Centaurus A (NGC 5128) je jedným z najviac študovaných objektov na južnej oblohe, pretože ide o obrovskú eliptickú galaxiu s najbližšou blízkosťou našej Mliečnej dráhy. Nachádza sa 11 miliónov svetelných rokov od Mliečnej dráhy a verí sa, že sa zlúčila s ďalšou plynnou galaxiou asi pred 200 až 700 miliónmi rokov. Výsledok tohto galaktického mashupu: zrod stoviek tisícov hviezd v kruhu prekračujúcom kiloparsec blízko jadra.
Toto je prvýkrát, keď sa vnútorná štruktúra galaxie vyriešila tak podrobne. Výskumný tím vedený Jouni Kainulainenom z Helsinskej univerzity a Inštitútom Maxa Plancka pre astronómiu mohol pomocou veľkoplošného infračerveného (1-2,5 mikrónového) snímača SOFI na ESO New Technology Telescope zobraziť veľký kruh hviezdy, ktoré sa vytvorili - a stále sa formujú - blízko stredu galaxie. Najjasnejším zdrojom v kruhu sú červené supergianty alebo hviezdokopy s nízkou hmotnosťou.
„Je dôležité si uvedomiť, že to nie je rozhodujúci prístroj (ďalekohľad alebo prístroj, ktorý je k nemu pripojený), ktorý nám umožňuje vidieť prach, ale technika analýzy údajov, ktorá sa používa na analýzu snímok zhotovených pomocou neho. Tento nástroj samozrejme zohráva významnú úlohu v tom zmysle, že na vykonanie analýzy sú potrebné adekvátne vysokokvalitné obrázky, “uviedol Dr. Kainulainen v e-mailovom rozhovore.
„Medzi obrázkami, ktoré používame v našom papieri, a obrázkami Spitzerov je zásadný rozdiel: vlnová dĺžka, ktorú obrázky pokrývajú. Na obrázkoch, ktoré sme použili v našej práci, sa prachový pruh Centaurus A prejavuje ako „tieň“ alebo presnejšie ako absorpčný prvok (vlnová dĺžka je 1 - 2 mikrometre). Obrázky Spitzer predstavujú o niečo dlhšie vlnové dĺžky a ukazujú žiarenie emitované samotným prachom. Ako konkrétny príklad najznámejší Spitzerov obraz Centaurusu A ... ukazuje štruktúru podobnú rovnobežníku, ale obraz opisuje žiarenie hlavne z prachu, nie z hviezd, “povedal.
Stredom Centaurusu A je priamy pruh prachu v tvare S alebo tyčinky, ktorý zakrýva pozorovania v spektre viditeľného svetla. Ako je znázornené na obrázku nižšie, prstencová štruktúra tvorby hviezd je zakrytá prachom, ale je viditeľná v blízkej infračervenej oblasti.
Centaurus A verí, že v ňom bude umiestnená supermasívna čierna diera, ktorá má v jadre hmotnosť 200 miliónov Slnka, čoho dôkazom sú rádiové emisie vysielané z galaxie. Predchádzajúce snímky galaxie z vesmírneho teleskopu Spitzer, infračerveného vesmírneho observatória ESA a Hubbleovho vesmírneho teleskopu odhalili niektoré aspekty štruktúry galaxie. Infračervené oči Spitzera nahliadli do prachu cez prach a ukázali zdeformovaný rovnobežník, ktorého príčinou je gravitačná porucha spôsobená zlúčením Centaurus A s menšou špirálovou galaxiou.
Prítomnosť kruhov, ako sú kruhy pozorované u Centaurus A, pravdepodobne nie je bežná medzi inými eliptickými galaxiami, ale je známe, že existujú aj iné takéto galaxie. Je možné, že sú prítomné iba v určitých obdobiach formovania eliptickej galaxie po zlúčení s inou galaxiou.
Kainulainen komentoval túto možnosť: „Človek by mal vziať do úvahy, že vidieť tak jasnú kruhovú štruktúru je pravdepodobne dosť časovo kritické. Predpokladá sa, že prstene sú vyvolané „násilnou udalosťou“ spojujúcich sa galaxií a môžu sa vyvíjať pomerne rýchlo k niečomu, čo už nevyzerá ako jasný, jasný prsteň. Preto môžu byť skutočne spoločné pre zlúčenie galaxií, ale „trvajú“ iba tak krátko, že ich v mnohých galaxiách nevidíme. “
Technika analýzy použitá tímom sa mohla použiť na iné galaxie na vyriešenie formovacích štruktúr predtým ukrytých prachom a poskytla viac informácií o tom, ako násilné udalosti menia tvorbu eliptických galaxií.
„Túto techniku možno potenciálne použiť na akúkoľvek relatívne blízku galaxiu, ktorá vykazuje výrazné prachové vlastnosti. Týmito cieľmi môžu byť M31, M83, M51, Fornax A alebo akýkoľvek podobne veľký, svetlý prach obsahujúci galaxiu. Z geometrických dôvodov bol centaurus A veľmi vhodným cieľom pre aplikáciu tejto metódy. Bude to náročnejšie napríklad v prípade normálnych špirálových galaxií. S takýmito galaxiami sme už však experimentovali a cítime sa pozitívne, pokiaľ ide o možnosti, ktoré poskytujú, “povedal Dr. Kainulainen.
Nápadný obraz prstencovej formácie hviezd Centaurus A bol do istej miery prekvapujúcim výsledkom zobrazovania, ktoré astronómovia vzali z galaxie, hoci na obrázkoch nasnímaných inými ďalekohľadmi boli náznaky, že hviezdna formácia bola prítomná v zakrytom zaprášenom jadre.
Kainulainen povedal: „Bolo veľmi prekvapujúce, že štruktúra obsahovala toľko hviezd a aktivitu tvoriacich hviezdy a že sme ju mohli odhaliť tak podrobne. Očakávalo sa však, že tam existuje štruktúra tohto druhu a obsahuje aspoň nejakú hviezdnu formáciu. Bolo to zrejmé napríklad z predchádzajúcich snímok Spitzer. Ale keď som prvýkrát videl náš výsledok „The Naked Picture of Centaurus A“ na obrazovke môjho počítača, bol to naozaj veľký pocit WOW! “
Ďalšie pozorovania Centaurus A sú určite preto, aby ďalej preskúmali štruktúru hviezdneho prstenca a gravitačnú dynamiku, ktorá umožňovala jeho vytvorenie.
„Naše plány zahŕňajú pozorovania pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu (Európske južné observatórium) a Hubbleovho vesmírneho teleskopu. V tejto práci budú hrať dôležitú úlohu informácie, ktoré sme dostali o prašnom pruhu v našom uverejnenom liste. Cieľom plánovaných pozorovaní je predovšetkým určiť, ako dlho a v akom rozsahu štruktúra v minulosti formovala hviezdy. Tieto informácie pomôžu pochopiť proces zlúčenia galaxií, čo nie je vo vesmíre neobvyklá udalosť.
Kainulainen a jeho tím uverejnili svoje výsledky v liste Astronomy & Astrofyzics, ktorý bol uverejnený online 2. júla 2009. Úplné znenie listu je k dispozícii tu.
Zdroj: ESO, astronómia a astrofyzika, e-mailový rozhovor s Jouni Kainulainenom
