Po dlhých rokoch výskumu sa konečne podarilo zistiť, ako presne sa rodia veľmi slabo viditeľné trpasličie galaxie. Až doposiaľ totiž nebolo zrejmé, prečo sa niektoré z týchto trpaslíkov rozťahujú na veľké vzdialenosti, ako vznikajú a či je ich halo temnej hmoty niečím špeciálne. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Nie je trpaslík ako trpaslík

Ako píše MIT na svojom webe, podľa definície sú trpasličie galaxie malé galaxie zložené „iba“ z niekoľkých miliárd hviezd. Medzi trpaslíkmi sa však nachádzajú aj obri, ktorých vzhľadom na počet hviezd síce zaraďujeme do kategórie trpasličích galaxií, ale svojou veľkosťou sa vyrovnajú aj galaxiám ako je Mliečna dráha.

Vľavo: Jedna z UDG analyzovaných v štúdii, Vpravo: Galaxia UDG DF2, ktorá je takmer priehľadná. ESA/Hubble

Tieto galaxie poznáme pod názvom ultra-difízne galaxie (UDG) a vzhľadom na to, že ide o trpasličie galaxie, ktorých hviezdy sú roztiahnuté po veľmi veľkej oblasti, majú len extrémne malý povrchový jas. Ich jas je dokonca natoľko malý, že ich sotva dokážeme detegovať, upozorňuje portál SciTechDaily.

Práve galaxiami UDG, presnejšie „vyhasnutými“ galaxiami UDG sa zaoberala nová štúdia publikovaná v žurnále Nature Astronomy, v ktorej sa autorom podarilo dospieť k naozaj nečakaným záverom. Tie sú v rozpore našim modelom o formovaní týchto galaxií.

„Vyhasnutá“ ultra-difúzna galaxia je vzácny typ trpasličej galaxie, ktorá prestala vo svojich útrobách tvoriť hviezdy. Astronómovia podieľajúci sa na novom výskume však prostredníctvom svojich simulácií identifikovali niekoľko takýchto systémov a zistili, že tieto galaxie sa nenachádzajú v klastroch, ale v obrovskej „prázdnote“. „Prázdnotou“ sa v astronómii označuje obrovský prázdny región medzi veľkými astronomickými štruktúrami.

Niečo tu nesedí

Práve toto zistenie je v rozpore s našimi najlepšími predpokladmi, ako by takéto galaxie vedeli vznikať. Ďalšie pozorovania a simulácie odhalili, že „vyhasnuté“ UDG majú pôvod na tzv. orbite „backsplash“, teda ďaleko za okrajmi hostiteľskej galaxie.

„Backsplash“ galaxie sú astronomické objekty, ktoré sa v súčasnosti javia ako izolované galaxie, ale v minulosti boli satelitom (satelitná galaxia vplyvom gravitačnej príťažlivosti obieha okolo väčšej galaxie) hmotnejšieho systému, vysvetľuje spoluautorka štúdie Laura Sales.

„Izolované a satelitné galaxie majú rôzne vlastnosti, pretože fyzika stojaca za ich vývojom je úplne rozdielna,“ cituje portál SciTechDail astronómku Lauru Sales. „Tieto backsplash galaxie sú zaujímavé, pretože majú rovnaké vlastnosti ako populácia satelitov v systéme, do ktorého kedysi patrili, hoci sú dnes od neho izolované,“ dodáva.

Vedci pri výskume využili simuláciu s názvom TNG50, ktorá v tomto prípade fungovala tak trochu ako stroj času a pomohla autorom vrátiť sa do minulosti pozorovať evolúciu týchto trpasličích systémov.

Ukázalo sa, že „vyhasnuté“ UDG  začali vznikať v halách temnej hmoty s neobvykle vysokým momentom hybnosti, čo mohlo roztiahnuť tieto galaxie na veľkú vzdialenosť. Tieto UDG sa ďalej vyvíjali v galaktickom klastri ako väčšina ďalších známych UDG, avšak vplyvom rôznych interakcií boli vyvrhnuté do prázdnoty na oveľa eliptickejšie dráhy.

Toto vyvrhnutie do prázdnoty spôsobilo ich „backplash“ orbitu, ale taktiež viedlo k strate plynu potrebného na vytváranie hviezd, takže galaxie zostali „vyhasnuté“, a teda neschopné generovať nové hviezdy.

Výskum tiež naznačil, že „vyhasnuté“ UDG môžu tvoriť až 25 % z celkovej populácie UDG, čo znamená, že ich výskyt je oveľa bežnejší ako sa predpokladá. Treba však pripomenúť, že išlo o identifikáciu, respektíve skôr predpoklad existencie galaxií prostredníctvom simulácií, takže je ešte potrebné ich vo vesmíre skutočne vyhľadať.

Keďže výskum pomohol lepšie pochopiť proces formovania týchto galaxií, astronómovia z celého sveta môžu využiť tieto výsledky na vyladenie teleskopov, aby identifikovali oveľa viac týchto izolovaných UDG.