Záhadné trpasličie galaxie v Andromede: Nové zistenia z Hubblovho teleskopu

Andromeda, naša najbližšia veľká galaxia, obsahuje 36 trpaslíčich galaxií. Hubblov teleskop ich fotografoval počas 1000 obežných dráh, čo astronómom umožnilo rekonštruovať históriu ich hviezdneho formovania. Galaxie zvyčajne prestávajú vytvárať hviezdy (tzv. „utlmenie“), keď strácajú plyn potrebný na formovanie hviezd – najčastejšie pre čierne diery alebo keď prechádzajú hustými galaktickými zhlukmi.

Trpasličie galaxie Andromedy (M31) však vykazujú neobvyklý vzorec formovania a utlmovania hviezd, čo nový výskum prisudzuje búrlivému prostrediu v ich okolí. Informuje o tom webový portál universetoday.

Pohľad za hranice Mliečnej cesty

Výskum s názvom „Prehliadka satelitných galaxií M31 Hubblovým vesmírnym ďalekohľadom. IV. Prehľad prehliadky a celoživotná história formovania hviezd“ bol publikovaný v časopise The Astrophysical Journal.

Hlavným autorom štúdie je Alessandro Savino z Katedry astronómie na Kalifornskej univerzite v Berkeley. Astronómovia presne nevedia, koľko trpaslíčich galaxií obsahuje naša Mliečna cesta, ale zdá sa, že Andromeda so svojimi desiatkami trpaslíčich galaxií prežila aktívnejšiu históriu zlučovania a pohlcovania.

M31 sa mohla pred niekoľkými miliardami rokov zlúčiť s inou masívnou galaxiou a jej početné trpasličie galaxie by mohli vyplývať z jej pohnutej minulosti a obrovskej hmotnosti. „Naše poznatky o formovaní galaxií s nízkou hmotnosťou dlho záviseli od satelitných galaxií Mliečnej cesty,“ píšu autori. „Zostáva nejasné, či poznatky, ktoré získavame zo satelitov Mliečnej cesty a ich konkrétnych spôsobov formovania, platia aj pre iné satelitné systémy a galaxie s nízkou hmotnosťou vo všeobecnosti.“

„Vždy existovali obavy, či to, čo sa učíme v Mliečnej ceste, platí všeobecnejšie aj pre iné galaxie,“ povedal Daniel Weisz z Kalifornskej univerzity v Berkeley.

Výzvy štúdia trpaslíčich galaxií

Štúdium trpaslíčich galaxií vyžaduje veľkú námahu. Žijeme vo vnútri Mliečnej cesty, čo nám bráni pozorovať jej okraje. Trpaslíčie galaxie tiež slabo svietia, čo ešte viac sťažuje ich detekciu.

Astronómovia ťažko odhaľujú tieto objekty vo vzdialených galaxiách. Ak chceme porovnať trpaslíčie galaxie Mliečnej cesty s galaxiami v iných hviezdnych systémoch, musíme prekonať viacero problémov. Našťastie, galaxia Andromeda sa nám ukazuje v plnej kráse.

„Z viac ako 1000 orbít snímkovania pomocou HST predstavujeme hlboké homogénne rozlíšené farebno-magnitudové diagramy hviezd, ktoré siahajú až k najstaršiemu obratu hlavnej postupnosti, a jednotne zmerané histórie formovania hviezd 36 trpaslíčich galaxií spojených s halom M31,“ píšu autori.

To isté urobili pre 10 ďalších oblastí v M31, M33 a v Obrovskom hviezdnom prúde. M33 je galaxia Triangulum, tretí najväčší člen Lokálnej skupiny po M31 a Mliečnej ceste. M33 je tiež jedným zo satelitov M31. Obrovský hviezdny prúd je dlhá stuha hviezd, ktoré sú pozostatkami galaxie pohltenej M31.

Prekvapivé vzťahy a chaotické prostredie

Pozorovania odhaľujú tesný vzťah medzi históriou formovania hviezd trpaslíčej galaxie, jej hmotnosťou a blízkosťou k M31. „Vidíme, že lehota, počas ktorej môžu satelity pokračovať vo formovaní nových hviezd, skutočne závisí od toho, aké sú masívne a ako blízko sú ku galaxii Andromeda,“ povedal hlavný autor Savino v tlačovej správe. „Je to jasný znak toho, ako je rast malých galaxií narušený vplyvom masívnej galaxie, akou je Andromeda.“

Astronómovia zápasia s problémom podrobného štúdia galaxií. Našu vlastnú galaxiu Mliečnu cestu môžu ako jedinú galaxiu skúmať detailne. Často ich láka hľadať paralely medzi poznatkami o Mliečnej ceste a inými galaxiami.

„Vždy existuje tendencia používať to, čo chápeme v našej vlastnej galaxii, na extrapoláciu všeobecnejšie na iné galaxie vo vesmíre,“ povedal hlavný výskumník Daniel Weisz z Kalifornskej univerzity v Berkeley.

Tieto podrobné pozorovania Andromedy počas 1000 obletov odhaľujú chaotickejšie prostredie než v Mliečnej ceste. „Všetko rozptýlené v systéme Andromedy je veľmi asymetrické a narušené. Vyzerá to tak, že sa niečo významné udialo nie tak dávno,“ povedal Weisz.

Výskum prekvapivo zistil, že približne polovica trpaslíčich galaxií M31 leží pozdĺž rovnakej roviny, nazývanej Veľká rovina satelitov Andromedy, a pohybuje sa rovnakým smerom.

Rozpory s teoretickými modelmi a budúci výskum

Výskumníci použili farebno-magnitudové diagramy (CMD), dôležitý nástroj v astronómii, aby odhalili viac o histórii formovania hviezd v trpaslíčich galaxiách Andromedy. CMD zobrazujú vzťah medzi magnitúdou, teda jasom hviezdy a jej farbou. Z týchto grafov môžu astronómovia získať informácie o veku hviezdnej populácie a o tom, kedy hviezdy prestali vznikať. CMD ukázali, že hviezdy v trpaslíčich galaxiách vznikali oveľa dlhšie, než vedci očakávali.

„Formovanie hviezd skutočne pokračovalo do oveľa neskorších čias, čo vôbec nie je to, čo by ste očakávali od týchto trpaslíčich galaxií,“ povedal Savino.

„Toto sa v počítačových simuláciách neobjavuje. Zatiaľ nikto nevie, čo si o tom myslieť.“ Výskum tiež ukazuje, že história formovania hviezd sa nelíši medzi trpaslíčimi galaxiami na Veľkej rovine Andromedy a tými mimo nej.

Výsledky histórie formovania hviezd v Andromede sa líšia od toho, čo pozorujeme v Mliečnej ceste. To naznačuje, že histórie prostredí, prílivové sily a spôsob, akým satelity M31 strácajú plyn, sa líšia od tých okolo Mliečnej cesty.

„Výsledky tejto štúdie predstavujú významný krok vpred v našom chápaní satelitného systému M31,“ píšu autori v závere. Vedci už zhromažďujú súbory údajov o spektrálnom zastúpení hviezd a ich vlastných pohyboch v M31 a niektoré už existujú. Možno práve tieto údaje dokážu vysvetliť nezvyčajné vlastnosti trpaslíčich galaxií Andromedy.

Čítajte viac z kategórie: Zaujímavosti