Mladý vesmír byl bouřlivější, než si vědci mysleli

Brno, 29. června 2017

Na měření koncentrace železa v horkém plynu, který vyplňuje prostor mezi galaxiemi, se zaměřili odborníci z Masarykovy univerzity a americké Stanfordovy univerzity. Díky sledování kup galaxií, což jsou skupiny stovek galaxií, zjistili překvapivou skutečnost, že tento prvek je v nich obsažen rovnoměrně a s velkou pravděpodobností tedy vznikl dávno před tím, než se vůbec první kupy galaxií vytvořily. Je tedy starší než deset miliard let a vznikl krátce po velkém třesku, kdy byl vesmír bouřlivější než se dosud myslelo.

Tým zkoumal deset jasných a blízkých kup galaxií za pomoci japonského satelitu Suzaku a zjistil, že množství železa obsaženého v plynu uvnitř jednotlivých kup, je přibližně stejné.

„Pokud by tyto prvky vznikly z astronomického hlediska relativně nedávno, pak bychom očekávali odlišnou koncentraci železa v jednotlivých kupách. Skutečnost, že distribuce železa je tak homogenní, naznačuje, že bylo vyrobeno uvnitř některých z prvních hvězd a galaxií, které vznikly po velkém třesku,“ uvedl autor studie Ondrej Urban, který je absolventem astrofyziky na Masarykově univerzitě a doktorát získal na Stanfordově univerzitě v USA.

Během velkého třesku vznikl pouze vodík, helium a stopové množství lithia. Většina prvků, z nichž jsou složeni i lidé, vznikla až uvnitř hvězd a byla uvolněna do vesmírného prostoru díky explozím supernov a výtryskům z blízkosti rostoucích černých děr. Kdy se dostalo železo do mezigalaktického prostoru se dlouho nevědělo.

Výsledky týmu přijaté k publikaci v časopisu The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, nyní podporují dřívější spekulace, že většina železa ve vesmíru vznikla a rozšířila se po mezigalaktickém prostoru dříve, než se díky gravitaci vytvořily první kupy galaxií.

„V dnešní době jen ve výjimečných případech pozorujeme, že by výbuchy supernov a aktivita černých děr v centrech galaxií byly schopny odfouknout plyn obohacený o chemické prvky do vzdáleného okolí. To, že jsme pozorovali stejnou koncentraci železa plynu ve všech zkoumaných kupách galaxií, svědčí o tom, že první galaxie musely být mnohonásobně aktivnější, než ty současné. Jejich aktivita byla natolik ohromná, že dokázala promíchat plyn až do vzdáleností miliónů světelných let,“ říká další autor studie Norbert Werner z Masarykovy univerzity, který její závěry představil na výročním zasedání Evropské astronomické společnosti EWASS2017 v Praze.

Celý odborný článek naleznete zde: A uniform metallicity in the outskirts of massive, nearby galaxy clusters.

Informace o Evropské astronomické společnosti pak na tomto odkazu: https://eas.unige.ch/.

Kontakt: doc. Mgr. Norbert Werner, Ph.D., wernernorbi@caesar.elte.hu

Mgr. Lenka Zychová, zychova@physics.muni.cz