Wiele galaktyk jest przepełnionych pyłem, a inne posiadają tylko sporadyczne ciemne pasma nieprzezroczystej kosmicznej sadzy kłębiące się wśród gazu i gwiazd. Jednak obiekt na niniejszym zdjęciu, wykonanym za pomocą kamery OmegaCAM na teleskopie VLT Survey Telescope (VST) w Chile, jest nietypowy – to mała galaktyka o nazwie IC 1613, istna czyścioszka! IC 1613 zawiera bardzo niewiele kosmicznego pyłu, co pozwala astronomom na dokładne badanie jej zawartości. To nie tylko kwestia wyglądu: czystość galaktyki jest kluczowa dla zrozumienia Wszechświata wokół nas.

IC 1613 to galaktyka karłowata w konstelacji Wieloryba. Niniejsze zdjęcie z VST [1] wyraźnie pokazuje niekonwencjonalne piękno galaktyki: rozproszone gwiazdy i jasny, różowy gaz, wszystko w dużych szczegółach.

Niemiecki astronom Max Wolf odkrył słabą mgiełkę IC 1613 w 1906 roku. W roku 1928 jego rodak Walter Baade użył potężniejszego, 2,5-metrowego teleskopu w Mount Wilson Observatory w Kalifornii i rozdzielił pojedyncze gwiazdy w galaktyce. Z tych obserwacji astronomowie odkryli, że galaktyka musi znajdować się całkiem blisko Drogi Mlecznej, gdyż rozdzielenie indywidualnych gwiazd jest możliwe jedynie dla najbliższych galaktyk.

Od tamtego czasu astronomowie potwierdzili, że IC 1613 faktycznie jest członkinią Grupy Lokalnej, zbiorowiska ponad 50 galaktyk, które obejmuje naszą rodzimą Drogę Mleczną. IC 1613 znajduje się w odległości ponad 2,3 miliona lat świetlnych do nas i z powodu tej bliskości jest względnie dobrze zbadana. Astronomowie stwierdzili, że jest to nieregularna galaktyka karłowata, której brakuje wielu struktur takich jak gwiezdny dysk odnajdywany w niektórych innych drobnych galaktykach.

Jednak brak formy IC 1613 nadrabia czystością. Odległość do IC 1613 znamy z bardzo dużą precyzją, częściowo z powodu nietypowo małego poziomu pyłu znajdującego się zarówno w galaktyce, jak i na linii widzenia z Drogi Mlecznej – co pozwala na znacznie lepsze obserwacje [2].

ESO

Grafika pokazuje położenie pobliskiej, ale bardzo słabo widzialnej nieregularnej galaktyki karłowatej IC 1613 w gwiazdozbiorze Wieloryba. Na schemacie widnieje większość gwiazd widocznych nieuzbrojonym okiem na czystym niebie w ciemną noc. Sama galaktyka ma niewielką jasność powierzchniową, przez co trudno ją zaobserwować.

Drugim powodem precyzyjnego poznania odległości do IC 1613 jest fakt, że galaktyka ta zawiera liczne gwiazdy dwóch typów: cefeidy oraz gwiazdy typu RR Lyrae [3]. Gwiazdy obu typów rytmicznie pulsują w sposób charakterystyczny rosnąć i jaśniejąc w określonych odstępach czasu (eso1311).

Jak wiemy z naszego codziennego życia na Ziemi, świecące obiekty, takie jak żarówki albo świeczki, wydają się tym ciemniejsze, im są dalej od nas. Astronomowie mogą użyć tej prostej logiki do ustalenia jak daleko od nas są obiekty we Wszechświecie – o ile wiedzą jak jasny w rzeczywistości jest dany obiekt.

Cefeidy i gwiazdy typu RR Lyrae mają specyficzną własność: ich okres pojaśnienia i pociemnienia jest bezpośrednio związany z ich prawdziwą jasnością. Mierząc jak szybko się zmieniają, astronomowie mogą ustalić ten parametr, a następnie mogą porównać uzyskane wartości z jasnością widoczną na niebie i policzyć jak daleko od nas muszą być, aby wyglądały tak jak prezentują się na niebie.

Gwiazdy dla których znana jest ich prawdziwa jasność mogą służyć jako świece standardowe, jak mówią astronomowie – tak jak świeca o określonej jasności będzie dobrym wskaźnikiem odległości w oparciu o obserwowaną jasność jej płomienia.

ESO

Zdjęcie, które przedstawia niebo dookoła galaktyki karłowatej IC 1613 w gwiazdozbiorze Wieloryba, zostało utworzone dzięki obrazom stanowiącym część Cyfrowego Przeglądu Nieba 2 (DSS2). Galaktyka jest widoczna pośrodku grafiki jako nieregularna plama bladych i niezbyt jasnych gwiazd.

Używając świec standardowych – takich jak gwiazdy zmienne w IC 1613 i mniej powszechne wybuchy supernowych typu Ia, które są widoczne ze znacznie większych kosmicznych odległości – astronomowie mogą połączyć wszystko razem w kosmiczną drabinę odległości, sięgając coraz głębiej w kosmos.

Dekady temu IC 1613 pomogła astronomom ustalić w jaki sposób wykorzystać gwiazdy zmienne do wykonania mapy wielkich połaci Wszechświata. Nieźle jak na małą, bezkształtną galaktykę.

Uwagi:

[1] OmegaCAM to kamera złożona z 32 oraz 256 milionów pikseli, zamontowana na 2,6-metrowym teleskopie VST w Obserwatorium Paranal w Chile. Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej zdjęć wykonanych za pomocą OmegaCAM.

[2] Kosmiczny pył składa się z różnych cięższych pierwiastków, takich jak węgiel i żelazo, a także z większych, ziarnistych molekuł. Ale pył nie tylko blokuje światło, czyniąc otoczone pyłem obiekty trudniejsze do zobaczenia, ale także bardziej rozprasza światło niebieskie. W efekcie kosmiczny pył powoduje, że obiekt wydają się bardziej czerwone niż są w rzeczywistości, gdy patrzymy na nie przez teleskopy. Astronomowie uwzględniają to poczerwienienie podczas badania obiektów. Nadal im mniejsze przesunięcie ku czerwieni, tym precyzyjniejsze obserwacje można uzyskać.

[3] Oprócz dwóch Obłoków Magellana, IC 1613 jest jedyną nieregularną galaktyką karłowatą, w Grupie Lokalnej, u której zidentyfikowano gwiazdy typu RR Lyrae.