Pomocí dalekohledu VISTA vědci objevili nový útvar v naší Galaxii

ESO 042/15 tisková zpráva

Astronomové pracující s přehlídkovým dalekohledem VISTA na observatoři ESO/Paranal objevili dosud neznámou strukturu v naší Galaxii. Při mapování rozložení proměnných hvězd Cefeid se jim podařilo odhalit disk mladých hvězd skrytý za hustými oblaky prachu v centrální výduti Galaxie.

V rámci veřejného přehlídkového programu ESO/VVV (Vista Variables in the Vía Láctea Survey [1]), který využívá dalekohled VISTA na observatoři Paranal, pořizují vědci opakovaně snímky vybraných částí Mléčné dráhy v oboru infračerveného záření [2]. Díky tomu se podařilo objevit celou řadu nových objektů včetně proměnných či explodujících hvězd nebo hvězdokup (eso1101, eso1128, eso1141).

Istvan Dekany (Pontificia Universidad Católica de Chile) a jeho tým využili data z této přehlídky pořízená mezi lety 2010 až 2014 a učinili nečekaný významný objev – nalezli dosud neznámý útvar v centru naší domovské Galaxie.

„Předpokládá se, že centrální výduť Galaxie je složena z obrovského počtu starých hvězd. V datech z přehlídky VISTA jsme však objevili něco nového – z astronomického hlediska velmi mladého!“ říká Istvan Dékány, vedoucí autor nové studie.  

V datech z této přehlídky nalezli astronomové 655 proměnných hvězd, které by mohly být Cefeidy. Tyto hvězdy pulsují s periodou od několika dní do několika měsíců a při tom výrazně mění svoji jasnost.

Perioda změn jasnosti je delší pro jasnější Cefeidy a kratší pro ty slabší. Tento pozoruhodně přesný vtah (perioda-svítivost), který v roce 1908 objevila americká astronomka Henrietta Swan Leavitt, dělá z pozorování Cefeid jeden z nejpřesnějších nástrojů pro měření vzdáleností ve vesmíru a tedy mapování Galaxie a jejího blízkého okolí.  

Celá věc má však jeden háček, všechny Cefeidy totiž nejsou úplně stejné – existují dvě skupiny, z nichž jedna je výrazně mladší než ta druhá. Ve vzorku 655 nalezených podezřelých hvězd členové identifikovali 35, patřících do podskupiny takzvaných klasických Cefeid (classical Cepheids) – mladých jasných hvězd, které se výrazně odlišují od ostatních mnohem starších stálic vyskytujících se v centrální výduti Galaxie. 

Členové týmu pořídili měření jasnosti i period pulsací a na základě nich odvodili vzdálenosti těchto 35 mladých hvězd. Zjištěné periody pulsací, které jsou v přímém vztahu ke stáří hvězdy, odhalily jejich překvapivé mládí. 

„Všech 35 klasických Cefeid, které jsme objevili, je mladších než 100 milionů let. Nejmladší z nich, by dokonce mohla být jen 25 milionů let stará, a nyní nejsme schopni vyloučit ani přítomnost ještě mladších a jasnějších,“ vysvětluje spoluautor studie Dante Minniti (Universidad Andres Bello, Santiago, Chile).

Stáří těchto klasických Cefeid poskytuje silné důkazy, že zde existuje dosud nepotvrzené doplňování nově vzniklých hvězd do centrálních oblastí Galaxie v posledních 100 milionech let. To však není jediný pozoruhodný výsledek ukrytý v datech z této přehlídky.  

Při mapování polohy nově objevených Cefeid, narazili vědci na stopu úplně nové struktury Galaxie – tenkého disku mladých hvězd táhnoucího se galaktickou výdutí. Tato struktura byla dosud neznámá, protože pro předchozí přehlídky zůstávala skryta za hustými oblaky prachu v rovině Mléčné dráhy. Objev tohoto útvaru prokazuje unikátní schopnosti a výkon dalekohledu VISTA, který byl navržen právě ke studiu struktury Galaxie pomocí širokoúhlého snímkování s vysokým rozlišením v infračerveném oboru elektromagnetického záření. 

„Náš výzkum názorně demonstruje úžasné schopnosti dalekohledu VISTA při zkoumání oblastí Galaxie s vysokým obsahem prachu, jaké nemá žádný současný ani plánovaný přehlídkový dalekohled na světě,“ poznamenává Istvan Dékány.

„Tato část naší Galaxie byla naprosto neznámá, dokud nebyla objevena v rámci přehlídky VVV!“ dodává Dante Minniti.

Aby bylo možné určit, zda Cefeidy vznikly poblíž místa, kde se nacházejí dnes, nebo přicestovaly odjinud, bude potřeba další výzkum. Pochopení jejich vlastností, vývoje a interakcí s dalšími hvězdami bude klíčové pro porozumění vývoji nejen naší Galaxie, ale galaxií obecně.

Zdroj

Poznámky

[1] V rámci přehlídky VVV astronomové pozorují centrální části Galaxie v pěti pásech blízkého infračerveného záření. Celková plocha oblohy, kterou přehlídka pokrývá, dosahuje 520 čtverečních stupňů. Oblast obsahuje 355 otevřených a 33 kulových hvězdokup. Přehlídka VVV je navržena jako opakovaná, aby bylo možné zachytit proměnlivost objektů. Celkem bude pořízeno více než 100 pečlivě časově oddělených pozorování každé části zvolené plochy oblohy. Očekává se, že výsledkem projektu bude katalog obsahující více než miliardu bodových (hvězdných) objektů. Milion z nich s proměnnou jasností. Výsledky budou použity k vytvoření trojrozměrného modelu výduti naší Galaxie.

[2] Prachové oblaky v mezihvězdném prostoru velmi efektivně absorbují a rozptylují viditelné světlo, díky tomu mohou být v tomto spektrálním oboru úplně neprůhledné. Pro delší vlnové délky, které pozoruje VISTA, jsou však tyto oblaky mnohem průhlednější. Tak lze pozorovat i oblasti za nimi.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku s názvem “The VVV Survey reveals classical Cepheids tracing a young and thin stellar disk across the Galaxy’s bulge” autorů I. Dekany a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Astrophysical Journal Letters.

Složení týmu: I. Dékány (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), D. Minniti (Universidad Andres Bello, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica MAS a Basal CATA, Santiago, Chile; a Vatican Observatory, Vatikán), D. Majaess (Saint Mary’s University, Halifax, Nova Scotia, Kanada; Mount Saint Vincent University, Halifax, Nova Scotia, Kanada) , M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), G. Hajdu (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), J. Alonso-García (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), M. Catelan (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile), W. Gieren (Universidad de Concepción, Concepción, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile) a J. Borissova (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• odborný článek
• VVV Survey
• snímky dalekohledu VISTA

Kontakty

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

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

Istvan Dékány; Instituto Milenio de Astrofí­sica, Pontificia Universidad Católica de Chile; Santiago, Chile; Email: idekany@astro.puc.cl

Dante Minniti; Universidad Andres Bello; Santiago, Chile; Tel.: +56 2 2661 8732; Email: dante@astrofisica.cl

Daniel Majaess; Saint Mary’s University, Mount Saint Vincent University; Halifax, Canada; Email: dmajaess@ap.smu.ca

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