Terzan 5, vzácný artefakt z počátků existence naší Galaxie (Mléčné dráhy)

Neobvyklá hvězdokupa Terzan 5

Mezinárodnímu týmu astronomů se s pomocí dalekohledu ESO/VLT a dalších teleskopů podařilo objevit vzácný historický artefakt - skupinu různě starých hvězd z rané fáze vývoje Galaxie. Systém připomíná svým vzhledem kulovou hvězdokupu, ale od všech ostatních objektů tohoto typu se liší. Tento objekt obsahuje hvězdy podobající se nejstarším stálicím Galaxie a mohl by tak představovat chybějící článek v našem chápání její historie i současnosti.

Hvězdokupa Terzan 5 leží asi 19 tisíc světelných let od Slunce směrem ke středu Galaxie a na obloze se nachází v souhvězdí Střelce (Sagittarius). Od svého objevu byla po více než 40 let považována za kulovou hvězdokupu. Nyní se však mezinárodnímu týmu astronomů pod italským vedením podařilo odhalit, že Terzan 5 se od všech známých kulových hvězdokup odlišuje.

Členové týmu využili jednak data získaná pomocí přístroje MAD (Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator) [1], který je instalován na dalekohledu VLT (Very Large Telescope), a také pozorování pořízená řadou dalších pozemních i kosmických teleskopů [2]. Nalezli spolehlivé důkazy, že hvězdokupa Terzan 5 obsahuje dvě rozdílné skupiny hvězd lišící se nejen chemickým složením, ale také stářím - je mezi nimi věkový rozdíl asi 7 miliard let [3].

Čtěte také: Temná stránka kulových hvězdokup, pomocí dalekohledu VLT…

Takto rozdílné stáří dvou populací hvězd naznačuje, že proces formování nových stálic ve hvězdokupě Terzan 5 neprobíhal průběžně, ale naopak mu dominovaly dvě časově oddělené epizody explozivní hvězdotvorby. "To vyžaduje, aby předchůdce hvězdokupy Terzan 5 obsahoval značné množství plynu pro tvorbu druhé generace hvězd. Musel být také poměrně hmotný, přinejmenším na úrovni 100 milionů hmotností Slunce," vysvětluje spoluautor práce Davide Massari (INAF, Itálie a University of Groningen, Nizozemí).

Neobvyklé vlastnosti hvězdokupy Terzan 5 z ní dělají ideálního kandidáta na živoucí fosilii z raných fází vývoje Galaxie. Současné teorie formování Galaxie předpokládají, že vzájemná interakce prvních mohutných shluků plynu a hvězd, které se přitom spojily a zanikly, dala vzniknout primordiální galaktické výduti (na hvězdy bohatá centrální oblast Galaxie).

"Domníváme se, že některé pozůstatky těchto na plyn bohatých shluků by mohly relativně nedotčené přetrvat a ukryté v nitru Galaxie existovat až dodnes," vysvětluje vedoucí autor práce Francesco Ferraro (University of Bologna, Itálie). "Takové galaktické fosilie astronomům umožňují zrekonstruovat důležitý úsek historie naši Galaxie."

Vlastnosti Terzan 5 jsou sice neobvyklé ve srovnání s kulovými hvězdokupami, ale připomínají hvězdnou populaci, kterou nacházíme v galaktické výduti. Tato podobnost by nasvědčovala tomu, že Terzan 5 je ve skutečnosti reliktem galaktického vývoje, který představuje jeden z nejranějších stavebních bloků Galaxie.

Tuto domněnku potvrzuje i odhadovaná původní hmotnost hvězdokupy Terzan 5, potřebná k vytvoření dvou hvězdných populací. Je totiž v souladu s očekávanou hmotností mohutných shluků, o kterých se předpokládá, že v průběhu utváření Galaxie asi před 12 miliardami lety daly vzniknout galaktické výduti. Hvězdokupě Terzan 5 se však nějakým způsobem podařilo přežít miliardy let a zůstala zachována jako pozůstatek vzdálené minulosti Galaxie.

"Terzan 5 některými vlastnostmi připomíná dokonce obří shluky, které pozorujeme u vzdálených galaxií s probíhajícím formováním hvězd, což naznačuje, že podobné vývojové procesy probíhaly v období formování galaxií jak v lokálním, tak ve vzdáleném vesmíru," doplňuje Francesco Ferraro.

Objev tak nabízí možnost lépe pochopit utváření Galaxie. "Terzan 5 by mohla představovat spojení mezi blízkým a vzdáleným vesmírem. Mohla by být živoucím svědkem procesů vzniku výduti naší Galaxie," vysvětluje Francesco Ferraro ve svém komentáři k důležitosti objevu. Výzkum pro astronomy představuje možnou cestu k odhalení tajemství vzniku Galaxie a nabízí dosud nevídaný pohled na komplikovanou historii jejího vývoje.

Poznámky

[1] Přístroj MAD (Multi-Conjugate Adaptive Optics Demonstrator) je prototypem systému multi-konjugované adaptivní optiky, jehož cílem je demonstrovat proveditelnost různých rekonstrukčních technik pro MCAO v rámci koncepce teleskopu E-ELT a druhé generace přístrojů pro dalekohled VLT.

[2] Vědci rovněž využili data získaná pomocí kamery WFC3 (Wide Field Camera 3), která je instalována na kosmickém teleskopu HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope), a NIRC2 (Near-Infrared Camera, druhé generace) na dalekohledu Keck (W. M. Keck Observatory).

[3] Dvě detekované populace hvězd mají stáří 12 miliard let a 4,5 miliardy let.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku "The age of the young bulge-like population in the stellar system Terzan 5: linking the Galactic bulge to the high-z Universe" autorů F. R. Ferraro a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Astrophysical Journal.

Složení týmu: F. R. Ferraro (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Itálie, D. Massari (INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Itálie & Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Nizozemí), E. Dalessandro (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Itálie; INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Itálie), B. Lanzoni (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Itálie), L. Origlia (INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna, Itálie; Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Nizozemí), R. M. Rich (Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, USA) a A. Mucciarelli (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Itálie).

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

• vědecký článek
• tisková zpráva HST
• snímky dalekohledu VLT

Kontakty

Viktor Votruba
národní kontakt
Astronomický ústav AV , 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

Francesco Ferraro
Universita degli Studi di Bologna
Bologna, Italy
Tel.: +39 051 20 9 5774
Email: francesco.ferraro3@unibo.it

Davide Massari
INAF - Osservatorio Astronomico di Bologna
Bologna, Italy
Tel.: +51 2095318
Email: davide.massari@oabo.inaf.it

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: