však mnohem větší a hmotnější, než bylo předpokládáno. Vědci očekávali, že naleznou malé galaxie na počátku svého vývoje a namísto toho zjistili, že objevené hvězdné ostrovy jsou v podobné fázi vývoje jako naše Mléčná dráha.
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.
Vypadá to jako výlet do zelinářství. A přesto se pod těmito názvy schovávají velmi speciální typy trpasličích galaxií, které možná vyprávějí důležitý příběh o minulosti našeho vesmíru. Abhijeet Borkar z ASU a jeho spolupracovníci se zaměřili na studium rádiového záření těchto objektů. Cílem práce bylo ověřit, jak moc jsou tyto galaxie neobvyklé.
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.
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.
Jiří Svoboda a Ivana Orlitová z Astronomického ústavu AV ve své nedávno publikované práci zkoumají úroveň rentgenového záření z galaxií označovaných souhrnným pojmem „zelené hrášky“. Tyto galaxie jsou zajímavé zejména z toho důvodu, že svými vlastnostmi připomínají dávné galaxie, které mohly sehrát důležitou úlohu v reionizaci vesmíru v jeho mladých fázích.
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.
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.
Astronomové využili radioteleskop ALMA k detekci značného množství prachu ve velmi vzdálené galaxii, kterou pozorujeme tak, jak vypadala krátce po svém vzniku – v období, kdy byl vesmír starý pouze 4 % současného věku. Jedná se o zatím nejvzdálenější galaxii, ve které byl prach úspěšně detekován. Pozorování rovněž přineslo objev kyslíku v dosud největší vzdálenosti. Tyto výsledky poskytují zcela nový pohled na zrod a explozivní zánik prvních hvězd ve vesmíru.
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.
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.
Mezinárodní tým astronomů využil radioteleskop ALMA k detekci záření kyslíku ve vzdálené galaxii, kterou pozorujeme tak, jak vypadala 700 milionů let po velkém třesku. Jedná se o dosud nejvzdálenější galaxii, ve které se kyslík podařilo jednoznačně pozorovat. Kyslík je zde pravděpodobně ionizován intenzivním vyzařováním mladých obřích hvězd. Tato galaxie by mohla být příkladem jednoho typu zdrojů zodpovědných za reionizaci vesmíru v raných fázích jeho vývoje.
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.
Supermasivní černé díry a způsob jejich vzniku poutají pozornost vědců po celém světě mnoho let. Tato vesmírná monstra s hmotností milion až 10 miliard hmotnosti našeho Slunce se nacházejí v centrech většiny velkých galaxií. Scénář jejich vzniku je však nejasný. Nové objevy naznačují, že tyto objekty vznikají jinak, než si astronomové dosud mysleli. Objevitelkou jednoho ze vzdálených „obrů“ a hlavní autorkou článku nedávno publikovaného v Astrophysical Journal Letters, který o objevu obří černé díry informoval, je Orsolya Kovács z Masarykovy univerzity.
Už je tomu více než rok, co pravidelně dostáváme nové a nové snímky z největšího kosmického dalekohledu současnosti, Dalekohledu Jamese Webba. V infračerveném světle jsme si tak mohli za tuto dobu prohlédnout již většinu z těch nejznámějších objektů hlubokého vesmíru. V nedávné době se k nim přidala Krabí mlhovina. Tu na obloze můžeme najít v souhvězdí Býka nedaleko hvězdy Zeta Tauri. V Messierově katalogu jí patří výsostné první místo. Jde asi o nejznámější pozůstatek po výbuchu supernovy, jaký na obloze najdeme.
Na počátku vesmíru, uvnitř horkého a nahuštěného prostředí, byly vytvořeny tři prvky, vodík (H), helium (He) a malé množství lithia (Li). V Mendělejevově periodické tabulce jich je dnes zapsáno celkem 118, valná většina z nich byla s největší pravděpodobností zformována uvnitř jader masivních hvězd, v supernovách a při srážkách neutronových hvězd.
Unikátní vlastnosti dalekohledu Jamese Webba vedly k odhalení úzkého jet streamu (tryskového proudění v atmosféře) nad vrcholky oblačnosti v rovníkové oblasti Jupiteru. Dalekohled umožňuje snímat záření v blízké infračervené oblasti spektra, které jsou vhodné také ke studiu vrstev atmosféry ve výšce asi 25 až 50 km nad vrcholky oblaků. Vítr zde přesahuje rychlost 500 km/h, což na Zemi odpovídá rychlosti větru silného tornáda. Tento jev dosud nemohl být pozorován jinými dalekohledy, pro jejich nízké rozlišení a nepozorovaly jej ani kosmické sondy.
Bystré „oko“ dalekohledu Jamese Webba svým objevem znovu překvapilo astronomy. Teleskop se zaměřil na jednu z nejjasnějších mlhovin na noční obloze, která zdobí meč známého souhvězdí mytologického lovce Oriona, a sice Velkou mlhovinu v Orionu. Jedná se o hvězdotvornou oblast nacházející se 1 350 světelných let od nás. Její šířka dosahuje asi 33 světelných let a na nočním nebi je o něco větší než Měsíc v úplňku.
Kamera NIRCam (Near Infrared Camera) z JWST pořídila zajímavý snímek povrchu Jupiterova měsíce Europa. A co je na tomto snímku nejzajímavější? JWST totiž společně s tímto snímkem i identifikoval na ledovém povrchu Europy oxid uhličitý, který pravděpodobně pochází z podpovrchového oceánu měsíce.
