Student z Berkeley objevil tři izolované trpasličí galaxie bez tvorby hvězd

Bakalářský student astrofyziky na Kalifornské univerzitě v Berkeley objevil tři dosud neznámé trpasličí galaxie, jejichž existence potvrzuje dlouho zastávanou astronomickou teorii o vývoji galaxií v izolovaném prostředí. Výsledky jeho práce byly publikovány v odborném časopise The Astrophysical Journal.

Nově popsané galaxie dostaly název Shapiro Dwarf Galaxies I, II a III. Jedná se o malé galaxie, které se nacházejí ve velké vzdálenosti od jakýchkoli jiných galaxií – nemají tedy v blízkém okolí žádné sousedy, kteří by na ně gravitačně či jinak působili. Právě tato izolovanost z nich dělá výjimečný objekt zkoumání, protože umožňuje pozorovat, jak se galaxie vyvíjejí bez vnějších vlivů.

Všechny tři galaxie mají společný znak: přestaly produkovat nové hvězdy. Tento jev, označovaný jako zánik tvorby hvězd, je u izolovaných trpasličích galaxií překvapivý. U galaxií, které se nacházejí v hustě osídlených oblastech vesmíru, bývá ukončení hvězdotvorby obvykle vysvětlováno interakcemi s okolními galaxiemi – ať už gravitačním působením, slapovými silami, nebo ztrátou plynu při průchodu hustším prostředím mezigalaktického média. U galaxií, které jsou od svého okolí zcela odříznuté, taková vysvětlení selhávají.

Objev Shapiro trpasličích galaxií proto nabízí vzácný důkaz pro teorii, podle níž dokáže tvorbu hvězd zastavit i samotné vnitřní vyčerpání zásob plynu nebo jiné vnitřní procesy galaxie, bez nutnosti vnějšího zásahu. Tato teorie byla mezi astronomy diskutována již delší dobu, chyběly jí však přesvědčivé pozorovací důkazy – právě proto, že většinu známých zhaslých trpasličích galaxií bylo možné vysvětlit jejich blízkostí k větším galaxiím.

Objev tří izolovaných galaxií, které přesto přestaly tvořit hvězdy, tak posouvá diskuzi směrem k závěru, že izolace sama o sobě nevylučuje zánik hvězdotvorby. Pro vědeckou komunitu jde o významný krok, protože podobné objekty jsou ve vesmíru vzácné a jejich nalezení i popis vyžaduje důkladnou analýzu astronomických dat.

Skutečnost, že k objevu došlo prostřednictvím práce bakalářského studenta, zdůrazňuje rostoucí roli mladých vědců při zpracování rozsáhlých astronomických katalogů a přehlídkových dat, která dnes umožňují odhalovat i velmi slabé a vzdálené objekty, jež dříve unikaly pozornosti. Výzkum byl proveden na půdě Kalifornské univerzity v Berkeley, jedné z předních institucí v oblasti astrofyzikálního výzkumu ve Spojených státech.

Odborníci očekávají, že Shapiro trpasličí galaxie I, II a III se stanou předmětem dalšího pozorování, které by mělo upřesnit jejich stáří, chemické složení a přesný mechanismus, který vedl k ukončení tvorby hvězd. Podrobnější údaje by mohly pomoci rozlišit mezi jednotlivými možnými vysvětleními – například zda šlo o postupné vyčerpání plynu, nebo o jednorázovou událost, která zásoby plynu galaxie vyčerpala rychleji.

Publikace v prestižním časopise The Astrophysical Journal potvrzuje, že jde o vědecky relevantní a ověřený příspěvek k poznání vývoje galaxií. Astronomická komunita považuje podobné nálezy za cenné zejména proto, že pomáhají odlišit univerzální procesy platné pro vývoj galaxií obecně od jevů, které jsou podmíněny specifickým prostředím, v němž se galaxie nacházejí.

Objev tak rozšiřuje dosavadní chápání toho, jak probíhá umírání galaxií, tedy proces, při němž galaxie ztrácí schopnost vytvářet nové hvězdy a postupně se mění na pasivní, nerostoucí systém složený převážně ze starších hvězd. Případ Shapiro trpasličích galaxií ukazuje, že tento proces nemusí být vždy výsledkem vnějších interakcí, ale může probíhat i u galaxií, které se vyvíjejí zcela osamoceně, daleko od gravitačního vlivu jiných struktur ve vesmíru.