Vesmír prechádza obrovskou neviditeľnou sieťou, jej úponky sa preplietajú priestorom. Ale napriek usporiadaniu veci, ktorú vidíme vo vesmíre, je tento temný web neviditeľný. Je to preto, že je tvorené temnou hmotou, ktorá pôsobí gravitačným ťahom, ale nevydáva žiadne svetlo.
To znamená, že web bol doteraz neviditeľný. Vedci prvýkrát osvetľujú niektoré z najtmavších kútov vesmíru.
Tkanie z webu
Už dávno bol vesmír horúci, menší a hustejší ako je dnes. Bolo to tiež v priemere omnoho nudnejšie. Hustota rozdielov medzi jednotlivými miestami nebola veľká. Iste, priestor bol celkovo omnoho viac stiesnený, ale v mladom vesmíre, bez ohľadu na to, kam ste šli, boli veci skoro také isté.
Ale boli malé, náhodné rozdiely v hustote. Tieto nugety mali o niečo väčšiu gravitáciu ako okolité okolie, a tak do nich tiekla hmota. Týmto spôsobom sa zväčšovali a vyvinuli ešte silnejší gravitačný vplyv, vtiahli viac hmoty, spôsobili, že boli väčšie, a tak ďalej a tak ďalej po miliardy rokov. Zároveň s rastom kocky došlo k vyprázdneniu medzier medzi nimi.
V priebehu kozmického času bohatli a bohatí chudobní.
Nakoniec sa husté škvrny stali prvými hviezdami, galaxiami a zhlukami, zatiaľ čo medzery medzi nimi sa stali veľkými kozmickými dutinami.
Teraz, 13,8 miliárd rokov do tohto rozsiahleho stavebného projektu, práca nie je úplne dokončená. Hmota stále prúdi z dutín a spája skupiny galaxií, ktoré tečú do hustých, bohatých zhlukov. Dnes máme rozsiahlu a komplexnú sieť vlákien: kozmický web.
Svetlo v tme
Drvivá väčšina hmoty v našom vesmíre je tmavá; neinteraguje so svetlom ani so žiadnou „normálnou“ hmotou, ktorú vidíme ako hviezdy a oblaky plynu a iné zaujímavé veci. Výsledkom je, že veľká časť kozmického webu je pre nás úplne neviditeľná. Našťastie tam, kde sa tmavé hmoty zhromažďujú, tiahne sa tiež nejaký pravidelný materiál, aby sa zapojil do zábavy.
V najhustejších vreckách nášho vesmíru, kde gravitačné šepot temnej hmoty ovplyvňovalo dosť pravidelnej hmoty na zhlukovanie, vidíme svetlo: Pravidelná hmota sa zmenila na hviezdy.
Ako maják na vzdialenom čiernom pobreží nám hviezdy a galaxie hovoria o tom, kde sa skrýva skrytá temná hmota, čo nám strašidelne vykresľuje skutočnú štruktúru kozmického webu.
S týmto neobjektívnym výhľadom môžeme ľahko vidieť zhluky. Vyskakujú ako obrovské mestá, ktoré sú vidieť pri lete červených očí. Určite vieme, že v týchto štruktúrach je obrovské množstvo temnej hmoty, pretože na to, aby ste zhromaždili spolu veľa galaxií, potrebujete veľa gravitačných oomphov.
A na opačnom konci spektra môžeme ľahko nájsť prázdnoty; sú to miesta, kde všetka záležitosť nie je. Pretože neexistujú žiadne galaxie, ktoré by osvetľovali tieto priestory, vieme, že sú z veľkej časti skutočne prázdne.
Avšak vznešenosť kozmického webu spočíva v jemných líniách samotných vlákien. Tieto tenké úponky galaxií, ktoré sa tiahnu milióny svetelných rokov, pôsobia ako veľké kozmické diaľnice prechádzajúce cez čierne dutiny, ktoré spájajú jasné mestské zhluky.
Cez matné šošovky
Tieto vlákna v kozmickej sieti sú najťažšou časťou siete, ktorú je možné študovať. Majú nejaké galaxie, ale nie veľa. A majú najrôznejšie dĺžky a orientácie; v porovnaní sú klastre a dutiny geometrickou detskou hrou. Takže, aj keď vieme o existencii vlákien, prostredníctvom počítačových simulácií, po celé desaťročia, mali sme skutočne ťažké časy ich vidieť.
V poslednej dobe však tím astronómov urobil veľký pokrok v mapovaní nášho kozmického webu a zverejnil svoje výsledky 29. januára do databázy arXiv. Takto chodili do podnikania:
Najprv z prieskumu Baryon Oscilation Spectroscopic Survey (BOSS) vzali katalóg tzv. Žiarivých červených galaxií (LRG). LRG sú obrovské bytosti galaxií a majú tendenciu sedieť v centrách hustých kvapiek temnej hmoty. A ak LRG sídlia v najhustejších oblastiach, mali by sa vytvoriť línie, ktoré ich spájajú z jemnejších vlákien.
Pozerať sa na medzeru medzi dvoma LRG však nebude produktívne; nie je tam veľa vecí. Tím vzal tisíce párov LRG, upravil ich a naskladal ich na seba, aby vytvoril kompozitný obraz.
Použitím tohto zloženého obrazu vedci spočítali všetky galaxie, ktoré videli, a spočítali tak svoj celkový svetelný príspevok. To vedcom umožnilo zmerať, koľko normálnej hmoty tvorili vlákna medzi LRG. Vedci sa potom pozreli na galaxie za vláknami, konkrétne na ich tvary.
Keď svetlo z týchto galaxií v pozadí preniklo do zasahujúcich vlákien, gravitácia z temnej hmoty v týchto vláknach jemne prenikla do svetla a niekedy tak mierne posunula obrazy týchto galaxií. Meraním množstva posunu (vedci označovaného ako „strih“) bol tím schopný odhadnúť množstvo tmavej hmoty v vláknach.
Toto opatrenie je v súlade s teoretickými predikciami (ďalší bod existencie temnej hmoty). Vedci tiež potvrdili, že vlákna neboli úplne tmavé. Na každých 351 hmôt hmoty filamentov mala svetelný výkon hodnotu 1 slnka.
Je to hrubá mapa vlákien, ale je to prvá a určite to ukazuje, že hoci náš kozmický web je väčšinou tmavý, nie je úplne čierny.
Paul M. Sutter je astrofyzik v SUNY Stony Brook a Flatiron Institute, hostiteľ Ask Spaceman and Space Radio a autor Your Place in the Universe.
