Ovaj je članak prije nekoliko dana objavljen na NASA-inom sajtu Svemirskog teleskopa Hubble.

Stavite kursor na sliku

HUBBLE ISTRAŽUJE OBLAK-9, PRVI OD NOVE VRSTE OBJEKATA!

Koristeći NASA-in Svemirski teleskop Hubble, jedan istraživački tim je otkrio novu vrstu astronomskih objekata - plinom bogati oblak od tamne tvari, lišen zvijezda, kojega se drži rekliktom ili ostatkom nekadašnjeg procesa oblikovanja galaktika. Objekt je dobio nadimak Oblak-9 (engl. Cloud-9) i on predstavlja prvu takvu formu pronađenu u svemiru, koja unaprjeđuje naše razumijevanje nastanka galaktika, ranog svemira i prirode same tamne tvari. ("Cloud nine" (doslovce "oblak devet") je izraz vrlo sličan našem "sedmom nebu". Ako je netko "on cloud nine", to znači da je stanju euforije, "na sedmom nebu"! Prim. prev.)

"Ovo je priča o jednoj neuspjeloj galaktici", kaže Alejandro Benitez-Llambay, voditelj ovog istraživanja, iz Sveučlišta Milano-Bicocca. "U znanosti često naučimo više iz neuspjeha, negoli iz uspjeha. U ovom slučaju, to što ne vidimo nikakve zvijezde potvrđuje teoriju. To nam govori da smo u nedalekom svemiru pronašli nešto što je praiskonski građevni element galaktike koja se nije uspjela izgraditi."

Znanstveni rad o ovom otkriću je objavljen u Pismima Astrofizikalnog dnevnika, a predstavljen je i na konferenciji za novinare održanoj na 247. sastanku Američkog astronomskog društva, u Phoenixu.

"Taj je oblak naš prozor u svemir tamne tvari", kaže Andrew Fox, član ovog tima, iz AURA/STScI-ja (Association of Universities for Research in Astronomy/Space Telescope Science Institute). "Znamo iz teorije da bi većina mase u svemiru trebala biti u obliku tamne tvari, ali nju je teško opaziti jer ne odašilje svjetlo. Oblak-9 nam pruža rijetki uvid u objekt kojim dominira tamna tvar."

Službenije, taj je objekt svrstan u Reionizacijom ograničene oblake od HI (engl. Reionization-Limited H I Cloud (RELHIC)). To HI se odnosi na neutralni vodik. REHLIC je oblak praiskonskog vodika iz ranih dana svemira, svojevrsni fosilni ostatak od kojega nikada nisu nastale zvijezde. Znanstvenici su godinama tragali za znacima postojanja nekog takvog hipotetskog, zamalo fantomskog objekta. No, tek kada su usmjerili Hubblea prema ovom oblaku i na taj način potvrdili da u njemu uistinu nema zvijezda, dobili su nešto što ide u prilog njihovoj pretpostavci.

"Prije no što smo uporabili Hubblea, mogli ste reći da je tu riječ o jednoj vrlo blijedoj patuljastoj galaktici, koju se ne da razabrati teleskopima na površini Zemlje. Ti instrumenti možda jednostavno nisu postizali dovoljnu osjetljivost da otkriju zvijezde", kaže Gagandeep Anand, prvi autor spomenutog znanstvenog rada, iz STScI-ja. "Ali s Hubbleovom ACS-om smo u mogućnosti sa sigurnošću ustanoviti da na tome mjestu nema ničega!"

Otkriće ovog reliktnog oblaka predstavlja iznenađenje. "U našem galaktičkom susjedstvu bi moglo biti više takvih napuštenih kuća", kaže Rachael Beaton, članica ovog istraživačkog tima.

Astronomi drže da su RELHIC-i oblaci od tamne tvari koji nisu nakupili dovoljno plina da od njega oblikuju zvijezde. Oni predstavljaju prozor kroz koji možemo zaviriti u rane faze nastanka galaktika. Oblak-9 ukazuje na postojanje velikog broja drugih takvih malih struktura u kojima prevladava tamna tvar, unutar drugih neuspjelih galaktika diljem svemira. Ovo otkriće pruža novi uvid u tu tamnu komponentu svemira, koju je teško proučavati tradicionalnim opservacijskim tehnikama jer se one usredotočuju na sjajne objekte poput zvijezda i galaktika.

