Astronómovia sa vo svojich pozorovaniach často stretávajú s javmi, ktoré je nielen ťažké vysvetliť, ale jednoducho ich nemožno opísať. Čím ďalej sa pozrieme do vesmíru, tým viac fenoménov nájdeme. Navrhujeme, aby ste sa zoznámili s tuctom niektorých najzaujímavejších galaktických javov a zvláštností zhromaždených počas rokov usilovnej premýšľania o vesmíre.
Galaxia Triangulum II
Galaxia Triangulum II, ktorá sa nachádza blízko okraja Mliečnej dráhy, už ohromila mnoho astronómov svojimi neuveriteľne rýchlymi hviezdami. Náš malý galaktický sused ich obsahuje rekordne malý počet - len asi 1 000 (napríklad v Mliečnej ceste je to 100 miliárd). Avšak v Triangulum II sa skrýva obrovská masa.
Pri pozorovaní tejto galaxie si Keck Large Telescope, ktorý sa nachádza na sopke Mauna Kea na Havaji, všimol šesť hviezd pohybujúcich sa oveľa rýchlejšie, ako sa očakávalo. Faktom je, že galaxia je taká temná, že ďalekohľadom bolo viditeľných iba týchto šesť hviezd. Avšak aj vďaka týmto hviezdam vedci dokázali vypočítať gravitačné sily Triangula II a jeho celkovú hmotnosť. Ukázalo sa, že galaxia je hmotnejšia ako kombinovaná hmota všetkých jej hviezd.
Vedci zistili, že táto galaxia obsahuje najvyššiu koncentráciu tmavej hmoty zo všetkých predtým študovaných galaxií. Francúzski astronómovia z Univerzity v Štrasburgu sa však domnievajú, že dôvodom takého výrazného rozptylu hviezd a slabosti galaxie je vplyv gravitačných síl galaxií susediacich s Triangulum II.
Takáto vysoká koncentrácia temnej hmoty v Triangulum II dáva vedcom priamu príležitosť vyskúšať si túto zvláštnu látku, ktorá predstavuje 24 percent z celkovej hmotnosti vesmíru. Pretože táto galaxia obsahuje veľmi málo hviezd, nevytvára prakticky žiadne gama žiarenie, čo dáva šancu odhaliť röntgenové sily z interakcie temnej hmoty. Keďže galaxia je takmer mŕtva, mali by sa tieto signály zaznamenávať jasne, s malým alebo žiadnym skreslením z množstva zdrojov kozmickej energie prítomných vo „živších“oblastiach.
Propagačné video:
Tajomný galaktický prsteň
Americkí a maďarskí astronómovia nedávno narazili na vesmírnu štruktúru, ktorá sa ukázala byť taká veľká, že je ťažké uveriť jej existencii. Táto štruktúra sa ukázala ako zhluk galaxií, ktoré tvorili kruh, ktorý sa tiahne takmer 5 miliárd svetelných rokov. Tento objekt je taký obrovský, že na nočnej oblohe v optickom rozsahu bude vyzerať 70-krát väčší ako celý mesiac na mesiaci.
Astronómovia dokázali vypočítať odhadovanú veľkosť tohto kozmického kruhu z dôvodu podobnosti siedmich pozorovaných výbuchov gama žiarenia - jedného z najväčších javov uvoľňovania výbušnej energie v priestore. Praskliny gama žiarenia sa zvyčajne vyskytujú, keď hviezda prechádza do superbright supernovy a potom sa zmení na čiernu dieru.
Keďže pozorované výbuchy boli takmer vo vzájomnej vzdialenosti, astronómovia predpokladali, že sú súčasťou tej istej kozmickej megastruktúry. Pravdepodobne sa neoplatí vylúčiť pravdepodobnosť náhody. Existencia galaktického kruhu tejto veľkosti je v rozpore s našimi kozmologickými modelmi, ktoré opisujú limit veľkosti pre najväčšie objekty vo vesmíre, ktorý je podľa týchto modelov asi 1,2 miliardy svetelných rokov.
A aj keď tento prsteň existuje, prečo je taký veľký? Odpoveď na túto otázku zatiaľ nikto nevie. Existujú však návrhy, že rovnaká záhadná temná hmota je nejakým spôsobom zodpovedná za vytvorenie takých vesmírnych objektov neuveriteľnej veľkosti.
