Střed naší galaxie Mléčná dráha. Klikni pro zvětšení
Astronomové studují blízké „světelné infračervené galaxie“, aby získali lepší představu o tom, jak by mohly vypadat extrémně vzdálené galaxie. Některé z těchto galaxií jsou 1/50 velikosti Mléčné dráhy (přes 2000 světelných let), ale mají stejné množství plynu. Tento těsně nabitý plyn způsobuje téměř konstantní tvorbu hvězd a napájí superhmotné černé díry. To je pravděpodobně to, jak vypadal raný vesmír.
Pokud nemůžete cestovat do malebných písků pláže Waikiki, můžete vždy udělat to nejlepší a navštívit místní pobřeží. Obě „horká místa“ budou mít dostatek slunce.
Astronomové používají podobnou vyhlídkovou taktiku a studují blízké extrémní galaxie známé jako „světelné infračervené galaxie“, aby se dozvěděli o svých vzdálených protějšcích v ranném vesmíru. Astronomka Christine Wilsonová (Smithsonian Astrophysical Observatory / McMaster University) a její kolegové našli překvapivé společné rysy mezi těmito extrémními galaxiemi a jejich světskými bratranci, jako je Mléčná dráha.
"Tyto galaxie jsou v některých ohledech neobvyklé, ale v jiných překvapivě normální," řekl Wilson. "Jsou jako obrovské sekvoje - vypadají velkolepě, ale vyrůstají ze stejné nečistoty jako váš základní keř."
Wilson dnes představila výsledky svého týmu na tiskové konferenci na 208. zasedání Americké astronomické společnosti.
Světelné a ultrafialové infračervené galaxie jsou ostrovy hvězd a prachu, které emitují velkou většinu (90-99 procent) svého světla při dlouhých infračervených vlnových délkách. Všechny známé příklady ukazují důkazy o interakcích a fúzích galaxií, které je vyvolávají. Ve středu těchto galaxií dochází ke srážce plynu a prachu, což podněcuje ohromné výbuchy hvězdných hvězd nebo přivádí obrovské černé černé díry.
"Veškerá akce v těchto galaxiích se děje v jejich centrech," řekl Wilson.
Podobné interakce byly mnohem běžnější v ranném vesmíru, když byly galaxie blíže k sobě. Pozorování odhalila mnoho příkladů extrémních galaxií ve vzdálenosti 8 až 10 miliard světelných let. V těchto velkých vzdálenostech je detailní studium obtížné se současnými nástroji, a proto se astronomové zajímají o své blízké protějšky.
K prozkoumání těchto galaktických „horkých míst“ použila Wilson a její kolegové Smithsonianův Submillimeter Array. Pro tuto studii bylo klíčové vysoké prostorové rozlišení pole, což týmu umožnilo snímat galaktická centra, kde se odehrává většina hvězdných formací.
"Některé z těchto galaxií mají tolik plynu, jaký Mléčná dráha naběhla do oblasti, která je vzdálena jen 2 000 světelných let - jedna padesátina (1/50) velikosti naší Galaxie," vysvětlil Wilson.
Asi za tři čtvrtiny času plynové síly praskly formací hvězd. V jiných případech plyn přivádí obrovskou černou díru. Ať tak či onak, z infračerveného záření se odčerpá hodně energie.
Wilson a její kolegové určili celkové množství plynu a prachu v každé z pěti nejsvětlejších galaxií, které studovali. Rozdělili dvě čísla pro výpočet poměru plyn-prach.
Galaxie jako Mléčná dráha obvykle obsahují asi 100krát více plynu než prach. Extrémně infračervené galaxie překvapivě vykazovaly podobné hodnoty.
"Vzhledem k jejich neobvyklému prostředí si nejsem jistý, že bych očekával normální poměr plynu k prachu," řekl Wilson. "Skutečnost, že vidíme normální hodnotu, naznačuje nejen to, že naše hmotnostní výpočty jsou správné, ale také, že tyto galaxie jsou více podobné našim vlastním, než jsme si mohli myslet."
Světelné infračervené galaxie také ukazují některé zajímavé rozdíly od jejich bratranců v ranném vesmíru. Například vzdálené galaxie jsou obvykle 10krát jasnější v molekulárních emisích, což naznačuje, že obsahují více plynu. Tento plyn má také tendenci se pohybovat rychleji, což svědčí o tom, že galaxie jsou mohutnější. Nejzajímavější je, že vzdálené extrémní galaxie se zdají být větší, což naznačuje, že hustota plynu může být ve skutečnosti v těchto vzdálených galaxiích i přes jejich větší celkové množství plynu skutečně nižší.
Budoucí práce Wilson a jejího týmu se zaměří na určení toho, jak se mění vlastnosti galaxie v průběhu interakce a sloučení postupem času.
Harvard-Smithsonianovo centrum pro astrofyziku (CfA) se sídlem v Cambridge, Massachusetts, je společnou spoluprací mezi Smithsonianskou astrofyzikální observatoří a Harvard College Observatory. Vědci CfA, organizovaní do šesti výzkumných divizí, studují původ, vývoj a konečný osud vesmíru.
Původní zdroj: CfA News Release
