| |
Ivan Havlíček: Je oblak HVC 127−41−330 první galaxií ze skryté hmoty?
Již delší dobu je známo, že oblak HVC 127−41−330 a trpasličí galaxie LGS 3 se
nacházejí přibližně na stejném místě oblohy v souhvězdí Ryb. Jde jen o náhodnou
projekci nebo spolu oba objekty souvisí?
|
H I oblasti - oblasti neutrálního vodíku, které jsou nerovnoměrně
rozloženy v galaxiích. Nezapočítáváme-li skrytou látku, pak je vodík ve vesmíru
nejrozšířenějším prvkem vůbec – hmotnostně jde o cca 70% veškeré viditelné hmoty.
V naší Galaxii je výskyt H I oblastí koncentrován ke spirálním ramenům,
výrazně více se vyskytují v galaktickém disku a svým měřítkem jsou srovnatelné s měřítkem
spirálních galaktických ramen. H I oblasti jsou relativně chladné – cca 80 K,
vodík je zde v základním stavu. Díky přechodu mezi ortovodíkem
(elektron a proton mají nesouhlasný spin) a paravodíkem (souhlasný spin)
září tyto oblasti na vlně 21,105 cm, což odpovídá frekvenci
1420,4 MHz a lze je mapovat radioastronomickými metodami.
Lze tak získat radiovou mapu struktury Galaxie v rovině galaktického disku i ve větších vzdálenostech, kam nelze pro mezihvězdnou extinkci dohlédnout ve viditelné části spektra.
HVC - High Velocity Clouds, ostře ohraničená oblaka
plynů padající do Galaxie z mezigalaktického prostoru. Mají vysoké radiální
rychlosti (větší jak 200 km/s). Při průchodu galaktickou koronou se rozzáří
podobně jako meteor při průchodu atmosférou. Spektrum oblaků HVC je obdobné
spektru hvězd v počátečních fázích hvězdného vývoje, chybí absorpční čáry pozdních stadií hvězd. Velmi často lze zjistit rychlou rotaci
oblaků HVC, která dopplerovsky rozšiřuje spektrální čáry. Usuzujeme-li z jejich vysoké svítivosti, pak se tato
oblaka nalézají ve vzdálenostech desítek kpc. Jejich podrobná struktura a fyzikální mechanizmus vyzařování však nejsou známy především proto, že lze jen velmi obtížně určit jejich vzdálenost.
LGS 3 - nepravidelná trpasličí galaxie
v Rybách patřící k Místní skupině galaxií. LGS je označení
katalogu Local Group Suspected. Galaxii lze také nalézt pod označením
PCG 3792 nebo Pisces Dwarf. Je satelitní galaxií galaxie v Trojúhelníku M 33.
Její parametry jsou: rektascenze 01:03,8; deklinace +21:53; radiální
rychlost −277 km/s; vzdálenost 3 000 000 ly; zdánlivý průměr 2′;
průměr viditelné soustavy 1 700 ly; hvězdná velikost 15,4 mag. Polohu v Místní skupině galaxií
naleznete na přiložené
mapce.
Poznámka: neplést s další zkratkou LGS, což je metoda navádění velkých teleskopů pomocí umělé hvězdy vytvořené v atmosféře laserovým paprskem (Laser Guide Stars :-)
|
Oblasti H I (neutrální vodík) a H II (ionizovaný vodík) v naší Galaxii.
Bílou tečkou na modré svislé ose v dolní části obrázku je
znázorněna poloha Sluneční soustavy.
Oblaka HVC padají do Galaxie z mezigalaktického prostoru.
V galaktické koróně se zahřejí a začnou svítit.
Snímek trpasličí galaxie LGS 3 pořízený
na Lowellově observatoři jako UBV kombinace.
Obor U (UV) je na snímku modrý, obor B (Blue)
je znázorněn zeleně a obor V (Visual) je
znázorněn červeně.
Autor snímku: Deidre A. Hunter.
Oblak HVC 127−41−330 a trpasličí galaxie LGS 3
jsou spojeny mosty neutrálního vodíku
Joshua D. Simon, Timothy Robishaw a Leo Blitz z University of California
v Berkeley uveřejnili 7.10.2003 článek o nových pozorováních
trpasličí galaxie LGS 3 a oblaku HVC 127−41−330 radioteleskopem v Arecibu,
která mají mnohem lepší rozlišení, než jakého bylo dosud dosaženo.
Je zřejmé, že oblak HVC rotuje, byla naměřena jeho rotační křivka.
Vlastní radiální rychlost HVC byla určena na −330 km/s
(objekt se k nám přibližuje), což není příliš velký rozdíl oproti vlastní
rychlosti galaxie LGS 3, ale dnes je již zřejmé, že HVC 127−41−330
a LGS 3 nejsou týmž objektem pozorovaným na různých vlnových délkách.
Oblak HVC a galaxie LGS 3 jsou propojeny radiově pozorovatelnou H I
oblastí. Klíčová bude odpověď na otázku,
zda jsou HVC a LGS 3 opravdu ve stejné vzdálenosti a zda pozorovaná H I oblast
je zřetelným projevem slapového působení mezi nimi,
tedy zda jsou v prostoru dostatečně blízko, aby se mohly gravitačně ovlivňovat.
Předchozí pozorování nedokázala vyloučit, zda se oba objekty pouze nepromítají do stejného místa na obloze.
Podrobná měření H I mostu poblíž LGS 3 a HVC lze vysvětlit jako projev
slapového působení a pokud je tato interpretace správná, pak lze vzdálenost
oblaku HVC určit pomocí galaxie LGS 3. Oba objekty by byly 700 kpc daleko,
což je u oblaku HVC překvapující.
HVC 127−41−330 by tak byl prvním objektem tohoto druhu v tak velké
vzdálenosti. Ostatní oblaka HVC jsou od nás v menší vzdálenosti než 50 kpc.
Rychlostní mapa oblasti HVC 127−41−330 a LGS 3 získaná 305-metrovým
radioteleskopem
v Arecibu. LGS 3 je jasný červený objekt vpravo nahoře.
HVC je protáhlá vícebarevná oblast
poblíž středu obrázku s vyznačenou hlavní osou.
Rotační osa oblaku je kolmá na hlavní osu.
Oblasti H I jsou skvrny vlevo a vpravo dole od HVC. Barva koresponduje s radiální rychlostí.
Určení hmotnosti oblaku HVC
Hmotnost složek komplexu odvozená ze vzdálenosti a svítivosti pozorované hmoty
je u H I oblasti
Mlum = 2,6×105 M☼
a u oblaku HVC Mlum = 2,7×106 M☼.
Porovnáme-li takto získané hmotnosti s hmotnostmi určenými na základě
dynamického projevu – tedy pomocí rotační křivky, tak dostaneme pro H I oblast
Mdyn = 2,7×106 M☼
a u oblaku HVC
Mdyn = 2,0×107 M☼.
Tedy jestli je HVC ve stejné vzdálenosti jako LGS 3, pak je jednoznačně jeho
rotace určována vlastní skrytou hmotou a to v poměru cca 83 % gravitačního
projevu. Jedná se tedy o galaxii, která je tvořena převážně skrytou hmotou a na
tuto hmotu se koncentruje H I oblast a oblak HVC, jejichž dynamické projevy jsou
měřitelné.
Rotační křivka HVC 127−41−330. Obrázek (a) zobrazuje naměřené
rychlosti se
zakreslením rotačních os HVC a obrázek (b) znázorňuje
symetrickou část rotační
křivky podle nalezeného nulového bodu.
Po cca 10′ úhlové vzdálenosti od středu
dosahuje rychlost
svého maxima a se zvětšujícím se poloměrem již dále klesá.
Odkazy
|
|
