Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky

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.

Skupina astronomů z Izraele a USA objevila rozsáhlý proud více než 250 hvězd extragalaktického původu v sousedství Sluneční soustavy. „Galaxie se vyvíjejí na základě pohlcování jiných galaxií,“ říká hlavní autorka článku Lina Necib, postgraduální vědecká pracovnice na Walter Burke Institute for Theoretical Physics at Caltech (California Institute of Technology).

Rentgenový vesmírný teleskop Chandra sledoval dva páry supermasivních černých děr v trpasličích galaxiích. V obou případech přitom tyto trpasličí galaxie směřují ke vzájemné srážce. Je to úplně poprvé, kdy se astronomům podařilo takovýto jev zachytit. Jeho pozorování přinese důležité informace o formování černých děr v raném vesmíru.

Nedávná astronomická studie sledující pohyb Sluneční soustavy v minulosti přinesla důkazy, že za zjištěnou anomálií v koncentraci radionuklidu berylia-10 (10Be) v hlubokomořských sedimentech může stát výbuch blízké supernovy. Výzkum využívá vysoce přesná data z mise Gaia Evropské kosmické agentury (ESA) k rekonstrukci drah Slunce a okolních hvězdokup za posledních 20 milionů let a počítá pravděpodobnost, s jakou v době zaznamenané anomálie došlo v blízkosti Země k hvězdné explozi. Výsledky publikované v časopise Astronomy & Astrophysics naznačují, že blízkost Sluneční soustavy k aktivní oblasti tvorby hvězd v pozdním miocénu významně zvyšuje pravděpodobnost astrofyzikálního vysvětlení záhadného nárůstu pozemského berylia-10.

Mezinárodní tým astronomů pod vedením Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) v Heidelbergu učinil překvapující odhalení, které se týká místa zrození některých skupin hvězd nacházejících se v halo naší Galaxie. Tyto hvězdy vytvářejí rozměrné struktury kroužící kolem středu Mléčné dráhy – nad i pod rovinou plochého galaktického disku. Astronomové se domnívali, že se mohly zformovat z drobného „odpadu“, který se oddělil od malých hvězdných ostrovů, jež se v minulosti srazily s naší Galaxií.

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.

Dvojhvězda BD+20 5391 se ukázala být mimořádně vzácným případem dvou červených obrů téměř totožné hmotnosti, kteří se vyvíjejí bok po boku. Nová studie vedená týmem z univerzity v Potsdami, na níž spolupracovali i odborníci ze Stelárního oddělení ASU, přináší detailní pohled na jejich fyzikální vlastnosti, oběžnou dráhu a budoucí vývoj. Výsledky naznačují, že z obou obrů brzy začne přetékat hmota do okolí, což může vést buď k jejich splynutí, nebo ke vzniku mimořádně těsné dvojice bílých trpaslíků. Každopádně půjde o jedinečný laboratorní případ vývoje dvojhvězd v pokročilých fázích života.

Astronomové využívající radioteleskop NSF’s Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) na National Radio Astronomy Observatory (NRAO) pozorovali 111 blízkých trpasličích galaxií do vzdálenosti jedné miliardy světelných roků od Země. Mezi nimi identifikovali 13 galaxií, které obsahují velmi hmotné černé díry. Tyto galaxie s hmotnostmi více než 100× menšími, než je hmotnost naší Galaxie, jsou mezi nejmenšími galaxiemi známé tím, že hostí hmotné černé díry. Zhruba v polovině těchto galaxií se však černé díry nenacházejí v jejich centrech. Černé díry mají průměrné hmotnosti kolem 400 000 ekvivalentů Slunce.

U některých galaxií si astronomové povšimli přítomnosti čáry v modré oblasti spektra, která patří ionizovanému heliu. Ke vzniku této čáry jsou zapotřebí vysoké energie. Dosavadní vysvětlení – například vliv horkých a hmotných hvězd – se ukazuje jako nedostatečné. Nová studie ukazuje, že klíčovou roli zřejmě hrají rentgenové zdroje: od černých děr v aktivních jádrech galaxií až po dvojhvězdné systémy s kompaktními objekty. Autoři analyzovali rozsáhlý soubor dat a našli těsnou souvislost mezi intenzitou rentgenového záření a emisí helia, která platí napříč různými typy galaxií. Zdá se tedy, že právě rentgenové zdroje jsou hlavním spouštěčem tohoto mimořádného jevu.

Mezinárodní tým astronomů pod vedením výzkumníků z IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) využil data z evropské astronomické družice Gaia provozované kosmickou agenturou ESA ke změření pohybů 39 trpasličích galaxií v blízkosti naší Galaxie. Tato data poskytují informace o dynamice zkoumaných galaxií, o jejich historii a interakci s Mléčnou dráhou.

31. ledna 2020 zachytila družice Swift mohutný záblesk gama označený GRB 200131A. Už po necelé minutě se k pozorování přidal ondřejovský robotický Small Binocular Telescope a pořídil snímky, které ukázaly prudký pokles optické jasnosti. Tak rychlý start měření je mimořádně vzácný – právě v těchto prvních minutách se může projevit krátkodobá, ale významná fáze výbuchu: tzv. reverzní rázová vlna, kdy část energie míří zpět do vyvržené hmoty.

