Najvzdialenejšie hviezdy Mliečnej cesty

Počas posledného desaťročia viaceré skupiny astronómov identifikovali veľmi svietivé hviezdy vo vzdialenosti viac než 300 000 svetelných rokov od Zeme. Ako sa tieto hviezdy mohli dostať tak ďaleko?

Umelecký obrázok znázorňujúci slapové chvosty z hviezd (biela farba) unikajúce z trpasličej galaxie Sagittarius (oranžová), ktorá obieha okolo Mliečnej cesty. Jasný žltý kruh vpravo od jadra Mliečnej cesty je naše Slnko (nie je však zakreslené v mierke). Galaxia Sagittarius je na opačnej strane od jadra Galaxie než my, ale môžeme vidieť jej slapové chvosty z hviezd rozprestierajúce sa po oblohe a ovínajúce našu Galaxiu. Ilustrácia Amanda Smithová/University of Cambridge

Šťastlivcom, čo objavil niekoľko takýchto najvzdialenejších hviezd – chladných červených obrov, ktoré sú vzdialené takmer 900 000 svetelných rokov a ešte vždy sú gravitačne viazané k našej Galaxii, sa stal John Bochanski (Rider University, Lawrenceville, New Jersey, USA).

Najpravdepodobnejší scenár

Pripomeňme si, že disk našej Galaxie má priemer len 100 000 svetelných rokov. Halo z tmavej hmoty sa však okolo Galaxie rozprestiera až desaťnásobne ďalej, t. j. asi do jedného milióna svetelných rokov. Keď Bochanského tím publikoval svoje objavy po prvý raz, jeho členovia rozmýšľali o tom, ako sa tie hviezdy mohli dostať tak ďaleko. Možno ich vymrštila gravitačná interakcia z disku Mliečnej cesty, možno to boli najjasnejší členovia nejakej málo svietivej trpasličej galaxie, alebo by to dokonca mohli byť zvyšky dávno zabudnutej galaxie roztrhanej gravitáciou Mliečnej cesty. Vo výsledkoch svojej práce publikovanej v známom časopise Astrophysical Journal Marion Dierickxová a Avi Loeb (Harvardova univerzita, Cambridge, Massachusetts, USA) argumentujú, že práve tento posledný scenár sa zdá najpravdepodobnejší.

Trpasličia galaxia Sagittarius

Niektoré z týchto hviezd sú pravdepodobne členovia bývalej trpasličej galaxie Sagittarius. Galaxia Sagittarius (po slov. Strelec – podľa súhvezdia, do ktorého sa premieta jej zvyšok) je najlepšie preštudovaný zvyšok trpasličej galaxie v našej Mliečnej ceste. Táto maličká galaxia prechádza na svojej dráhe neďaleko Mliečnej cesty a vždy, keď prechádza v jej blízkosti, stráca nejaké svoje hviezdy. Prúdy hviezd krúžia potom okolo našej Galaxie po majestátnych krivkách križujúc pritom veľkú časť oblohy. Steve Majewski so spolupracovníkmi po prvý raz zmapoval zvyšky galaxií, pričom použil chladné červené obry identifikované v prehliadke oblohy známej ako 2MASS. Ďalšie pozorovania v rámci projektu Sloan Digital Sky Survey spresnili polohy, vzdialenosti a rýchlosti týchto hviezd. S pomocou týchto nových máp potom Dierickxová a Loeb pretočili virtuálne počítačové hodinky o osem miliárd rokov dozadu do obdobia, keď galaxia Sagittarius po prvý raz začala gravitačne interagovať s Mliečnou cestou.

Ilustrácia demonštrujúca, aká malá by vyzerala Mliečna cesta pri pohľade od hviezdy ULAS J0744+25 – červeného obra vzdialeného 775 000 svetelných rokov. Foto SOHO (ESA & NASA)/John Bochanski (Haverford College)/Jackie Faherty (AMNH and Carnegie Institute’s Department of Terrestrial Magnetism).

Očakávanie ďalších objavov

Potom pri počítačovej simulácii menili začiatočnú rýchlosť a smer pohybu trpasličej galaxie. Začiatočná rýchlosť a uhol priblíženia majú veľký vplyv na dráhu trpasličej galaxie, podobne ako rýchlosť a uhol odpálenia rakety ovplyvnia jej dráhu, vysvetľuje Loeb. Potom nechali bežať simuláciu ďalej a porovnávali svoje výsledky s 11 najvzdialenejšími hviezdami identifikovanými v Mliečnej ceste. Päť z týchto hviezd malo presne také polohy, rýchlosti a vzdialenosti, aké sa očakávali pre členov galaxie Sagittarius vo veľmi veľkých vzdialenostiach. Zvyšných šesť hviezd by mohli byť členovia inej predtým existujúcej trpasličej galaxie, ale to je menej isté.Viac votrelcov z galaxie Sagittarius ešte určite čaká tam vonku na to, až ich objavíme, hovorí Dierickxová. Tieto výskumy potvrdzujú existenciu hviezd vo veľkých vzdialenostiach a dávajú pozorovateľom do rúk mapy, aby našli ďalšie.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 8/2017.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

Komentáre