Astronomové zobrazili most z temné hmoty mezi galaxiemi

Temná hmota je záhadnou látkou, protože ji nemůžeme ve skutečnosti „vidět“. Avšak ani to nezabránilo vědcům v jejím zkoumání a možnosti vytvářet o ní různé teorie. Jedna teorie říká, že by ve vesmíru měla existovat vláknitá struktura temné hmoty spojující galaxie navzájem mezi sebou. Astronomům z University of Waterloo se nyní podařilo zobrazit vůbec poprvé jedno takové vlákno temné hmoty mezi dvěma galaxiemi v podobě jakéhosi mostu.

Dvojice vědců Seth D. Epps a Michael J. Hudson prezentovala své závěry v článku publikovaném v Monthly Notices of the Royal Astronomy Society.

Teorie předpokládají, že vlákna temné hmoty spojují galaxie dohromady, dosahující z hala kolem jedné galaxie do obdobného halo kolem jiné galaxie. Další vědci objevili vlákna temné hmoty spojující celé kupy galaxií, avšak toto je vůbec první případ, kdy byla vlákna zobrazena mezi dvěma samostatnými galaxiemi.

„Po celá desetiletí vědci předpovídali existenci vláken temné hmoty mezi galaxiemi, která fungují podobně jako pavučinová superstruktura spojující galaxie dohromady,“ říká Mike Hudson, profesor astronomie na University of Waterloo. „Tento obrázek nás posouvá přes předpovědi k něčemu, co můžeme skutečně vidět a měřit.“

Temná hmota představuje zhruba 25 % vesmíru. Avšak jedná se o hmotu, která nezáří, neodráží světlo a vzájemně se s ním neovlivňuje, takže je obtížné ji studovat. Existuje pouze jedna možnost jejího výzkumu, a to je studium její gravitace. V této nové studii dvojice astronomů použila techniku slabé gravitační čočky.

Efekt slabé gravitační čočky závisí na působení hmoty na světlo. Dostatečná koncentrace hmoty, která se nachází v popředí – v tomto případě vlákno temné hmoty – bude zakřivovat světlo ze vzdáleného objektu v pozadí.

Když se světlo šíří kolem objektu hmotnějšího než supermasivní černá díra, vlivem gravitační čočky je zvýrazněno (zesíleno). Avšak vlákno temné hmoty mezi dvěma galaxiemi má mnohem menší hustotu než černá díra, takže jeho vliv bude zanedbatelný. Astronomové museli zkombinovat data z četných dvojic galaxií, aby detekovali vliv slabé gravitační čočky.

Klíčem k této studii je Canada-France-Hawaii Telescope. Vykonává již mnoho let přehlídku oblohy, která položila základy této studie. Vědci zkombinovali „čočkované“ obrázky více než 23 000 párů galaxií nacházejících se ve vzdálenosti 4,5 miliardy světelných roků. Výsledný kompozitní snímek odhalil vlákno mostu mezi dvěma galaxiemi.

„Na základě použití této techniky jsme schopni nejen pozorovat tato vlákna temné hmoty, která skutečně existují, ale jsme také schopni vidět rozměry těchto vláken spojujících galaxie dohromady,“ říká Seth D. Epps, University of Waterloo.

Stále ještě nevíme, jak temná hmota vypadá, avšak skutečnost, že vědci byli schopni předpovědět existenci těchto vláken a pak je skutečně objevit, ukazuje, že jsme udělali pokrok v tom, abychom jí porozuměli.

Již nějakou dobu víme o velkorozměrové struktuře vesmíru, a víme také, že temná hmota představuje jeho velkou část. Galaxie mají sklon seskupovat se dohromady v důsledku vlivu gravitačního působení temné hmoty. Nalezení mostu temné hmoty mezi galaxiemi je úchvatný objev. Přinejmenším má vazbu na malé odhalení záhady temné hmoty.

Zdroj: https://www.universetoday.com/135005/researchers-image-dark-matter-bridge-galaxies/,  https://uwaterloo.ca/stories/first-image-dark-matter-web-connects-galaxies a http://earthsky.org/space/waterloo-image-dark-matter-cosmic-web-2017

autor: František Martinek