Kosmická pavučina: Astronomové mapují divoký vznik hvězd v mlhovině Tarantule

Mlhovina Tarantule se nachází ve Velkém Magellanově oblaku, malé satelitní galaxii naší Galaxie (Mléčné dráhy). Jedná se o jednou z nejjasnějších a nejaktivnějších oblastí s probíhající tvorbou hvězd v našem kosmickém sousedství, která leží asi 170 tisíc světelných let on nás. V jejím srdci nacházíme jedny z nejhmotnějších známých hvězd – některé z nich převyšují svou hmotností Slunce více než 150×. Díky tomu je tato oblast ideální laboratoří pro studium procesů, které vedou k hroucení oblaků plynu vlivem gravitace a vzniku nových hvězd.

Záběr s vysokým rozlišením, který v těchto dnech zveřejnila Evropská jižní observatoř zachycuje mlhovinu Tarantule ve zcela novém světle. Jemné struktury oblaků plynu odhalují procesy, kterými hmotné hvězdy utvářejí tuto oblast.

Kosmická pavučina

„Pozorované fragmenty mohou být pozůstatkem kdysi mohutných oblaků, které byly roztrhány enormní energií uvolňovanou mladými hmotnými hvězdami při procesu, který označujeme zpětná vazba,“ říká profesor Tony Wong z Univerzity Illinois, vedoucí výzkumu oblasti 30 Doradus jehož výsledky byly představeny na setkání Americké astronomické a zároveň zveřejněny ve vědeckém časopise Astrophysical Journal. 

Astronomové se původně domnívali, že plyn v podobných oblastech je příliš řídký a rozptýlený turbulentní zpětnou vazbou na to, aby mohlo dojít k jeho gravitačnímu shlukování a tvorbě dalších nových hvězd. Nová data však odhalují mnohem hustší vlákna tvořená plynem, ve kterých je role gravitace stále klíčová. „Naše výsledky naznačují, že i za přítomnosti velmi silné zpětné vazby může mít gravitace silný vliv na chování plynu a zajistit pokračování procesů vedoucích k formování hvězd,“ upozorňuje Tony Wong. 

„Oblast 30 Doradus je jedinečná, protože je dostatečně blízko na to, abychom zde mohli podrobně studovat, jak se hvězdy tvoří. Navíc se svými vlastnosti podobá útvarům, které pozorujeme ve i velmi vzdálených galaxiích, v době, kdy byl vesmír ještě mladý,“ upozorňuje Guido De Marchi, vědecký pracovník Evropské kosmické agentury ESA a spoluautor článku prezentujícího výsledky výzkumu. „Díky oblasti 30 Doradus můžeme studovat, jak se hvězdy tvořily před 10 miliardami let, tedy v době, kdy se zrodila většina hvězd.“

I když se většina starších studií mlhoviny Tarantule soustředila na její střed, astronomové dlouho vědí, že k mohutné tvorbě hvězd dochází i v jiných částech. Aby lépe porozuměli tomuto procesu, provedli vědci pozorování s vysokým rozlišením, která pokrývají velkou část mlhoviny. Pomocí radioteleskopu ALMA měřili záření produkované molekulami oxidu uhelnatého. To jim umožnilo jednak zmapovat velká, studená oblaka plynu, která se gravitačně hroutí a dávají vzniknout novým hvězdám, a za druhé zkoumat, jak se tyto struktury mění pod náporem ohromného množství energie produkovaného mladými hvězdami. 

„Očekávali jsme, že části oblaku ležící nejblíže mladým hmotným hvězdám budou vykazovat nejviditelnější známky dominantního působení zpětné vazby nad gravitací,“ vysvětluje Tony Wong. „Namísto toho jsme zjistili, že gravitace je stále důležitá i v oblastech vystavených zpětné vazbě – alespoň v případě dostatečně hustých částí oblaku.“

Na zveřejněném snímku jsou nová data pořízená radioteleskopem ALMA proložena na pozadí staršího infračerveného záběru stejné oblasti získaného dalekohledy VLT (Very Large Telescope) a VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy). Lze na něm spatřit zřetelnou strukturu oblaků plynu připomínající pavučinu, která dala mlhovině jméno. Nová data z ALMA jsou zobrazena v podobě červenožlutých pásů: jedná se o velmi studený a hustý plyn, z něhož by jednoho dne mohli začít vznikat další nové hvězdy.

TIP: Vítejte v kosmické galerii: 10× dechberoucí krása vesmírných mlhovin 

Provedený výzkum přináší podrobné informace o tom, jak gravitace ovlivňuje vývoj oblasti s probíhající tvorbou hvězd v mlhovině Tarantule. Práce však zdaleka není u konce. „S tímto unikátním souborem dat se toho dá udělat ještě velmi mnoho. Zveřejnili jsme ho proto, abychom povzbudili další výzkumníky k dalším analýzám,“ dodává Tony Wong.