Wolfe Disk. Kredit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello.

Asi tak před 13,8 miliardami let se zrodil vesmír, zřejmě v singularitě Velkého třesku. Musela to být náramná podívaná. Zároveň je ale jasné, že se tehdy neobjevily prakticky žádné pamětihodnosti vesmíru, jak je známe dnes. Hvězdy a galaxie vznikaly až časem. Stále ale není úplně jasné, kdy a jak k tomu vlastně došlo. Záhadu vzniku a raného vývoje galaxii by mohla pomoci objasnit nově objevená galaxie, která má cool přezdívku a je vážně divná.

Marcel Neeleman. Kredit: M. Neeleman.

Je to galaxie DLA0817g, které se přezdívá „Wolfe Disk“. Tvoří ji rotující chladný disk plný kosmického plynu, o celkové hmotě asi 72 miliard Sluncí. Výkonná soustava radioteleskopů ALMA v chilské poušti Atacama ji zachytila v podobě, jakou měla před 12,5 miliardami let, tedy ve chvíli, kdy našemu vesmíru bylo teprve něco přes 1 miliardu let.

Na první pohled to možná tak nevypadá, ale jde o velice významné pozorování. Wolfe Disk je totiž nejstarší známá galaxie s rotujícím diskem. Její existence podstatně mění naše dosavadní představy o vzniku a vývoji galaxií v raném vesmíru. Jde o to, že doposud známé galaxie v mladém vesmíru vypadají úplně jinak. Jsou to takové beztvaré žhavé chuchvalce hvězd, které si v galaxii poletují všemi směry. Jako když někdo kopne do pohasínajícího ohniště

Galaxie Wolfe Disk na složených snímcích soustav ALMA (červeně), VLA (zeleně) a Hubbleova teleskopu (modře). Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.

Jak trefně vtipkuje vedoucí výzkumu Marcel Neeleman z německého Max Planck Institute for Astronomy, galaxie v raném vesmíru připomínají srážku vlaků. Často se jim totiž stávalo, že se srážely mezi sebou a tímto dramatickým stylem postupně nabíraly hmotnost. A je to na nich vidět. Proto se odborníci domnívali, že muselo velmi dlouho trvat, nežli rané galaxie vychladly a vytvořily tvar rotujícího disku, který by byl podobný dnešní Mléčné dráze. Asi tak 4 až 6 miliard let. Galaxie Wolfe Disk ale očividně měla jiný osud.

Simulace na superpočítačích již dříve ukázaly, že galaxie mohly v raném vesmíru vznikat i jiným způsobem. Podle těchto simulací mohou galaxie namísto postupným slepováním v „horkých“ srážkách vznikat nabalováním „chladného“ materiálu na nezměrné síti temné hmoty, který protkávala celý mladý vesmír.

Objev galaxie Wolfe Disk tyto představy potvrdil. A došlo k němu pozoruhodným způsobem. Badatelé využili záření velmi vzdáleného kvasaru, které na své pouti k talířům radioteleskopů soustavy ALMA prošlo oblastí bohatou na vodík. Ukázalo se, že touto oblastí je právě Wolfe Disk. Analýza záření kvasaru následně odhalila vlastnosti této galaxie z dávných časů. Neeleman a spol. se domnívají, že podobných galaxií bylo v raném vesmíru víc. Teď po nich budou intenzivně pátrat.

Literatura

Science Alert 20. 5. 2020.

Nature 581: 269–272.