Centrum našej Mliečnej dráhy. klikni na zväčšenie
Astronómovia študujú blízke „svetelné infračervené galaxie“, aby získali lepšiu predstavu o tom, ako môžu vyzerať extrémne vzdialené galaxie. Niektoré z týchto galaxií sú 1/50 veľkosti Mliečnej dráhy (priemer 2000 svetelných rokov), ale majú rovnaké množstvo plynu. Tento tesne zbalený plyn spôsobuje takmer konštantnú tvorbu hviezd a dodáva supermasívne čierne diery. Pravdepodobne to vyzeralo na začiatku vesmíru.
Ak nemôžete cestovať do malebných pieskov pláže Waikiki, vždy môžete urobiť to najlepšie a navštíviť miestne pobrežie. Obe „horúce miesta“ dostanú veľa slnka.
Astronómovia používajú podobnú vyhliadkovú taktiku a študujú blízke extrémne galaxie známe ako „svetelné infračervené galaxie“, aby sa dozvedeli o svojich vzdialených náprotivkoch v ranom vesmíre. Astronómka Christine Wilson (Smithsonian Astrofyzical Observatory / McMaster University) a jej kolegovia našli prekvapivé spoločné rysy medzi týmito extrémnymi galaxiami a ich svetskými bratrancami, ako je Mliečna dráha.
"Tieto galaxie sú v niektorých ohľadoch nezvyčajné, v iných sú prekvapivo normálne," uviedol Wilson. "Sú ako obrovské sekvoje - vyzerajú veľkolepo, ale vyrastajú z tej istej nečistoty ako váš základný ker."
Wilson dnes predstavila výsledky svojho tímu na tlačovej konferencii na 208. stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti.
Svetelné a ultrafialové infračervené galaxie sú ostrovy hviezd a prachu, ktoré emitujú veľkú väčšinu (90 - 99%) svojho svetla pri dlhých infračervených vlnových dĺžkach. Všetky známe príklady ukazujú dôkazy o interakciách a fúziách galaxií, ktoré ich vyvolávajú. V strede týchto galaxií sa zráža plyn a prach, čo poháňa obrovské výbuchy hviezd alebo kŕmenie obrovských stredných čiernych dier.
„Všetky akcie v týchto galaxiách sa odohrávajú v ich centrách,“ povedal Wilson.
Podobné interakcie boli oveľa častejšie v ranom vesmíre, keď boli galaxie bližšie k sebe. Pozorovania odhalili mnoho príkladov extrémnych galaxií vo vzdialenosti 8 až 10 miliárd svetelných rokov. V týchto veľkých vzdialenostiach je podrobná štúdia zložitá so súčasnými nástrojmi, a preto záujem astronómov o svoje blízke kolegyne.
Na vyšetrenie týchto galaktických „horúcich miest“ použila Wilson a jej kolegovia Smithsonianovu Submillimeter Array. Pre túto štúdiu bolo rozhodujúce vysoké priestorové rozlíšenie poľa, čo tímu umožnilo snímať galaktické centrá, v ktorých sa odohráva väčšina hviezd.
"Niektoré z týchto galaxií majú toľko plynu, ako Mliečna dráha preplnená do oblasti vzdialenej iba 2 000 svetelných rokov - jedna päťdesiatina (1/50) veľkosti našej Galaxie," vysvetlil Wilson.
Asi o tri štvrtiny času tieto plynové sily výbuchom formujú hviezdy. V iných prípadoch plyn dodáva obrovskú čiernu dieru. V oboch prípadoch sa z infračerveného žiarenia odčerpá veľa energie.
Wilson a jej kolegovia určili celkové množstvo plynu a prachu v každej z piatich najsvetlejších galaxií, ktoré študovali. Tieto dve čísla rozdelili na výpočet pomeru plynu k prachu.
Galaxie ako Mliečna dráha zvyčajne obsahujú asi 100-krát viac plynu ako prach. Prekvapivo vykazovali extrémne infračervené galaxie podobné hodnoty.
"Vzhľadom na ich neobvyklé prostredie si nie som istý, či by som očakával normálny pomer plynu k prachu," uviedol Wilson. "Skutočnosť, že vidíme normálnu hodnotu, naznačuje nielen to, že naše hmotnostné výpočty sú správne, ale tiež, že tieto galaxie sú viac ako naše vlastné, ako sme si mohli myslieť."
Svetelné infračervené galaxie tiež ukazujú niektoré zaujímavé rozdiely od ich bratrancov v ranom vesmíre. Napríklad vzdialené galaxie sú zvyčajne desaťkrát jasnejšie v molekulárnych emisiách, čo naznačuje, že obsahujú viac plynu. Tento plyn má tendenciu sa pohybovať rýchlejšie, čo dokazuje, že galaxie sú mohutnejšie. Najzaujímavejšie je, že vzdialené extrémne galaxie sa zdajú byť väčšie, čo naznačuje, že hustota plynu môže byť v týchto vzdialených galaxiách skutočne nižšia napriek ich väčšiemu celkovému množstvu plynu.
Budúca práca Wilson a jej tímu sa zameria na určenie toho, ako sa menia vlastnosti galaxie v priebehu interakcie a fúzií.
Harvardovo-Smithsonovské centrum pre astrofyziku (CfA) so sídlom v Cambridge v štáte Massachusetts je spoločnou spoluprácou medzi Smithsonovským astrofyzikálnym observatóriom a observatóriom Harvard College. Vedci CfA, rozdelení do šiestich výskumných divízií, študujú pôvod, vývoj a konečný osud vesmíru.
Pôvodný zdroj: CfA News Release
