Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vznikl mimořádně detailní atlas hvězdných porodnic v blízkém vesmíru.
Astronomové zveřejnili nové snímky nedalekých galaxií, které na těchto působivých záběrech připomínají pestrobarevný kosmický ohňostroj. Fotografie pořízené dalekohledem ESO/VLT zachycují různé části galaxií v odlišných barvách, což astronomům umožňuje odhalit polohu skupin mladých hvězd obklopených ohřátým plynem. Kombinací těchto pozorování s daty pořízenými radioteleskopem ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, by vědci rádi odpověděli na otázku, co nutí oblaky plynu tvořit nové hvězdy.
Astronomové vědí, že hvězdy se rodí v oblacích plynu. Ale co stojí na počátku procesu formování hvězd a jak ho ovlivňuje galaxie jako celek, zůstává záhadou. Ve snaze pochopit tyto základní principy pozoroval mezinárodní tým vědců celou řadu nedalekých galaxií pomocí velkých astronomických dalekohledů na Zemi i v kosmu a zkoumal různé oblasti, které se na vzniku a vývoji hvězd podílejí.
„Vůbec poprvé se nám podařilo rozlišit jednotlivé oblasti s probíhající tvorbou hvězd v různých místech s odlišnými vlastnostmi okolního prostředí a to ve vzorku, který dobře reprezentuje jednotlivé typy galaxií,“ říká astronom Eric Emsellem (ESO, Německo; University of Lyon, Francie), vedoucí pozorování prováděných pomocí dalekohledu VLT (Very Large Telescope) v rámci projektu PHANGS (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS; Fyzika v blízkých galaxiích ve velkém úhlovém rozlišení). „Můžeme přímo pozorovat oblaky plynu, ve kterých se hvězdy rodí, vidíme dokonce mladé hvězdy jako takové a sledujeme jejich život v různých vývojových fázích.“
Erik Emsellem a jeho tým nyní zveřejnili zatím poslední sadu ‚galaktických skenů‘ pořízených přístrojem MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT na observatoři Paranal v Chile. Zařízení MUSE použili ke sledování nově zrozených hvězd a teplého plynu, který je obklopuje – hvězdy plyn osvětlují a ohřívají, je tak nesporným důkazem probíhající hvězdotvorby.
Nové snímky pořízené přístrojem MUSE následně astronomové zkombinovali s pozorováními stejných galaxií získanými radioteleskopem ALMA, která byla zveřejněna na začátku letošního roku. ALMA rovněž pracuje v Chile a jedná se o zařízení vhodné k mapování oblaků chladného plynu – tedy hmoty představující původní materiál, ze kterého se hvězdy formují.
Kombinací dat z MUSE a ALMA mohou astronomové zmapovat oblasti v galaxiích, kde probíhá formování hvězd a srovnat tyto výsledky s předpoklady. Lépe tak pochopí, co spouští, podporuje a udržuje proces vzniku nových hvězd. Výsledné snímky jsou velmi působivé a nabízejí neobvykle pestrobarevný pohled do ‚hvězdných porodnic‘ v sousedních galaxiích.
„Je zde mnoho tajemství, která bychom rádi odhalili,“ říká Kathryn Kreckel (University of Heidelberg, Německo), spoluautorka studie a členka týmu PHANGS. „Rodí se hvězdy více v nějakém konkrétním místě mateřské galaxie, a pokud ano, tak proč? A když nové hvězdy vzniknou, jak jejich vlastní vývoj ovlivňuje formování hvězd následujících generací?“
Díky kvalitním datům získaným v rámci projektu PHANGS pomocí zařízení VLT/MUSE a ALMA budou astronomové nyní schopni na tyto otázky odpovědět. V každém jednotlivém bodě zorného pole pořizuje přístroj MUSE spektrum – snímá ‚čárový kód‘ ve světle kosmických objektů, který astronomům umožňuje odhalit jejich povahu a vlastnosti. Poskytuje tak mnohem kompletnější informaci než tradiční spektrografy. V rámci projektu PHANGS bylo pomocí MUSE pozorováno na 30 tisíc oblaků horkého plynu a získáno asi 15 milionů spekter různých oblastí v jednotlivých galaxiích. Pozorování provedená pomocí ALMA na druhé straně astronomům umožnila zmapovat asi 100 tisíc oblaků chladného plynu v 90 blízkých galaxiích. Vznikl tak mimořádně detailní atlas ‚hvězdných porodnic‘ v blízkém vesmíru.
Kromě přístrojů ALMA a VLT/MUSE použili astronomové v rámci projektu PHANGS také pozorování získaná Hubbleovým kosmickým teleskopem (HST, NASA/ESA Hubble Space Telescope). Různé observatoře byly vybrány proto, aby vědcům pracujícím na projektu umožnily skenovat naše galaktické sousedy na různých vlnových délkách (ve viditelném světle, infračerveném záření či na rádiových vlnách), z nichž každá odhaluje jiné složky sledovaných galaxií. „Kombinace těchto pozorování nám umožnila zkoumat různá stádia zrodu hvězd – od formování hvězdných porodnic, přes počátek samotného procesu tvorby hvězd až k následnému zničení mateřského oblaku nově vzniklými stálicemi – a to mnohem detailněji, než je možné pomocí jednoho přístroje,“ říká Francesco Belfiore (INAF-Arcetri in Florence, Itálie), spoluautor práce a člen týmu PHANGS. „V projektu PHANGS jsme vůbec poprvé byli schopni získat takto komplexní pohled. Pořídili jsme tak detailní snímky, že můžeme zkoumat jednotlivé oblaky, hvězdy a mlhoviny, které jsou pro formování hvězd příznačné.“
Výsledky získané v rámci projektu PHANGS v budoucnu ocení vědci pracující s novou generací dalekohledů a přístrojů, jakým bude například Kosmický teleskop Jamese Webba (James Webb Space Telescope, NASA). Získaná data se stanou také základem pro pozorování s dalekohledem ESO/ELT (Extremely Large Telescope), který zahájí vědeckou činnost ve druhé polovině tohoto desetiletí a přinese ještě detailnější pohled na struktury v těchto hvězdných porodnicích.
„Jakkoliv jsou výsledky projektu PHANGS úžasné, rozlišení map, které jsme vytvořili, umožňuje identifikovat a oddělit jednotlivé oblaky s probíhající tvorbou hvězd, ale nedostačuje k tomu, abychom mohli podrobně spatřit, co se odehrává v jejich nitru,“ upozorňuje Eva Schinnerer, vedoucí výzkumné skupiny na Max Planck Institute for Astronomy (Německo) a také vedoucí projektu PHANGS, v jehož rámci byla tato pozorování provedena. „Úsilí našeho týmu a dalších kolegů posouvá možnosti tímto směrem. Máme před sebou desetiletí vzrušujících objevů.“
