Průvodce | Karpattreky | Horolezectví | Cykloturistika | Cestování | Lyžování | Příroda | Soutěže | Aktuality | Zajímavosti | Kalendář akcí | Napsat článek | E-shop | Více…
Kontakty  Cookies  Ceník inzerce  RSS 
Treking.cz Hledat
Poslední aktualizace: 8.11.2018 , svátek má
Treking > Vesmír > Prastarý hvězdný prach odhaluje tajemství prvních hvězd

Prastarý hvězdný prach odhaluje tajemství prvních hvězd

Nejvzdálenější objekt pozorovaný pomocí radioteleskopu ALMA

11.3.2017 | ESO 1708

Astronomové využili radioteleskop ALMA k detekci značného množství prachu ve velmi vzdálené galaxii, kterou pozorujeme tak, jak vypadala krátce po svém vzniku - v období, kdy byl vesmír starý pouze 4 % současného věku. Jedná se o zatím nejvzdálenější galaxii, ve které byl prach úspěšně detekován. Pozorování rovněž přineslo objev kyslíku v dosud největší vzdálenosti. Tyto výsledky poskytují zcela nový pohled na zrod a explozivní zánik prvních hvězd ve vesmíru.

Představa vzdálené galaxie A2744_YD4

Nicolas Laporte (University College London) a mezinárodní tým jeho kolegů využili radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ke sledování objektů s katalogovým označením A2744_YD4, což je nejmladší a nejvzdálenější galaxie, jaká byla dosud pozorována pomocí tohoto zařízení. K jejich překvapení se jim podařilo odhalit, že tato mladinká galaxie obsahuje značné množství mezihvězdného prachu - částic, které vznikly v závěrečném stádiu vývoje hvězd.

Následná pozorování provedená pomocí přístroje X-shooter, který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope), potvrdila enormní vzdálenost sledovaného objektu. Galaxii vidíme tak, jak vypadala, když byl vesmír pouze 600 milionů let starý, tedy v období, kdy vznikaly první hvězdy a galaxie [1].

Čtěte také: Dalekohled VLT osvětluje záhadu kosmického prachu, nová pozorování…

"A2744_YD4 není jen nejvzdálenější galaxií, jakou jsme s pomocí ALMA pozorovali. Objev takového množství prachu dokazuje, že prostor galaxie je již vyplněn materiálem vyvrženým během prvních explozí supernov," říká Nicolas Laporte.

Kosmický prach obsahuje především křemík, uhlík a hliník a vyskytuje se v zrnech o průměru miliontiny centimetru. Chemické prvky v těchto částicích vznikly v nitrech hvězd a jsou rozptýleny do okolního vesmíru v závěrečné fázi jejich vývoje. Nejnápadnější je tento proces při explozi supernovy, kterou zakončují svůj život velmi hmotné hvězdy.

Dnes je tohoto prachu ve vesmíru značné množství a představuje klíčovou složku při vzniku dalších hvězd, planet a komplexních molekul. V počátečních fázích vývoje vesmíru - před zánikem hvězd první generace - ho však bylo pomálu.

Pohled na galaxii A2744_YD4 pomocí ALMA a HST

Zaznamenání na prach bohaté galaxie A2744_YD4 bylo možné pouze díky její geometrické poloze - nachází se z našeho pohledu za hmotnou kupou galaxií Abell 2744 [2]. Díky jevu, který je znám jako gravitační čočka (gravitational lensing), funguje mezilehlá kupa jako kosmický dalekohled, který způsobuje zdánlivé zvětšení obrazu vzdálené galaxie A2744_YD4 asi 1,8krát. Pouze díky tomu se členům vědeckého týmu podařilo nahlédnout takto hluboko do vesmíru.

Pozorování provedená pomocí ALMA odhalila u objektu A2744_YD4 rovněž vyzařování ionizovaného kyslíku. Jedná se o nejvzdálenější a tedy nejranější objekt ve vesmíru, u kterého se kyslík podařilo detekovat. Toto pozorování tak překonalo výsledek dosažený pomocí ALMA v roce 2016.