Tayna Galaxy
Kombináciou sily vesmírnych teleskopov Hubbleov a Spitzerovci objavili astronómovia jeden z najvzdialenejších objektov vo vesmíre. Vedci sa zároveň domnievajú, že tento objekt sa objavil iba 400 miliónov rokov po Veľkom tresku. To znamená, že je tiež jedným z najstarších objektov vo vesmíre. Tento objekt je sotva viditeľnou a extrémne vyblednutou galaxiou nazývanou Tayna, čo v juhoamerickom dialekte znamená „prvorodený“. Doteraz vedci objavili 22 z týchto „prvorodených“galaxií, ktoré vznikli krátko po Veľkom tresku.
Nájdenie galaxie Tayna potrebovalo silu dvoch najlepších vesmírnych teleskopov ľudstva a veľa pomoci od galaxiového klastra MACS J0416.1-2403 vzdialeného asi štyri miliardy svetelných rokov. Tento klaster galaxií priťahuje neuveriteľné množstvo svetla s hmotnosťou štvormilióna Slnka a vytvára gravitačné šošovky a umožňuje pohľad na Taynu, ktorá je v podstate za ňou. James Webb Telescope, ktorý má byť zaslaný do vesmíru v roku 2018, nám poskytne lepší pohľad na túto galaxiu a poskytne oveľa podrobnejšie informácie o tomto predstaviteľovi prvých galaktických objektov vo vesmíre.
Galaktická chůva
Astronómovia si nie sú úplne istí svojimi znalosťami toho, ako sa rodia galaxie. Všeobecne sa uznáva, že galaxie berú všetky potrebné veci na ich formovanie z intergalaktického prostredia. Existujú však aj ďalšie predpoklady. Podľa jedného z nich počiatočná tvorba galaxie nastáva z hustej akumulácie temnej hmoty, okolo ktorej sa začínajú hromadiť oblaky vodíka a iných plynov, priťahované gravitačnými silami. Ďalšou teóriou je, že galaxie sa tvoria z hmoty zo špecifického zdroja. Prvá možnosť je príliš dlhá na overenie z pozorovacích údajov. Nikto druhý nikdy nepozeral.
Aspoň donedávna. Vedci z Kalifornského technologického inštitútu používajúci prístroj Cosmic Web Imager namontovaný na Hale Telescope v Palomar Observatory objavili protogalaktický disk (veľmi mladá, práve formujúca sa galaxia) vzdialená 10 miliárd svetelných rokov. Pozostáva z horúceho plynu, ktorého objem sa zvyšuje studeným plynom, ktorý mladá galaxia prijíma z vlákna tzv. Kozmického webu, vedľa ktorého sa galaxia tvorí. Vedci sa domnievajú, že toto je prvý priamy dôkaz o existencii kozmického webu, ktorý spája všetko vo vesmíre.
V dôsledku náhodného umiestnenia dvoch kvasarov v tejto oblasti vesmíru sa časť pavučiny, ktorá dodáva plyn do novovytvorenej galaxie, zahrieva, čo umožňuje vedcom určiť jej prítomnosť.
Veľké Magellanovo pobúrenie
Veľký Magellanov oblak (LMC) a jeho trpaslíci, Malý Magellanov oblak (MMO), sú našimi najbližšími susednými galaxiami vzdialenými približne 160 000 a 200 000 svetelných rokov. Ako najväčšie trpasličie galaxie blízko Mliečnej dráhy ich možno ľahko vidieť na južnej pologuli nočnej oblohy.
Vedci poznamenávajú, že s LMC sa deje niečo divné. V hmle Tarantula, ktorá je súčasťou LMC, astronómovia objavili skutočný inkubátor tvorby hviezd. Ako sa však ukázalo, vzniklo tu oveľa menej hviezd, ako sa zdá na prvý pohľad.
Faktom je, že asi 5 percent z 5900 študovaných veľkých a veľmi veľkých hviezd nachádzajúcich sa v LMC nepatrí do tejto galaxie. BMO ich v skutočnosti ukradol MMO. Vedci k tomuto záveru dospeli potom, ako zistili, že tieto hviezdy sa v porovnaní so zvyškom otáčajú opačným smerom. Okrem toho chemické zloženie týchto hviezd nie je vôbec podobné zloženiu, ktoré je zvyčajne charakteristické pre hviezdy LMC. Tieto hviezdy obsahujú omnoho ťažšie prvky, ako je železo a vápnik. Vedci sa domnievajú, že taká plodnosť hmloviny Tarantula je spôsobená práve tým, že LMC kradne hviezdy od IMO. Okrem toho BMO neváha jesť plyn od svojho vesmírneho suseda. V tomto prípade plyn akceleruje tak silno, že „zapaľuje“zvyškové plyny medzi týmito dvoma galaxiami.
