Tip na říjen – Andromeda – nejbližší (pořádná) galaxie

Galaxie v Andromedě je objektem, který je pro každého začínajícího astronoma amatéra jedním z prvních cílů, s nímž se při sledování noční oblohy setká. Pohled na ni nám umožní již sebemenší dalekohled. Z oblastí s vhodnými pozorovacími podmínkami nám dokonce stačí i neozbrojené oči. V okamžiku, kdy se pozorovatel dostane k většímu přístroji, či získá postupem času zkušenosti s astrofotografií, se jeho pohled na nejbližší mohutnou galaxii v sousedství naší Mléčné dráhy diametrálně změní. A stejné je to v astronomii odborné. S každým novým výkonnějším zařízením získávají astronomové nové, často zcela netušené možnosti, což jim následně přináší řadu zásadních informací. Toto obecné konstatování se samozřejmě týká i naší galaktické sousedky.

V letech následujících po vypuštění Hubbleova vesmírného dalekohledu se astronomům, právě výše zmíněným způsobem, prakticky skokově rozšířil pohled do vesmíru. Náhle například napočítali, do té doby nepředstavitelných, více než jeden bilion galaxií. Pouze jedna z nich však vyniká jako nejvýznamnější blízký hvězdný ostrov naší Mléčné dráhy – nádherná galaxie v Andromedě (Messier 31). Za jasné bezměsíčné noci ji lze spatřit pouhým okem jako slabý objekt doutníkového tvaru o zdánlivém úhlovém průměru zhruba našeho Měsíce.

Na začátku 20. století Edwin Hubble jako první zjistil, že tato takzvaná „spirální mlhovina“ se ve skutečnosti nachází daleko mimo naši Galaxii, ve vzdálenosti přibližně 2,5 milionu světelných let, což odpovídá zhruba 25 průměrům Mléčné dráhy. Do té doby byli astronomové přesvědčeni, že Mléčná dráha zahrnuje celý vesmír. Hubblův objev přes noc převrátil kosmologii naruby a odhalil nekonečně velký vesmír.

Nyní, o sto let později, se vesmírnému dalekohledu, pojmenovanému právě po Hubblovi, podařilo provést nejkomplexnější průzkum sousední galaxie. Vesmírný teleskop nám poskytl nové poznatky o evoluční historii „Andromedy“, která se k překvapení mnoha odborníků výrazně liší od historie Mléčné dráhy.

Na druhou stranu je nutné si uvědomit, že bez Andromedy, jako zástupce spirálních galaxií, by astronomové věděli mnohem méně o struktuře a vývoji Mléčné dráhy. Je to proto, že jsme zakotveni uvnitř naší Galaxie. Je to obdobné jako snažit se pochopit uspořádání Prahy, když bychom stáli uprostřed Václavského náměstí.

Díky schopnostem Hubblova teleskopu jsme mohli proniknout do obrovských detailů struktury sousední galaxie, což nám prozradilo, co se odehrává v detailech, ale následně i v rámci komplexního pohledu na celý její disk. To u žádné jiné velké galaxie, s ohledem na jejich podstatně větší vzdálenosti, není možné. Ostrá zobrazovací schopnost Hubblova dalekohledu dokáže v galaxii v Andromedě rozlišit více než 200 milionů hvězd. I tak ale detekuje pouze hvězdy jasnější než naše Slunce, takže se jedná stále jen o špičku ledovce. Celková populace Andromedy se odhaduje na 1 bilion hvězd, přičemž všechny méně hmotné hvězdy se nacházejí pod hranicí Hubblovy rozlišovací citlivosti.

Vyfotografovat takto detailně „Andromedu“ byl v každém případě nejednoduchý úkol. Galaxie je na obloze mnohem větším cílem než objekty, které Hubble běžně pozoruje a které jsou obvykle vzdálené miliardy světelných let. Kompletní mozaika byla pořízena v rámci dvou Hubblových programů. Celkem si vyžádala soustavnou práci rozloženou na více než deset let.

Práce na prezentovaném panorama začala postupně vznikat v rámci projektu PHAT (Panchromatic Hubble Andromeda Treasury). Snímky byly pořizovány v blízké ultrafialové, viditelné a blízké infračervené vlnové délce pomocí pokročilé kamery Advanced Camera for Surveys a kamery Wide Field Camera 3. Cílem bylo postupné fotografování severní poloviny galaxie.