Detekce prachu v mladém vesmíru poskytuje nové informace o tom, kdy docházelo k prvním explozím supernov a tedy o období, kdy první hvězdy začaly ozařovat dosud temný vesmír. Stanovení okamžiku tohoto ‚kosmického úsvitu' je jedním ze 'svatých grálů' moderní astronomie a je možné jej odvodit na základě sledování výskytu mezihvězdného prachu.

Vědci se domnívají, že galaxie A2744_YD4 obsahuje množství prachu ekvivalentní 6 milionům hmot Slunce, zatímco celková hmotnost galaxie - hmotnost jejích hvězd - je asi 2 miliardy Sluncí. Členové týmu rovněž změřili rychlost hvězdotvorby v A2744_YD4 a zjistili, že probíhá rychlostí asi 20 hmotností Slunce za rok - pro srovnání, v naší galaxii je to pouze 1 hmotnost Slunce za rok [3].

"Taková rychlost není nijak neobvyklá u takto vzdálené galaxie, ale ukazuje, jak rychle se prach v A2744_YD4 vytvořil," vysvětluje Richard Ellis (ESO a University College London), spoluautor práce. "Pozoruhodné je, že k tomu bylo potřeba pouze 200 milionů let - takže tuto galaxii pozorujeme krátce po jejím vzniku."

To znamená, že období významné hvězdotvorby začalo přibližně 200 milionů let před fází vývoje, v jaké galaxii dnes pozorujeme. To přináší pro ALMA mimořádnou příležitost pomoci při studiu období, kdy se v galaxiích zažehly první hvězdy - tedy nejstarší dosud pozorované epochy vývoje vesmíru. Také naše Slunce, planeta Země a samotná existence lidstva je - dnes po 13 miliardách let - produktem první generace hvězd. Studiem jejich formování, života a smrti zkoumáme naše vlastní kořeny.

"S pomocí ALMA jsou naše vyhlídky na proniknutí hlouběji do vesmíru a detailní výzkum podobných galaxií v raných fázích vývoje vesmíru velmi slibné," doplňuje Richard Ellis.

A Nicolas Laporte ještě dodává: "Další měření tohoto typu nabízejí vzrušující vyhlídky na sledování rané hvězdotvorby a produkce těžších prvků v ještě starším období vývoje vesmíru."

Poznámky

[1] Čas odpovídá rudému posuvu z=8.38 a tedy období reionizace.

[2] Abell 2744 je hmotná kupa galaxií nacházející se ve vzdálenosti 3,5 miliardy světelných let (rudý posuv z=0,308), u které se předpokládá, že vznikla následkem spojení čtyř menších galaktických kup. Přezdívá se jí Pandořina kupa (Pandora's Cluster), a to kvůli řadě podivných jevů, které se odehrály právě následkem mohutné kolize před asi 350 miliony let. Galaxie však tvoří pouze asi 5 % hmoty kupy. Temná hmota tvoří 57 % a poskytuje tak dostatečné gravitační působení k zakřivení paprsků a zvětšení obrazu vzdálenějších galaxií. Předpokládá se, že zbylých asi 20 % hmoty v kupě je ve formě horkého plynu.

[3] To znamená, že celková hmotnost hvězd vytvořených v galaxii během jednoho roku je ekvivalentní dvacetinásobku hmotnosti Slunce.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku "Dust in the Reionization Era: ALMA Observations of a z =8.38 Gravitationally-Lensed Galaxy" autorů Laporte a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Astrophysical Journal Letters.

Složení týmu: N. Laporte (University College London, UK), R. S. Ellis (University College London, UK; ESO, Garching, Německo), F. Boone (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Toulouse, Francie), F. E. Bauer (Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile), D. Quénard (Queen Mary University of London, London, UK), G. Roberts-Borsani (University College London, UK), R. Pelló (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Toulouse, Francie), I. Pérez-Fournon (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Španělsko; Universidad de La Laguna, Tenerife, Španělsko) a A. Streblyanska (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Španělsko; Universidad de La Laguna, Tenerife, Španělsko).

