Zvětšit obrázek

Mozaika snímků z HST a pozemských dalekohledů ukazuje spirální strukturu galaxie M101.
(Kredit – NASA, ESA, CRHY, NOAO, Kip Kuntz et al.)

Spirální galaxie M101 patří na noční obloze mezi nejkrásnější objekty. Hlavní podíl na tom má její orientace v prostoru. Při pohledu ze Země se na ní díváme ve směru její osy rotace, takže se před námi nádherně otevírají spirální ramena, podle kterých galaxie dostala označení „Větrník“ (anglicky „Pinwheel galaxy“). Galaxii objevil v roce 1781 Pierre Méchain a jako jedna z posledních položek se dostala do slavného katalogu Charlese Messiera. Na obloze ji nalezneme v souhvězdí Velké medvědice.

Zvětšit obrázek

Výřez z mozaiky ukazuje neuvěřitelné detaily, které při pohledu na celý snímek unikají pozornosti.
(Kredit – NASA, ESA, CRHY, NOAO, Kip Kuntz et al.)

Zatímco v malých dalekohledech je viditelná pouze jasná centrální oblast, použití dalekohledu o průměru větším než 10 cm už umonží odhalit i její spirální ramena. Ovšem její krásu zcela odhalila až fotografie. Na snímcích s relativně krátkou expoziční dobou se jeví jako dokonale symetrická, delší expozice ale ukazují naprostý opak. Jádro galaxie je na nich významně posunuto od středu disku. Astronom Halton Arp ji ve svém katalogu zvláštních galaxií dokonce nazval „spirální s jedním mohutným ramenem“.

Obří mozaika galaxie

Astronomové pod vedením Kipa Kuntze (NASA Goddard Space Fligh Center) nyní poskládali dohromady nejdetailnější obrázek jakékoliv spirální galaxie. Využili k tomu 51 snímků M101, které pořídil Hubbleův kosmický dalekohled (HST) v letech 1994 až 2003. Tyto obrázky byly vloženy na snímky pozemských dalekohledů, které jsou viditelná na okrajích mozaiky. Na jejich pořízení se podílely Canada-France-Hawaii Telescope a Kitt Peak National Observatory. Vzniklá mozaika má rozměry ohromujících 16 000 x 12 000 pixelů.

Zvětšit obrázek

Snímek galaxie získaný 1,1m Hallovým dalekohledem Lowell Observatory.
(Kredit – Bill Keel, University of Alabama)

Při sestavení mozaiky byl využit archív snímků HST, které byly původně pořízeny pro jiné účely. Vědci na nich například studovali rychlost rozpínání vesmíru, tvorbu hvězdokup v oblastech mohutného vzniku hvězd či hledali hvězdy zodpovědné za intenzivní rentgenové záření.

Hvězdy na hranici

Galaxie M101 leží ve vzdálenosti 25 miliónů světelných roků od nás, což je asi 10x dále než například slavná galaxie v Andromedě. I přes tuto vzdálenost je HST stále ještě schopný rozlišit jednotlivé hvězdy. Ale jak upozorňuje Kip Kuntz „pokud bychom se ještě více vzdálili, už by to možné nebylo.“ Nyní tedy pozorujeme světlo, které galaxii opustilo v době, kdy Zemi začali ovládat savci.

Ve srovnání s naší galaxií Mléčnou dráhou má M101 dvakrát větší průměr. Jejích 170 000 světelných roků napříč se i přes tuto obrovskou vzdálenost promítne na naší obloze na plochu ekvivalentní 1/5 měsíčního úplňku. Astronomové odhadují, že M101 obsahuje minimálně bilión hvězd. Jedna desetina z nich by přitom mohla být podobná našemu Slunci.

Těžké černé díry

Schopnost HST rozlišit individuální hvězdy poskytla astronomům možnost hledat původ několika stovek zdrojů rentgenového záření, které v galaxii zjistili rentgenové dalekohledy. Zhruba třetina z nich odpovídá pozůstatkům supernov a masivním hvězdám. Zbývající nemohly být identifikovány, protože je kvůli jejich malé jasnosti nedokázal rozlišit dokonce ani HST.

Zvětšit obrázek

V roce 1970 explodovala v galaxii M101 supernova. Observatoř Chandra zachytila o 35 let později rentgenové záření pozůstatku této hvězdné exploze.¨
(Kredit - X-ray: NASA/CXC/GFSC/S; Optical: NOAO/AURA/NSF/)

Pozornost vzbudili zejména čtyři rentgenové zdroje, které byly neočekávaně jasné. Takové zdroje jsou považovány za systémy dvou objektů tvořené normální hvězdou a černou dírou o hmotnosti srovnatelné s hmotností Slunce. Materiál z hvězdy dopadá na černou díru, přičemž vyzařuje rentgenové záření. Vyšší jasnost těchto čtyř zdrojů ale neodpovídala předpokladům.

Jeden ze zdrojů se po dodatečném ohledání ukázal být hvězdou patřící do naší Galaxie, čímž se jeho jasnost srovnala s předpověděnou. Ostatní jsou ale skutečně objekty v M101. “To je poněkud překvapivé, protože takové věci bychom očekávali ve velmi podivných systémech,“ říká Kip Kuntz. “Namísto toho vypadají tyto jako zcela normální.“

Znamená to, že buď jsou černé díry v těchto systémech větší – a to až stokrát hmotnější než Slunce – a nebo je shodou okolností kužel rentgenového záření „namířen“ přímo směrem k pozemskému pozorovateli. Spektrum jednoho objektu získané dalekohledem Gemini na Havaji naznačilo, že pravděpodobnější je varianta hmotnější černé díry.

Bohatství detailů na mozaice slibuje řadu dalších objevů, které zatím na své odhalení čekají. Možná se už brzy dočkáme nějakého dalšího překvapení.

Zdroje:
Space Telescope Science Institue
NewScientist.Com
Sky & Telescope