Na tento program navázal program PHAST (Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury), který vedl Zhuo Chen z Washingtonské univerzity, který doplnil snímky přibližně 100 milionů hvězd v jižní polovině galaxie v Andromedě. Tato oblast se ukázala být svou strukturou jedinečná a citlivější na historii slučování galaxií než severní část disku mapovaná prvním průzkumem.

Kombinované programy tedy dohromady pokrývají celý disk rozlehlé galaxie, který je vidět téměř až k okraji – nakloněný o 77 stupňů vzhledem k pohledu ze Země. Galaxie je tak velká, že mozaika je sestavena z přibližně 600 samostatných zorných polí. Mozaikový snímek se skládá z cca 2,5 miliardy pixelů.

Programy Hubblova průzkumu poskytují informace o stáří, množství těžkých prvků a hmotnostech hvězd v Andromedě. To astronomům umožní rozlišit mezi konkurenčními scénáři, podle nichž v průběhu své historie splynula s jednou nebo více galaxiemi. Podrobná měření nám umožní rozhodnout, který z teoretických modelů předpokládajících minulá splynutí s jedním či více objekty působícími na vývoj disku je pravděpodobnější.

Získaná zjištění mohou mít vliv i na naše představy o budoucím vývoj nejen galaxie v Andromedě, ale následně i na naši Mléčnou dráhu. Mléčná dráha a galaxie v Andromedě se k sobě v současné době přibližují rychlostí asi sto kilometrů za hodinu. Dosa-vadní výpočty naznačovaly, že by se ve velmi vzdálené budoucnosti (4,5 miliardy let) mohly srazit a vytvořit jednu velkou nepravidelnou eliptic-kou galaxii. Nový výzkum ale naznačil jinou, méně destruk-tivní možnost. Vědci využili nejnovější data z pozorování a vložili je do programu, který pak provedl přibližně sto tisíc simulací. Astrofyzici do nich zahrnuli nejen samotné galaxie, ale také vliv jejich širšího okolí, především Velkého Magellanova mračna, které je největším satelitem Mléčné dráhy.

Podle více než poloviny simulovaných scénářů dojde minimálně k jednomu blízkému setkání Mléčné dráhy a Andromedy. Ve všech takových případech pak ale přijdou oba objekty o tolik energie, že výsledkem nebude srážka, ale spíše velice pozvolné splynutí.

Druhá polovina simulací přináší ještě optimističtější scénář, při němž se galaxie minou natolik vzdáleně, že to nebude hrát prakticky žádnou roli pro jejich osudy. Na připojeném obrázku (Daniel Lawler, Paris (AFP) June 2, 2025) je schematické znázornění pohybu galaxií (včetně M 33 v souhvězdí Trojúhelníku) v nadcházejících miliardách (v angličtině billions) let.

Z hlediska horizontu lidských nebo civilizačních dějin to ale není zajímavé v žádném případě a nebude to hrát s ohledem na naší populaci žádnou roli. K přiblížení objektů by podle nových poznatků mělo dojít až někdy za osm až deset miliard let.  Je nutné si uvědomit, že za 5 až 6 miliard let vyhasne Slunce a podmínky vhodné pro život na Zemi jsou ještě nepoměrně kratší.

Takže nám zbývá jediné. Již dnes si můžeme užít úžasného pohledu na galaxii v Andromedě, kterou astronomové nepoeticky označují jako M 31, NGC 224, PGC 2557, UGC 454 či dalšími nepřehlednými čísly různých katalogů, vyhledat si ji prostřednictvím sebemenšího dalekohledu a kochat se její krásou. Právě nadcházející období vrcholícího podzimu nám k tomu dává nejvhodnější příležitost.

Souhvězdí Andromedy, společně s věhlasnou galaxií, bude na konci soumraku, tedy kolem 20:00 SELČ, dostatečně vysoko nad východním obzorem (necelých 50°). Kolem půlnoci se dostane dokonce až do blízkosti zenitu (h = 80°; A = 180°). Vysoko nad jihozápadem pak bude ve druhé polovině noci pozvolna klesat k obzoru. Ale i na začátku astronomického svítání (cca 5:40 SELČ) ji stále nalezneme 35° nad západoseverozápadem. Nenechte si tuto příležitost na nejlepší pohled do blízkého vzdáleného vesmíru ujít.