Znanstvenici već godinama istražuju oblake vodika u blizini Mliječnog Puta, ali ti su oblaci puno veći i nepravilniji od Oblaka-9. U usporedbi s drugim promatranim oblacima vodika, Oblak-9 je manji, zbijeniji i vrlo sferičan, zbog čega on izgleda bitno drukčije.

Jezgra ovog objekta je sazdana od neutralnog vodika i ona ima promjer od oko 4900 svjetlosnih godina. Istraživači su premjeravali vodik u Oblaku-9 radiovalnom emisijom koja stiže iz njega: pokazalo se da je u oblaku približno milijun Sunčevih masa. Uz pretpostavku da je tlak plina u ravnoteži s gravitacijom tamne tvari - a izgleda da jest tako - istraživači su proračunali da masa tamne tvari u Oblaku-9 iznosi oko pet milijardi Sunčevih masa. (Da tamne tvari ima više od toga, oblak bi se urušavao; da je tamne tvari manje od toga, oblak bi se napuhavao. Ali izgleda da se ne događa ni jedno ni drugo. Prim. prev.)

Oblak-9 je primjer strukture - i zagonetke - koja ne uključuje zvijezde. Samo gledanjem u zvijezde ne možemo steći cjelovit uvid u stanje stvari. Proučavanje plina i tamne tvari nam pomaže postići potpunije razumijevanje onoga što se događa u takvim sustavima, za koje inače ne bismo ni znali da postoje!

S promatračkog stajališta, identifikacija tih neuspjelih galaktika predstavlja veliki izazov jer ih obližnji objekti znatno nadmašuju sjajem. Takvi su sustavi usto i osjetljivi na utjecaje iz okoliša, poput trganja plina tlakom kojega stvara otpor međugalaktičkog medija. Taj tlak može ukloniti plin iz nekog ovakvog oblaka. Sve to zajedno smanjuje očekivani broj objekata te vrste.

Ovaj reklikt bez zvijezda je otkriven prije tri godine u jednom radiovalnom pretraživanju provedenom FAST-om (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), radioteleskopom u kineskoj pokrajini Guizhou. Njegovo je postojanje kasnije potvrđeno Teleskopom Green Bank i Vrlo velikim postrojem (engl. krat. VLA), radioteleskopima u SAD-u. Ali jedino je Hubble mogao istraživačima s izvjesnošću pokazati da ta neuspjela galaktika ne sadrži zvijezde! (Nije jasno zašto drugi veliki teleskopi nisu mogli pokazati isto to. Prim. prev.)

Oblak-9 je nazvan tako jer je bio deveti oblak plina uočen u neposrednoj blizini nedaleke spiralne galaktike Messier 94 (M94). Kako se čini, taj je oblak fizički povezan s galaktikom. Radiovalni podaci visoke razlučivosti pokazuju određenu izobličenost (razdiobe) plina, što bi moglo značiti da između oblaka i galaktike dolazi do međudjelovanja.

Ovaj bi oblak u budućnosti mogao proizvesti galaktiku, uz uvjet da naraste i postane masivnijim. No, kako bi moglo doći do toga, predmet je nagađanja. Ako bi bio puno veći, s recimo više od 5 milijardi Sunčevih masa (plina?), on bi se urušio, proizveo zvijezde i postao galaktikom koja se ne bi razlikovala od onih koje vidimo oko sebe. Da je puno manji od toga, plin bi se raspršio i ionizirao, te ga ne bi puno preostalo u oblaku. Međutim, postoji i jedna zlatna sredina, s uvjetima koji bi omogućili da on opstane kao RELHIC.

(...)

Kompozitna slika prikazuje položaj Oblaka-9, koji je od nas udaljen 14 milijuna svjetlosnih godina. Difuzni obris ljubičaste boje su podaci dobiveni u radiovalovima putem VLA, koji otkrivaju prisutnost oblaka. Crtkana kružnica obrubljuje područje iz kojega stiže najjača radiovalna emisija, na koje su se istraživači usredotočili kada su tragali za možebitnim zvijezdama. (...) Nekolicina objekata koji se na fotografiji snimljenoj Hubbleovom ACS-om vide unutar toga područja, nisu zvijezde, već pozadinske galaktike. (...) (Dodatna slika je izdvojena Hubbleova fotografija, koja je dio kompozita. Ta je slika kompozit od fotografija snimljenih u valnim duljinama od 606 i 814 nanometara. Prim. prev.)

NASA, ESA, VLA, Gagandeep Anand (STScI), Alejandro Benitez-Llambay (University of Milano-Bicocca); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

https://science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-examines-cloud-9-first-of-new-type-of-object/