Galaxy Hercules A
V strede galaxie Hercules A (3C 348) je obrovská čierna diera s hmotnosťou 2,5 miliardy Slnka! Je 1 000-krát hmotnejšia ako celá Mliečna dráha a vytvára dve obrovské trysky plazmy, ktoré prakticky zakrývajú celú galaxiu, v ktorej sa nachádzajú. Tieto prúdy plazmy, ktoré sa tiahnu po dobu 1,5 milióna svetelných rokov, zakrývajú ďalšie galaxie vrátane Mliečnej dráhy, ktorá je v priemere 15 krát menšia. Množstvo energie, ktoré sa tu nachádza, je veľmi ťažké opísať. Výstupná spätná väzba čiernej diery v strede v ekvivalente rádiových vĺn je miliarda krát vyššia ako u nášho Slnka.
To je dosť na to, aby sa Herkules stal jedným z najjasnejších zdrojov rádiových vĺn, aké sa kedy pozorovali. Ružovo-červený lúč na obrázku vyššie je plazmou atómových častíc a magnetických polí zrýchlených na relativistické rýchlosti (takmer rýchlosť svetla). Objemné guľovité zhluky pozdĺž okrajov najpravdepodobnejšie naznačujú veľa skorých neuveriteľných výbuchov.
Bohužiaľ to všetko nie je voľným okom neviditeľné, to znamená, že ide iba o reprezentáciu umelca. Obrázok bol vytvorený na základe optických údajov z kamery Wide Field Camera 3 Hubbleovho ďalekohľadu, ako aj na základe pozorovaní rádiového teleskopu Very Large Array (Super Large Antenna Array).
Starovekí bieli trpaslíci z Mliečnej dráhy
Naša galaxia je veľmi stará. Je takmer rovnako starý ako samotný vesmír. Pri pozorovaní stredného pruhu Mliečnej dráhy objavili astronómovia zhluk 70 bielych trpaslíkov - hustých a kompaktných hviezd s hmotnosťou Slnka (alebo dokonca viac), ale nie väčších ako Zem.
Samozrejme, v bare je omnoho viac hviezd, ale vedci sa zaujímali o konkrétnu skupinu nachádzajúcu sa v relatívnej otvorenosti kozmickému prachu a nachádzajúcej sa asi 25 000 svetelných rokov od Zeme.
Teraz tieto hviezdy nie sú ničím iným ako astronomickými relikviami, podľa vedcov však môžu povedať, ako sa objavila naša galaxia. Niektorí bieli trpaslíci sa považujú za starých 12 miliárd rokov. Vedci si okrem toho myslia, že títo bieli trpaslíci patrili medzi tie hviezdy, ktoré kedysi „nasadili“našu galaxiu. História Mliečnej dráhy sa začala s nimi. Nasledovali milióny hviezd, ktoré ukončili svoj životný cyklus, a ich hmotu rozptýlili po 100 000 svetelných rokov.
Neuveriteľne jasná galaxia
WISE Space Telescope agentúry NASA objavil najjasnejšiu galaxiu, akú kedy bola nájdená. Jeho jas sa rovná jasu viac ako 300 biliónov slnka. Dotknuté fotóny galaxie WISE J224607.57-052635.0 museli cestovať 12,5 miliárd rokov, aby nám zanechali svoje posolstvo a poskytli nám predstavu o tom, ako vesmír skutočne vyzeral na úsvit svojho narodenia.
Táto galaxia je taká jasná, že je ťažké dokonca pozerať na jej úplný obraz podľa umelcovho pohľadu, ktorý je vidieť vyššie. Hviezdam však za svoju jasnosť vôbec nedlží. Galaxia je taká jasná kvôli svojej čiernej diere. Je to také obrovské, že do istej miery dokonca spochybňuje naše chápanie fyziky.
Vedci sú prekvapení, že raný vesmír mohol byť pre také vesmírne objekty útočiskom. Zvyčajne sú čierne diery obmedzené v ich „obžerstve“a minulý čas by nestačil na to, aby prehltla celú galaxiu. Táto čierna diera však dokázala niekoľkokrát prekonať „limit svojej voracity“, až kým nedosiahla hmotnosť, ktorú má teraz. Natrhla sa natoľko, že teraz uvoľňuje (regeneruje) obrovské množstvo energie, ktorá doslova zasiahne obrovský kokon plynu, ktorý sa tu nachádza, ktorý sa nakoniec začne osvetľovať oslnivou aurou.
