Přesná velikost galaxie M87

ESO 019/09 tisková zpráva

S pomocí dalekohledu VLT astronomové úspěšně určili rozměry obří galaxie M87. Překvapila je skutečnost, že její halo bylo očesáno doposud neznámým mechanismem. Galaxie je součástí poměrně bouřlivé kupy a zdá se, že je na kolizním kurzu s jinou obří galaxií.

Nová pozorování odhalila, že průměr galaktického hala byl z neobjasněných příčin „ořezán“ na jeden milión světelných let a jeho velikost je tedy mnohem menší, než se předpokládalo. Přesto je halo galaxie M87 třikrát větší, než u naší Galaxie [1]. Mimo oblast galaktického hala lze nalézt  jenom několik málo hvězd. „Jde o neočekávaný výsledek,“ říká spoluautor studie Ortwin Gerhard. „Numerické modely předpovídaly halo několikanásobně větší, než které jsme nakonec pozorovali. Viditelně muselo být v minulosti něčím očesáno.“

Tým astronomů využil zařízení FLAMES, tj. velmi výkonný spektrograf, jenž je připojen k VLT na Paranalu. Spektrograf umožňuje pořídit přesná spektra planetárních mlhovin v okolí M87 či mezigalaktickém prostoru kupy galaxií v Panně. Do té náleží rovněž samotná M87. FLAMES dokáže současně studovat desítky zdrojů v oblasti svou velikostí srovnatelnou s Měsícem v úplňku. Nové výsledky jsou velkým úspěchem, neboť světlo pozorovaných planetárních mlhovin je svou jasností srovnatelné se 30 W žárovkou sledované ze vzdálenosti 6 miliónů kilometrů (šestinásobek vzdálenosti Země Měsíc). Navíc jsou mlhoviny rozmístěny velmi řídce a tak jich i zařízení jako FLAMES, s poměrně širokým zorným polem, dokáže zachytit pouze několik desítek najednou. „Je to podobné, jako hledat jehlu v kupce sena, ale navíc po tmě,“ říká člen týmu Magda Arnaboldi. „Spektrograf FLAMES spolu s VLT se pro takovou práci hodí nejlépe.“

Kupa galaxií v Panně je se svou vzdáleností okolo 50 miliónů světelných let Zemi nejbližší kupou. Jedná se o poměrně mladou rozptýlenou kupu a jak název napovídá, najdeme ji v souhvězdí Panny (Virgo). Obsahuje několik set členů, včetně obřích eliptických galaxií, ale také spirálních galaxií podobných té naší.

Při hledání mechanismu, jenž je zodpovědný za očesání hala galaxie M87, navrhli astronomové několik pravděpodobných hypotéz. V úvahu přichází vliv temné hmoty či působení galaxie M84, která se před miliardou let nacházela podstatně blíže a silně tenkrát gravitačně narušovala M87. „V tuto chvíli nemůžeme potvrdit ani vyvrátit žádný ze scénářů,“ říká Arnaboldi a dodává: „Během dalších pozorováních musíme okolo M87 prozkoumat mnohem více planetárních mlhovin.“

Astronomové jsou si však jisti tím, že se M87 střetne v blízké budoucnosti se sousední galaxií M86. „Obě galaxie vidíme právě v okamžiku těsně před prvním setkáním,“ říká Gerhard. „Kupa galaxií v Panně je velmi dynamickým místem, kde se během několika miliard let odehraje řada událostí, jež změní tvář jednotlivých galaxií.“

Zdroj

Další informace:

Označení planetární mlhoviny nese pozoruhodné závěrečné stádium života hvězd podobných Slunci, při kterém se svrchní obálka hvězdy rozfoukne do okolního prostoru. Pojmenování pochází z dřívější doby, kdy byly užívány menší dalekohledy a některé mlhoviny (např.: mlhovina Helix) připomínaly svým tvarem disky obřích planet Sluneční soustavy

Planetární mlhoviny mají silné emisní čáry, které je činí snadno rozpoznatelnými i na velké vzdálenosti a můžeme u nich také přesně změřit jejich radiální rychlosti. Slouží tak ke studiu pohybu hvězd ve vzdálených oblastech příslušné galaxie, kde by jinak nebylo měření rychlosti možné. Navíc slouží jako reprezentativní vzorek hvězdné populace, neboť je jejich existence poměrně krátká (několik desítek tisíců let) a astronomové odhadují, že v daný okamžik je pouze jedna Slunci podobná hvězda z osmi miliard pozorovatelná jako planetární mlhovina. Proto slouží planetární mlhoviny jako ukazatel celkového počtu, typu a směru pohybu většiny hvězd galaktického halo. V pohybu jednotlivých hvězd je zapsána historie galaktických kolizí a formování celé kupy.

Studie je publikována v časopise Astronomy and Astrophysics po názvem: “The Edge of the M87 Halo and the Kinematics of the Diffuse Light in the Virgo Cluster Core,” autor Michelle Doherty a kol.

Složení výzkumného týmu: Michelle Doherty a Magda Arnaboldi (ESO), Payel Das a Ortwin Gerhard (Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Německo), J. Alfonso L. Aguerri (IAC, Tenerife, Španělsko), Robin Ciardullo (Pennsylvania State University, USA), John J. Feldmeier (Youngstown State University, USA), Kenneth C. Freeman (Mount Stromlo Observatory, Austrálie), George H. Jacoby (WIYN Observatory, Tucson, AZ, USA) a Giuseppe Murante (INAF, Osservatorio Astronomico di Pino Torinese, Itálie).

ESO (Evropská jižní observatoř) je mezinárodní evropskou organizací pro astronomii. Jejími členy (14) jsou: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních dalekohledů, jenž zpřístupní astronomům významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli v astronomickém výzkumu a mezinárodní spolupráci. V současnosti provozuje světově jedinečné observatoře, jež se nacházejí poušti Atacama Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor

Poznámky:

[1] Přestože je průměr galaktického disku 100 000 světelných let, jeho galaktické halo se rozprostírá do téměř dvojnásobné vzdálenosti.

Publikace práce: arxiv:0905.1958 (soubor PDF - 1.15 MB)

Kontakty:

Magda Arnaboldi, ESO, Garching, Německo, tel.: +49-89-3200-6599, e-mail: marnabol@eso.org

Ortwin Gerhard, MPE, Garching, Německo, tel.: +49-89-30000-3539, eE-mail: gerhard@mpe.mpg.de

ESO La Silla - Paranal - ELT Press Officer: Dr. Henri Boffin - +49 89 3200 6222 - hboffin@eso.org
ESO Press Officer in Chile: Valeria Foncea - +56 2 463 3123 - vfoncea@eso.org

Překlad: Tomáš Mohler, Hvězdárna Valašské Meziříčí
Národní kontakt: Pavel Suchan +420 267 103 040 suchan@astro.cz

autor: Tomáš Mohler