Atakamská velká milimetrová anténní soustava ALMA začíná chrlit jeden objev za druhým. Tentokrát by mohla vyřešit otázku, která dlouho vrtala hlavou spoustě lidí. Proč je ve vesmíru tak málo obřích galaxií?
Galaxie jsou základní stavební kameny vesmíru v měřítku desítek tisíc bilionů metrů. Tvoří je masa hvězd, mezihvězdné hmoty, hvězdných pozůstatků a dosud neprozkoumané temné hmoty. Astronomové se snaží porozumět, jak se galaxie rodí, žijí a stárnou. Přišli už na spoustu věcí. Některé jim ale nesedí. Jedna z nich je relativní vzácnost velmi hmotných galaxií. Starší hvězdné soustavy plné vetchých červených hvězd by podle současných propočtů měly být větší, než jsou. Vypadá to tedy, že nějak musejí ztrácet hmotu. Jenže jak?
S odpovědí přišel mezinárodní tým astronomů vedený Albertem Bolattem Marylandské univerzity. V časopise Nature seznamují výzkumníci vědeckou veřejnost s výsledky pozorování známé galaxie NGC 253 v souhvězdí Sochaře na jižní polokouli. Použili k němu šestnáct antén radioteleskopu ALMA v severním Chile. Celá soustava má antén 66, takže je možné, že časem vyjde najevo ještě víc podrobností.
Trojrozměrné znázornění studeného plynu v galaxii NGC 253. Růžová znamená nejintenzivnější emise, červená nejméně intenzivní.
Hvězdná porodnice
Galaxie NGC 253 je galaxie spirální. Spadá do Kupy galaxií v Sochaři, což je nejbližší sousedka naší Místní skupiny galaxií. Dělí nás od ní asi jedenáct a půl milionu světelných let. Její průměrný poloměr vychází jako necelých čtyřicet šest tisíc světelných let. Někdy se jí také říká galaxie Stříbrný dolar. V menších dalekohledech totiž zmíněnou minci připomíná. Její snad nejzajímavější vlastnost je bouřlivá tvorba hvězd. Právě ta by mohla být příčinou úbytku hmoty velkých galaxií.
Hlavní způsoby, jak připravit galaxii zeštíhlovací kůru, jsou dva. První z nich je supermasivní těžká díra v jejím jádře. Ta sice nasává hmotu, ale zároveň jí dokáže udělit dost energie, aby se její část katapultovala do volného prostoru mimo hvězdnou soustavu. NGC 253 se to ale netýká. Existence černé díry v jejím středu není jistá. Pokud nějakou hostí, bude neaktivní.
Druhý způsob je intenzivní tvorba hvězd, k jaké dochází právě ve Stříbrném dolaru. Hvězdy pohánějí hmotu od sebe tlakem záření. Kromě toho samy vyvrhují velké množství nabitých částic (v případě Slunce označovaných jako sluneční vítr). Když jim dojde palivo, vybuchuje velká část hvězd jako supernovy. Přitom se uvolňují obrovská množství materiálu.
Intenzita emisí studeného plynu v galaxii NGC 253. Modrá je nejnižší. Přerušovaný kruh vyznačuje oblast, kterou vidí anténní soustava ALMA. Zelené kruhy označují místa, odkud se plyn šíří.
Bouřlivé mládí
Pomocí soustavy ALMA se vědcům podařilo zaznamenat proud plynu směřujícího ven z galaxie NGC 253. Ztrátu hmoty odhadli astronomové jako jistě větší než tři hmotnosti Slunce a pravděpodobně okolo devíti hmotností Slunce. Pokud by ztráty pokračovaly stejným tempem, vyčerpala by NGC 253 všechno palivo za pouhých šedesát milionů let. Například naše Galaxie je stará 13,6 miliardy let.
Rychlost unikající hmoty odhadují vědci 42 mezi 278 kilometry za sekundu. To je málo na to, aby se vymanila z gravitačního vlivu NGC 253. Stane se součástí galaktického hala. Bude pomalu chladnout a stárnout miliony let.
Hvězdné soustavy, které se dají dnes pozorovat, mohly v minulosti projít stejnou fází jako NGC 253. To by mohlo vysvětlit, proč mají méně hmoty, než předpovídají matematické modely astronomů. Zaplatily jí za krátká období intenzivní tvorby nových hvězd.
