ASTRO: Obrovská kolize galaxií

Čtyři galaxie se navzájem srážejí, přičemž se miliardy hvězd sloučí v jeden útvar při největší galaktické srážce, jaká kdy byla pozorována. Tato galaktická kolize, objevená astronomickou družicí Spitzer Space Telescope, povede nakonec ke splynutí hvězd v jednu monstrózní galaxii, jejíž hmotnost bude desetkrát větší než hmotnost naší Galaxie. Toto mimořádné pozorování poskytne astronomům zcela nový pohled na to, jak ve vesmíru vznikají ty nejhmotnější galaxie.

Srážky (nebo splynutí) mezi jednotlivými galaxiemi jsou docela běžným jevem ve vesmíru. Gravitace způsobuje, že některé galaxie se k sobě přibližují v průběhu několika miliónů roků a nakonec se spojí v jeden nový objekt. Ačkoliv hvězdy jsou v kolidujících galaxiích rozmístěny jako zrnka písku, ve skutečnosti mezi nimi existuje mnoho volného prostoru, a tak tuto katastrofu bez problémů přežijí. Obdobná událost potká naši Galaxii a galaxii M 31 v souhvězdí Andromedy asi za 5 miliard let.

Splynutí jedné velké galaxie s několika malými galaxiemi bylo již velmi dobře zdokumentováno. Například jedna z nejvíce komplikovaných „malých“ srážek představuje skupina galaxií, pojmenovaná Spiderweb (Pavouk v pavučině, jejíž katalogové označení je MRC 1138-262) – vypadá jako pavouk sedící uprostřed své sítě. Fotografie, pořízená pomocí Hubblova kosmického dalekohledu ukazuje, jak velká masivní galaxie postupně „pohlcuje“ galaxie menších rozměrů. Zkrátka masivní galaxie zachytává do své gravitační „sítě“ desítky galaxií malých. Astronomové také mají svědectví o existenci „velkých“ srážek dvojice velkých galaxií podobné velikosti. Avšak žádnou velkou srážku, při níž se současně srazí několik hmotných galaxií, doposud nepozorovali.

Tato nově objevená čtyřnásobná srážka byla zaregistrována během průzkumu vzdálené kupy galaxií, označované CL0958+4702, která se nachází ve vzdálenosti přibližně 5 miliard světelných let od Země. Infračervený dalekohled poprvé vyfotografoval nezvykle velký chochol ve tvaru vějíře světla, pocházejícího ze čtyř vzájemně blízkých objektů – kulových či eliptických galaxií. Tři z těchto galaxií mají podobnou hmotnost jako naše Galaxie, čtvrtý účastník srážky je zhruba třikrát větší. Další analýzy světelného chocholu odhalily, že je tvořen miliardami starých hvězd, vymrštěných do okolí, a které opouštějí oblast pokračující srážky. Zhruba polovina těchto hvězd ve studované oblasti v budoucnu spadne zpět do srážejících se galaxií. „Jakmile bude galaktická kolize u konce, vznikne jedna z největších známých galaxií ve vesmíru,“ říká Kenneth Rines (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts).

Pozorování pomocí kosmického dalekohledu Spitzer také ukázala, že v této velké srážce je nedostatek plynu. Teoretikové předpokládají, že masivní galaxie „rostou“ různými způsoby, včetně na plyn bohatých či naopak chudých srážek. Při sloučení galaxií za přítomnosti většího množství plynu jsou galaxie plynem doslova prosáklé. Taková srážka potom vede k tvorbě nových hvězd. Při srážce galaxií, postrádajících oblaka plynů, žádné nové hvězdy nevznikají. V tomto případě družice Spitzer odhalila pouze staré hvězdy v oblasti střetu čtyř galaxií.

„Data z družice Spitzer ukazují, že tato srážka je chudá na plyn, na rozdíl od většiny srážek, které jsme doposud pozorovali,“ říká Rines. „Data také představují nejlepší důkaz toho, že se obří galaxie ve vesmíru zformovaly docela nedávno při velkých srážkách.“

Některé z hvězd, vyhozených do okolí při srážce galaxií, tak budou následně „žít“ osamoceně v oblastech mimo hranice galaxií. I takovéto opuštěné hvězdy mohou teoreticky mít své planety. Pokud tomu tak je, potom noční obloha při pohledu z takové planety by byla naprosto odlišná od našeho pohledu – obsahovala by mnohem méně hvězd, ale mnohem více viditelných galaxií.

Kromě družice Spitzer použil Rines s týmem spolupracovníků k pozorováním dalekohled známý jako MMT poblíž Tucsonu (Arizona) k potvrzení předpokladu, že čtyři pozorované galaxie jsou navzájem propleteny. Rentgenová družice NASA s názvem Chandra X-ray Observatory byla použita k určení hmotnosti obří kupy galaxií, v níž se objevená srážka odehrává. Spitzerův kosmický dalekohled a pozemní dalekohled známý jako WIYN na Kitt Peak, rovněž poblíž Tucsonu, byly použity k výzkumu pozorovaného světelného chocholu. WIYN je pojmenování podle University of Wisconsin, Indiana University, Yale University a National Optical Astronomy Observatory, které dalekohled vlastní a podílejí se na jeho využívání.

Publikovaná kresba v úvodu článku naznačuje, jak by mohla vypadat noční obloha při pohledu z hypotetické planety, obíhající kolem vypuzené hvězdy v důsledku gigantické kolize čtyř galaxií (žluté elipsy na obrázku). Ačkoliv galaxie vypadají jako neporušené, ve skutečnosti gravitační poruchy způsobily jejich protažení a zkroucení, přičemž došlo k vyhození miliard hvězd do okolního prostoru – v počtu přibližně 3krát větším, než kolik jich obsahuje naše Galaxie. Vypuzené hvězdy jsou vidět ve velkém chocholu tvaru vějíře, který má původ v největší galaxii uprostřed.

Zdroj: www.spitzer.caltech
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí

Další události komentovány na www.astro.cz
Publikováno s laskavým svolením České astronomické společnosti.