Zvětšit obrázek

Vztah mezi obyčejnou a temnou hmotou v galaxii. Galaxii vlevo tvoří „ jen“ obyčejná hmota. Vpravo temná hmota „roztáhla“ galaxii do mnohem většího prostoru než je ta část viditelná. Snímek je doplněn grafem galaktického záření. Kredit: UCL/ Ignacio Ferreras

Většina hmoty ve vesmíru není obyčejná (protony, neutrony a elektrony), ale těžko pochopitelná „temná hmota“, kterou lze zjistit pouze na základě její gravitace. Jako řídký plyn je temná hmota všude kolem nás – stále přes nás prochází, aniž bychom si jí všimnuli všimli - ale má sklon shromažďovat se ve velkém množství kolem galaxií a skupin galaxií a tvoří 1/6 hmoty celého vesmíru. (První 3D mapa rozložení temné hmoty)

Zvětšit obrázek

Horní obrázek ukazuje tři časové řezy rozložení temné hmoty, zatímco dolní potvrzuje, že se temná hmota s plynoucím časem stále více shlukuje. Kredit - NASA, ESA, CalTech

Na mítinku Královské astronomické společnosti RAS  (Royal Astronomical Society) 17. dubna 2007 v Prestonu Ferreras presentoval mapy rozdělení „obyčejné“ a temné hmoty v 9 galaxiích ve vzdálenosti 5 miliard sv.l. od Slunce.

Dr. Ignacio Ferreras (King’s College London), Dr. Prasenjit Saha (University of Zurich) a Prof. Scott Burles (MIT - Massachusetts Institute of Technology, USA) využili pro zpracování ojedinělý astronomický úkaz známý jako „gravitační čočka“. Studovali galaxie ležící před kvasary. Velmi jasné zdroje - kvasary se nacházely v daleko větších vzdálenostech. Gravitace bližší galaxie a temné hmoty deformuje světlo přicházející z kvasaru a to tak, že se pozorují obvykle 2 nebo 4 jeho obrazy. (HST zachytil pětinásobný obraz kvasaru) 

Zvětšit obrázek

Efekt gravitační čočky

Při studiu těchto „přeludů“ použili pro gravitační čočky nové teoretické metody, které umožňují zjistit celkovou hmotu a efektivně využít vědce i dalekohledy pro výzkum temné hmoty!

Zvětšit obrázek

Princip gravitační čočky. Červenými šipkami je znázorněno okno staré hvězdárny Londýnské university a zdeformovaný druhý obraz okna. Kredit: UCL/Ignacio Ferreras

Analýzou světla hvězd v galaxiích při používání hvězdné evoluční teorie, je možné zjistit hmotu, kterou hvězdy obsahují. Ferreras s kolegy zkombinováním této ideje s archivními daty z HST (Hubble Space Telescope) byli schopni vytvořit mapy temné hmoty u pozorovaných galaxií.

Nynější teorie formování galaxií mohou vysvětlit některé, ale ne všechny nové objevy. Po Velkém třesku (Big Bang) by měl plyn „padat“ směrem k centrům oblaků temné hmoty (halo), kde by měl podněcovat formování hvězd a následně pokračovat i v tvorbě galaxie.

Dr. Ignacio Ferreras (teoretický fyzik a astrofyzik). Kredit: UCL (University College London)

Ale proč je vyšší poměr temné hmoty u většiny hmotných galaxií?

Zvětšit obrázek

Profesor Scott Burles (fyzik a kosmolog). Kredit: MIT

A formování těchto galaxií mělo skončit již před 5 miliardami let?
Na tyto a další otázky budou muset odpovědět příští teorie o vzniku a formování galaxií.

Zdroj: ScienceDaily