Tým vědců pod vedením University of California, Riverside objevil velkou populaci vzdálených trpasličích galaxií, které by mohly odhalit důležité detaily o produktivním období vzniku hvězd ve vesmíru v období před miliardami roků. Objev nedávno publikovaný v časopise The Astrophysical Journal posiluje naše rostoucí znalosti o trpasličích galaxiích – nejmenších a nejméně zářivých galaxiích ve vesmíru. I když jsou velmi malé, jsou nesmírně důležité pro pochopení historie vesmíru.

Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.

Hvězdné pole na tomto snímku pořízeném pomocí dalekohledu ESO/VST (VLT Survey Telescope) a jeho mohutné kamery OmegaCAM zachycuje osamělou galaxii známou pod označením WLM neboli Wolf-Lundmark-Melotte. Ačkoli je považována za člena Místní skupiny galaxií, WLM leží zcela osamoceně na jejím okraji a je tak jedním z nejvzdálenějších příslušníků tohoto uskupení. Tato nenápadná galaxie je dokonce tak malá a izolovaná, že pravděpodobně nikdy v minulosti nedošlo k jejímu blízkému setkání s žádnou jinou galaxií.

Na Měsíci existuje voda. Samozřejmě pod povrchem. A to nikoli jen vázaná v minerálech nebo zachycená v hlubokém stínu kráterů, ale i ve formě vodního ledu v měsíčním regolitu, hlavně v blízkosti pólů a dokonce i jako podzemní jezera. Nová studie českých vědců přináší důkazy o výrazných rozdílech mezi polárními a nepolárními oblastmi Měsíce a identifikuje konkrétní místa, kde je pro výskyt vody větší pravděpodobnost.

Některé galaxie jsou doslova napěchovány prachem, zatímco u jiných najdeme mezi hvězdami a oblaky plynu jen nemnohé tmavé čmouhy neprůhledných kosmických sazí. Na tomto snímku pořízeném mohutnou kamerou OmegaCAM pomocí dalekohledu ESO/VST na observatoři Paranal v Chile je zachycen neobvyklý objekt – malá galaxie IC 1613, která je, pokud jde o prach, doslova hnidopichem čistoty! IC 1613 obsahuje velmi malé množství kosmického prachu, což astronomům umožňuje podrobně prozkoumat vše ostatní, co se v ní nachází. Není to však pouze otázka zevnějšku, nedostatek prachu v této galaxii je z vědeckého hlediska důležitý pro naše chápání okolního vesmíru.

Asteroidy nemusejí být jen osamělými poutníky Sluneční soustavou – některé jsou tvořeny více velikostně srovnatelnými tělesy, jiné mají své malé měsíčky, a další tvoří složité systémy měsíců se dvěma i více tělesy. Nová studie, u níž byli i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU, se zaměřila na málo známou skupinu asteroidů s družicemi obíhajícími na velmi vzdálených drahách. Tyto tzv. „velmi široké binární systémy“ (VWBA, z anglického very wide binary asteroids) představují extrém v dynamice asteroidů a mohou odhalit klíčové stopy o jejich původu, vývoji, i o kolizní historii rané Sluneční soustavy.

Tento snímek zachycuje Trpasličí galaxii v souhvězdí Sochaře (Sculptor Dwarf Galaxy), která je blízkým sousedem naší Galaxie. Byl pořízen pomocí kamery WFI (Wide Field Imager) a dalekohledu MPG/ESO s primárním zrcadlem o průměru 2,2 m, který pracuje na observatoři ESO/La Silla v Chile. Přes svou blízkost mají obě galaxie velmi odlišnou minulost i současný vzhled. Galaxie na snímku je mnohem menší a starší než naše Galaxie, proto je vhodným objektem ke studiu vývoje hvězd i galaxií od počátků vesmíru až do současnosti. Jedná se však o velmi slabý objekt a jeho pozorování není jednoduché.

Co kdyby černé díry nebyly jedinými extrémními objekty ve vesmíru? Nejnovější studie ukazuje, jak skalární a elektromagnetická pole ovlivňují gravitaci kompaktních objektů. Poukazuje tak na možnou existenci tzv. nahých singularit a upozorňuje na nečekané důsledky pro pohyb světla a překvapivé vlastnosti oběžných drah hmoty v jejich okolí. Jiří Horák z ASU byl hlavním autorem článku, který zkoumá možnosti detekce různých typů exotických objektů na základě speciálních vlastností oběžného pohybu, které se mohou projevit v přímém pozorování rentgenového záření akrečních disků, které tyto objekty zpravidla obklopují.

Modří veleobři – hvězdy mnohonásobně větší a hmotnější než Slunce – procházejí dramatickými proměnami během svého života. Nová studie využívající družici TESS zkoumá, jak se tyto hvězdy vyvíjejí a jaké informace lze vytěžit z jejich proměnlivosti. Díky podrobné analýze jednačtyřiceti těchto hvězd získáváme nové poznatky o jejich vnitřní stavbě, rotaci, pulsacích i záhadném šumu nízkých frekvencí, jehož původ stále uniká jistému vysvětlení.