Zvětšit obrázek

Hubble ulovil přízračného trpaslíka Leo IV. Kredit: NASA, ESA, T. Brown.

Astronomové si v posledním desetiletí při strojovém zpracování mohutné záplavy dat ze Sloanovy digitální prohlídky oblohy (SDSS) všimli, že se poblíž naší Mléčné dráhy potuluje několik dost záhadných, extrémně slabě zářících trpasličích galaxií, které obsahují opravdu jen velice málo hvězd.

Zvětšit obrázek

Simulace chuchvalců temné hmoty kolem Mléčné dráhy. Kredit: J. Tumlinson

Jsou jako duchové. Podle mnohých odborníků to dokonce jsou jedny z nejmenších, nejstarších a vůbec nejpůvodnějších galaxií ve známém vesmíru. Až do teď ale vůbec nebylo jasné, proč mají vlastně tak málo hvězd.

Tahle galaktická hádanka zaujala Toma Browna ze Space Telescope Science Institute v americkém Baltimore, který se spolu s dalšími astronomy rozhodl lovit přízračné trpaslíky pomocí nejmocnější zbraně astronomie naší doby – Hubbleho vesmírného dalekohledu. Postupně ho zamířili na tři trpasličí sféroidní galaxie (Dwarf spheroidal galaxy, dSph) – Herkules, Leo IV a Ursa Major I, které jako diskrétní přízraky tiše obíhají kolem Mléčné dráhy a není vůbec snadné je alespoň rozlišit od objektů vzdálenějšího vesmíru. Galaxie Herkules je vzdálená kolem 450 tisíc světelných let, přičemž ji gravitace Mléčné dráhy už znatelně roztáhla.

Ursa Major 1 je zase 330 tisíc světelných let daleko. Nejvzdálenější z trojice galaxií  je Leo IV vee vzdálenosti zhruba 520 tisíc světelných let a tak jako druhé dvě sledované galaxie obsahuje prastaré hvězdy s extrémně nízkou metalicitou.

Zvětšit obrázek

Hubble v akci. Kredit: NASA/ESA.

Pozorujeme v ní hlavně červené obry a pak také hvězdy z horizontální větve Hertzsprung-Russelova diagramu (popisujícího závislost povrchové teploty hvězd na jejich svítivosti v jednotlivých fázích jejich života), tedy hvězdy s hmotností blízkou Slunci, které se právě přeměňují na červené obry, včetně pulsujících proměnných hvězd typu RR Lyrae.

Zvětšit obrázek

Reionizace vesmíru. Kredit: NASA/WMAP Science Team.

Badatelé zjistili, že ve se všech třech před více než 13 miliardami let rozběhla tvorba hvězd, aby pak náhle ustala, ještě před první dovršenou miliardou let věku našeho vesmíru. Podle Browna k tomu došlo u všech tří ve stejnou dobu, jako kdyby na ně někdo pustil gigantickou vesmírnou gilotinu. Nejpravděpodobnějším viníkem by prý mohla být reionizace vesmíru, tedy rozpouštění chladné vodíkové mlhy neprůhledného ranného vesmíru ionizujícím ultrafialovým zářením, snad z kvasarů a úplně prvních hvězd, k níž zřejmě došlo právě někdy před uplynutím první miliardy let historie vesmíru.

Brown a spol. tvrdí, že totéž ultrafialové záření, které ionizovalo vodík ve vesmíru, také zarazilo tvorbu hvězd ve zmíněných trpasličích galaxiích. Jsou tak malé, že na rozdíl od větších trpasličích galaxií, které si nové hvězdy vařily dál, nedokázaly uchránit svůj mezihvězdný plyn před tehdy všudypřítomným a nelítostným ultrafialovým zářením. Bez kosmického prachu a plynu si hvězdy nepostaví ani ta nejšikovnější galaxie. Povaha pozorovaných extrémních galaktických trpaslíků také možná řeší problém s chybějícími satelity Mléčné dráhy.

Zvětšit obrázek

Historie hvězdy typu Slunce na Hertzsprung-Russelově diagramu. Kredit: Vitecek, Wikimedia Commons.

Zvětšit obrázek

Tom Brown. Kredit: T. Brown, Space Telescope Science Institute.

Podle počítačových simulací by Mléčnou dráhu měly doprovázet tisíce trpasličích galaxií, ale známe jich jenom pár tuctů. Jak se zdá, ve skutečnosti jich může být mnohem víc, jen o nich zatím nevíme, protože jsou velice nenápadné. Mají velice málo hvězd, jen několik tisíc až několik set, ale zato asi pořádný příděl temné hmoty. Podle toho, co víme, má běžná trpasličí galaxie desetinásobek temné hmoty oproti běžné hmotě, pozorované přízračné trpasličí galaxie jí má ale celý stonásobek. Možná jich jsou opravdu tisíce, přičemž by mnohé z nich mohly být prakticky beze hvězd, tedy takřka neviditelné.

Prameny:

ESA/Hubble News 10.7. 2012, Wikipedia (Dwarf spheroidal galaxy, Reionization, Leo IV dwarf galaxy).