Žhavý kandidát na kosmickou strunu. Kredit: Safonova et al. (2023).

Vesmír, který pozorujeme kolem nás, je už tak dost divný. Nad některými vesmírnými objekty zůstává rozum stát. Roztodivné planety, trpaslíci, obři, pulzary, černé díry. Ale existují také objekty, které jsme ještě ani nenašli. Známe je jenom z fyzikálních rovnic, podle kterých by určitě mohly existovat, ale je velmi obtížné je najít, protože mají zvláštní vlastnosti.

Gravitační čočka. Kredit: NASA, ESA & L. Calçada.

Týká se to i kosmických strun (Cosmic string). Měly by to být topologické defekty, něco jako pomačkání časoprostoru, které by vznikly v raném vesmíru při fázovém přechodu vakua. Představte si nesmírně tenké nudle, jejichž průměr by odpovídal asi tak šířce protonu a přitom by byly nesmírně husté, nepředstavitelně hmotné a nesmírně dlouhé, možná nekonečné, tedy napříč celým vesmírem. Můžeme jen doufat, že pokud tyhle šílené věci existují, vyskytují se hodně daleko od nás.

Pozorovat něco takového není vůbec snadné. Jde o to, že vliv, jaký by kosmické struny měly mít na okolní vesmír, je velice podobný jiným jevům, které fungují ve vesmíru. Určité možnosti ale jsou. Margarita Safonova z Indian Institute of Astrophysic a její kolegové tvrdí, že se jim to povedlo. V takových případech je na místě přísná skepse, což potvrzuje i přijatá publikace v druholigovém vědeckém časopisu Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège. Jestli mají ale pravdu, byla by to naprostá bomba, která by zásadně rozšířila astrofyziku.

Oblast CSc-1. Bílé body představují dvojice obrazů galaxií, bílé čáry předpokládanou orientaci kosmických strun. Kredit: Safonova et al. (2023).

Vědci již dříve vystopovali místo ve vzdáleném vesmíru zvané CSc-1 (Cosmic string candidate-1), které je kandidátem na kosmickou strunu. Je nejslibnější z několika kandidátů, odhalených analýzami dat sond WMAP a Planck, které pozorovaly a mapovaly reliktní mikrovlnné záření. Safonova a spol. se tam zaměřili na těsnou dvojici galaxií SDSSJ110429.61+233150.3 (zkráceně SDSSJ110429), která je v oblasti CSc-1 nejjasnější. Tahle dvojice vypadá jako obyčejný párek galaxií. Ale zároveň jsou tak blízko u sebe a navzájem tak podobné, že by to mohly být obrazy jedné galaxie, vyrobené vesmírnou gravitační čočkou.

Gravitační čočky se obvykle vyznačují tím, že mezi námi a čočkovaným objektem se vyskytuje masivní čočkující objekt, jehož gravitace ohýbá světelné paprsky čočkovaného objektu. Záření z obrazů čočkovaného objektu rovněž bývá navzájem poněkud posunuté v čase, protože na své trase vesmírem prolétá poněkud odlišným prostředí. Obrazy objekty jsou také obvykle deformované.

Pozorování páru galaxií SDSSJ110429 ukázalo, že se od běžných gravitačních čoček velmi liší. Není tam patrný žádný čočkující objekt. A obrazy galaxií nejsou navzájem posunuté v čase. Buď jde o dvojici neobyčejně podobných galaxií anebo jsme svědky působení kosmické struny. Když tým Safonové analyzoval spektra záření dotyčných galaxií, ukázalo se, že mají prakticky stejné spektrum. Jako galaktická dvojčata. Ostatní dvojice galaxií, které se nacházejí v oblasti CSc-1, vykazují stejné vlastnosti.

Badatelé jsou na základě pozorování a simulací přesvědčeni, že dvojice galaxií SDSSJ110429 společně s dalšími galaxiemi, představují obrazy vzniklé gravitačním čočkováním kosmickou strunou, která má složitou geometrii. Schválně, jestli se tento objev potvrdí.

Video: Are Cosmic Strings Cracks in the Universe?

Literatura

Science Alert 29. 9. 2023.

arXiv:2309.11831.