Obří hvězdná porodnice v centru galaktické kupy

Velké překvapení čekalo astronomy, když se rozhodli podívat se detailně na jednu docela vzdálenou galaktickou kupu.

Obří galaktický klastr SpARCS1049+56 na kombinovaném snímku ve viditelném světle (Hubbleův teleskop) a v infračerveném oboru (Spitzerův teleskop). Kredit: NASA/STScI/ESA/JPL-Caltech/McGill

Tedy abychom byli přesní: šlo o střed této kupy. Běžně jsou obří galaxie v centrech kup klidná a mrtvá místa, ve kterých chybí aktivní mračna horkého plynu. Díky tomu v nich nedochází ke tvorbě nových hvězd. Takže obří eliptické galaxie připomínají (slovy klasika) zkamenělý les. V centru této kupy je však docela rušno.

Odborníci se domnívají, že za tím vězí srážka větší centrální galaxie s dalším menším a aktivním hvězdným ostrovem. Ta způsobila kompresi a následný kolaps mnoha oblastí mezihvězdného plynu. Výsledkem je překotná tvorba nových hvězd. Díky velkému množství plynu doslova vysátého gravitačním působením z menší galaxie tak její masivnější kolegyně nadále bytní a roste.

Odbornice na galaktické kupy Tracy Webb. Kredit: McGill University, oddělení astrofyziky a astronomie.

Výsledky výzkumu publikoval tým astronomů pod vedením astronomky Tracy Webb z McGillovy university v kanadském Montrealu ve 20. vydání periodika The Astrophysical Journal. Tracy Webb se zabývá právě výzkumem galaxií a galaktických kup v různých oborech spektra.

Podrobnějším výzkumem kupy pojmenované SpARCS1049+56 zatím astronomové identifikovali na sedmadvacet galaktických členů, ale zřejmě jich bude daleko víc, možná i stovky. Celková hmotnost klastru je přibližně 400 bilionů Sluncí. V následujících měsících budou proto probíhat podrobná spektroskopická měření za účelem zjištění přesnějšího počtu jednotlivých členů, což v tomto případě není nic jednoduchého. Kupa totiž leží 9,8 miliard světelných let daleko (ve směru Velké medvědice).

Objekt našli vědci nejdříve na snímcích Spitzerova teleskopu a v datech Havajského teleskopu na Mauna Kea, který obsluhuje smíšený kanadsko-francouzský tým. Následně byl objev potvrzen Keckovou observatoří na stejném ostrově.

Dominantní centrální galaxie kupy SpARCS1049+56 je skutečně úctyhodnou hvězdnou porodnicí. Za rok jich tam vznikne na 860. Naše Mléčná dráha s jednou či dvěma novými hvězdami ročně bledne závistí.

Montáž centrální části kupy SpARCS1049+56 vznikla kombinací snímků Spitzera a Hubblea. Jasná část klastru označená kroužkem je místem intenzivní hvězdotvorby. Nepravidelně je vyznačena oblast mezihvězdného plynu, který se šíří do kosmického prostoru poháněn tlakem záření nových hvězd a částečně i v důsledku slapových sil galaktické fúze. Kredit: NASA/STScI/ESA/JPL-Caltech/McGill

Obzvláště na infračervených snímcích Spitzera je dobře patrné žhnutí mladých a horkých hvězd. Teleskop totiž dokáže nahlédnout díky IR zobrazení dovnitř hustých prachoplynových mračen, kde se nové hvězdy tvoří.

Loňský Hubbleův úlovek: fúze dvou obřích eliptických galaxií v kupě SDSS J1531+3414. Kredit: NASA, ESA/Hubble and Grant Tremblay (European Southern Observatory).

Naopak na snímcích Hubbleova kosmického teleskopu ve viditelném světle můžeme pozorovat obří plynná oblaka – ony hvězdné porodnice, které větší galaxie vysává z menší souputnice. HST zachytil objekty poeticky nazývané perly na niti, což jsou kulovité oblasti hustě kondenzovaných mračen. Právě v jejich centrech probíhá intenzivní hvězdotvorba. Perly na niti jsou charakteristické při splynutí galaxií bohatých na plynný materiál. Takovéto galaktické fúze jsou astronomy trochu lascivně nazývány „vlhké fúze“.

Ale ve vší počestnosti: Jejich protějšky, takzvané „suché fúze“, můžeme pozorovat tam, kde dochází ke kolizím galaxií chudých na mezihvězdný plyn. Ty charakterizuje malá nebo prakticky žádná tvorba nových hvězd, a můžeme je povětšinou najít právě v centrálních oblastech galaktických kup.

Je dost dobře možné, že v dobách mladého vesmíru byly vlhké fúze v jádrech galaktických klastrů daleko častější než v současnosti. Hubbleův teleskop sice loni objevil kupu, která je nám blíž (z = 0,335), ale hvězdotvorba v jejím středu není tak překotná jako v případě SpARCS1049+56.

V centrálních oblastech kupy [HGO2008]SDSS J1531+3414 pozorujeme splynutí dvou obřích eliptických galaxií, což je docela neobvyklý jev. Každá z galaxií má průměr 330 000 světelných let (zhruba trojnásobek Mléčné dráhy), a centrální oblast, kde se hojně vyskytuje zahřátý vodíkový plyn, má na délku 100 000 světelných let.

VIDEO: Zoom na galaktickou fúzi v centru kupy SDSS J1531+3414.