ALMA zkoumala divoký původ diskových galaxií

ESO 029/14 tisková zpráva

Nová pozorování vysvětlují, proč jsou galaxie podobné té naší ve vesmíru tak běžné

Po desetiletí se vědci domnívali, že obvyklým produktem interakce a slévání galaxií jsou eliptické galaxie. Nyní se však vědcům využívajícím teleskop ALMA a řadu dalších radioteleskopů podařilo objevit přímé důkazy, že při kolizi galaxií mohou poměrně často vznikat rovněž diskové galaxie. Tento překvapivý výsledek by mohl pomoci vysvětlit, proč je ve vesmíru tak velké množství spirálních galaxií podobných té naší.

Junko Ueada (Japan Society for the Promotion of Science) a jeho mezinárodní výzkumný tým získali překvapivá pozorování, která prokazují, že většina galaktických kolizí v blízkém vesmíru – ve vzdálenosti 40 až 600 milionů světelných let od nás – končí zformováním takzvané diskové galaxie. Diskové galaxie – mezi které patří i spirální galaxie jako je ta naše, nebo čočkovité galaxie – jsou definovány tak, že obsahují zploštělou (lívancovitou) oblast plynu a prachu, a tím se odlišují od eliptických galaxií.

Po nějakou dobu byla přijímána myšlenka, že spojení diskových galaxií může vést ke vzniku galaxie eliptického tvaru. Během divokých procesů vzájemné interakce nebo dokonce galaktického kanibalizmu získávají galaxie nejen hmotu, ale rovněž mění svůj tvar a mění se tedy i typ, jakým je galaxie klasifikována. 

Počítačové simulace provedené v 70' letech 20. století předpověděly, že interakcí dvojice srovnatelných diskových galaxií by měla vzniknout eliptická galaxie. Simulace předpovídá, že většina dnešních galaxií by měla být eliptická, což je ale v rozporu z pozorováním, podle kterého má 70 % galaxií tvar disku. Modernější simulace však ukázaly, že kolize mohou skončit rovněž vznikem diskových galaxií.

Aby mohli pozorováním identifikovat tvary galaxií po vzájemném splynutí, zkoumali členové týmu rozložení plynu v 37 galaxiích, které jsou v konečné fázi slévání. K pozorování emisí oxidu uhelnatého (CO), který využili jako indikátor molekulárního plynu, použili radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array) a řadu dalších radioteleskopů. [1]

Provedený výzkum je dosud největší studií molekulárního plynu v galaxiích a nabízí unikátní pohled na jednu z možností vzniku naší Galaxie. Podařilo se ukázat, že téměř všechny sledované následky kolizí mezi galaxiemi vykazují přítomnost zploštělých oblastí molekulárního plynu, a jedná se tedy o diskové galaxie ve stádiu zrodu. Junko Ueda vysvětluje: „Poprvé máme pozorovací důkazy, že slévání galaxií může vést ke vzniku diskových galaxií. Je to značný a neočekávaný pokrok v našem chápání záhadného vzniku diskových galaxií“.

Stále je však co objevovat. Junko Ueda k tomu dodává: „Musíme se zaměřit na vznik hvězd v těchto plynových discích. Musíme se také podívat hlouběji do vzdáleného vesmíru. Víme, že většina galaxií v ještě vzdálenějším vesmíru má také disky. Nevíme však, zda i za jejich tvary jsou zodpovědné procesy slévání galaxií a nebo jestli vznikly v důsledku postupného přísunu chladného plynu z okolí. Možná se nám podařilo objevit obecný mechanismus, který funguje po celou dobu existence vesmíru.“

Zdroj

Poznámky

[1] Data byla pořízena těmito přístroji: ALMA; Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy: pole 23 parabolických antén pro milimetrové vlny v Kalifornii; Submillimeter Array: pole devíti parabolických antén pro submilimetrové vlnové délky na hoře Mauna Kea, Havaj; Plateau de Bure Interferometer; NAOJ Nobeyama Radio Observatory: radioteleskop o průměru 45 m; radioteleskop o průměru 12 m patřící National Radio Astronomy Observatory (USA); 14metrový radioteleskop patřící Five College Radio Astronomy Observatory (USA); radioteleskop o průměru 30 m patřící IRAM a Swedish-ESO Submillimeter Telescope.

Další informace

Mezinárodní astronomická observatoř ALMA je společným projektem Evropy, Severní Ameriky a východní Asie ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za Evropu financována ESO, za severní Ameriku NSF (National Science Foundation) ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a s NSC (National Science Council of Taiwan) a za východní Asii NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

Výsledky pozorování byly zveřejněny ve vědeckém časopise The Astrophysical Journal Supplement v srpnu 2014, v článku "Cold Molecular Gas in Merger Remnants. I. Formation of Molecular Gas Discs" autorů J. Ueda a kol..

Složení týmu: Junko Ueda (JSPS postdoctoral fellow/National Astronomical Observatory of Japan [NAOJ]), Daisuke Iono (NAOJ/The Graduate University for Advanced Studies [SOKENDAI]), Min S. Yun (The University of Massachusetts), Alison F. Crocker (The University of Toledo), Desika Narayanan (Haverford College), Shinya Komugi (Kogakuin University/ NAOJ), Daniel Espada (NAOJ/SOKENDAI/Joint ALMA Observatory), Bunyo Hatsukade (NAOJ), Hiroyuki Kaneko (University of Tsukuba), Yoichi Tamura (The University of Tokyo), David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Ryohei Kawabe (NAOJ/ SOKENDAI/The University of Tokyo) a Hsi-An Pan (Hokkaido University/SOKENDAI/NAOJ)

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

• vědecký článek Astro-Ph

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

Junko Ueda; JSPS postdoctoral fellow/NAOJ; Tel.: +88 422 34 3117; Email: junko.ueda@nao.ac.jp

Lars Lindberg Christensen; Head of ESO ePOD; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6761; Mobil: +49 173 3872 621; Email: lars@eso.org

Masaaki Hiramatsu; NAOJ Chile Observatory EPO officer; Tel.: +88 422 34 3630; Email: hiramatsu.masaaki@nao.ac.jp

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1429. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.