Astronomové vytvořili dosud nejdetailnější mapu rozložení temné hmoty v rozsáhlé oblasti vesmíru pomocí Jamese Webba Space Telescope (JWST). Nová pozorování odhalují neviditelný „rámec“, který řídí formování galaxií a rozsáhlou strukturu vesmíru. Tento průlom je založen na pozorováních toho, jak gravitace temné hmoty narušuje prostor kolem viditelné hmoty.
Neviditelný vesmír odhalen
Temná hmota, která tvoří přibližně 85 % veškeré hmoty ve vesmíru, neinteraguje se světlem, takže je pro přímé pozorování neviditelná. Místo toho vědci sledují jeho přítomnost podle způsobu, jakým ohýbá světlo ze vzdálených galaxií – fenomén známý jako gravitační čočka – a jak ovlivňuje pohyb viditelné hmoty.
Studie publikovaná v časopise Nature Astronomy se zaměřila na kousek oblohy v souhvězdí Sextanů. Vědci věnovali této oblasti 255 hodin pozorování JWST a identifikovali téměř 800 000 galaxií. To je desetkrát více, než kdy dříve objevily pozemní dalekohledy ve stejné oblasti, a téměř dvojnásobný počet galaxií pozorovaných Hubbleem. Postavením těchto galaxií vedle sebe byli vědci schopni vysledovat základní rozložení temné hmoty.
Od velkého třesku po vznik galaxií
Mapa potvrzuje, že temná hmota není ve vesmíru rozložena rovnoměrně. Místo toho tvoří složitou síť vláken a dutin, kde gravitace stahuje hmotu k sobě. V raném vesmíru se nejprve začala shlukovat temná hmota a vytvářela gravitační studny, které později přitahovaly normální hmotu. Bez těchto shluků temné hmoty by byl vesmír pravděpodobně mnohem jednotnější, s mnohem méně galaxií a hvězdami.
„Tato mapa poskytuje silnější důkaz, že bez temné hmoty bychom v naší galaxii možná neměli prvky, které by umožnily vznik života,“ vysvětluje spoluautor studie Jason Rhodes.
Tento výzkum ukazuje, že galaxie nejen vznikají ; jsou postaveny na základě již existujícího rámce temné hmoty. Hustší oblasti temné hmoty přitahovaly plyn a prach, což nakonec způsobilo vznik hvězd a vytvořily struktury, které vidíme dnes.
Důsledky pro kosmologii
Bezprecedentní rozlišení JWST umožňuje vědcům testovat kosmologické modely s větší přesností než kdykoli předtím. Budoucí studie využívající tento přístup zpřesní naše chápání vlastností temné hmoty a její role ve vývoji vesmíru. Tato podrobná mapa nabízí jedinečný pohled na neviditelné síly utvářející náš vesmír a prohlubuje naše znalosti o tom, jak se vesmír stal takovým, jaký je.
