Katedra fyziky FPV UKF v Nitre

Na obrázku vyššie umelcova predstava o pohybu nášho Slnka a jeho hviezdneho okolia (žltý bod) na dráhe okolo centra Mliečnej dráhy..
Poďakovanie: European Southern Observatory (ESO)

Skupina nemeckých , švajčiarskych a švédskych astronómov urobil veľký prelom v pochopení našej domovskej galaxie, Mliečnej dráhy, v ktorej žijeme.
Počas tisíc nocí v rozpätí pätnástich rokov sledovali a zaznamenávali pohyb 14 000 hviezd v našej najtesnejšej blízkosti. Prvý krát za históriu ľudstva sa tým umožnilo štúdium a spätné sledovanie pohybu hviezd v Mliečnej dráhe, založenej na dostatočne veľkom súbore údajov. Zistenie astronómov ukázalo, že pohyb hviezd v galaxii nie je len jednoduchým "unášaním sa" v ramenách galaxie, je podstatne viac turbulentné, chaotické, než sa predpokladalo. Pod chaotičnosťou sa samozrejme rozumie nie to, že hviezdy sa pohybujú, ich napadne, ale to, že ich vzájomné pôsobenie je tak prepletené a citlivé i na tie najmenšie zmeny, že je mimoriadne ťažké predvídať ich pohyb danou presnosťou na dlhšiu dobu.

Animácia pohybu hviezd okolo galaktického centra. Znázornené hviezdy (červené body) tvoriaca dnešné blízke okolie Slnka. Animácia začína približne pred 250 miliónmi rokov a ukazuje, odkiaľ sa dostali hviezdy do blízkeho okolia Slnka. 250 miliónov rokov je doba, za ktorú Slnko obehne galaktické centrum raz. Podobne by sme mohli v animácii pokračovať a vidieť, kam sa až dostanú za ďalších 250 miliónov rokov. Kliknutím na obrázok si môžete pozrieť animáciu v lepšom rozlíšení (113 kB).
Poďakovaním: ESO

Neznámy domov
Domov je väčšinou miesto, ktoré najlepšie poznáme. V prípade Mliečnej dráhy je to ale inak. naše vedomosti o galaxii, ktorej sme súčasťou, a ktorá nás obklopuje zo všetkých strán, boli do nedávna neúplné a trpeli veľkými nedostatkami - čo je horšie boli ovplyvnené mnohými predsudkami. Výber hviezd, ktoré sa pozorovali sa dial podľa toho či onoho pravidla "zaujímavosti" a nie podľa hlbšieho systému, či typizácie. To spôsobilo určitú medzeru v poznaní vývoja Mliečnej dráhy.
Mliečna dráha začala svoju existenciu hneď po Veľkom tresku ako rozptýlená bublina plynu skladajúca sa z väčšej časti z vodíka a hélia. Plynutím času sa sformovala do plochej špirálovitej galaxie, v ktorej sa nachádza aj náš domov. Generáciu za generáciou sa rodili a umierali hviezdy v tejto galaxii, vrátane zrodu nášho Slnka pred 4,7 miliónmi rokmi.
Ale ako sa to v skutočnosti stalo? Bol to rýchly proces? Bolo to búrlivé, alebo kľudné dianie? Kde sa vzali všetky ťažké prvky? Ako sa menilo zloženie a tvar Mliečnej dráhy v minulosti? Odpoveď na tieto a podobné otázky predstavujú horúce témy pre astronómov, zaoberajúcich sa so zrodom a vývojom Mliečnej dráhy ale aj iných galaxií.
Po pätnásť ročnom maratóne zberu údajov, skupina vedcov z Dánska, Švajčiarska a Švédska dala odpovede na niektoré z týchto otázok.
Pracovní tím strávil viac ako 1000 nocí pozorovaním počas 15-ich rokov pomocou 1,5 metrového dánskeho teleskopu Európskeho južného observatória (European Southern Observatory - ESO) v La Silla (Chile) a 1 metrového švajčiarskeho teleskopu vo hvezdárni Observatoire de Haute-Provence (Francúzsko). Doplňujúce pozorovania sa vykonali aj v Harvard-Smithsonovom stredisku pre astrofyziku v USA. Pozorovalo sa 14 000 hviezd (typu F a G, teda podobných nášmu Slnku) a pozorovania sa opakovali v priemere štyrikrát, čo znamená celkom 63 000 pozorovaní! Pozorovania pozostávali z určenia vzdialenosti, rýchlosti voči rotujúcej Mliečnej dráhe, chemického zloženia, veku a podobne. Zaujímavým zistením je, že skoro jedna tretina všetkých týchto hviezd tvoria dvoj hviezdy, alebo viacnásobné sústavy. O dvojhviezde hovoríme, ak gravitačné pôsobenie medzi dvojicou hviezd ich udržuje na spoločnej trajektórii, pričom obiehajú spoločné ťažisko. Vo viacnásobných sústavách je takých hviezd viac ako dve. Je to zase len olej na oheň zástancov hypotézy Nemezis, ktorý tvrdia, že Slnko má svojho súputníka, ktorý je ale vyhaslá hviezda a obiehajú spoločné ťažisko na pretiahnutej eliptickej dráhe. Vždy, keď sa priblíži k Slnku, vychýli svojim gravitačným pôsobením z Oortoho mraku veľké množstvo telies rôznej veľkosti, ktoré preniknú do vnútornej slnečnej sústavy skrižujúc dráhu planét. Ich zrážky s planétami vedú ku globálnym katastrofám, ktoré sa opakujú cyklicky, periódou návratu mŕtvej hviezdy (Nemezis je bohom pomsty v mytológii severských národov). K tejto otázke sa vrátime niekedy v budúcnosti.

