Astronomové objevili skryté struktury v raném vesmíru

S využitím spektrálních dat z dalekohledu Hobby-Eberly Telescope o průměru 9,2 metru na observatoři McDonald Observatory astronomové vytvořili dosud nejpodrobnější 3D mapu slabých kosmických struktur z doby před 9-11 miliardami let, která odhaluje galaxie a mezigalaktický plyn, které byly dosud pro dalekohledy neviditelné.

V úvodu článku je výřez mapy intenzity čar vytvořené na základě rozložení a koncentrace excitovaného vodíku (prostřednictvím vlnové délky Lyman alfa) ve vesmíru přibližně před 10 miliardami let. Bílé malé hvězdičky označují místa, kde HETDEX nalezl galaxie. Vložený obrázek simuluje strukturu přítomnou na této mapě po jejím přiblížení a odstranění šumu z dat na pozadí.

„Pozorování raného vesmíru nám dává představu o tom, jak se galaxie vyvinuly do své současné podoby a jakou roli v tomto procesu hrál mezigalaktický plyn,“ řekla Maja Lujan Niemeyerová, astronomka z Max-Planck-Institut für Astrophysik a Ludwig-Maximilians-Universität München, členka experimentu Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX). „Ale protože jsou daleko, mnoho objektů v tomto čase je slabých a obtížně pozorovatelných. Nová mapa pomocí techniky zvané Line Intensity Mapping (Mapování intenzity čar) vtahuje tyto objekty do zorného pole a dodává tak tvar a nuance této éře našeho vesmíru.“

Ačkoliv Line Intensity Mapping není nová technika, je to poprvé, co byla použita k mapování emisí Lyman alfa v tak velkém souboru dat a s tak vysokou přesností. Projekt HETDEX mapuje pomocí dalekohledu Hobby-Eberly polohu více než milionu jasných galaxií ve snaze pochopit úlohu temné energie. Projekt je unikátní v tom, že shromažďuje tolik dat – přes 600 milionů spekter – pro tak velký pás oblohy, který měří přes 2 000 úplňků.

„Používáme však jen malý zlomek všech dat, která shromažďujeme, asi kolem 5 %,“ řekl hlavní výzkumník HETDEXu Karl Gebhardt, astronom z University of Texas at Austin. „Existuje obrovský potenciál ve využití zbývajících dat pro další výzkum.“

„HETDEX pozoruje vše na určitém úseku oblohy, ale jen nepatrné množství těchto dat se vztahuje ke galaxiím, které jsou dostatečně jasné pro použití v projektu,“ řekla Lujan Niemeyerová. „Ale tyto galaxie jsou jen špičkou ledovce. Ve zdánlivě prázdných skvrnách mezi nimi je celé moře světla.“

K vytvoření mapy astronomové použili superpočítače v Texas Advanced Computing Center k prozkoumání zhruba půl petabajtu dat z HETDEXu. Poté použili polohy jasných galaxií, které již HETDEX identifikoval, k výpočtu polohy slabších galaxií a plynu zářícího v okolí. Díky sklonu gravitace shlukovat hmotu tam, kde je jedna jasná galaxie, se v její blízkosti jistě nacházejí i další objekty.

„Můžeme tedy použít polohu známých galaxií jako ukazatel k určení vzdálenosti slabších objektů,“ řekl vědec HETDEXu Eiichiro Komatsu, astronom z Max-Planck-Institut für Astrophysik. „Výsledná mapa lépe zaostřuje oblasti kolem jasných galaxií a dodává detaily úsekům mezi nimi. Máme počítačové simulace z tohoto období. Ale to jsou jen simulace, nikoliv skutečný vesmír. Nyní máme základ, který nám může ukázat, zda jsou správné některé astrofyzikální údaje, které jsou základem těchto simulací.“

Zjištění byla zveřejněna 3. března 2026 v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/hetdex-line-intensity-map-14601.html

autor: František Martinek