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan) a NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji.

Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy - VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane "největším okem hledícím do vesmíru".

Odkazy

Kontakty

Viktor Votruba
národní kontakt
Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Nicolas Laporte
University College London
United Kingdom
Tel.: +44 2 035 495 802
Mobil: +44 7452 807 591
Email: n.laporte@ucl.ac.uk

Richard Ellis
ESO
Garching bei München, Germany
Tel.: +44 7885 403334
Mobil: +49 151 629 56829
Email: rellis@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Další související články:

+ Stephanův kvintet, astronomická fotografie dne
+ Galaktický zabiják. Dvojice interagujících galaxií NGC 1316 a NGC 1317
+ Dalekohledy ESO přispěly ke vzniku nejlepší prostorové mapy centrální výduti Galaxie
+ NGC 1637, krásná spirála ozdobená slábnoucí supernovou
+ Obzvláště nesourodý pár, dva různé oblaky plynu v nedaleké galaxii
+ Mladé, horké a modré…, stálice hvězdokupy NGC 2547
+ Trpasličí galaxie NGC 5477
+ Podzimní hvězdná obloha
+ Kosmický teleskop Spitzer je opět v provozu
+ Barnard 86, kaňka na zářící hvězdné obloze
+ IC 2177 mlhovina Racek aneb na křídlech racka
+ Směsice exotických hvězd, nový snímek hvězdokupy 47 Tucanae dalekohledem VISTA
+ Barevný vesmír - neuvěřitelné fotografie z vesmíru
+ Obrazy z vesmíru, mlhovina M 42 v Orionu
+ Prachové pásy reflexní mlhoviny M 78 v novém světle
+ Hvězda s chvostem, neočekávaný objev
+ Barnard 86, kaňka na zářící hvězdné obloze
+ IC 2177 mlhovina Racek aneb na křídlech racka
+ Nejtěžší známá hvězda ve vesmíru
Reklama
Na Trekingu dále naleznete
Naše rozhledny Skalní města
Naše vrcholy Vodopády
Ledovcová jezera Sedla a doliny
Jeskyně Památky
České hrady Slovenské hrady
Geomorfologie (ČR) Geomorfologie (SK)
Nejvyšší hory (SK) Nejvyšší hory (ČR)
Nejvyšší vrcholy Orografické členění
Karpaty Alpy
Reklama
Témata našich článků…
Venuše Velký Blaník Petrova bouda Hrad Divín Beckov Prašivá Švýcárna Macocha Supernova Černá díra Ježek Heukuppe Blansek Gluony Velikonoce Saturn Bouzov Duben, počasí Opruzeniny Piony Fotoaparáty Svatobor
Reklama
Vyhledat ubytování podle pohoří

