Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mezinárodnímu týmu astronomů se podařilo objevit zářící oblaky plynu obklopující vzdálené kvasary. Jejich nezaměnitelný signál odhalili pomocí přístroje MUSE a dalekohledu ESO/VLT. Vůbec poprvé byla tato rozsáhlá hala detekována u všech kvasarů ve zkoumaném vzorku. Jejich vlastnosti jsou navíc v příkrém rozporu s dnes uznávanými teoriemi formování galaxií v mladém vesmíru.
Mezinárodní tým astronomů pod vedením pracovníků švýcarského institutu ETH (Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, Švýcarsko) využil mimořádného výkonu přístroje MUSE a dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) pracujícího na observatoři Paranal ke zkoumání plynu v okolí vzdálených aktivních galaxiích, které vědci označují jako kvasary (quasars). Jsou natolik vzdálené, že je pozorujeme tak, jak vypadaly méně než 2 miliardy let po velkém třesku. V centru každého kvasaru se nachází superhmotná černá díra, která rychle pohlcuje okolní hvězdy, plyn i další hmotu. Díky tomu vydávají značné množství energie a kvasary tak patří k nejzářivějším a nejaktivnějším objektům ve vesmíru.
V této studii vědci zkoumali 19 vybraných nejjasnějších kvasarů pozorovatelných pomocí přístroje MUSE. Již v minulosti se ukázalo, že asi 10% kvasarů je obklopeno haly plynu (intergalaktického média, intergalactic medium), která sahají až do vzdálenosti 300 tisíc světelných let od jejich středu. Nová studie však přinesla překvapení – rozsáhlá hala byla detekována u všech devatenácti zkoumaných kvasarů. Přitom se předpokládalo, že budou nalezena maximálně dvě. Členové týmu se domnívají, že příčinou je mimořádný nárůst výkonu přístroje MUSE ve srovnání s podobnými staršími zařízeními, ale potvrzení přinesou až další pozorování.
„Je příliš brzy na to říct, jestli jde čistě o důsledek použití nové pozorovací techniky nebo o specifickou vlastnost námi vybraného vzorku kvasarů. Máme se stále co učit. Jsme na začátku nové éry objevů,“ říká vedoucí autorka článku Elena Borisova (ETH, Zurich).
Původním cílem studie bylo zkoumat plynnou složku vesmíru v těch největších měřítcích – na úrovni struktur známých jako kosmická pavučina (cosmic web), v jejichž uzlech se jasné kvasary nacházejí [1]. Plynná složka této sítě se však detekuje velmi obtížně. Ozařovaná hala obklopující kvasary tak nabízejí unikátní příležitost ke studiu plynu tvořícího tuto velkorozměrovou kosmickou strukturu.
Nově nalezená hala přinesla však ještě další překvapení: jsou tvořena relativně chladným mezigalaktickým plynem o teplotě asi 10 000° C. Tento výsledek je ale v příkrém rozporu s dnes přijímanými teoriemi formování galaxií, které tvrdí, že plyn v takové blízkosti galaxií by měl mít teplotu až milionů stupňů.
Objev naznačuje mimořádné možnosti zařízení při pozorování kvasarů [2]. Sebastiano Cantalupo, spoluautor práce, neskrývá vzrušení z nových možností, které přístroj přináší: „Využili jsme unikátní schopnosti zařízení MUSE v rámci naší studie, která je průkopníkem budoucích rozsáhlejších přehlídek. Tento přístup, v kombinaci s novou generací teoretických a numerických modelů, přinese zcela nový pohled na vznik kosmických struktur a vývoj galaxií.“
Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí
Poznámky
[1] Kosmická pavučina představuje strukturu hmoty ve vesmíru v tom největším měřítku. Je tvořena úzkými filamenty (filaments) původní látky (většinou se jedná o vodík a hélium) a temné hmoty (dark matter), které propojují galaxie a přemosťují prázdné prostory mezi nimi. Hmota se může podél filamentů přesouvat ke galaxiím a ovlivňovat jejich růst a vývoj. [2] MUSE je spektrograf pro celé pole, který kombinuje spektrografická pozorování a zobrazování. Je schopen pozorovat rozsáhlé astronomické objekty jako celek během jedné expozice, a pro každý element obrazu zároveň získá spektrum (závislost intenzity záření na vlnové délce).
Předpokládejme, že kvasary vznikaly při velkém třesku, jsou to tedy reliktní černé díry. Pokud při big bangu vznikne obří černá díra, vlivem gravitace se u ní zastaví čas. V jejím okolí tedy zamrzne čas big bangu. Oddělení reliktního záření nastalo 380000 let po velkém třesku. Na poloměru 380000 ly od kvasaru by tedy mohla být nějaká oblaka plynu. Teplota při oddělení reliktního záření byla cca 3000 K. Tzn. tyto plyny by měly mít teplotu >3000 K.
Z Olomouce srdečně Petr Mareš:-)