Satelitní galaxie Mléčné dráhy – Trpasličí souputníci a galaktický kanibalismus

Naše Mléčná dráha není osamělým poutníkem temnotou mezigalaktického prostoru. Je královnou rozsáhlé říše, kterou obíhá doprovodná rodina více než šedesáti menších trpasličích galaxií. Tyto satelitní galaxie jsou k Mléčné dráze vázány její mohutnou gravitací – obíhají ji jako měsíce kolem obří planety a po miliardy let píší dramatický příběh kosmického zrodu, srážek a galaktického kanibalismu.

Největšími, nejjasnějšími a nejslavnějšími souputníky Mléčné dráhy jsou dvě nepravidelné galaxie viditelné pouhým okem z jižní polokoule:

• Velké Magellanovo mračno (LMC): Leží ve vzdálenosti zhruba 163 000 světelných let na pomezí souhvězdí Mečouna a Tabulové hory. S průměrem kolem 14 000 světelných let je čtvrtou největší galaxií v Místní skupině a obsahuje přes 20 miliard hvězd. Hostí i slavnou mlhovinu Tarantule (30 Doradus) – nejaktivnější hvězdnou porodnici v našem galaktickém sousedství, a v roce 1987 v něm vybuchla slavná supernova SN 1987A.
• Malé Magellanovo mračno (SMC): Leží o něco dále, asi 204 000 světelných let v souhvězdí Tukana, a obsahuje zhruba 3 miliardy hvězd.

Obě galaxie nesou jméno portugalského mořeplavce Ferdinanda Magellana, jehož posádka je detailně popsala při první plavbě kolem světa v roce 1519 (ačkoli domorodé národy jižní polokoule je znaly od nepaměti).

Magellanova mračna neobíhají Mléčnou dráhu v poklidu. Při vzájemném gravitačním tanci a vlivem slapových sil Mléčné dráhy z nich byl vytržen obrovský oblak mezihvězdného vodíku:

• Tomuto útvaru říkáme Magellanův proud (Magellanic Stream).
• Jde o gigantickou plynnou stuhu, která se táhne přes více než 100 stupňů noční oblohy (přes polovinu nebeské klenby!).
• Obsahuje plyn o hmotnosti miliardy Sluncí. Tento materiál postupně padá do Mléčné dráhy jako gigantický kosmický vodopád a za stovky milionů let poslouží jako čerstvé palivo pro vznik nových generací hvězd v našem disku.

Podle nejnovějších měření rychlostí z Hubbleova dalekohledu a družice Gaia se navíc zdá, že Magellanova mračna kolem Mléčné dráhy neobíhají odjakživa – letí tak rychle, že jsou pravděpodobně na svém vůbec prvním těsném průletu kolem naší Galaxie!

Velké galaxie jako Mléčná dráha nevyrostly do své dnešní velikosti samy od sebe. Rostly a sílily po miliardy let tím, že požíraly a pohlcovaly své menší trpasličí sousedy. Tomuto procesu říkáme galaktický kanibalismus.

Tento kanibalismus probíhá přímo před našimi zraky:

• V roce 1994 astronomové objevili trpasličí eliptickou galaxii ve Střelci (Sagittarius dSph), která leží pouhých 70 000 světelných let od nás na opačné straně galaktického jádra.
• Tato trpasličí galaxie právě v této epoše prochází skrz disk Mléčné dráhy!
• Gravitační slapové síly naší Galaxie ji doslova rvou na kusy. Její hvězdy jsou vytahovány do dlouhých smyček a Mléčná dráha ji během několika set milionů let kompletně pohltí a asimiluje.

Vesmírná družice Gaia v roce 2018 navíc odhalila, že před 10 miliardami let se Mléčná dráha srazila s jinou velkou galaxií – Gaia-Enceladus (zvanou též Klobása / Sausage). Z jejího pohlcení vzniklo celé naše dnešní tlusté galaktické halo!

Kolem satelitních galaxií se točí i jedna z největších záhad současné kosmologie:

• Počítačové simulace vzniku vesmíru založené na teorii temné hmoty ($\Lambda\mathrm{CDM}$) předpovídají, že kolem galaxie naší velikosti by se měly tvořit tisíce malých trpasličích shluků temné hmoty.
• Astronomové jich však dlouho nacházeli pouhé desítky (tzv. problém chybějících satelitů).
• Kde tedy zbytek je? Dnes víme, že mnoho z nich existuje, ale jsou to tzv. ultra-slabé trpasličí galaxie (UFD): obsahují jen několik tisíc hvězd, téměř žádný plyn, ale skládají se z 99,9 % z temné hmoty! Jsou to nejtemnější známé objekty ve vesmíru, které teprve v posledních letech objevují obří digitální přehlídky oblohy.