| |||
|
Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. | |||
|
Kosmická bouře
Jakub Rozehnal
Pozornost astronomů upoutala zatím nejmohutnější srážka dvou galaktických kup, která kdy byla pozorována. Díky ní máme nyní možnost vidět to, co jsme doposud dokázali pouze simulovat na počítačích. Astronom Patrick Henry z Havajské univerzity vede mezinárodní tým astronomů, kteří využívají kosmickou rentgenovou observatoř ke studiu objektu označovaného jako Abell 754. Ten vznikl kolizí dvou menších galaktických kup před přibližně 300 miliony let. Ve skutečnosti se jedná o galaktickou kupu, která leží v souhvězdí Hydry a nachází se ve vzdálenosti 800 milionů světelných let.
|
Galaktická kupa – galaktické kupy jsou jedněmi z největších struktur ve vesmíru, některé z nich dosahují hmotnosti až desetitisícenásobku hmotnosti naší Galaxie. Abell 754 – galaktická kupa v souhvězdí Hydry. Leží ve vzdálenosti cca 800 milionů světelných let a obsahuje kolem 1 300 galaxií. XMM-Newton – X ray Multi Mirror, rentgenový dalekohled na oběžné dráze (Evropská rentgenová observatoř). Jeho hlavní součástí jsou tři systémy soustředných pozlacených zrcadel o celkové ploše 120 m2. Evropská kosmická agentura (ESA) vypustila do vesmíru observatoř XMM-Newton 10. prosince 1999 z paluby rakety Ariane 5. |
Příběh dvou galaktických kup
Na základě pozorování byl Patrick Henry a jeho tým schopen vystopovat události, ke kterým došlo před vznikem kupy Abell 754. Ta byla vytvořena při srážce jedné menší a druhé větší galaktické kupy. Menší kupa obsahovala patrně kolem 300 galaxií, zatímco ve větší kupě se zřejmě nacházelo přes 1 000 galaxií. Při srážce před přibližně 300 miliony let vznikl objekt o průměru jednoho milionu světelných let. Rázová vlna horkého plynu, která vznikla při srážce, má za následek překotnou tvorbu nových hvězd.
Kupa Abell 754 je astronomům známa již po desítky let, ale teprve podrobným studiem pomocí rentgenové observatoře XMM-Newton se podařilo získat detailní mapu rozložení tlaků a teplot v kupě, takže je možné předpovědět i budoucí vývoj celého systému. Velikou radost způsobil astronomům fakt, že pozorování kupy Abell 754 velmi dobře odpovídají dosavadním počítačovým simulacím, a proto jsme zřejmě při stavění teorií vývoje galaxií a při odhalování struktury vesmíru na správné cestě. V minulosti byl již objekt sledován pomocí družic ROSAT a Chandra.
Srážky galaktických kup jsou pro astronomy cennými zdroji informací o tzv. temné hmotě. Zatímco klasická (baryonová, zářící) hmota se na celkové hustotě vesmíru podílí jen ze 4 %, temná (nebaryonová, nezářící) hmota se na ní podílí přibližně ze 23 %. Částice temné hmoty, které neinteragují prostřednictvím elektromagnetické síly, ale interagují gravitačně, hrají při srážkách galaktických kup rozhodující roli. Shoda mezi počítačovými simulacemi srážek galaktických kup a jejich reálnými pozorovanými projevy je proto nepřímým důkazem o správnosti našich úvah o množství temné hmoty ve vesmíru.
XMM-Newton
Rentgenová observatoř XMM-Newton se skládá ze tří systémů soustředných zrcadel, uložených v tubusech o délce 7 m. Zrcadla jsou kombinací hyperbolické a parabolické plochy a v každém ze tří systémů je celkem 58 zrcadlových ploch, které jsou soustředně umístěny jedna v druhé. Tenká zrcadla jsou vyrobena z pozlaceného niklu a jejich celková plocha je srovnatelná s plochu tenisového hřiště. Zrcadla lámou rentgenové paprsky ke trojici detektorů CCD EPIC (European Photon Imaging Camera) a část paprsků je odrážena do spektrometru RGS (Reflection Grating Spectrometer). Třetím přístrojem na palubě XMM je optický dalekohled s průměrem 30 cm, který získává doplňková data z optického a UV oboru.
Isofotická mapa systému Abell 754 ukazuje větší ze dvou galaktických kup jako jasnou bílou a červenou skvrnu. Druhá kupa se nachází vpravo nahoru od ní, je označena žlutou barvou přecházející do zelena. Isofoty odpovídají hustotě, nejjasnější regiony mají tedy největší hustotu. Zdroj: ESA/XMM-Newton Observatory, Patrick Henry a kolektiv.
Kliknutím na obrázek spustíte počítačovou simulaci (MPG; 1,7 MB), která detailně ukazuje srážku mezigalaktického plynu dvou galaktických kup, kterou astronomové označují jako pravou kosmickou bouři. Srážku kup si lze představit jako kolizi dvou tlakových výší, při které dojde k tvorbě hurikánů. Při srážce jsou galaxie vymrštěny ze svých původních drah a vytvoří se rázová vlna o teplotě sto milionů stupňů, která rozmetá plyn do mezigalaktického prostoru. Zdroj NASA
Zatímco horní animace ukazuje pouze mezigalaktický plyn, na této animaci (MPG; 1,1 MB) představují malé tečky galaxie obsahující miliardy a stovky miliard hvězd. Mezigalaktický plyn ovšem tvoří většinu zářící hmoty v kupě. Obě animace pokrývají časové období několika set milionů let. Zdroj: NASA.
Tato animace ukazuje teplotu plynu v kolidujících galaktických kupách a jejich okolí, odvozenou z pozorování v rentgenovém oboru spektra. Galaxie samotné je obtížné identifikovat, protože zanikají v jasu jinak "neviditelného" mezigalaktického plynu o teplotě milionů K. Nejteplejší oblasti jsou bílé, následuje červená, oranžová, žlutá a nejchladnější oblasti jsou zobrazeny modře. Zdroj: ESA/XMM-Newton, Patrick Henry a kolektiv (MPG; 1,4 MB)
Odkazy
