Zvětšit obrázek

Snímek ve viditelném světle ukazuje galaxie M106 se dvěma spirálními rameny a prachovými pásy v blízkosti jádra.
Kredit - Ron and Beth Sharer/Adam Block/AURA/NOAO/NSF

Spirální galaxii M106, která rovněž nese označení NGC 4258, nalezneme v souhvězdí Honících psů ve vzdálenosti 23,5 miliónů světelných roků od nás. Protože je její disk k nám zhruba stejně nakloněný jako v případě Velké galaxie v Andromedě, tuto velmi známou galaxii svým vzhledem připomíná. A díky takovéto orientaci můžeme v této galaxii sledovat výrazné prachové pásy. Galaxie M106 je ve viditelném světle charakteristická dvěma zřetelnými spirálními rameny vycházejícími z jádra. Na jejich koncích jsou nápadné modré shluky, které zřejmě budou kupami velmi mladých, horkých a intenzivně zářících hvězd.

Když se však vědci poprvé na počátku 60. let minulého století podívali na galaxii v rádiovém oboru spektra, byli velmi překvapeni. „Rádiovým a rentgenovým snímkům dominují další dvě spirální ramena, která se jako přízraky objevila mezi hlavními rameny,“ popisuje situaci Andrew Wilson (University of Maryland, College Park). Wilson je členem týmu, kterému se zřejmě podařilo podstatu těchto galaktických „duchů“ vysvětlit. Jejich původ byl ovšem po 45 let pro astronomy záhadou.

Už dříve někteří astronomové navrhovali, že tato anomální ramena jsou ve skutečnosti výtrysky materiálu odvrhovaného superhmotnou černou dírou v jádře samotné galaxie. V roce 1995 se totiž ukázalo, že v centru galaxie se nachází objekt o hmotnosti 36 miliónů hmotností Slunce. Je obklopen diskem, který funguje jako maser (tedy mikrovlnný laser). Aktivní jádro rovněž produkuje dvojici výtrysků. Ty ovšem nejsou totožné s nevysvětlenými rameny. A vědci sami zavrhli myšlenku, že by se zde mohly vyskytovat hned čtyři výtrysky. „Je vysoce nepravděpodobné, že by aktivní galaktické jádro mohlo mít více než jeden pár výtrysků,“ uvedl Yuxuan Yang (University of Maryland), hlavní autor nové studie.

Zvětšit obrázek

Tento snímek je složený z optických (žlutá), rádiových (purpurová), rentgenových (modrá) a infračervených (rudá) dat. Anomální ramena, která nejsou viditelná v optickém oboru spektra, jsou znázorněna modře a purpurově.
Kredit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Maryland/A.S. Wilson et al.; Optical: Pal.Obs. DSS; IR: NASA/JPL-Caltech; VLA: NRAO/AUI/NSF

V roce 2001 oba dva vědci ve spolupráci s Geraldem Cecilem (University of North Carolina, Chapel Hill) zjistili, že dva skutečné výtrysky jsou vůči rovině galaktického disku skloněny o 30 stupňů. Jejich vertikální projekce se ovšem téměř přesně shoduje s polohou anomálních spirálních ramen. Znamená to tedy, že oba útvary spolu skutečně souvisí? Trojice vědců si řekla – ano, nemůže se jednat o pouhou náhodu. A na tom založili další postup při objasňování této záhady.

Podle jejich představy výtrysky ohřívají plyn, který se jim „připlete do cesty“. Tento plyn se rozpíná do oblaku, který interaguje s relativně blízkým galaktickým diskem a přitom jej rovněž ohřívá na vysoké teploty miliónů stupňů. V disku vznikají rázové vlny, které se jím šíří a způsobují, že samotný plyn jasně září v rentgenovém záření a jiným „neviditelných“ oborech spektra.

K potvrzení této hypotézy shromáždili vědci data z velkých kosmických observatoří – rentgenových dalekohledů Chandra a XMM-Newton, infračerveného Chandra a také archivní snímky Hubbleova kosmického dalekohledu. Zejména vynikající citlivost observatoře XMM-Newton jim umožnila určit teplotu plynu a tak zjistit, jak moc je rentgenové záření plynu absorbováno.

Rentgenová spektra ukázala, že záření je mnohem více pohlcováno ve směru severozápadního než jihovýchodního ramene. To by znamenalo, že první z ramen vychází ze vzdálenějšího okraje disku, zatímco druhé z okraje bližšího.

Nakonec to byla pozorování ze Spitzerova dalekohledu, která tuto hypotézu skutečně potvrdila. Podle nich je skutečně rentgenové záření severozápadního ramene silně pohlcováno horkým plynem a prachem v galaktickém disku.

Výsledky studie budou publikovány v jednom z nadcházejících čísel časopisu Astrophysical Journal.

Zdroje:

ESA Press release
Spitzer Press release