CENTRUM.CZ > Techzpravy.cz > 15. 7. 2025, 08:00

Vesmír drží pohromadě sítí, kterou nikdo neviděl. Až doteď

Techzpravy.cz

Sdílet

Zdroj: Photo by Greg Rakozy

Vědci jsou na stopě odhalení záhady baryonové hmoty.

Vědci jsou na stopě odhalení záhady baryonové hmoty.

Od chvíle, kdy jsme začali mapovat vesmír, jsme se smířili s tím, že velká část běžné hmoty – tedy té, která se skládá z protonů, neutronů a elektronů – se v našich teleskopech prostě neobjeví. Takzvaná baryonová hmota, z níž se skládají hvězdy, planety a dokonce i my sami, byla ve všech pozorovacích modelech neúplná a chybělo jí asi 50 procent. Tedy až doposud. Zdá se, že tato desítky let stará kosmická hádanka byla právě vyřešena.

Nejen temné hmotě ve vesmíru nerozumíme

Možná si myslíte, že pochybnosti v nás vyvolává pouze temná hmota, a nemýlíte se. Temná hmota a temná energie zůstávají dvěma velkými záhadami, ale i obyčejná hmota, tedy ta, kterou můžeme teoreticky pozorovat, nás nechala ve zmatku. Kosmologické modely předpovídaly, že by v ní mělo být dvakrát více viditelné hmoty, než kolik jí dokázaly zachytit přístroje. Vysvětlení, které trvalo mnoho let, bylo pouze v oblasti spekulací. Domnívali jsme se, že tato hmota bude zředěna ve velmi tenkých vláknech zahřátého plynu, která spojují galaxie, ale jejich nízká hustota a nedostatečná teplota je činí neviditelnými pro tradiční pozorovací metody, jako jsou rentgenové teleskopy.

Mohlo by vás zajímat: Tohle znáte jen ze sci-fi. Již brzy se ale to ale může stát realitou

Nyní se vše změnilo, protože dvěma skupinám, jedné z Edinburské univerzity ve Velké Británii a druhé z Ústavu kosmické astrofyziky v Orsay ve Francii, se podařilo prokázat její existenci. Museli využít jevu zvaného Sunjajevův-Zel’dovičův jev, který nastává, když světlo zbylé po velkém třesku prochází oblastmi horkého plynu a prochází malými deformacemi. Kombinací těchto dat s 3D mapami vesmíru a snímky z družice Planck Evropské kosmické agentury vědci poskládali informace z tisíců párů galaxií. Tak se jim konečně podařilo spatřit skrytá baryonová vlákna.

Vypadá to, že máme skryté dálnice mezi galaxiemi

Výsledky, které tito vědci získali, byly působivé. Francouzský tým analyzoval více než 260 000 párů galaxií a identifikoval filamenty s hustotou třikrát větší, než je průměr ve vesmíru. Skotští odborníci analyzovali více než 1 milion párů a našli struktury šestkrát hustší. To je dostatečná hustota na to, aby se prokázalo, že se skutečně jednalo o hmotná spojení mezi galaxiemi.

Uprostřed toho všeho jiná nezávislá studie odhalila kolosální vlákno horkého plynu spojující čtyři kupy galaxií s hmotností desetkrát větší než Mléčná dráha a s rozsahem 23 milionů světelných let. Tato struktura patří do Shapleyho superkupy, která je jednou z největších koncentrací hmoty v místním vesmíru. Přesně tak, tato kosmická síť se skládá z bilionů baryonových částic, které tvoří skutečné neviditelné dálnice mezi kupami galaxií. Jinými slovy, spojují nejen hvězdné systémy, ale také potvrzují desítky let astrofyzikálních simulací o vzniku velkorozměrových struktur ve vesmíru.

Potřebovali jsme jen správné nástroje

Není možné nebýt těmito objevy ohromen, vždyť nejenže řeší záhadu chybějící hmoty, ale také posilují přesnost kosmologických modelů, které dnes používáme. Když se pozorovací data a rozsáhlé simulace shodují, jen to ukazuje, že jsme byli na správné cestě a jen jsme potřebovali nástroje, abychom to viděli.

Jinými slovy, tato kombinace pozorování z různých teleskopů, jako je XMM-Newton (Evropa) a Suzaku (Japonsko), byla nezbytná k oddělení slabého záření z filamentů od kontaminace generované zdroji, jako jsou černé díry a blízké galaxie. Tento proces zvýšil standard pro to, jak by měly být tyto struktury v budoucnu identifikovány. Děje se tak často; není divu, že dalekohled Jamese Webba právě objevil více než 800 000 galaxií v temnotě.

Důsledky pro budoucí výzkum

Objev těchto skrytých filamentů má významné důsledky pro naše chápání vesmíru. Naznačuje, že velkorozměrová struktura vesmíru je ještě více propojená, než se dosud předpokládalo. Tyto filamenty by mohly hrát klíčovou roli při vzniku a vývoji galaxií tím, že do nich přivádějí plyn a další materiály, což by mohlo ovlivnit rychlost tvorby hvězd a růst galaxií v průběhu času.

Comment
byu/Tao_Dragon from discussion
inspace

Tento objev navíc otevírá nové možnosti výzkumu. Vědci nyní mohou studovat tato vlákna, aby lépe pochopili rozložení baryonové hmoty ve vesmíru a její interakci s temnou hmotou. To by mohlo vést k novým poznatkům o povaze samotné temné hmoty, protože se předpokládá, že tato vlákna sledují základní strukturu temné hmoty.

S rozvojem technologií budoucí teleskopy a přístroje pravděpodobně umožní ještě podrobnější pozorování těchto vesmírných struktur, což nám umožní zpřesnit naše modely vesmíru a případně odhalit nové jevy, které dosud unikaly detekci.

Objev těchto skrytých vláken představuje významný milník v našem úsilí o pochopení vesmíru. Nejenže doplňuje chybějící kousky vesmírné skládačky, ale také připravuje půdu pro budoucí objevy, které by mohly změnit naše chápání vesmíru.