Tisková zpráva

Kosmická pavučina: astronomové mapují divoký vznik hvězd v mlhovině Tarantule

15. června 2022

Nová pozorování získaná radioteleskopem ALMA astronomům umožnila odhalit komplexní struktury v mlhovině Tarantule – v oblasti s probíhající tvorbou hvězd známé také pod označením 30 Doradus. Záběr s vysokým rozlišením, který dnes zveřejnila Evropská jižní observatoř a který obsahuje tato nová data, zachycuje mlhovinu Tarantule ve zcela novém světle. Jemné struktury oblaků plynu odhalují procesy, kterými hmotné hvězdy utvářejí tuto oblast.

"Pozorované fragmenty mohou být pozůstatkem kdysi mohutných oblaků, které byly roztrhány enormní energií uvolňovanou mladými hmotnými hvězdami při procesu který označujeme zpětná vazba," říká profesor Tony Wong (University of Illinois v Urbana-Champaign, USA), vedoucí výzkumu oblasti 30 Doradus jehož výsledky byly představeny na setkání Americké astronomické společnosti (American Astronomical Society, AAS) a zároveň zveřejněny ve vědeckém časopise Astrophysical Journal. Astronomové se původně domnívali, že plyn v podobných oblastech je příliš řídký a rozptýlený turbulentní zpětnou vazbou na to, aby mohlo dojít k jeho gravitačnímu shlukování a tvorbě dalších nových hvězd. Nová data však odhalují mnohem hustší vlákna tvořená plynem, ve kterých je role gravitace stále klíčová. „Naše výsledky naznačují, že i za přítomnosti velmi silné zpětné vazby může mít gravitace silný vliv na chování plynu a zajistit pokračování procesů vedoucích k formování hvězd,“ upozorňuje Tony Wong. 

Mlhovina Tarantule se nachází ve Velkém Magellanově oblaku, malé satelitní galaxii naší Galaxie (Mléčné dráhy). Jedná se o jednou z nejjasnějších a nejaktivnějších oblastí s probíhající tvorbou hvězd v našem kosmickém sousedství, která leží asi 170 tisíc světelných let on nás. V jejím srdci nacházíme jedny z nejhmotnějších známých hvězd – některé z nich převyšují svou hmotností Slunce více než 150krát. Díky tomu je tato oblast ideální laboratoří pro studium procesů, které vedou k hroucení oblaků plynu vlivem gravitace a vzniku nových hvězd. 

"Oblast 30 Doradus je jedinečná, protože je dostatečně blízko na to, abychom zde mohli podrobně studovat, jak se hvězdy tvoří. Navíc se svými vlastnosti podobá útvarům, které pozorujeme ve i velmi vzdálených galaxiích, v době kdy byl vesmír ještě mladý,“ upozorňuje Guido De Marchi, vědecký pracovník Evropské kosmické agentury ESA a spoluautor článku prezentujícího výsledky výzkumu. „Díky oblasti 30 Doradus můžeme studovat, jak se hvězdy tvořily před 10 miliardami let, tedy v době, kdy se zrodila většina hvězd." 

I když se většina starších studií mlhoviny Tarantule soustředila na její střed, astronomové dlouho vědí, že k mohutné tvorbě hvězd dochází i v jiných částech. Aby lépe porozuměli tomuto procesu, provedli vědci pozorování s vysokým rozlišením, která pokrývají velkou část mlhoviny. Pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) měřili záření produkované molekulami oxidu uhelnatého. To jim umožnilo jednak zmapovat velká, studená oblaka plynu, která se gravitačně hroutí a dávají vzniknout novým hvězdám, a za druhé zkoumat, jak se tyto struktury mění pod náporem ohromného množství energie produkovaného mladými hvězdami. 

"Očekávali jsme, že části oblaku ležící nejblíže mladým hmotným hvězdám budou vykazovat nejviditelnější známky dominantního působení zpětné vazby nad gravitací," vysvětluje Tony Wong. "Namísto toho jsme zjistili, že gravitace je stále důležitá i v oblastech vystavených zpětné vazbě – alespoň v případě dostatečně hustých částí oblaku." v

Na zveřejněném snímku jsou nová data pořízená radioteleskopem ALMA proložena na pozadí staršího infračerveného záběru stejné oblasti získaného dalekohledy VLT (Very Large Telescope) a  VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy). Lze na něm spatřit zřetelnou strukturu oblaků plynu připomínající pavučinu, která dala mlhovině jméno. Nová data z ALMA jsou zobrazena v podobě červenožlutých pásů: jedná se o velmi studený a hustý plyn, z něhož by jednoho dne mohli začít vznikat další nové hvězdy.  

