V nejbližší hvězdokupě se děje něco podivného, mohla se srazit s oblakem temné hmoty

26. 03. 2021

ESA Hvězdy Gaia ESO Hvězdokupy Česká republika Temná hmota

Data z mise Gaia naznačují, že nejbližší hvězdokupa od Slunce Hyády se mohla setkat s doposud neznámým masivním oblakem temné hmoty. Ukazují to výsledky simulací provedených na základě dat z mise evropského vesmírného teleskopu Gaia. Výzkum publikovaný v magazínu Astronomy and Astrophysics vedla Tereza Jerabkova, která se narodila v České republice a nyní pracuje pro Evropskou vesmírnou agenturu v Nizozemí.

Hvězdokupa Hyády

Image credit: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO; acknowledgement: S. Jordan/T. Sagrista

Hvězdokupy jsou skupiny hvězd vázané dohromady vlastní gravitací. Dělí se na dvě hlavní skupiny: Otevřené hvězdokupy a Kulové hvězdokupy.

Struktura otevřených hvězdokup byla narušena vnějšími gravitačními vlivy, jednotlivé hvězdy však dál putují vesmírem stejným směrem a rychlostí. Jejich hvězdy jsou relativně mladé a ve hvězdokupě jich bývá několik stovek.

Kulové hvězdokupy (globular clusters) jsou gravitací pevně vázány do kompaktní struktury, která může mít v průměru přes 100 světelných let. Jejich hvězdy jsou zpravidla staré víc než 10 miliard let a pochází tedy z raného vesmíru. Kulové hvězdokupy obsahují hvězdy populace II, které vznikly z počátečního materiálu v galaxii. 

Hvězdokupa Hyády
Hyády (Hyades) jsou otevřená hvězdokupa ve vzdálenosti 153 světelných let tvořená stovkami hvězd stejného stáří, pohybu a složení. Tato hvězdokupa obsahuje centrální kulovitou část a dva ocasy, kterými ze středu struktury unikají hvězdy. To je u hvězdokup běžný proces - vznikají jako relativně kompaktní struktury a postupně se roztahují vlivem gravitace vnějších objektů.



Mise Gaia
Data z mise vesmírného teleskopu Gaia nyní vědcům umožnila detailní prozkoumání všech hvězd asociovaných s touto hvězdokupou. Evropský teleskop dlouhodobě zkoumá hvězdnou oblohu a kataloguje hvězdy v naší galaxii. Zjišťuje jejich pozici, pohyb i složení, což vědcům umožňuje provádět následné analýzy, které do té doby nebyly možné. Díky novým datům se tak vědcům podařilo identifikovat tisíce dalších hvězd v okolí Hyád, které s nimi mají podobný směr pohybu i stáří.

Chybějící hvězdy
Tereza Jerabkova sestavila simulace pohybu hvězd ve hvězdokupě a porovnávala je s reálnými daty. K jejímu překvapení chybí jednomu z ocasů hvězdokupy hvězdy. V simulacích je hvězd více, než v reálných datech. 

Kolize s neznámým objektem
Další simulace ukázaly, že podobný efekt by mohl být způsoben kolizí ocasu hvězdokupy s oblakem plynů o hmotnosti 10 milionů sluncí. Problém ale je, že v okolí Hyád žádný takový neexistuje, nebo jej spíš nevidíme. Vědci tedy navrhují existenci oblaku temné hmoty, kterou pozorovat na přímo, svou gravitací však své okolí ovlivňuje.

Podle vědců by se mohlo jednat o tzv. sub-haló temné hmoty - masivní oblak, který se pohybuje Mléčnou dráhou a svou gravitací ovlivňuje pozorovatelné struktury v galaxii.