Tajemství výstavby galaktické metropole

ESO 031/14 tisková zpráva

Astronomové využili dalekohled APEX ke zkoumání vzdálené mohutné kupy galaxií, kterou pozorují v mladém vesmíru ve fázi formování. Podařilo se jim odhalit, že větší část hvězdotvorby, která se zde odehrává, je nejen skryta oblaky prachu, ale navíc probíhá v naprosto neočekávaných místech. Poprvé tak bylo možné u takového objektu získat kompletní přehled probíhajícího vzniku hvězd.

Kupy galaxií jsou největšími objekty ve vesmíru, které drží pohromadě působením gravitace. Dosud však příliš nerozumíme tomu, jakým způsobem vznikly. Galaxii s katalogovým označením MRC 1138-262 [1] (která je také známa pod názvem Pavučina, Spiderweb Galaxy) a její okolí zkoumají vědci s pomocí dalekohledů ESO i jinými přístroji [2] téměř dvacet let. Pokládají ji za jeden z nejlepších příkladů takzvané 'protokupy', mladé kupy galaxií, kterou pozorují ve fázi formování, tedy tak jak vypadala před deseti miliardami let.   

Helmut Dannerbauer (University of Vienna, Rakousko) a tým jeho spolupracovníků se ale domnívají, že její příběh zdaleka neznáme do detailu. Jejich cílem bylo prozkoumat ‚temnou stranu‘ vzniku hvězd a zjistit, jaká část hvězdotvorby odehrávající se v této kupě byla našemu zraku dosud skryta za oblaky prachu. 

Astronomové využili radioteleskop APEX s kameru LABOCA a získali s jeho pomocí 40 hodin pozorování této kupy na milimetrových vlnových délkách, které jsou schopné projít  větší částí hustých oblaků prachu. Kamera LABOCA má široké zorné pole a to z ní činí dokonalý nástroj pro takovou přehlídku. 

Carlos De Breuck (vědecký pracovník ESO pracující u teleskopu APEX a spoluautor nové studie) zdůrazňuje: „Je to jedno z pozorování s dosud nejhlubším dosahem, jaké bylo provedeno pomocí teleskopu APEX. Abychom ho získali, bylo potřeba využít technologii dalekohledu na hranici možností. Těžké zkoušce byl podroben také personál dalekohledu pracujícího v nadmořské výšce 5 050 m.“

Pozorování provedená pomocí teleskopu APEX odhalila, že se v oblasti kolem galaxie MRC 1138-262 nachází až čtyřikrát více zdrojů ve srovnání se vzdálenějším okolím. Při pečlivém srovnání nových dat s doplňujícími pozorováními pořízenými na odlišných vlnových délkách byli vědci schopni potvrdit, že mnohé z pozorovaných zdrojů se nacházejí ve stejné vzdálenosti jako sledovaná galaxie, a že tedy musí být také součástí této formující se kupy.

Helmut Dannerbauer vysvětluje: „Nová pozorování provedená pomocí teleskopu APEX poskytla poslední kousek skládačky potřebný k vytvoření kompletního soupisu všech ‚obyvatel‘ této 'galaktické metropole'. Tyto galaxie jsou ve stádiu zrodu, takže se celá oblast docela podobá staveništi na Zemi – je tam prašno.“ 

Překvapení však na členy týmu čekalo, když zjistili, kde k nově detekovanému hvězdnému vývoji dochází. Očekávali, že hvězdotvorbu objeví v oblasti rozsáhlých filamentů, které propojují jednotlivé galaxie. Místo toho zjistili, že se vznik hvězd koncentruje v jedné oblasti, která ani není shodná s centrální galaxií protokupy [3].

Helmut Dannerbauer dodává: „Našim cílem bylo objevit skryté oblasti s probíhajícím vznikem hvězd v protokupě Pavučina – a uspěli jsme. Narazili jsme ale na novou záhadu. Hvězdy nevznikají tam, kde jsme čekali. Tato galaktická metropole se vyvíjí asymetricky.”

Pokračování tohoto příběhu si vyžádá další pozorování a dokonalým nástrojem pro tento výzkum bude ALMA, která by mohla učinit následující krok ve výzkumu těchto prašných oblastí a nasnímat je s mnohem vyšším rozlišením.

Zdroj

Poznámky

[1] Galaxie MRC1138-262 (Pavučina) obsahuje supermasivní černou díru a je silným rádiovým zdrojem, kterého si astronomové povšimli nejdříve.

[2] Oblast byla intenzivně pozorována řadou dalekohledů ESO již od poloviny 90. let 20. století. Rudý posuv (a tedy vzdálenost) rádiové galaxie MRC1138-262 byla poprvé změřena na observatoři La Silla. První pozorování přístrojem FORS na dalekohledu VLT (provedená ve 'visitors mode') odhalila protokupu a následovala pozorování dalšími přístroji – ISAAC, SINFONI, VIMOS a HAWK-I. Data pořízená na zařízení APEX-LABOCA doplnila pozorování pořízená ve viditelném oboru a blízké infračervené oblasti. Členové týmu rovněž použili 12 hodin pozorování provedených systémem VLA, aby potvrdili identifikaci zdrojů pozorovaných systémem APEX a optických dat.

[3] Předpokládá se, že ‚exploze hvězdotvorby‘ v těchto prachem zahalených oblastech povede k vývoji eliptických galaxií, podobných těm, které pozorujeme v dnešním vesmíru v blízkých kupách galaxií.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku "An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy" autorů Dannerbauer, Kurk, De Breuck a kol., který byl publikován 15. října v odborném časopise Astronomy & Astrophysics.

APEX je projekt realizovaný ve spolupráci Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) a ESO. Provoz teleskopu APEX na planině Chajnantor zajišťuje ESO.

Složení týmu: H. Dannerbauer (University of Vienna, Rakousko), J. D. Kurk (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), C. De Breuck (ESO, Garching, Německo), D. Wylezalek (ESO, Garching, Německo), J. S. Santos (INAF–Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florence, Itálie), Y. Koyama (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, Japonsko [NAOJ]; Institute of Space Astronomical Science, Kanagawa, Japonsko), N. Seymour (CSIRO Astronomy and Space Science, Epping, Austrálie), M. Tanaka (NAOJ; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, The University of Tokyo, Japonsko), N. Hatch (University of Nottingham, UK), B. Altieri (Herschel Science Centre, European Space Astronomy Centre, Villanueva de la Cañada, Španělko [HSC]), D. Coia (HSC), A. Galametz (INAF–Osservatorio di Roma, Itálie), T. Kodama (NAOJ), G. Miley (Leiden Observatory, Nizozemí), H. Röttgering (Leiden Observatory), M. Sanchez-Portal (HSC), I. Valtchanov (HSC), B. Venemans (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Německo) a B. Ziegler (University of Vienna, Rakousko).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• Research paper
• Research paper on A&A web site
• Photos of APEX
• Other press releases from APEX

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Helmut Dannerbauer; University of Vienna; Vienna, Austria; Tel.: +43 1 4277 53826; Email: helmut.dannerbauer@univie.ac.at

Carlos De Breuck; ESO APEX Project Scientist; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6613; Email: cdebreuc@eso.org

Richard Hook; ESO, Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1431. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.