Provedený výzkum přináší podrobné informace o tom, jak gravitace ovlivňuje vývoj oblasti s probíhající tvorbou hvězd v mlhovině Tarantule. Práce však zdaleka není u konce. „S tímto unikátním souborem dat se toho dá udělat ještě velmi mnoho. Zveřejnili jsme ho proto, abychom povzbudili další výzkumníky k dalším analýzám," dodává Tony Wong. 

Další informace

Výzkum byl představen na 240. setkání Americké astronomické společnosti (American Astronomical Society, AAS) při tiskové konferenci s názvem "Stars, Their Environments & Their Planets”, která se uskutečnila ve středu 15. června. Záznam konference je k dispozici na AAS Press Office YouTube channel: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice. 

Výzkum byl rovněž prezentování v článku „The 30 Doradus Molecular Cloud at 0.4 Parsec Resolution with ALMA: Physical Properties and the Boundedness of CO Emitting Structures” (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac723a), který byl publikován v časopise Astrophysical Journal.

Složení týmu: T. Wong (Astronomy Department, University of Illinois, USA [Illinois]), L. Oudshoorn (Leiden Observatory, Leiden University, Nizozemí [Leiden]), E. Sofovich (Illinois), A. Green (Illinois), C. Shah (Illinois), R. Indebetouw (Department of Astronomy, University of Virginia, USA a National Radio Astronomy Observatory, USA [NRAO]), M. Meixner (SOFIA-USRA, NASA Ames Research Center, USA), A. Hacar (Department of Astrophysics, University of Vienna, Rakousko), O. Nayak (Space Telescope Science Institute, USA [STSci]), K. Tokuda (Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Sciences, Kyushu University, Japonsko a National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences, Japonsko a Department of Physics, Graduate School of Science, Osaka Metropolitan University, Japonsko [Osaka]), A. D. Bolatto (Department of Astronomy and Joint Space Science Institute, University of Maryland, USA a NRAO Visiting Astronomer), M. Chevance (Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Německo), G. De Marchi (European Space Research and Technology Centre, Nizozemí), Y. Fukui (Department of Physics, Nagoya University, Japan), A. S. Hirschauer (STSci), K. E. Jameson (CSIRO, Space and Astronomy, Austrálie), V. Kalari (International Gemini Observatory, NSF’s NOIRLab, Chile), V. Lebouteiller (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Francie), L. W. Looney (Illinois), S. C. Madden (Departement d’Astrophysique AIM/CEA Saclay, Francie), Toshikazu Onishi (Osaka), J. Roman-Duval (STSci), M. Rubio (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Chile) a A. G. G. M. Tielens (Department of Astronomy, University of Maryland, USA a Leiden).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ku prospěchu všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření fascinace astronomií. Podporujeme mezinárodní spolupráci v astronomii. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji tvoří 16 členských států – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojice strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálie. Ústředí ESO, návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází v blízkosti Mnichova v Německu, zatímco chilská poušť Atacama, úžasné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři observatoře: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na hoře Paranal jsou to dalekohled VLT (Very Large Telescope) a interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), stejně jako dva přehlídkové teleskopy – VISTA pracující v infračervené oblasti a VST (VLT Survey Telescope) pro viditelné světlo. Na Observatoři Paranal bude ESO také hostit a provozovat pole teleskopů CTAS (Cherenkov Telesope Array South) pro detekci Čerenkovova záření v atmosféře - největší a nejcitlivější observatoř gama záření na světě. Společně s mezinárodními partnery provozuje ESO teleskopy pro milimetrovou a submilimetrovou oblast APEX a ALMA pracující na planině Chajnantor. Na hoře Cerro Armazones poblíž Paranalu stavíme nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled, Extremly Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“. Z našich kanceláří v Santiagu řídíme naši činnost v Chile a spolupráci s místními partnery a veřejností.

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), MOST (Ministry of Science and Technology), 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, testování a provoz teleskopu ALMA. 

 

Odkazy

• vědecký článek
• tisková zpráva NRAO
• snímky teleskopu ALMA
• snímky dalekohledu VISTA
• snímky dalekohledu VLT
• dálší záběry oblasti mldoviny Tarantule 
• pro novináře: tiskové zprávy pod embargem ve vašem jazyce (REGISTRACE)
• pro vědce: váš článek v tiskové zprávě ESO

Kontakty

Tony Wong
Astronomy Department, University of Illinois
Urbana-Champaign, IL, USA
Tel.: +1 217 244 4207
Email: wongt@illinois.edu

Guido De Marchi
European Space Research and Technology Centre, European Space Agency
Noordwijk, Netherlands
Tel.: +31 71 565 8332
Mobil: +31 6 5081 6906
Email: gdemarchi@esa.int

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso2209. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.