Objekt, který mátl generace astronomů
Struktura známá jako Galaktický centrální lalok patří k nejrozpoznatelnějším útvarům na rádiových snímcích středu Mléčné dráhy. Vypadá přesně tak, jak se jmenuje, jako obrovský lalok vycházející z rozbouřeného chaosu galaktického jádra a tyčící se tisíce světelných let nad ním. Vědci mu za čtyřicet let přisoudili tolik protichůdných vysvětlení, že jeden tým jej označil za jakýsi Rorschachův test galaktické astrofyziky.
Nyní přišel tým vedený astrofyzičkou Kathryn Kreckel z Univerzity v Heidelbergu s výsledkem, který obrací dosavadní představy naruby. Podle nové studie útvar vůbec neleží v centru Galaxie a není to ani lalok. Jde o uzavřenou bublinu, která se nachází mnohem blíže k Zemi, přibližně 6 520 světelných let daleko.
Otázka vzdálenosti mění úplně všechno
Tato menší vzdálenost znamená, že skutečné rozměry objektu jsou mnohem skromnější, než by odpovídalo poloze u galaktického centra vzdáleného 26 000 světelných let. Nejde tedy o mohutný pozůstatek dávné erupce supermasivní černé díry, ale o bublinu plynu, kterou pravděpodobně vytvarovala a ionizovala aktivita hvězd. Kreckel a její kolegové proto navrhli útvaru nové jméno, nesmírně zmatená smyčka, což lépe vystihuje jeho skutečnou povahu i pohnutou historii bádání.
Podle autorů studie šlo o čtyřicetiletý zápas o to, oddělit skutečné jevy z jádra Galaxie od jevů patřících pouze k bližšímu galaktickému disku, který nám stojí v cestě.
Proč byl objekt tak těžké rozluštit
Měření vzdáleností ve vesmíru patří k nejobtížnějším úkolům astronomie vůbec. Pohled směrem ke středu Galaxie situaci ještě komplikuje, protože jde o nejhustěji zalidněnou oblast Mléčné dráhy, plnou hvězd, hustých mračen molekulárního plynu, prachu a dalších objektů, které se podél naší zorné linie navzájem překrývají.
Spodní polovina smyčky navíc leží na pozadí galaktické roviny. Na rádiových snímcích tak tato dolní část splývá s okolním zářením a celý útvar vypadá jako otevřený lalok vycházející z centra Galaxie, místo aby byl rozpoznán jako uzavřená bublina ležící před ním.
Klíčem se stala ionizovaná síra
Kreckel a její tým se na objekt podívali jinou optikou. Použili data z přehlídky Local Volume Mapper, součásti projektu SDSS V, která vytváří podrobné mapy zářícího plynu v Mléčné dráze pomocí měření světla vyzařovaného různými druhy plynu v optickém a infračerveném spektru.
Zvlášť užitečná se ukázala být ionizovaná síra. Její záření má delší, červenou vlnovou délku, která dokáže mnohem lépe proniknout prachem než kratší vlnové délky. Díky tomu se síra ze spodní části smyčky dokázala prosvítit skrz prach, a odhalila tak, že celý útvar skrývá mnohem víc, než ukazovala rádiová pozorování.
Pozorování síry zároveň pomohla vědcům odhadnout vzdálenost bubliny. Porovnáním množství prachu, který zeslabuje záření bubliny, s podrobnými trojrozměrnými mapami prachu v Mléčné dráze tým dospěl k závěru, že objekt leží pouhých 6 520 světelných let od Země.
Bublina zrozená z hvězdné kolébky
Samotná bublina představuje rozsáhlý oblak vodíkového plynu, který zářivě svítí pod vlivem intenzivního ultrafialového záření. Vědci sice zatím přesně neidentifikovali hvězdy, které za tím stojí, domnívají se ale, že bublinu pravděpodobně vytvořila starší generace velmi hmotných hvězd, zrozených ve stejné hvězdné kolébce. Podobně vznikl i známý útvar zvaný Barnardova smyčka v souhvězdí Orionu.
Takové hvězdné kolébky často hostí skupiny velmi hmotných hvězd, které žijí extrémně krátce a jejich život končí explozí supernovy. Tyto exploze dokážou vyfouknout obrovskou dutinu v prašných oblacích, v nichž hvězdy zanikly, a na okraji dutiny vytvoří rázové vlny, které spustí novou vlnu vzniku hvězd.
Tato nová generace hvězd následně ionizuje okolní plyn, a ten proto září. Z pohledu pozorovatele na Zemi je nejjasnější právě okraj bubliny, takže celý objekt vypadá jako smyčka, přestože ve skutečnosti jde o trojrozměrný objem prostoru.
Sourozenec slavné Barnardovy smyčky
Nesmírně zmatená smyčka měří napříč zhruba 115 světelných let, je tedy menší než proslulá Barnardova smyčka v Orionu. Podle vědců jsou si však oba útvary natolik podobné velikostí i strukturou, že mohly vzniknout stejným procesem.
Jde o skvělou ukázku detektivní práce, která zároveň názorně ukazuje, jak dokonale se dokáže Mléčná dráha maskovat před vlastními obyvateli. A i v oblasti tak důkladně zkoumané, jakou je střed naší Galaxie, se občas ukáže, že věc, která vypadá jako lalok a chová se jako lalok, může být ve skutečnosti úplně jiná záhada, ukrytá jen kousek od nás.