Již po mnoho desetiletí astronomové vědí, že galaxie se neliší jenom počtem hvězd, ale i strukturou, jež se promítá do jejich výsledného tvaru. Snímky Hubbleova hlubokého pole poskytují fascinující pohled na jejich rozmanitost. Tyto gravitačně vázané soustavy milionů až bilionů hvězd je možné rozdělit do několika základních typů. Doposud se používá Hubbleova klasifikace galaxií, kterou americký astronóm Edwin Hubble zavedl již v roce 1925. V tomto klasickém Hubbleově dělení existují tři základní tvary: spirální galaxie, jejichž ramena vybíhají z malé centrální vydutě a stáčejí se do podoby disku, spirály s příčkou, kde se ramena rozbíhají z velkého příčného nahuštění hmoty (středové příčky). Sem patří i naše Mléčná dráha. Třetím typem jsou eliptické galaxie, které mají tvar obrovské prostorové bubliny bez vnitřní struktury - bez ramen i plochého disku.
Víme tedy, jak galaxie vypadají, ale při otázce proč je tomu tak, tápeme v nejistotě. Hodnověrnou odpověď teď nabízejí dva američtí astronomové, Andrew Benson z Caltechu (California Institute of Technology) a Nick Devereux z Embry-Riddle University v Arizoně. Odborný článek publikovali v časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Vědci využili výsledky několikaletého (1997 – 2001) projektu 2MASS (Two Micron All Sky Survey), jehož cílem bylo podrobné zmapování celé oblohy ve spektru blízkého infračerveného záření, přesněji ve vlnových délkách 1,25, 1,65 a 2,17 mikrometru (miliontin metru). Tyto elektromagnetické vlny pronikají i přes zahalující oblaka prachu a umožňují lepší „výhled“ na generaci starších hvězd a na zvláštní útvary v mnoha galaxiích – na galaktické příčky.
Údaji z měření 2MASS vědci nakrmili počítačový model GALFORM, který vyvinuli na simulování galaktického vzniku a vývoje. Program zahrnuje vliv temné hmoty, temné energie i vzájemné srážky a slučování kolidujících galaxií.
Model podle zadaných informací spouští v počítači formování virtuálních galaxií a pomáhá tak pochopit cesty vývoje jejich odlišných forem. Autoři ho teď s neskrývanou hrdostí a nadšením prezentují, protože se jim podařila překvapivě hodnověrná simulace pro galaxie od těch nejranějších, které v skutečném vesmíru pozorujeme přes časoprostorovou propast třinácti miliard let, až po ty k nám nebližší.
"Byli jsme zcela ohromeni, že náš model tak přesně předpovídá jak množství, tak i rozmanitost typů galaxií," říká Devereux a Benson dodává: "To opravdu zvyšuje mojí důvěru v tento model."
GALFORM vychází ze současného standardního modelu vesmíru, kterým je takzvaný Lambda-CDM model. Počítá se studenou temnou hmotou (Cold Dark Matter - CDM), která tvoří přibližně 23 procentní podíl na složení vesmíru. Lambda označuje mysteriózní temnou energii urychlující kosmickou expanzi a která v jeho energeticko-hmotné bilanci představuje přes 72%. Všechno to, co jsme schopni přímo očima, nebo dalekohledy v různých oblastech elektromagnetického světla zaznamenat, je „viditelných“ necelých 5 procent vesmíru. Jde o baryonickou hmotu, stavební materiál všech známých kosmických objektů – od mračen prachu a plynu po všechny vývojová stadia různých typů hvězd).
Galaxie jsou zahalené do gigantických halo temné hmoty, jež, i když dává o sobě znát jenom nepřímo přes gravitační účinky, má zásadní význam pro galaktický vývoj. Benson a Devereux výsledky svého modelu dokládají, že splynutí temného halo a galaxie vede k vytvoření eliptické galaxie, zatímco diskové galaxii se takové sloučení vyhnulo. Naše Mléčná dráha patří mezi diskové spirální galaxie s příčkou, která přešla komplexním vývojem. Postihlo ji několik menších kolizí a minimálně jedno velké drama v podobě zhroucení vnitřního disku, z kterého vznikla velká středová galaktická příčka.
Teď mají oba astronomové v plánu další testy svého modelu GALFORM - porovnávání „svých“ programem vytvořených galaxií s těmi reálnými, které ve velkých vesmírných časoprostorových vzdálenostech zachytil Hubbleův teleskop, nebo v budoucnu s těmi, jejichž snímky z oběžné dráhy na Zem pošle plánovaný kosmický dalekohled Jamese Webba (James Webb Space Telescope – JWST, plánovaný start 2014).
On-line přístupný článek Bensona a Devereuxe The Origin of the Hubble Sequence in Λ-CDM Cosmology.
Zdroje: EurekAlert! , Wikipedie
Diskuze:
