Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pokud bychom kondici vesmíru popisovali podle rychlosti, s níž vznikají nové hvězdy, pomyslný vrchol nastal už před asi 10 miliardami let, tedy krátce po velkém třesku v éře označované jako kosmické poledne. Následné období můžeme dokonce chápat už jako úpadek, a to i přesto, že jediná nám známá inteligence/civilizace vznikla až o mnoho miliard let později.
Anshu Gupta a Kim-Vy Tran z australské University of NSW v Sydney a centra ARC popsali, jak velikost, tvar a rozložení hmoty ovlivňuje stárnutí galaxií – tedy kdy zde začne ustávat schopnost vytvářet nové hvězdy.
Obecně nová studie souhlasí s tím, že před 10 miliardami let došlo k přelomu a většina velkých galaxií začala stárnout. Plyn se v nich příliš zahřál, při srážkách se přestal shlukovat a hvězdotvorba ustala. Částečně za to určitě mohou černé díry v nitru galaxií, které navíc plyn ještě pohlcují a způsobují i jeho vyfoukávání ven z centra galaxie.
Nová studie ale současně tvrdí, že v galaxiích, které jsou méně kompaktní, „nadýchané“, tj. jejichž hmota je v disku (plochá kruhová oblast obklopující střed, zahrnující hvězdy, plynný vodík a prach) rozptýlena dále od centra, k tomuto stárnutí dochází mnohem pomaleji. Příčinou je to, že mezihvězdný plyn se tolik nezahřívá, respektive centrální černé díry mají na zbytek galaxie menší vliv.
To, jak dlouho budou galaxie schopnost tvořit hvězdy, zda hvězdotvorba skončí hned po kosmickém poledni nebo přetrvá až po odpolední čaj, lze snadno předpovědět z velikosti disku galaxie.
Data i příslušné simulace byly vytvořeny s pomocí mezinárodního projektu IllustrisTNG (miliony hodin superpočítačového času) a průzkumu Multi-Object Spectroscopic Emission Line (MOSEL, zahrnuje data z havajských Keckových dalekohledů i Hubbleova vesmírného teleskopu). Nyní by mělo stačit podívat se na hmotnou galaxii a její stav odhadnout jen ze dvou parametrů – z toho, jak je kompaktní a jak stará (v jakém okamžiku ji pozorujeme).
Graf ukazuje, že v nadýchaných obřích galaxiích přetrvává hvězdotvorba déle. Credit: Anshu Gupta
Mimochodem, v Mléčné dráze nové hvězdy vznikají stále. To je dáno ovšem tím, že je mladá, respektive formovala se pomalu. V okamžiku kosmického poledne měla jen asi 1/10 své současné velikosti. Hmotnosti velkých galaxií, které zkoumala uvedená studie, dosáhla Mléčná dráha až nedávno. Plyn se zde proto ještě nestihl dostatečně zahřát. Nicméně Mléčná dráha není nadýchaná, ale kompaktní, takže její schopnost vytvářet hvězdy ustane v kosmických časových měřítcích už brzy.
Anshu Gupta et al. MOSEL and IllustrisTNG: Massive Extended Galaxies at z = 2 Quench Later Than Normal-size Galaxies. Anshu Gupta et al 2021 ApJ 907 95
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abca98
Zdroj: ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in Three Dimensions (ASTRO-3D) / Phys.org
Poznámka PH:
Trochu analogicky: narazil jsem i na tvrzení (zdroj: Peter Ward, Donald Brownlee: Život a smrt planety Země, Argo a Dokořán 2004), že i Země už je stará a za zenitem, zcela bez ohledu na lidi. Biosféra dosáhla největšího „rozkvětu“, snad ve smyslu diverzity/druhového bohatství nebo celkové hmotnosti (apod.) života už v druhohorách. Není zvláštní důvod, proč by se inteligence měla objevit zrovna v nějakém hypotetickém „období vrcholného rozkvětu“ (ať už posuzováno jakkoliv).
Vaše poznámka je velice trefná…
Hubble zcela správně popsal chování sálajících objektů, vypuzujících ohromná množství energie.
Protože nebylo ještě známo, že zářící objekty tvoří nepatrnou část hmoty vesmíru dali se počtáři do výpočtů a spočítali počátek vesmíru. Jenom Einsteinovi se to zdálo hodně předčasné.
Objekty, které vypuzují tak obrovská množství energie by se tímto taky mohly vzájemně od sebe odpuzovat…. Ale to by se musela celá myšlenka úplně překopat a krásný konec fyziky v počátečním bodu by šel do kopru 🙂 🙂 🙂