Dnešní Nedělní speciál míří tentokrát na brněnskou Masarykovu univerzitu, jejíž astrofyzici zaznamenali pozoruhodný úspěch. Podíleli se totiž na výzkumu, který jako první odhalil mezigalaktický vítr. O jejich objevu informoval prestižní časopis Nature. Pomocí špičkového spektrometru Resolve na palubě japonské družice XRISM analyzovali rentgenové spektrum středu kupy galaxií v Kentaurovi. Výzkum ukázal, že galaxie NGC4696 je vystavena větru o rychlosti 130 až 310 km/s, což brání ochlazování plynu a tvorbě hvězd. Tento objev přináší nové poznatky o mezigalaktickém počasí a roli černých děr v galaktických atmosférách, uvedl v tiskové zprávě astrofyzik Norbert Werner, který působí na Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.

Běžná hmota z atomů tvoří jen pět procent vesmíru

„Ve vědecké komunitě je všeobecně známo, že běžná hmota skládající se z atomů tvoří jen pět procent vesmíru, zbytek je záhadná temná hmota a temná energie, o kterých nevíme skoro nic. Ovšem i z těch pěti procent vidíme jen malý zlomek. Drtivá většina normální hmoty netvoří planety, hvězdy a galaxie, ale je ve formě velmi řídkého materiálu, který vyplňuje prostor mezi galaxiemi. Tento řídký a horký „plyn“ můžeme pozorovat v největších galaxiích a kupách galaxií pomocí rentgenových vesmírných dalekohledů,“ vysvětlil profesor Werner.

Mezigalaktický vítr odhalila až družice X-Ray mise XRISM

Vědci podle něj někdy tento materiál, jehož existenci vesmírné observatoře odhalily před půl stoletím, nazývají galaktickými atmosférami. „Dosud astrofyzici dokázali měřit jejich hustotu, teplotu nebo tlak. Nebylo však známo, zda jsou větrné, turbulentní nebo naopak klidné. Tento aspekt mezigalaktického počasí v kupě galaxií v Kentaurovi odhalila až družice X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM),“ upřesnil brněnský astrofyzik, který jako hostující výzkumník působí právě ve vědeckém týmu mise XRISM.

Galaxii uprostřed kupy rozfoukává vítr o rychlosti 130 až 310 kilometrů za vteřinu

Podle Wernera se kupa galaxií v Kentaurovi, nacházející se přibližně 100 milionů světelných let od Země, stala jedním z prvních cílů, na které se družice XRISM se svým spektrometrem Resolve po startu zaměřila. „Přístroj Resolve má asi 30krát lepší rozlišení než spektrometry na předchozích misích a díky tomu je obzvláště vhodný pro měření rychlostí plynu s nebývalou přesností. Pozorování odhalila, že galaxie NGC4696, která se nachází ve středu této kupy, je vystavena větru, který vane rychlostí 130 až 310 km/s. Ukazuje se, že tento plyn uprostřed kupy vykonává oscilační pohyb, který promíchává plyn a tím brání jeho ochlazování a následné tvorbě hvězd,“ uvedl Werner.

Vyvinul detekční metodu na odhalení dutin ve středu kupy

Brněnští experti patří k vědeckému týmu mise XRISM, kam je nominovala Evropská kosmická agentura (ESA) jako tzv. hostující vědce. K výzkumu přispěli především analýzou obrazových dat z rentgenové družice Chandra, která odhalují známky interakce výronů z okolí černé díry ve středu této kupy galaxií s okolním plynem. „Výrony plazmatu z okolí černých děr ve středech kup galaxií vytvářejí v galaktických atmosférách dutiny, které jsou mnohdy větší než jednotlivé galaxie. Díky detekční metodě, kterou jsem vyvinul, jsme ve středu této kupy odhalili tři generace těchto dutin, což nám umožnilo studovat vliv obří černé díry na mezigalaktické počasí,“ řekl doktorský student astrofyziky na Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky Tomáš Plšek, který je spoluautorem zmíněného článku v časopisu Nature.

Mezigalaktický vítr může bránit přeměně mezigalaktické látky na hvězdy a planety

Toto pozorování podle Wernera naznačuje, že mezigalaktický vítr vanoucí díky předešlým srážkám kup galaxií může bránit přeměně mezigalaktické látky na hvězdy a planety. „Dosud jsme si mysleli, že tvorbě hvězd ve středech kup galaxií brání především černé díry, ale družice XRISM nám právě ukázala důležitost ‚mezigalaktického větru‘,“ dodal vědec.