Starobylá spirální galaxie A1689B11. Kredit: Swinburne University of Technology.

Galaxie, které pozorujeme ve vesmíru, jsou obvykle prastaré. Například Mléčné dráze odborníci tipují asi 13,6 miliardy let. Jak ale galaxie vypadaly v dávných časech? Tým australských astronomů nedávno vyždímával tajemství z nejstarobylejší spirální galaxie, jakou jsme zatím objevili.

Tiantian Yuan. Kredit: ANU.

Badatelé Swinburne University of Technology a Australian National University (ANU) pozorovali spirální galaxii A1689B11 v podobě, v jaké existovala před 11 miliardami let, necelé 3 miliardy let po Velkém třesku. Je to nejvzdálenější, tedy nejstarobylejší galaxie, u které můžeme rozeznat spirální strukturu.

Astronomka Tiantian Yuan z ANU a její spolupracovníci využili kombinaci šťastné náhody, která jim nabídla gravitační čočku, a také pokročilou pozorovací technologii australskými vědci vyvinutého zařízení Near-infrared Integral Field Spectrograph (NIFS) na havajském teleskopu Gemini North. S jejich pomocí se jim podařilo potvrdit stáří a spirální strukturu galaxie A1689B11.

Gravitační čočky jsou vlastně největší teleskopy ve vesmíru. Zkonstruovala je sama příroda. Nemůžeme je sice zaměřit tam, kam bychom chtěli, můžeme ale využít jejich pozorovací síly tam, kam souhrou okolností směřují. Použitelné gravitační čočky obvykle vytvářejí galaxie nebo i masivní kupy galaxií, které jsou tvořené tisícovkami galaxií a snad i temnou hmotou. Objekt, který funguje jako gravitační čočka, svojí gravitací ohýbá světelné paprsky, které přilétají z hlubokého vesmíru za ním, a pro nás tím pádem vzdálený obraz zvětšuje. Je to jako optická čočka, jenom mnohem, mnohem větší.

Renyue Cen. Kredit: Princeton.

Podle spoluautora studie, Renyueho Cena z Princetonu, je studium starobylých spirálních galaxií, jako je právě A1689B11, velmi významné pro pochopení počátku a průběhu evoluce těchto monumentálních vesmírných obrů.

Near-infrared Integral Field Spectrograph. Kredit: Geminy Observatory.

Spirální galaxie jsou podle něj v raném vesmíru výjimečně vzácné. Tento objev podle něj otevírá dveře k poodkrytí procesu přechodu původních velmi chaotických a turbulentních disků na úhledné a ploché spirální, jaké známe u dnešních spirálních galaxií, včetně naší Mléčné dráhy.

Yuanová a spol. zjistili, že ve starobylé spirální galaxii A1689B11 vznikají hvězdy asi dvacetkrát rychleji, než v podobných galaxiích dnes. To je stejně rychle jako v dalších galaxiích té doby, které nejsou spirální. Galaxie A1689B11 se ale od ostatních galaxií svého věku liší v tom, že její galaktický disk je velmi chladný, tenký a rotuje velmi pokojně, jen s překvapivě malým množstvím turbulencí. Je to vůbec poprvé, kdy jsme pozorovali galaxii podobných vlastností z té doby.

Video:  Gemini Observatory Intro


Literatura
Swinburne University of Technology 3.11. 2017, arXiv:1710.11130.