Sen sa stáva skutočnosťou Veľký súbor pozorovaní dodáva dlho hľadané chýbajúce kúsky k rozriešeniu záhad a k získaniu jasnejšej predstavy o vývoji hviezdneho okolia nášho Slnka. Samotný projekt sa začal rysovať pred dvadsiatimi rokmi ako naplnenie dávneho sna dánskeho astronóma Bengta Strömgrena (1908-1987), ktorý podnecoval výskum histórie vývoja Mliečnej dráhy a systematického výskumu jeho hviezd. V 50-ych rokoch vypracoval veľmi účinný systém určenia chemického zloženia a veku hviezd pomocou pozorovaní v určitých spektrálnych oblastiach svetla.
Ďalším krok urobil iný dánsky astronóm, Erik Heyn Olsen (1980) rozpracovaním metódy merania intenzity žiarenia hviezd vo vybraných spektrálnych pásmach (pre hviezd z triedy A, F a G).
Ďalším krokom boli merania uskutočnené satelitom Hipparcos (ktorú vypustila Európska vesmírna agentúra ESA), ktoré určili presné vzdialenosti a relatívne rýchlosti v rovine oblohy (zdanlivý pohyb voči pozadiu).
Chýbajúcim článkom zostalo určenie tzv. radiálnej rýchlosti hviezd, tj. rýchlosti, ktorou sa vzďaľujú, alebo približujú k Zemi (inými slovami pozdĺž priamky, ktorá spája hviezdu so Zemou). Tieto rýchlosti boli určené spomínaným týmom astronómov, ktorí zmerali Dopplerovský červený posun spektrálnych čiar typických pre chemické zloženie pozorovaných hviezd (o podobných meraniach v prípade kvazarov sme referovali nedávno).

Trajektória hviezd v Mliečnej dráhe Pomocou získaných údajov mohli astronómovia určiť pohyb hviezd v minulosti a taktiež predpovedať ich pohyb v budúcnosti. Prvotný rozbor údajov ukazuje, že molekulárne mraky, špirálovité ramená, čierne diery aj centrálna oblasť galaxie silne ovplyvňujú pohyb hviezd počas celej existencie diskovitej Mliečnej dráhy.
Ukazuje sa, že vývoj Mliečnej dráhy bol podstatne zložitejší a chaotickejší, než sa doteraz tradične predpokladalo. Výbuchy supernov "vpády" mohutných plynových mračien urobili Mliečnu dráhu skutočne miestom k zamilovaniu.

-AT-

< Späť -- Úvodná stránka -- Ďalší >