Zárodek eliptické galaxie na snímku teleskopu Subaru. Kredit: NAOJ.

V dnešním vesmíru pozorujeme množství velice rozmanitých galaxií. Jsou mezi nimi trpasličí galaxie všeho druhu, nepravidelné galaxie, spirální galaxie typu Mléčné dráhy, a pak také veliké eliptické galaxie. Pokud jde o poslední jmenované, tak s nimi mají astrofyzici spoustu věcí nedořešených. V našem bezprostředním vesmírném okolí žádná taková galaxie není, tak jsou naše informace o nich méně bohaté, než v případě jiných typů galaxií.

Kolem eliptických galaxií panuje celá řada záhad. Například, ačkoliv jsou eliptické galaxie dneska největší galaxie za všech a mají také nejvíce hvězd, tak prakticky všechny jejich hvězdy jsou dost staré. To je zvláštní. Jak se zdá, předchůdci dnešních eliptických galaxií nejprve vytvořili ohromné množství hvězd, a pak z nějakého důvodu výrobu hvězd zastavili.

National Astronomical Observatory of Japan.

Naštěstí se díky povaze fyzikálních zákonitostí můžeme podívat do velice vzdálené minulosti vesmíru a zkusit tam tuhle hádanku řešit. Pozorujeme-li například vesmír vzdálený 10 miliard světelných let, tak je to vlastně vesmír, který je starý 10 miliard let. Vědci mohou pozorovat různě staré výseky vesmíru a pátrat v nich po eliptických galaxiích nebo jejich předchůdcích. A přitom sledovat, co se vlastně s nimi během historie vesmíru dělo.

Mezinárodní výzkumný tým, který vedli badatelé z Národní japonské astronomické observatoře (NAOJ), použil data japonského teleskopu Subaru, a také pozorování dalších teleskopů, aby s nimi analyzoval galaxie vzdálené 12 miliard světelných let, tedy vlastně galaxie v podobě, jakou měly před 12 miliardami let. Mimo jiné se jim v těchto datech povedlo identifikovat na tehdejší dobu veliké galaxie, v nichž ale zároveň neprobíhá (čili tehdy neprobíhala) aktivní tvorba hvězd. Podle vědců jde právě o předchůdce dnešních eliptických galaxií. Jsou to prý dost překvapivá pozorování, protože vesmír byl tehdy ještě velmi mladý.

Teleskop Subaru na Havajských ostrovech. Kredit: NAOJ.

Badatelé si pak z těchto galaxií vybrali pět nejjasnějších a detailně je pozorovali teleskopem Subaru v oblasti blízce infračerveného záření. Výsledky pozorování ukazují, že tyto galaxie byly v porovnání s dnešními velmi hustě uspořádané. Jejich hmotnost odpovídá hmotnosti dnešní galaxií, ale velikostí se rovnají jen asi 2 procentům velikosti Mléčné dráhy. Než se z nich staly moderní eliptické galaxie, tak se musely zvětšit asi tak 100krát, ale jejich hmotnost už asi jenom 5krát. Podle počítačových modelů je prý pravděpodobné, že tyto galaxie nerostly splýváním podobně velkých galaxií, ale tak, že velká galaxie požírala své maličké sousedy. Jsme tedy opět svědky oblíbeného galaktického kanibalismu.

Vědci jsou podle vlastních slov těmito výsledky nadšeni. Narazili ovšem na hranici možností současných přístrojů a teď si budou muset počkat na novou generaci pozemních i vesmírných teleskopů. Například se Třicetimetrovým dalekohledem (TMT), který by měl vyrůst na Havaji, bude možné detailněji studovat strukturu vzdálených galaxií. S Vesmírným dalekohledem Jamese Webba (JWST) zase budou badatelé sledovat ještě vzdálenější a tudíž starší předchůdce dnešních galaxií.

Video: Subaru Telescope

Literatura
Phys.org 21. 12. 2018, Astrophysical Journal online 25. 10. 2018.