Mezinárodní tým astronomů vypracoval dosud nejpodrobnější mapu temné hmoty, která odhaluje, jak tato tajemná substancia ovlivnila vznik hvězd, galaxií a dokonce i planet. Vědci z Durhamské univerzity, NASA Jet Propulsion Laboratory a École Polytechnique Fédérale de Lausanne využili data z teleskopu Jamese Webba (JWST) a výsledky svých výzkumů publikovali v prestižním časopise „Nature Astronomy“.
Temná hmota dlouhodobě fascinuje vědce. Ačkoli nevydává, neodráží ani neabsorbuje světlo a její částice prostupují obyčejnou hmotou neviditelně, právě ona – skrze gravitační interakce – formuje strukturu vesmíru. Nejnovější mapa, vytvořená na základě dat z teleskopu Jamese Webba, umožnila s bezprecedentní přesností sledovat, jak temná hmota interaguje s viditelnou hmotou, z níž se skládají hvězdy, planety a také my.
Výzkumy potvrzují dřívější teorie, které naznačují, že po Velkém třesku byla temná a obyčejná hmota rozptýlena v prostoru. Časem se právě temná hmota začala shlukovat a tvořit „skelet“ vesmíru, ke kterému byla přitahována obyčejná hmota. V těchto zhuštěninách se zrodily první hvězdy a galaxie, a perspektivně také planety a život.
Oblast mapování
Oblast oblohy zahrnutá novou mapou se nachází v souhvězdí Sextant. Teleskop Webb pozoroval tuto oblast po dobu 255 hodin, identifikujíc téměř 800 tisíc galaxií, z nichž mnohé byly pozorovány poprvé. Díky tomu mohli vědci rekonstruovat rozložení temné hmoty analýzou toho, jak její hmota zakřivuje časoprostor a ohýbá světlo přicházející z odlehlých galaxií. Tento efekt, známý jako gravitační čočkování, umožňuje „vidět“ to, co je neviditelné.
Nová mapa obsahuje desetkrát více galaxií než dosavadní snímky ze zemských observatoří a dvakrát více než ty, které získal Hubbleův vesmírný teleskop. Odhaluje nejen nová shlukování temné hmoty, ale také nabízí podstatně vyšší rozlišení v porovnání s dřívějšími výzkumy. Díky tomu mohou vědci podrobněji analyzovat, jak temná hmota ovlivňovala evoluci kosmických struktur.
Vliv temné hmoty
Výzkumný tým zdůrazňuje, že tam, kde dnes pozorujeme obyčejnou hmotu, jí vždy doprovází temná hmota. Ta, díky své gravitaci, udržuje galaxie pohromadě. Bez ní by se Mléčná dráha rozpadla v důsledku vlastního rotačního pohybu. Každý den našimi těly procházejí miliardy částic temné hmoty, ty jsou však zcela neuchopitelné a neinteragují s námi jinak než skrze gravitaci. Nová mapa poskytuje lepší pochopení toho, jak temná hmota „organizovala“ viditelnou hmotu, což umožnilo vznik galaxií, hvězd a nakonec také planet a života. Bez ní by nebylo prvků, z nichž je náš svět složen.
Technologie a budoucí výzkum
Klíčovou roli v těchto výzkumech hrál nástroj MIRI (Mid-Infrared Instrument) namontovaný na teleskopu Webb, který umožňuje detekovat galaxie skryté za obláčky kosmického prachu. Díky MIRI bylo možné přesně určit vzdálenosti k tisícům galaxií, což podstatně zvýšilo přesnost mapy. V následujících letech astronomové plánují rozšířit mapování temné hmoty na celý vesmír, přičemž použijí mimo jiné evropský teleskop Euclid a americký Nancy Grace Roman Space Telescope. To umožní nejen lépe pochopit fundamentální vlastnosti temné hmoty, ale také prověřit, zda se její role měnila během evoluce vesmíru.
