Astronomové objevili most mezi galaxiemi v délce 3 milionů světelných let

Nový průlom v mapování vesmíru odhalil strukturu kolosálního vlákna, které je součástí rozsáhlé vesmírné sítě spojující galaxie. Temná hmota a plyn utvářejí tato vlákna, ale díky jejich slabému svitu je těžké je odhalit. Pomocí pokročilé technologie teleskopů a stovek hodin pozorování astronomové pořídili dosud nejpodrobnější snímek, který nás přiblížil k rozluštění vývoje galaxií a skrytých sil utvářejících vesmír.

Skrytý řád vesmíru
Na první pohled se může zdát, že vesmír je chaotický roj roztroušených galaxií. Ve skutečnosti jsou však součástí obrovské, vzájemně propojené struktury známé jako kosmická pavučina – největšího uspořádání ve vesmíru. Tato síť je tvořena obrovskými vlákny temné hmoty a plynu, která se táhnou mezi galaxiemi a obklopují obrovské prázdné prostory. Po stovkách hodin pozorování teleskopem nyní astronomové pořídili snímek jediného kosmického vlákna spojujícího tvořící se galaxie s nejvyšším rozlišením, jaký byl kdy pořízen. Toto vlákno je tak vzdálené, že ho vidíme v podobě, v jaké bylo v době, kdy byl vesmír starý pouhé 2 miliardy let.

Temná hmota: Neviditelný architekt
Temná hmota, která tvoří asi 85 % celkové hmoty vesmíru, je z velké části neviditelná – nevyzařuje, neabsorbuje ani neodráží světlo. Její přítomnost je zjistitelná pouze díky jejímu gravitačnímu vlivu na galaxie a další vesmírné struktury. Hraje klíčovou roli při utváření velkorozměrové struktury vesmíru a tvoří páteř kosmické sítě. Vědci tuto síť studují pomocí simulací a technik gravitačního čočkování, aby lépe porozuměli temné hmotě a její klíčové roli ve vývoji vesmíru.

Masivní kupa galaxií s názvem MACS-J0417.5-1154 deformuje a zkresluje vzhled galaxií za ní, což je efekt známý jako gravitační čočkování. Tento přirozený jev zvětšuje vzdálené galaxie a může také způsobit, že se na snímku objeví vícekrát, jak to viděl vesmírný dalekohled JWST. Dvě vzdálené, vzájemně se ovlivňující galaxie – spirální galaxie viděná ze strany a prachem zčervenalá galaxie – se na snímku objevují vícekrát a vykreslují známý tvar na obloze.

Výzva mapování vesmírné sítě
Jednou z největších výzev, kterým astronomové čelí při studiu kosmické sítě, je skutečnost, že plyn byl detekován především díky absorpci světla ze vzdálenějších objektů. Výsledky takových studií nám však nepomáhají pochopit rozložení plynu v pavučině. Studie zaměřené na vodík, který je nejběžnějším prvkem ve vesmíru, lze detekovat pouze z velmi slabé záře, takže předchozí pokusy o zmapování jeho rozložení selhaly.

Odhalení sítě: Pokročilá teleskopická technologie
Tuto novou práci publikoval tým vědců pod vedením pracovníků z Univerzity Milano-Bicocca, jehož členy byli i pracovníci Institutu Maxe Plancka pro astrofyziku. Tým využil přístroj MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) na Velmi velkém teleskopu Evropské jižní observatoře v Chile. Přístroj byl navržen tak, aby pořizoval 3D data astronomických objektů kombinací snímků a spektroskopických pozorování na tisíci vlnových délkách současně. I s možnostmi přístroje MUSE musel tým pořizovat data po dobu stovek hodin, aby odhalil dostatečné detaily ve vláknech kosmické sítě.

Na vloženém obrázku je vlevo snímek oblohy ve směru detekce kosmické sítě, vpravo pak snímek rozptýleného plynu (červeně) obsažený v kosmickém vláknu spojujícím dvě galaxie (žluté hvězdy), které se rozprostírá na vzdálenost 3 milionů světelných let.

Kosmické vlákno dlouhé 3 miliony světelných let
Tým vedený doktorandem na Univerzitě Milano-Bicocca Davide Tornottim studoval pomocí přístroje MUSE vlákno o délce 3 miliony světelných let. Vlákno spojuje dvě galaxie, z nichž každá má hluboko v jádru supermasivní černou díru. Podařilo se jim demonstrovat nový způsob mapování mezigalaktických filamentů, který pomáhá lépe porozumět vzniku galaxií a vývoji vesmíru.

Simulace potvrzují pozorování
Dříve než mohli začít sbírat data, byl tým schopen provést simulace emisí z filamentů na základě současného modelu vesmíru. Poté mohli výsledky porovnat a oba byly pozoruhodně podobné. Tento objev nám může pomoci zjistit, jak jsou galaxie ve vesmírné síti poháněny, ale tým tvrdí, že stále potřebuje více dat. Nyní se odhalují další struktury, protože se techniky opakují s cílem konečně odhalit, jak je plyn rozdělen v této kosmické pavučině.

Zdroj: https://scitechdaily.com/astronomers-just-found-a-3-million-light-year-connection-between-galaxies/ a https://www.space.com/cosmic-web-two-galaxies-image

autor: František Martinek