Přesně takový byl náš pohled na vesmír až do dnešních dnů. Viděli jsme hvězdy a galaxie (ta světýlka), ale netušili jsme, na čem vlastně „stojí“. Nyní ale vědci s pomocí Vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) udělali něco, co hraničí s magií. Vytvořili mapu tohoto neviditelného lešení.

Na snímku, o kterém je dnes řeč, vidíte téměř 800 000 galaxií v souhvězdí Sextantu. Ale to nejdůležitější není to, co svítí. Je to ta modrá mlha přes ně. Ta modrá barva totiž ukazuje mapu temné hmoty.

Temná hmota: Vesmírný duch, který váží víc než hvězdy

Většina vesmíru hraje s námi tak trochu na schovávanou. Temná hmota je zvláštní v tom, že je pro naše oči i teleskopy naprosto neviditelná. Nevyzařuje světlo, neodráží ho, ani ho neblokuje (jako to dělají třeba mračna kosmického prachu). Je to dokonalý duch.

Možná vás napadne logická otázka: Jak proboha můžeme vyfotit a zmapovat něco, co opticky neexistuje? Odpověď nám dává fyzika. I když temná hmota není vidět, má obrovskou hmotnost. A jak nás naučil Einstein – tam, kde je ve vesmíru nahromaděno hodně hmoty, dějí se s prostorem divné věci. Prostor se zakřivuje.

Gravitační čočkování: Pohled skrz pokřivené okno času

Aby vědci tuto mapu vytvořili, použili metodu, které se odborně říká „slabé gravitační čočkování“. Já tomu raději říkám efekt starého okna.

Představte si, že se díváte na zahradu skrz staré, nekvalitní a zvlněné okenní tabulky. Strom za oknem bude vypadat trochu pokřiveně, možná bude mít podivně protaženou větev. Ten strom je v pořádku, to jen sklo ohýbá světlo, které k vám letí.

Ve vesmíru funguje temná hmota přesně jako to křivé sklo. Světlo z oněch vzdálených galaxií k nám letí miliardy let a cestou naráží na neviditelné shluky temné hmoty. Tyto shluky svou gravitací ohýbají časoprostor a tím i dráhu světla. Webbův teleskop se díval na tuto oblast oblohy (velkou asi jako 2,5 měsíce v úplňku) neuvěřitelných 255 hodin. Díky své citlivosti dokázal změřit tyto nepatrné deformace u tisíců galaxií a zpětně tak matematicky dopočítat, kde se musí nacházet ta neviditelná hmota, která světlo ohnula.

(Temná hmota a James Webb - obrázek v plném rozlišení)

Webbův teleskop vs. Hubble: Když si nasadíte brýle s vysokým rozlišením

Tato oblast oblohy je součástí projektu COSMOS a není pro nás nová – už dříve ji zkoumal legendární Hubbleův teleskop. Ale data z Webba nás posunula do úplně nové ligy. Jeho mapa obsahuje asi desetkrát více galaxií než mapy z pozemních observatoří a dvakrát více než dřívější mapa z Hubblea.

To, co na vizualizaci vidíte jako jasnější modré oblasti, jsou místa s vyšší hustotou temné hmoty. Webb nám tak odhalil nové shluky a jemné struktury, které jsme dříve neviděli. Pomáhá nám pochopit, jak temná hmota funguje jako neviditelná kostra, na které se v průběhu eonů „usazují“ viditelné galaxie.

Je to fascinující důkaz lidského důvtipu. I když něco nemůžeme vidět přímo, můžeme to pochopit a zmapovat – pokud máme dostatek zvědavosti a ty správné nástroje.

Zpracováno podle dat a snímků NASA/JPL-Caltech. Originální zprávu a snímek v plném rozlišení naleznete zde.