Kinematika objektu Messier 15

  • Valentín Korinek | 29 Marec 2021
    Galaxie a hlboký vesmír
Messier 15: priestorové porovnanie radiálnych rýchlostíhviezd z rôznych zdrojov. ( Usher a kol., 2021)
Astronómovia pomocou Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) uskutočnili pozorovania starej guľovej hviezdokopy známej ako Messier 15. Pozorovacia kampaň priniesla základné informácie o hviezdnej kinematike centrálnej oblasti tejto hviezdokopy.

Guľové hviezdokopy sú vzájomne na seba naviazané zoskupenia hviezd. Nachádzajú sa po väčšine pod alebo nad rovinou svojej materskej galaxie. Astronómovia ich vnímajú ako prírodné laboratóriá umožňujúce študovať vývoj hviezd a galaxií. Najmä guľové hviezdokopy by nám mohli pomôcť lepšie pochopiť vznik a vývoj galaxií ranného typu, pretože sa zdá, že vznik guľových hviezdokôp úzko súvisí s obdobiami intenzívneho formovania hviezd.

Objekt  M15 (tiež známy ako NGC 7078), ktorý sa nachádza asi 33 000 ly (svetelných rokov) od Zeme, je guľová hviezdokopa objavená v roku 1746, ktorej vek sa odhaduje približne na 13 miliárd rokov, čo z nej robí jednu z najstarších doteraz objavených guľových hviezdokôp. Je to hviezdokopa s nedostatkom kovov s polomerom okolo 88 svetelných rokov, hmotnosťou asi 100 000 slnečných hmotností a jej profil jasnosti naznačuje, že ide o zrútenie jadra vo vnútri samotného objektu M15.

Predchádzajúce pozorovania M15 sa zameriavali na detekciu rotácie v jej centrálnej oblasti, pretože jedna štúdia identifikovala rýchlo sa točiace hviezdy oddelené vo vnútornej oblasti jadra. Ďalšia štúdia zistila, že jadro M15 vykazuje vyššiu rotáciu a inú os tejto rotácie, ako sa zvyčajne vyskytuje v hviezdokopách tak veľkých polomerov. S cieľom vniesť viac svetla do tohto správania sa vedci rozhodli použiť trochu zastaralý prístroj na VLT (Very Large Telescope).

Program MUSE umožnil vedcom zmerať radiálne rýchlosti 864 hviezd do 8 oblúkových sekúnd od stredu M15. Toto je doposiaľ najväčšia vzorka radiálnych rýchlostí pre najvnútornejšie oblasti tejto guľovej hviezdokopy.

Štúdia zistila, že stred M15 predstavuje komplexnú kinematiku, ktorá sa líši od kinematiky pozorovanej vo vonkajších častiach hviezdokopy. Ukázalo sa, že os otáčania jadra M15 je od hlavnej osi otáčania hviezdokopy zreteľne posunutá.

Astronómovia poznamenali, že také kinematicky odlišné jadrá (KDC), ako je to v M15, sa nachádzajú v centrách niektorých mohutných galaxií raného typu a zvyčajne sa predpokladá, že vznikajú v dôsledku fúzií. Fúzie guľových hviezdokôp sa však považujú za pomerne zriedkavé. Vedci preto hľadajú ďalšie hypotézy, ktoré by mohli vysvetliť tieto kinematicky odlišné jadrá.

Je potrebné preskúmať zvláštnu kinematiku tejto hviezdokopy, vrátane prenosu momentu hybnosti z binárnych systémov čiernej diery a prenosu momentu hybnosti po zrútení jadra.