1. Beskydy, ubytování a horské chaty v Beskydech
2. Javorníky, ubytování a horské chaty v Javorníkách
3. Jeseníky, ubytování a horské chaty v Jeseníkách
4. Jizerské hory, ubytování a chaty v Jizerských horách
5. Krkonoše, ubytování a horské boudy v Krkonoších
6. Orlické hory, ubytování a chaty v Orlických horách
7. Šumava, ubytování a horské chaty na Šumavě
CZ / SK
1. Malá Fatra, ubytování a horské chaty na Malé Fatře
2. Nízké Tatry, ubytování a chaty v Nízkých Tatrách
3. Oravské Beskydy, ubytování a chaty na Oravě
4. Roháče, ubytování a chaty v Západních Tatrách
5. Slovenský ráj, ubytování a chaty ve Slovenském ráji
6. Velká Fatra, horské chaty a útulny na Velké Fatře
7. Vysoké Tatry, ubytování a chaty ve Vysokých Tatrách
Regiony
Beskydy | Bílé Karpaty | Blatenská pahorkatina | Brdy | Broumovská vrchovina | Česká Kanada | České středohoří | České Švýcarsko | Český les | Český ráj | Děčínská vrchovina | Doupovské hory | Drahanská vrchovina | Džbán | Hanušovická vrchovina | Hornosvratecká vrchovina | Hostýnské vrchy | Chřiby | Javorníky | Jeseníky | Ještědsko-kozákovský hřbet | Jevišovická pahorkatina | Jizerské hory | Králický Sněžník | Krkonoše | Krušné hory | Křemešnická vrchovina | Křivoklátská vrchovina | Litenčická pahorkatina | Lužické hory | Nízký Jeseník | Novohradské hory | Orlické hory | Pálava | Podbeskydská pahorkatina | Podyjí | Rakovnická pahorkatina | Ralsko | Rychlebské hory | Slavkovský les | Slezské Beskydy | Smrčiny | Svitavská pahorkatina | Šluknovská pahorkatina | Šumava | Švihovská vrchovina | Vizovická vrchovina | Vlašimská pahorkatina | Vsetínské vrchy | Východolabská tabule | Zábřežská vrchovina | Zlatohorská vrchovina | Ždánický les | Železné hory | Žulovská pahorkatina | Belianské Tatry | Branisko | Bukovské vrchy | Burda | Cerová vrchovina | Čergov | Čierna hora | Chočské vrchy | Kremnické vrchy | Krupinská planina | Kysucké Beskydy | Laborecká vrchovina | Levočské vrchy | Ľubovnianska vrchovina | Malá Fatra | Malé Karpaty | Muránska planina | Myjavská pahorkatina | Nízké Tatry | Ondavská vrchovina | Oravská Magura | Oravské Beskydy | Ostrôžky | Pieniny | Podunajská pahorkatina | Pohronský Inovec | Polana | Považský Inovec | Revúcka vrchovina | Roháče | Slanské vrchy | Slovenský kras | Slovenský ráj | Spišská Magura | Beskydy | Stolické vrchy | Strážovské vrchy | Starohorské vrchy | Šarišská vrchovina | Štiavnické vrchy | Tribeč | Velká Fatra | Veporské vrchy | Vihorlat | Volovské vrchy | Vtáčnik | Vysoké Tatry | Východoslovenská rovina | Zemplínské vrchy | Žiar
Reklama
Reklama
Vybíráme z obsahu…
1. Hrady Nový hrad (Furchtenberk), utajený hrad nad řekou Morava v Hanušovické vrchovině
2. Přírodní zajímavosti Soos, rezervace a rašeliniště u Františkových Lázní
3. Naše vrcholy Mužské kameny, hora a skalní útvary v Krkonoších
4. Rozhledny Tyršova rozhledna neboli rozhledna Rozálka, Žamberk
5. Vesmír Neutronová hvězda: Miniaturní hvězda a nebo extrémní atomové jádro?
6. Horské chaty Severomoravská chata: Hanušovická vrchovina, levné ubytování na horách
7. Moravské hrady Helfštýn: Hrad, který byl založen loupeživým rytířem
Služby Horská seznamka Outdoor bazar Ztráty a nálezy Archiv článků Spolupracujeme Počasí Satelitní snímky Fotogalerie Turistická mapa Kalendář turistických akcí Treky České hory Slovenské hory Alpy Karpattreky Rumunské hory Ukrajinské Karpaty Asijské hory Severské země Turistika s dětmi Balkánské a evropské hory Ubytování Horské chaty, české hory Slovenské chaty Penziony, hotely Ubytování online Alpské chaty České kempy Slovenské kempy Chorvatské kempy Kempy, Slovinsko Ukrajina, Rumunské hory Výlety Skalní města a skály Naše vrcholy Rozhledny České hrady Slovenské hrady Jeskyně Vodopády Sedla a doliny Členění Slovenska Geomorfologické členění ČR Výlety Přehled našich pohoří Sopky v ČR Karpaty Alpy Ledovcová jezera Památky a zámky Větrné mlýny Čedičové varhany Viklany Bludné (eratické) balvany Ostatní Cestování, cestopisy Horolezectví Cykloturistika Snow Soutěže Příroda, fauna a flóra Vesmír, astronomie E-shop Testujeme Outdoor vybavení, poradna
TOPlist