Centaurus A (NGC 5128) je jedním z nejvíce studovaných objektů na jižní obloze, protože se jedná o obrovskou eliptickou galaxii s nejbližší blízkostí naší vlastní Mléčné dráhy. Leží 11 milionů světelných let od Mléčné dráhy a věří se, že se sloučila s jinou plynnou galaxií asi před 200 až 700 miliony let. Výsledek tohoto galaktického mashupu: zrození stovek tisíců hvězd v kilometrovém kruhu obklopujícím jádro.
Je to poprvé, kdy byla vnitřní struktura galaxie vyřešena tak podrobně. Výzkumný tým vedený Jouni Kainulainenem z Helsinské univerzity a Institutem Maxe Plancka pro astronomii mohl pomocí velkoplošného infračerveného (1-2,5 mikronového) snímače SOFI na ESO New Technology Telescope zobrazit velký kruh hvězdy, které se formovaly - a stále se formují - blízko středu galaxie. Nejjasnější zdroje v kruhu jsou červené supergianty nebo hvězdokupy s nízkou hmotností.
„Je důležité si uvědomit, že rozhodně to není nástroj (dalekohled nebo přístroj k němu připojený), který nám umožňuje vidět prach, ale technika analýzy dat, která se používá k analýze obrazů pořízených s ním. Tento nástroj samozřejmě hraje velkou roli v tom smyslu, že pro provedení analýzy jsou zapotřebí adekvátně vysoce kvalitní obrázky, “uvedl Dr. Kainulainen v e-mailovém rozhovoru.
"Mezi obrázky, které používáme v našem papíru, a obrázky Spitzeru je zásadní rozdíl: vlnová délka, kterou obrázky pokrývají." Na obrázcích, které jsme použili v naší práci, se prachový pruh Centaurus A projevuje jako „stín“ nebo přesněji jako absorpční prvek (vlnová délka je 1 - 2 mikrometry). Obrázky Spitzer představují poněkud delší vlnové délky a ukazují záření emitované samotným prachem. Jako konkrétní příklad nejznámější Spitzerův obraz Centaurus A… ukazuje strukturu podobnou rovnoběžníku, ale obraz popisuje záření hlavně z prachu, nikoli z hvězd, “řekl.
Středem Centaurusu A je přímý pruh prachu ve tvaru S nebo tyčinky, který zakrývá pozorování ve spektru viditelného světla. Jak je vidět na obrázku níže, prstencová struktura tvorby hvězd je zakryta prachem, ale viditelná v blízkém infračerveném světle.
Centaurus A věří, že má v sobě supermasivní černou díru, která má v jádru hmotnost 200 milionů Sluncí, o čemž svědčí radiové emise vycházející z galaxie. Předchozí snímky galaxie z kosmického dalekohledu Spitzer, infračerveného kosmického observatoře ESA a Hubbleovho vesmírného dalekohledu odhalily některé aspekty struktury galaxie. Infračervené oči Spitzera nahlédly do prachu prachem a ukázaly zdeformovaný rovnoběžník, jehož příčinou je gravitační narušení způsobené sloučením Centaurus A s menší spirálovou galaxií.
Přítomnost prstenů, jako je kruh z Centaurus A, není pravděpodobně běžná u jiných eliptických galaxií, ale je známo, že existují i jiné podobné galaxie. Je možné, že jsou přítomny pouze v určitých obdobích formace eliptické galaxie poté, co se sloučí s jinou galaxií.
Dr. Kainulainen komentoval tuto možnost: „Člověk by měl vzít v úvahu, že vidět tak jasnou prstencovou strukturu je pravděpodobně docela časově kritické. Věří se, že prsteny jsou vyvolány „násilnou událostí“ spojujících se galaxií, a mohou se vyvíjet poměrně rychle k něčemu, co již nevypadá jako jasný, jasný kruh. Mohou tedy být ve spojení galaxií docela běžné, ale „trvají“ pouze tak krátkou dobu, že je nevidíme v tolika galaxiích. “
Technika analýzy použitá týmem by mohla být aplikována na jiné galaxie k vyřešení struktur, které byly dříve ukryty prachem, a poskytnout více informací o tom, jak násilné události mění tvorbu eliptických galaxií.
„Tuto techniku je možné použít na jakoukoli relativně blízkou galaxii, která vykazuje výrazné prachové vlastnosti. Takovými cíli mohou být M31, M83, M51, Fornax A nebo jakýkoli podobně velký, jasný, prach obsahující galaxie. Z geometrických důvodů byl Centaurus A velmi vhodným cílem pro použití této metody. Bude to náročnější například v případě normálních spirálních galaxií. S takovými galaxiemi jsme však již experimentovali a cítíme se pozitivně ohledně možností, které nabízejí, “řekl Dr. Kainulainen.
Pozoruhodný obraz prstencové formace hvězd Centaurus A byl poněkud překvapivým výsledkem zobrazování, které astronomové vzali z galaxie, i když na obrázcích pořízených jinými dalekohledy byly náznaky, že v zakrytém zaprášeném jádru byla přítomna hvězdná formace.
Dr. Kainulainen řekl: „Bylo velmi překvapivé, že struktura obsahovala tolik hvězd a hvězdotvornou aktivitu, a že jsme ji mohli odhalit tak podrobně. Očekávalo se však, že tam taková struktura existuje a obsahuje alespoň nějakou hvězdnou formaci. To bylo zřejmé například z dřívějších obrázků Spitzer. Ale když jsem poprvé viděl náš výsledek „Naked Picture of Centaurus A“, na obrazovce mého počítače to byl opravdu velký pocit WOW! “
Další pozorování Centaurus A jsou určitě za účelem dalšího zkoumání struktury hvězdného prstenu a gravitační dynamiky, která umožňovala jeho vytvoření.
„Naše plány zahrnují pozorování pomocí Velkého dalekohledu (Evropská jižní observatoř) a Hubbleova kosmického dalekohledu. V této práci budou hrát důležitou roli informace, které jsme dostali o prašném pruhu v našem publikovaném dopise. Cílem plánovaných pozorování je zejména určit, jak dlouho a v jaké velikosti struktura v minulosti formovala hvězdy. Tyto informace pomohou pochopit proces sloučení galaxií, což není neobvyklá událost ve vesmíru.
Dr. Kainulainen a jeho tým zveřejnili své výsledky v dopise společnosti Astronomy & Astrophysics, zveřejněném online 2. července 2009. Úplné znění dopisu je k dispozici zde.
Zdroj: ESO, astronomie a astrofyzika, e-mailový rozhovor s Jouni Kainulainenem
