Ve vesmíru jsou milióny galaxií, jenže ty obsahují jen malou část jeho hmoty. Většinu hmoty, která vznikla při Velkém třesku a krátce po něm, je třeba hledat jinde. Z celkového množství veškeré kosmické hmoty připadá na běžnou (tzv. baryonovou) látku jen nepatrný zlomek, pouhých 5 %. (Zbytek je temná energie (70 %) a temná hmota, o jejichž podstatě se stále spíše jen spekuluje).
Baryonová hmota
Je nám poměrně dobře známa, tvoří ji protony, neutrony a další subatomární částice, ze kterých se skládají atomy, jako vodík, helium a další prvky. Z nich vznikají hvězdy, planety i další vesmírné objekty včetně mezihvězdného plynu a prachu, z nichž se rodí nové hvězdy.
Přesto i s ní měli astronomové donedávna jisté potíže. Problém byl v tom, že jí téměř polovina z předpokládaného množství chyběla. Vědci si byli jisti, že někde musí být, ale kde přesně, to netušili. Skrytá baryonová hmota byla záhadou.
Mezigalaktický prostor
20. května zveřejnili (v prestižním časopisu Astrophysical Journal) astronomové Coloradské univerzity, Charles Danforth a Mike Shull, studii, ve které tvrdí, že chybějící hmotu konečně nalezli. A sice v prázdném prostoru mezi galaxiemi! Táhne se napříč celým prostorem, od naší Mléčné dráhy až do nejzazších koutů vesmíru.
Mezigalaktický prostor, který se nám intuitivně jeví jako prázdný, je podle nich ve skutečnosti obrovskou zásobárnou hmoty. „Domníváme se, že vidíme vlákna struktury podobné síti, která tvoří základní kostru vesmíru,“ říká k tomu Mike Shull na vysvětlenou.
Kosmický web
Danforth a Shull hledali skrytou baryonovou hmotu ve světle ze vzdálených kvasarů (velmi jasných galaktických jader s aktivními černými dírami). Jejich záření se šíří prostorem podobně jako světlo z kapesní svítilny skrz hustou mlhu.
Analýzou dat naměřených obrazovým spektrografem Hubbleova vesmírného teleskopu (HST) a ultrafialovou sondou FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) objevili vláknitou strukturu nápadně připomínající pavoučí síť.
Vědci prozkoumali světelné čáry z 28 kvasarů do hloubky 4 miliard světelných let. Vyvstal před nimi třídimenzionální obraz mezigalaktického prostoru, prostoupeného pavučinou tvořenou 83 vlákny z vysoce ionizovaného kyslíku.
Přítomnost vysoce ionizovaných plynů (zejména kyslíku, ale i dalších prvků) podle astrofyziků ukazuje na existenci mnohonásobně většího množství žhavého, ionizovaného vodíku. Ten dosud pozornosti astrofyziků unikal, protože pro přístroje pracující v oblasti viditelného světla je příliš horký, zatímco pro ty rentgenové zase moc „chladný“. Kyslíkové „značky“ pravděpodobně vznikly, když explodující hvězdy chrlily materiál do svého okolí.
Danforth a Shull také tvrdí, že asi 20 % baryonů se drží v prázdných místech mezi vlákny. Tam se mohou nalézat trpasličí galaxie nebo hmota, ze které se teprve galaxie či hvězdy v příštích miliardách let vyvinou.
Průzkum nekončí, další pokrok je na obzoru
Důkladný průzkum kosmické sítě bude hlavním úkolem nového spektrografu COS (Cosmic Origin Spectrograph), jehož montáž na HST je naplánována na konec letošního roku.
„COS nám umožní získat mnohem větší a podrobnější vzorky kosmické sítě,“ prohlásil Shull. „Očekáváme, že COS najde podstatně více skryté baryonové hmoty. Naším cílem je potvrdit přítomnost kosmické sítě zmapováním její struktury, určením obsahu těžkých kovů v ní a proměřením její teploty. Studiem kosmické sítě získáme informace o tom, jak se galaxie formují v čase.“
Spektrograf COS by měl prozkoumat dalších 100 kvasarů a více než 10 tisíc vodíkových vláken kosmického webu, opředeného těžkými kovy pocházejícími ze zaniklých hvězd.
Zdroj: www.spaceref.com, www.reuters.com
