Okolo galaxií prúdi takzvané cirkumgalaktické médium, ktoré zhromažďuje materiál z mŕtvych hviezd na tvorbu nových telies.
Celý vesmír je prepojený. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: den-belitsky
Vedci nedávno zistili, že obrovské prúdy dopravného pásu, ktoré vytláčajú hviezdny materiál z našej Galaxie a vťahujú ho naspäť, môžu transportovať aj atómy uhlíka. To znamená, že veľká časť uhlíka na Zemi vrátane uhlíka v našich telách pravdepodobne v určitom bode opustila Galaxiu.
Život na Zemi by nemohol existovať bez uhlíka a samotný uhlík by nemohol jestvovať bez hviezd. Takmer všetky prvky okrem vodíka a hélia existujú len preto, lebo boli ukované v hviezdnych peciach a neskôr vyvrhnuté do vesmíru, keď ich hviezdy zomreli. V konečnom akte galaktickej recyklácie sú planéty ako tá naša vytvorené začlenením hviezdnych atómov do ich zloženia, či už je to železo v zemskom jadre, kyslík v jej atmosfére, alebo uhlík v telách pozemšťanov.
Recyklácia planét
Tím vedcov so sídlom v USA a Kanade nedávno potvrdil, že atómy uhlíka a iné atómy vytvorené hviezdami sa vesmírom nepohybujú len tak bezcieľne. Pre galaxie, ako je tá naša, v ktorých sa stále aktívne formujú nové hviezdy, sa tieto atómy vydávajú na okružnú cestu. Krúžia okolo svojej pôvodnej galaxie v obrovských prúdoch, ktoré siahajú do medzigalaktického priestoru.
Tieto prúdy – známe ako cirkumgalaktické médium – pripomínajú obrovské dopravné pásy, ktoré vytláčajú materiál a ťahajú ho naspäť do galaktického vnútra, kde gravitácia a ďalšie sily môžu tieto suroviny opätovne použiť na tvorbu nových planét, mesiacov, asteroidov, komét a dokonca aj nových hviezd.
„Predstavte si cirkumgalaktické médium ako obrovskú vlakovú stanicu: ustavične vytláča materiál von a vťahuje ho naspäť. Ťažké prvky, ktoré hviezdy produkujú, sú vytlačené zo svojej materskej galaxie do cirkumgalaktického média prostredníctvom ich výbušných supernov, kde môžu byť nakoniec vtiahnuté späť a pokračovať v cykle formovania hviezd a planét,“ vysvetlila členka tímu Samantha Garzová, doktorandka na Washingtonskej univerzite. Garzová je hlavnou autorkou článku opisujúceho tieto zistenia, ktorý bol publikovaný 27. decembra 2024 v časopise Astrophysical Journal Letters.
Vo vesmíre prebieha galaktická recyklácia. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: titoOnz
Uhlík v našich telách bol raz mimo Galaxie
„Ten istý uhlík v našich telách s najväčšou pravdepodobnosťou strávil značné množstvo času mimo Galaxie,“ uviedla spoluautorka Jessica Werková, profesorka na Washingtonskej univerzite a predsedníčka katedry astronómie.
V roku 2011 tím vedcov po prvý raz potvrdil dlhoročnú teóriu, že galaxie s tvorbou hviezd ako naša sú obklopené cirkumgalaktickým médiom – a že tento veľký cirkulujúci oblak materiálu obsahuje horúce plyny obohatené kyslíkom. Garzová, Werková a ich kolegovia zistili, že v cirkumgalaktickom médiu galaxií tvoriacich hviezdy cirkuluje materiál s nižšou teplotou, ako je uhlík.
„Teraz môžeme potvrdiť, že cirkumgalaktické médium funguje ako obrovský rezervoár uhlíka aj kyslíka,“ povedala Garzová. „A prinajmenšom v galaxiách, kde sa tvoria hviezdy, predpokladáme, že tento materiál potom padá naspäť do galaxie, aby pokračoval v procese recyklácie,“ dodala.
Prvky z hviezd sú vytlačené z materskej galaxie do cirkumgalaktického média a neskôr sú opäť vťahované dnu. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: alex-mit
„Vysychanie“ galaxií
Štúdium cirkumgalaktického média by mohlo vedcom pomôcť pochopiť, ako a prečo tento recyklačný proces postupne ustáva, čo sa nakoniec stane v každej galaxii – aj tej našej. Jedna teória hovorí o spomalení alebo rozpade cirkumgalaktického média, v dôsledku čoho dochádza časom k poklesu hviezd i galaxií.
Pre túto štúdiu vedci použili spektrograf kozmického pôvodu na Hubblovom vesmírnom ďalekohľade. Spektrograf meral, ako je svetlo z deviatich vzdialených kvazarov – ultrajasných zdrojov svetla vo vesmíre – ovplyvnené cirkumgalaktickými médiami jedenástich galaxií, v ktorých sa tvoria hviezdy.
Hodnoty z Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu naznačujú, že časť svetla z kvazarov bola absorbovaná špecifickou zložkou v cirkumgalaktickom médiu: veľkým množstvom uhlíka. V niektorých prípadoch objavili uhlík siahajúci takmer 400 000 svetelných rokov do medzigalaktického priestoru, čo je štyrikrát viac ako priemer našej Galaxie.
Budúci výskum je potrebný na kvantifikáciu celého rozsahu ostatných prvkov, ktoré tvoria cirkumgalaktické médium a na ďalšie porovnanie, ako sa ich zloženie líši medzi galaxiami, ktoré stále tvoria veľké množstvo hviezd aj galaxií, ktoré už z veľkej časti zastavili tvorbu hviezd. Tieto odpovede by mohli objasniť nielen to, kedy sa galaxie ako naša menia na hviezdne púšte, ale aj prečo.
Zdroj: Astrophysical Journal Letters, Science Daily,
(LDS)
