Astronómovia potvrdili, že vesmír už zažil svoje najživšie obdobie. Dáta zo sond ESA Euclid a Herschel ukazujú, že tvorba hviezd v galaxiách postupne spomaľuje a vesmír sa pomaly ochladzuje.
Významné pozorovania a technológie
Vedci použili obrovský súbor dát, ktorý zahŕňa viac než dva milióny galaxií. Sonda Euclid, ktorá v marci 2024 sprístupnila prvú väčšiu várku dát, sa zamerala na pozorovanie 26 miliónov galaxií vzdialených až 10,5 miliardy svetelných rokov. Sonda Herschel zas poskytla historické merania z rokov 2009 až 2013, zachytávajúce ďaleké infračervené žiarenie.
Kľúčová úloha infračerveného žiarenia
Vlnové dĺžky, ktoré sondy sledovali, tu zohrávajú kľúčovú úlohu. Euclid zachytáva viditeľné a blízke infračervené svetlo, zatiaľ čo Herschel sa zameral na ďaleké infračervené žiarenie. Táto spolupráca je dôležitá preto, lebo prach a molekuly v chladnej medzihviezdnej hmote pohlcujú silné modré a UV svetlo horúcich, novovznikajúcich hviezd. Túto energiu potom vyžarujú späť v podobe ďalekého infračerveného žiarenia, ktoré Herschel meral. Takto sa dá priamo sledovať, ako aktívne sa hviezdy tvoria v galaxii.
Sprevádzajúce javy a trendy
Výsledky ukazujú, že priemerná teplota galaxií klesla za posledných 10 miliárd rokov len o 10 kelvinov (10 stupňov Celzia). Možno sa to zdá málo, ale pre galaktický rozsah ide o zreteľný trend. Teplota prachu priamo súvisí s tvorbou hviezd. Horúcejšie galaxie obsahujú viac veľkých, mladých hviezd a tvoria nové hviezdy rýchlejšie.
„Sme za vrcholom tvorby hviezd,“ hovorí jeden z vedcov. „To však neznamená, že vesmír sa hneď vyprázdni alebo zhasne, ide o postupný proces, ktorý potrvá obrovské množstvo času.“
Faktory ovplyvňujúce tvorbu hviezd
Pozorovania tiež odhaľujú, ako galaktický prach priamo ovplyvňuje životný cyklus hviezd. Hviezdy vznikajú, keď sa oblaky plynu a prachu dostatočne zhusťujú a zrúti sa ich hmota pod vlastnou gravitáciou. Takéto zhustenie spustí jadrovú fúziu a vytvorí hviezdu. Rôzne procesy môžu spomaliť tvorbu nových hviezd v galaxii.
- Niektoré galaxie stratia prístup k plynu počas zlúčenia s inými galaxiami.
- Pri iných galaxiách môžu supermasívne čierne diery vyvrhnúť plyn a prach do priestoru, čím sa odstavia palivo pre nové hviezdy.
Spojenie dát z Euclidu a Herschelu poskytlo vedcom najpresnejší obraz doterajšieho ochladzovania galaxií a spomaľovania tvorby hviezd. Euclid sa pritom ešte len rozbieha. Jeho misia bude postupne mapovať až 1,5 miliardy galaxií a vytvoriť 3D mapu jednej tretiny nočnej oblohy. Jednoduchšie povedané, vesmír pomaly vychladzuje a „stíchne“. Ešte stále sa však deje veľa zaujímavého. Nové hviezdy sa tvoria, hviezdny prach tancuje v oblakoch a Euclid nám umožňuje sledovať tieto procesy detailnejšie než kedykoľvek predtým.
Animation of the Stellar Orbits around the Galactic Center (2019)
Objav obrovskej galaktickej štruktúry
Astronómovia v novej štúdii objavili absolútne monštruóznu galaktickú štruktúru, ktorá v porovnaní s našou Mliečnou cestou robí našu galaxiu len maličkým trpaslíkom.
Galaxia Alcyoneus: Najväčšia známa štruktúra
Alcyoneus je v gréckej mytológii najsilnejší Gigant zrodený z kvapiek krvi boha Urana a bohyne Gaie, pričom sa stal vodcom vzbury Gigantov proti olympským bohom. Galaxia Alcyoneus predstavuje v súčasnosti najväčšiu známu galaktickú štruktúru a jej objav samotný poukazuje na to, ako málo vieme o raste týchto štruktúr.
Čo sú rádiové galaxie?
Rádiové galaxie sú galaxie, ktoré sú intenzívnym zdrojom rádiového žiarenia. Napriek tomu, že prvé rádiové galaxie sme objavili už pred viac ako 50-timi rokmi, dodnes predstavujú veľkú záhadu. Pozostávajú totiž nielen z hostiteľskej galaxie a zhluku hviezd obiehajúcich okolo galaktického jadra obsahujúceho supermasívnu čiernu dieru, ale aj obrovských výtryskov plazmy a lalokov vychádzajúcich z centra galaxie.
Interakcia výtryskov a intergalaktického média
Práve tieto laloky a výtrysky interagujúce s intergalaktickým médiom pôsobia ako urýchľovač elektrónov, ktoré potom produkujú rádiové emisie. Výtrysky má s najväčšou pravdepodobnosťou na svedomí supermasívna čierna diera obývajúca stred galaxie. Už dlhšiu dobu je známe, že keď aktívne supermasívne čierne diery „hodujú“ na plyne a prachu z akréčneho disku, časť z tohto materiálu padne do čiernej diery, ale časť z neho uniká v podobe dvoch výtryskov plazmy (relativistických „jet-ov“).
Nedávno sa dokonca ukázalo, že za vzplanutia čiernych dier môžu ich magnetické polia. Tie na hranici medzi padajúcim materiálom a silnými relativistickými výtryskmi plazmy zosilňujú magnetické siločiary nachádzajúce sa v oblasti rovníka čiernej diery. To znamená, že dôjde k stretu dvoch opačne orientovaných siločiar, ktoré sa po vzájomnej kolízii rozpadnú a opätovne spoja. Medzi spojovacími bodmi sa v magnetickom poli vytvorí akési „vrecko“ naplnené horúcou plazmou a tá buď spadne do čiernej diery, alebo bude vystrelená smerom von, čo sa potom prejaví ako spomínané „vzplanutie“.
Nejde pritom o nič nezvyčajné. K podobným výtryskom z rádiových lalokov dochádza aj v strede našej Mliečnej dráhy. Pre zaujímavosť, zo stredu našej galaxie vychádzajú aj nevysvetliteľné signály neznámeho pôvodu.
Veľkosť a charakteristiky Alcyoneus
Na takto vzniknutých snímkach potom objavili Alcyoneus, ktorá je podľa ich slov „najväčšou známou štruktúrou, ktorú vytvorila jedna jediná galaxia“. Tento celok potom tvorí obriu rádiovú galaxiu so skutočnou dĺžkou najmenej 5,04 ± 0,05 Mpc. Samotná hostiteľská galaxia bez lalokov je pritom úplne obyčajná eliptická galaxia s hmotnosťou presahujúcou 240-miliárd násobok hmotnosti Slnka. Samotná supermasívna čierna diera v jej centre pritom dosahuje hmotnosť viac ako 400-miliónov násobok hmotnosti Slnka.
Z uvedeného vyplýva, že aj celkom obyčajná galaxia, v ktorej sa nenachádza zrovna tá najväčšia supermasívna čierna diera, môže vyústiť do rádiovej galaxie s obrovskými rádovými lalokmi.
tags: #novy #galakticky #rok