Astronomové objevili „zrcadlový obraz“ Mléčné dráhy z doby před miliardami let

Přemýšleli jste někdy, jak vypadala naše Galaxie – Mléčná dráha – ve své rané historii? Astronomové pomocí Webbova teleskopu (JWST) našli galaxii, která je téměř zrcadlovým obrazem naší Galaxie v raném dětství. Přezdívá se jí „Prskavka“ (anglicky Sparkler). To proto, že kolem ní obíhají asi dva tucty třpytivých kulových hvězdokup. Je tam také několik trpasličích galaxií, které tato galaxie postupně pohltí.

Pohled JWST ukazuje Prskavku tak, jak vypadala, když byl vesmír starý pouhé čtyři miliardy let, neboli asi třetinu současného věku vesmíru. To znamená, že tato galaxie, stejně jako Mléčná dráha, se začala formovat velmi brzy v kosmické historii. Pokud se Prskavka vydá stejnou cestou růstu jako Mléčná dráha prostřednictvím pohlcování galaxií, pak by měla růst stejně jako Mléčná dráha. Asi za devět miliard let by to mohla vypadat jako naše dvojče.

Vzdálený raný zástupce naší Mléčné dráhy

Prskavka leží ve směru málo známého souhvězdí Létající ryby (na obloze na jižní polokouli). Je to docela daleko, při červeném posuvu z = 1,38 to je asi 9 miliard světelných let a řadí ji to do doby několik miliard let po Velkém třesku.

Obě galaxie začaly jako „nadměrná hustota“ hmoty (jako oblaka neutrálního vodíku) v raném vesmíru. Představte si je jako „semínka“ galaxií, která se k sobě přitahují prostřednictvím jejich vzájemné gravitace. Kulové hvězdokupy se zrodily v některých z těchto shluků, pravděpodobně krátce před zrozením galaxie. Proto jsou hvězdy v některých kulových hvězdách starší než jejich galaxie. Poté přišla éra spojování, když malá Mléčná dráha (a pravděpodobně také Prskavka) začala kanibalizovat blízké trpasličí galaxie. To je velký evoluční krok. Je možné, že alespoň polovina hmoty naší vlastní Galaxie pochází z těchto sloučení. Postupem času se veškerý materiál spojil do spirálního disku, kde dnes existuje Slunce a většina ostatních hvězd.

Budoucnost Prskavky ve srovnání s Mléčnou dráhou

Půjde Prskavka stejnou evoluční cestou jako Mléčná dráha? Z dat JWST se zdá, že ano. I když je to v současnosti jen malý zlomek hmotnosti Mléčné dráhy – asi 3 procenta – změní se to, až bude pohlcovat další, menší galaxie. Nakonec bude odpovídat hmotnosti Mléčné dráhy v dnešním vesmíru. To je docela vzrušující, protože to dává astronomům šanci pochopit, co se stalo, když se naše vlastní Galaxie vyvíjela.

„Zdá se, že jsme svědky postupného růstu této galaxie, když nabírá svou hmotu – ve formě trpasličí galaxie a několika kulových hvězdokup,“ řekl profesor Duncan Forbes ze Swinburne University v Austrálii. Studoval galaxii a její kulové hvězdokupy spolu s profesorem Aaronem Romanowskym ze San Jose State University v Kalifornii.

„Jsme nadšeni touto jedinečnou příležitostí studovat jak formování kulových hvězdokup, tak novorozenou ´Mléčnou dráhu´ v době, kdy byl vesmír starý pouze 1/3 svého současného věku,“ řekl Aaron Romanowsky.

Forbes a Romanowsky použili data z JWST k prozkoumání stáří a metalicity několika kompaktních zdrojů v galaxii Prskavka a kolem ní. Cílem bylo studovat metalicitu napříč řadou kompaktních hvězdokup obklopujících Prskavku. Vědci chtěli zjistit, zda se podobají mladším verzím kulových hvězdokup Mléčné dráhy.

Vodítka k rané historii Prskavky v jejích kulových hvězdokupách

Pozorování Prskavky pomocí JWST by také mohla podle Romanowského odpovědět na různé otázky o kulových hvězdokupách a jejich formování. „Původ kulových hvězdokup je dlouhodobou záhadou. Jsme nadšeni, že se JWST může podívat zpět v čase a vidět je v jejich mládí,“ řekl Romanowsky. Ukazuje se, že hvězdokupy kolem galaxie Prskavka mají nápadnou podobnost s některými kulovými hvězdokupami Mléčné dráhy. U několika se zdálo, že vznikly velmi brzy a jejich hvězdy jsou poměrně bohaté na kovy. Zdá se, že to naznačuje velmi rychlý proces chemického obohacování v raném vesmíru.

Několik hvězdokup obsahovalo hvězdy, které byly o něco starší a chudé na kov než v jiných hvězdokupách. Pravděpodobně patří do málohmotné satelitní galaxie, která byla pohlcena Prskavkou. Scéna velmi připomíná historii fúzí Mléčné dráhy během jejího života.

Je potřeba více dat

Aby bylo možné lépe porozumět evolučnímu stavu Prskavky a jejích kulových hvězdokup, oba vědci říkají, že je zapotřebí více pozorování hvězdokup podobného typu kolem jiných vzdálených galaxií ve vesmíru. To by pomohlo určit, zda je Prskavka typická pro slučovací proces evoluce galaxií (podobně jako Mléčná dráha). Pokud ne, pak detaily rané evoluce galaxií, chemického obohacování, růstu hmoty a tvorby hvězdokup mohou vyžadovat nějakou revizi.

Zdroj: https://www.sciencealert.com/astronomers-find-mirror-image-of-the-milky-way-from-billions-of-years-ago

autor: František Martinek