Malá galaxia s obrovskou čiernou dierou
Ultrakompaktná trpasličia galaxia M60-UCD1 by mohla zmeniť naše chápanie čiernych dier a koncept trpasličích galaxií všeobecne. Je to len 300 svetelných rokov, čo je iba 0,2 percenta z veľkosti Mliečnej dráhy. Táto galaxia však obsahuje čiernu dieru s hmotnosťou rovnajúcou sa 21 miliónom slnka. Pre porovnanie, čierna diera v strede Mliečnej dráhy je oveľa väčšia, ale má hmotnosť iba 4 milióny Slnka.
Až donedávna sa predpokladalo, že veľkosť galaxií a veľkosť čiernych dier spolu súvisia. Tento objav však napadol tento model a naznačuje, že veľkosť týchto dvoch vesmírnych objektov môže byť úplne nezmerateľná. A vedci k tomu majú vysvetlenie.
Faktom je, že M60-UCD1 nebol vždy trpasličí galaxia. Astronómovia z University of Utah (USA) veria, že táto galaxia bola kedysi domovom 10 miliárd hviezd. Dostala sa však príliš blízko k svojmu väčšiemu galaktickému susedovi, ktorý ju skutočne okradol. Výsledkom je, že v galaxii zostáva len asi 140 miliónov hviezd. Vďaka tomu je M60-UCD1 v konečnom dôsledku jednou z najmenších galaxií s masívnou čiernou dierou v strede. Rovnaký predpoklad vedcov však vyvoláva ďalšie otázky. Sú trpasličie galaxie „zlyhané“veľké galaxie, alebo sa všetci stali obeťami svojich väčších susedov v určitom okamihu svojej histórie?
Galaxy EGS8p7
Galaxia EGS8p7 stará 13,2 milióna rokov je tak stará, že by sme ju nemali vidieť. Po Veľkom tresku bol vesmír nejaký čas horúcou skupinou protónov a elektrónov. Po ochladení sa častice spojili a vytvorili neutrálny vodík. Pointa je, že v tomto prípade by naše ďalekohľady neboli schopné zistiť skoré svetlo vesmíru, pretože by muselo prejsť mnohými rôznymi deformáciami.
Keď sa vo vesmíre objavili galaxie a ďalšie zdroje energie, reionizovali plyn, rozptýlili jeho hustú akumuláciu a otvorili cestu pre svetlo. Táto udalosť sa však stala o miliardu rokov neskôr, takže EGS8p7 je od nás príliš vzdialená, aby sme ju videli. A predsa astronómovia nejako poznamenávajú, že boli schopní zachytiť líniu Lyman-alfa v galaxii, ktorá je jeho druhom čiarových kódov. Prejavuje sa, keď relatívne mladá hviezda začne vyžarovať ultrafialové svetlo do okolitého plynu a zanecháva tepelný podpis. Tento podpis bol detekovaný spektrometrom MOSFIRE na observatóriu Keck na Havaji.
Lyman-alfa línia galaxie EGS8p7 by však mala zostať skrytá predčasným nepriehľadným vodíkom. Astronómovia si nie sú úplne istí, ako sa svetlo z EGS8p7 podarí prelomiť takúto prekážku. Existuje predpoklad, že žiarenie miestnych hviezd je také silné, že reionizovala časť vesmíru oveľa skôr ako iné galaxie.
Andromedský prsteň
Náš najbližší sused, galaxia Andromeda (M31), je obklopený obrovským kruhom (alebo halo). Samotná Andromeda má dvojnásobnú veľkosť ako Mliečna dráha a trvá viac ako 200 000 svetelných rokov. Navyše jeho halo zaberá priestor asi 2 milióny svetelných rokov. Slúži ako maják pre astronómov, ktorí tu hľadajú kvasary. Ultrafialové svetlo, ktoré dosiahlo vedecké nástroje Hubbleovho vesmírneho teleskopu, poskytlo vedcom predstavu o tom, ako sa okolo Andromedy môže vytvoriť taký obrovský kruh plynu.
Prsteň, čiastočne vyrobený z galaktického plynu, je akýsi obrovský sklad hmoty pre budúce a vznikajúce hviezdy. Je tiež bohatá na ťažké prvky produkované supernovami, ktoré sa nachádzajú na hraniciach Andromedy a sú vypustené za jej hranice. Bohužiaľ, samotný prsteň je pre ľudské oko neviditeľný, ale na nočnej oblohe by to bol 100-násobok priemeru splnu.