Mléčná dráha může být vyrobena se zaměněným plynem

Výkonné simulace naznačují, že polovina materiálu v Mléčné dráze může pocházet z jiných galaxií.

Zakřivená spirála NGC 4911, obklopená galaktickými přáteli v klastru Coma. Simulace naznačují, že galaxie obchodují velkou část svého plynu mezi sebou prostřednictvím odtoku plynu poháněného hvězdami.
NASA / ESA / Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Galaxie by mohly vypadat jako nedotčené landské vesmíry, vyměňovat si hvězdy a plyn, pouze když se navzájem srazí. Skutečný život je ale poselejší. Hvězdné větry a supernovy vyfukují obrovské množství plynu z jejich hostitelských galaxií, z nichž některé prší zpět. Pokud je však vypuštěn dostatečně dobře, může plyn trvale unikat do mezigalaktického prostoru, kde může být zachycen jinými galaxiemi.

Pomocí simulací FIRE s vysokým rozlišením se Daniel Angl s-Alc zar (Northwestern University) a jeho kolegové podrobněji podívali na tyto známé procesy. Tým sledoval vývoj více systémů galaxií v kosmickém čase, z nichž každý měl jiný druh galaxie uprostřed. Vynikající rozlišení FIRE umožnilo týmu sledovat částice plynu, jak proudily sem a tam v těchto systémech, pohybovaly se ven a zpět do jednotlivých galaxií a mezi centrální galaxií a okolními galaxiemi.

Tým informoval v měsíčních oznámeních Královské astronomické společnosti v říjnu 2017, tým zjistil, že galaxie zachycují mnohem více věcí z jiných galaxií, než se původně myslelo. Předchozí práce naznačovaly, že jen velmi málo plynu v galaxii Mléčná dráha pochází z jiných galaxií, možná 10–20%. Počet FIRE je mnohem vyšší: Někde mezi 20% a 60% plynu v moderní Mléčné dráze je „intergalaktický“ - věci vyfukované z jedné galaxie a nabité jinou.

V dnešním vesmíru tým zjistí, že výměna plynu mezi galaxiemi prostřednictvím galaktických větrů může být dokonce dominantní cestou, jakou velká galaxie získává materiál, přičemž významně převyšuje hromadění čerstvého, nezpracovaného plynu nebo recyklaci vlastních odtoků galaxie. (Posledně jmenované jsou důležitější pro trpasličí galaxie.)

Simulace také naznačují, že galaxie Mléčná dráha trvale vysílá tunu plynu, což odpovídá hmotnosti všech hvězd galaxie - pro naši galaxii je to v rozsahu 100 miliard sluncí.

Nový výsledek může způsobit zajímavou komplikaci. Astronomové studují historii různých struktur a hvězdných populací galaxie pomocí složení hvězd: Vyšší podíl těžkých prvků nebo kovů obecně znamená hvězdy vytvořené z plynu, který již byl zpracován předchozími generacemi hvězd. Pokud však galaxie vyměňují plyn, podkopává to studium astronomů o tom, co se děje v galaxii a jak rostla?

Nejasné, ale pravděpodobně ne. Na jedné straně není intergalaktický přenos tak důležitý, když se galaxie poprvé tahá k sobě a staví věci jako spirálový disk a centrální vydutí. Navíc obohacení kovů, které plyn podléhá v galaxii, může být mnohem výraznější než to, co by si zachovalo předchozí galaktické hostitele. Na druhé straně by mezigalaktický transfer nebo recyklace stejné galaxie mohla zanechat nějaký otisk prstu. Pokud ano, otisk by mohl poskytnout pozorovací test pro tyto simulace.

Reference: D. Anglés-Alcázar et al. „Masové shromáždění kosmického baryonu a galaxie v simulátorech FIRE.“ Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. Říjen 2017.


Milujete astronomii? Ponořte se do galaktické hlubiny s předplatným Sky & Telescope .