Radioteleskop FAST odhalil u Vírové galaxie dvě skrytá oblaka vodíku bez hvězd

Astronomové objevili poblíž Vírové galaxie dvě dosud neznámá oblaka vodíku, která zůstávala skryta běžným pozorovacím metodám. Podařilo se to díky čínskému radioteleskopu FAST, jednomu z nejcitlivějších přístrojů svého druhu na světě, který dokáže zachytit i extrémně slabé rádiové signály z mezigalaktického prostoru. Vírová galaxie, známá také pod označením M51, patří mezi nejčastěji studované spirální galaxie a nachází se v souhvězdí Honicích psů.

Obě nově nalezená oblaka vodíku mají téměř totožnou hmotnost – každé z nich odpovídá přibližně třem milionům hmotností Slunce. Jde tedy o poměrně rozsáhlé plynné útvary, které by za jiných okolností mohly posloužit jako stavební materiál pro vznik nových hvězd. V tomto případě však astronomy překvapilo něco jiného: v oblacích se nenachází téměř žádné hvězdy a chybí u nich i jakýkoli detekovatelný optický protějšek. Jinými slovy, kdyby vědci neměli k dispozici radioteleskop citlivý na záření vodíku, oblaka by zůstala pro pozorovatele prakticky neviditelná.

Tato skutečnost činí objev obzvlášť zajímavým. Vodíková oblaka bez hvězd totiž nabízejí vzácnou příležitost studovat plyn v jeho takřka nedotčeném stavu, bez vlivu záření a energie, kterou by do okolí vyzařovaly mladé hvězdy. Astronomové se domnívají, že podobné struktury mohou pomoci pochopit, jak probíhá výměna plynu mezi galaxiemi a jejich okolím, případně jak vznikají tzv. galaktické fontány nebo pozůstatky po gravitačních interakcích mezi sousedícími galaxiemi.

Vírová galaxie je totiž známá tím, že je gravitačně propojena s menší doprovodnou galaxií, což může vysvětlovat přítomnost podobných plynných struktur v jejím okolí. Interakce mezi galaxiemi dokážou z jejich disků vytrhávat obrovské množství plynu, který se následně rozptýlí do mezigalaktického prostoru. Vzniklé oblaky se pak mohou dlouhodobě vznášet mimo hlavní tělesa galaxií, aniž by v nich došlo k výraznější tvorbě hvězd.

Radioteleskop FAST, který se nachází v Číně a je považován za největší jednolitou parabolickou anténu na světě, umožnil vědcům zaznamenat záření na vlnové délce 21 centimetrů, které je typické právě pro neutrální atomární vodík. Díky vysoké citlivosti přístroje se podařilo odhalit struktury, jež by menší nebo méně výkonné teleskopy pravděpodobně přehlédly. Tento typ pozorování je klíčový pro mapování takzvaného chladného plynu ve vesmíru, který představuje důležitou, ale často obtížně zachytitelnou složku mezigalaktického prostředí.

Výsledky výzkumu byly zveřejněny v odborném časopise Astronomy & Astrophysics, konkrétně ve vydání ze 4. srpna. Autoři studie v článku popisují nejen samotný objev, ale i metodiku, kterou k identifikaci oblaků použili, a nastiňují možné scénáře jejich vzniku. Mezi hlavními hypotézami figuruje jak gravitační interakce mezi Vírovou galaxií a jejím průvodcem, tak možnost, že jde o pozůstatky dřívějšího srážkového procesu, jehož stopy se v čase téměř zcela rozplynuly.

Astronomové plánují v pozorováních pokračovat, aby zjistili, zda se v okolí Vírové galaxie nenacházejí další podobné plynné útvary, které mohly dosud uniknout pozornosti. Další zkoumání by mělo pomoci upřesnit stáří oblaků, jejich chemické složení a případně i rychlost, s jakou se pohybují vzhledem k mateřské galaxii. Tyto informace by mohly přispět k lepšímu pochopení dynamiky galaktických soustav a procesů, které ovlivňují cirkulaci plynu ve vesmíru.

Objev dvou vodíkových oblaků bez viditelných hvězd tak představuje další příklad toho, jak moderní radioastronomie rozšiřuje možnosti pozorování vesmíru nad rámec toho, co lze zachytit pouhým okem nebo klasickými optickými dalekohledy. Případ Vírové galaxie ukazuje, že i dobře prozkoumané oblasti oblohy mohou stále skrývat překvapení, která čekají na odhalení pomocí citlivějších přístrojů.