Disk mrtvé galaxie MACS2129-1. Kredit: NASA, ESA, M. Postman (STScI), and the CLASH team.

Hubbleův vesmírný dalekohled vážně nepatří do starého železa. Neuplyne skoro ani den, aniž bychom viděli nějaký pozoruhodný objev nebo alespoň krásný snímek hlubokého vesmíru. Astronomové teď využili velmi užitečného gravitačního čočkování, které pomohlo Hubbleho teleskopu objevit něco doopravdy nečekaného. Píše o tom dnešní Nature (22. června).

Sune Toft

Sune Toft z Centra temné kosmologie Institutu Nielse Bohra Kodaňské univerzity a jeho tým objevili něco nevídaného. Je to MACS2129-1, masivní mrtvá galaxie ve tvaru disku, která stále ještě svižně rotuje, ale už dávno se v ní netvoří hvězdy. Přestaly tam vznikat pár miliard let po Velkém třesku.

Když Hubble tuhle galaxii vyfotil, tak Toft a spol. čekali chaotické klubko hvězd. Namísto toho ale vyvalili oči na úhledný disk jedné z raných galaxií, které jsou dnes již mrtvé (anglicky dead galaxy). Je to podle nich první doklad pozorováním, že se spirální galaxie mohou nějaký způsobem vyvinout do podoby obrovských eliptických galaxií.

To je docela překvapení, protože dnešní eliptické galaxie obsahují spíše starší hvězdy, zatímco spirální galaxie obvykle tvoří mladší hvězdy. Z toho lze vyvodit, že tyto mrtvé disky musejí projít zásadními změnami, včetně změn drah hvězd, aby se z nich mohly stát eliptické galaxie. Jako možný mechanismus takových změn se nabízí splývání galaxií. Podle Tofta nejspíš budeme muset změnit naše úvahy o vzniku a evoluci galaxií.

Vlevo Mléčná dráha, vpravo MACS2129-1. Kredit: NASA, ESA, and Z. Levy (STScI).

Dosavadní studie předpokládaly, že mrtvé galaxie z raného vesmíru jsou v zásadě podobné dnešním eliptickým galaxiím. Jejich pozorování se soudobými přístroji je ale prakticky nemožné. Nebo přesněji řečeno, bylo by, kdyby neexistovalo gravitační čočkování. Tento nesmírně praktický jev funguje jako zvětšovací sklo, protože blízká galaxie může příznivým způsobem ohnout záření, které přichází od velmi vzdálených galaxií. Když Toftův tým zkombinoval gravitační čočku s Hubbleovým teleskopem, tak dohlédl až do nitra galaxie MACS2129-1.

Galaxie MACS2129-1 ve vesmíru. Kredit: NASA, ESA, M. Postman (STScI), and the CLASH team.

Pozorovaná galaxie je sice poloviční ve srovnání s Mléčnou drahou, pokud jde o velikost, zároveň je ale třikrát hmotnější. Pomocí pozorování na teleskopu Very Large Telescope (VLT) Evropské jižní observatoře vědci určili, že galaxie MACS2129-1 rotuje oproti Mléčné dráze více než dvakrát rychleji. S použitím dat programu Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH) se jim také povedlo zjistit hmotu hvězd galaxie, rychlost tvorby hvězd (která je prakticky nulová) a věk hvězd, které ji tvoří.

Zatím není jasné, proč v mrtvých galaxiích jako je MACS2129-1 ustala tvorba nových hvězd. Může jít o důsledek bouřlivé aktivity galaktického jádra, kdy ze supermasivní černé díry srší energie, která vyčistí galaxii od materiálu na tvorbu hvězd. Anebo třeba do galaxie proudil chladný plyn, který se ohřál. A z ohřátého plynu nemohou vznikat hvězdy. Časem se snad dozvíme více.

Literatura
NASA's Goddard Space Flight Center 21. 6. 2017, Nature 546: 510–513.