Zahlavi

Jak vědci pozorují galaktické medúzy

11. 11. 2019

Tým mezinárodních autorů pod vedením vědců z Astronomického ústavu AV ČR a Velké výzkumné infrastruktury EU-ARC.CZ publikoval výsledky pozorování chladného molekulárního plynu v galaxii. K pozorování použil největší astronomický přístroj současnosti, milimetrový interferometr ALMA v Chile. Článek přinesl prestižní časopis The Astrophysical Journal ve svém říjnovém čísle.

Vývoj galaxií a historie tvorby hvězd v galaxiích jsou jednou z klíčových oblastí moderní astronomie. V hustých oblastech galaktických kup na galaxie působí řada efektů, které ovlivňují jejich vývoj a mohou způsobit až změnu jejich vzezření (tzv. morfologického typu). Jedním z nich je působení dynamického tlaku okolního plazmatu na plyn uvnitř galaxií. V důsledku vysokých orbitálních rychlostí galaxií, které dosahují až několika tisíc kilometrů za sekundu, dokáže tento dynamický tlak odtrhnout z galaxií podstatnou část jejich mezihvězdného plynu.

Mezihvězdný plyn

Jelikož mezihvězdný plyn a zejména jeho chladná molekulární složka jsou základním stavebním prostředím pro tvorbu nových hvězd, může jejich odstranění z galaxie vést k zastavení tvorby hvězd v postižených galaxiích a k jejich následné přeměně v pasivní typy galaxií. Zároveň tímto způsobem vznikají úchvatné „ohony“ odstraněného materiálu, které se táhnou od galaxií do velkých vzdáleností v mezigalaktickém prostoru. Kvůli jejich vzhledu se těmto galaxiím říká galaktické medúzy. V ohonech galaktických medúz se vytváří složitý mix plynných komponent s různými hustotami a teplotami, který navíc reaguje s okolním horkým mezigalaktickým plazmatem. Galaktické medúzy lze pozorovat v různých oborech vlnových délek.

galakmeduza

Galaktická medúza ESO137-001 na obrázku složeném z pozorování vesmírného dalekohledu HST (pozadí), dalekohledu VLT (zelená), observatoře ALMA (červená) a rentgenové družice Chandra (kontury). Vyšlo v Astrophysical Journal

Článek prezentuje výsledky pozorování galaxie ESO137-001 v kupě galaxií v souhvězdí Pravítka na jižní obloze. Observatoř ALMA v projektu vedeném Pavlem Jáchymem z Astronomického ústavu AV ČR poprvé zmapovala rozložení chladného molekulárního plynu v galaktické medúze. Pozorování v extrémně dlouhém ohonu galaxie ESO 137-001 objevila velké množství chladného molekulárního plynu, který se nachází převážně v kompaktních oblastech. V nich také může docházet ke zrodu nových hvězd, ve velmi neobvyklých podmínkách vně samotné galaxie. Pozorování ALMA v kombinaci s pozorováním pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu (HST), rentgenové družice Chandra a dalekohledu VLT (Very Large Telescope) v Chile poskytují nejúplnější snímek galaktické medúzy (viz obrázek).

Práce v časopise The Astrophysical Journal zkoumá strukturu a kinematiku chladného molekulárního plynu, fyzikální procesy jeho vzniku v ohonu galaxie, vzájemný vztah různých složek plynu a oblastí s tvorbou hvězd, stejně jako modeluje strukturu oblastí, ve kterých se tvoří nové hvězdy. Data z observatoře ALMA byla zpracována ve Velké výzkumné infrastruktuře EU-ARC.CZ, která sídlí v Astronomickém ústavu AV ČR. Výsledky pozorování byly publikovány jako Obrázek týdne Evropské jižní observatoře (European Southern Observatory) pod názvem
ALMA explores a Cosmic Jellyfish.

Originální článek v The Astrophysical Journal v originále najdete zde.

Na titulním obrázku antény observatoře ALMA na náhorní plošině Chajnantor v nadmořské výšce 5000 m v chilských Andách

Připravil: Pavel Jáchym, Astronomický ústav AV ČR ve spolupráci s Alicí Horáčkovou, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto titulní obrázek: ESO/C.Malin


 

Matematika, fyzika a informatika

Vědecká pracoviště

Fyzikální výzkum pokrývá široké spektrum problémů, od základních složek hmoty a fundamentálních přírodních zákonů, zahrnující i zpracování dat z velkých urychlovačů, až po fyziku plazmatu při vysokých tlacích a teplotách, fyziku pevných látek, nelineární optiku a jadernou fyziku nízkých a středních energií. Astrofyzikální výzkum se soustřeďuje na výzkum Slunce – především erupcí, na dynamiku těles slunečního systému a na vznik hvězd a galaxií. V matematice a informatice se studují jak vysoce abstraktní disciplíny jako logika a topologie, tak i statistické metody a diferenciální rovnice a jejich numerická řešení. Přitom i čistě teoretické výzkumy v oblastech, jakou jsou např. neuronové sítě, optimalizace a numerické modelování, bývají často motivovány konkrétními problémy nejen v přírodních vědách. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 1600 zaměstnanci, z nichž je asi 630 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce