Aldebaran bulletin

Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie.
Vydavatel: AGA & Štefánikova hvězdárna v Praze
Číslo 45 (vyšlo 10. listopadu, ročník 1 (2003)
© Copyright Aldebaran Group for Astrophysics
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno.
ISSN: 1214-1674,
Email: bulletin@aldebaran.cz

Hledej

Magnetické bubliny v kupách galaxií

Lukáš Kupka

Termín magnetická bublina se běžně používá v souvislosti s magnetosférami planet Sluneční soustavy nebo s magnetosférou Slunce samotného. Následující informace jsou ale o obřích magnetických bublinách pozorovaných v posledních třech letech v  cizích galaxiích, konkrétně například v  galaxii M 82 a v kupě galaxií Abell 2597.

JCMT - James Clerk Maxwell Telescope, dalekohled na hoře Mauna Kea na Havaji, na který byla v roce 1998 nainstalována kamera SCUBA.

SCUBA - Submillimetre Common User Bolometer Array, nejlepší přístroj na světě k pozorování záření o vlnové délce okolo 1 mm. V budoucnu by ho měla překonat soustava radioteleskopů ALMA, která se staví v chilské poušti Atacama.

Chandra - družicová observatoř v rentgenovém oboru vypuštěná v roce 1999. Více informací naleznete v sekci SONDY.

Kupy galaxií - největší gravitačně vázané objekty ve vesmíru tvořené třemi hlavními složkami:

  • stovkami galaxií obsahujícími hvězdy, plyny a prach,
  • obrovskými mraky horkých plynů o teplotě 30 až 100 miliónů kelvinů, které jsou neviditelné optickými dalekohledy,
  • temnou hmotou zatím neznámé povahy.

Galaxie M 82 - 11 milionů světelných let vzdálená galaxie, která je tvořena asi padesátkrát větším počtem hvězd, než je běžné.

Abell 2597 - kupa galaxií, vzdálená více než 1012 světelných let od Země.

Obří magnetická bublina v galaxii M 82

V roce 2000 byla objevena obří magnetická bublina (v průměru přes 3 000 světelných let) v galaxii M 82. Tým astronomů, který pozoroval magnetickou strukturu galaxie M 82, byl velmi překvapen. Pravděpodobným vysvětlením této bubliny jsou toky mimořádně energetických částic, které vytlačují magnetické pole směrem ven z galaxie. Tyto toky jsou tvořené mezihvězdným plynem pocházejícím z hvězd a supernov. Více je poznat z následujícího obrázku, kde červené a modré šipky ukazují pozorované směry magnetického pole, bílé šipky zobrazují směr toku částic z centra galaxie a čárkovaná čára tvoří předpokládaný obrys magnetické bubliny.

M 82

Optický obraz galaxie M 82

M 82

Obraz záření z galaxie M 82 zpracovaný
z radiového obrazu o vlnové délce 0,45 mm
 a polarizace na vlnové délce 0,85 mm.

K pozorování M 82 bylo použito radioteleskopu o průměru 15 m, umístěného na Havaji a pojmenovaného po Jamesi Clerku Maxwellovi. Tento dalekohled je určen k pozorování záření o vlnové délce kolem 1 mm. Je vybaven kamerou SCUBA (Submillimetre Common User Bolometer Array), která byla postavena královskou hvězdárnou v Edinburghu. Tato kamera užívá detektory chlazené na 0,1 K a měří velmi malé rozdíly v tepelném záření vycházejícím z malých částic mezihvězdného prachu. SCUBA pomocí polarimetru detekuje obě na sebe kolmé roviny polarizace, z kterých je každé záření složeno. Polarimetr má velmi jemnou mřížku s roztečí 6 μm, která propouští jen jednu rovinu záření, a dvojlomný křemenný krystal, který otáčí rovinu polarizace. Výsledkem je obraz, který se každých 30 sekund mírně změní, a může se z něho analyzovat směr magnetického pole.

Patnáctimetrový radioteleskop na Mauna Kea

Patnáctimetrový radioteleskop na hoře Mauna Kea na Havaji.

Magnetické bubliny v kupě galaxií Abell 2597

Kupa Abell 2597 je tvořena stovkami galaxií ponořenými v ohromném mraku velmi horkého plynu (teplota cca 107÷108 K), který rentgenově září. Na rentgenovém snímku z observatoře Chandra je vidět horký plyn v centrálních oblastech této kupy a dvě velké dutiny. Jedna dutina je vpravo dole od středu a druhá vlevo nahoře. Napříč mají asi 60 000 světelných let, což je téměř stejně jako je velikost Mléčné dráhy.

Abell 2597

Kupa galaxií Abell 2597

Tyto dutiny jsou pravděpodobně 100 miliónů let staré pozůstatky souvisící s aktivitou velmi hmotné černé díry v jádře kupy. Astronomové předpokládají, že dutiny jsou tvořeny magnetickým polem a horkým plynem vysoce energetických částic – jinak by se již dávno samy pod tlakem okolního plynu zhroutily. Tyto dutiny se vzdalují od místa svého vzniku podobně jako bublinky ve sklenici sodovky stoupají směrem vzhůru. Magnetické bubliny mohou nepřímo přispět k tvorbě nových hvězd v kupě. Na své cestě ochlazují okolní hmotu, která padá do černé díry zodpovědné za vznik bubliny. Plyn padající do černé díry září v radiovém oboru  a může za určitých podmínek spustit mechanismus tvorby nových hvězd. Tento proces zřejmě probíhá během života galaktické kupy Abell 2597 několikrát a také se asi děje i v ostatních kupách galaxií. Z toho se dá usoudit, že magnetické síly mohly mít rozhodující vliv při vytváření vesmírných struktur v minulosti, kdy vesmír byl menší a záření bylo mnohem silnější.

Odkazy

Valid HTML 5 Valid CSS!

Aldebaran Homepage