Zvětšit obrázek

Kvasar UM287 osvětluje kus galaktického vlákna. Kredit: S. Cantalupo, UCSC.

Jaký je náš vesmír? Podle standardních kosmologických představ o formování struktury vesmíru jsou galaxie lapené jako mouchy v pavučině vláken přediva vesmíru. Galaktická vlákna se vinou mezi nezměrnými oblastmi prázdnoty a zřejmě je z více než 80 procent tvoří pro nás neviditelná temná hmota. Přesněji řečeno, takovou pavučinu vláken vesmíru nám spřádají počítačové simulace evoluce vesmíru a rozložení temné hmoty v něm. Viditelná hmota by svým rozložením měla následovat temnou hmotu, která ji vábí gravitací. Vzhledem k tomu předpokládáme, že by galaktická vlákna temné hmoty měl zviditelňovat velice rozptýlený ionizovaný plyn.

Sebastiano Cantalupo (vlevo). Kredit: Sebastiano Cantalupo.

Určitě tam nějaký je, protože jsme jeho stopy zachytili díky analýze absorpce záření z jasných zdrojů v dalekých hlubinách vesmíru, z našeho pohledu za dotyčným galaktickým vláknem. Zatím jsme ale takový mezigalaktický plyn v galaktických vláknech nikdy přímo nepozorovali. Povedlo se to s velkou slávou až teď. Sebastiano Cantalupo z Kalifornské univerzity v Santa Cruz a jeho kolegové pozorovali záření vodíku z galaktického vlákna, které vyvolala intenzivní aktivita kvasaru UM287 v oné části vesmíru.

Zvětšit obrázek

Simulace přediva vesmíru a zvětšení detailu, v němž kroužek odpovídá velikosti oblasti, rozsvícené reálným kvasarem UM287. Kredit: S. Cantalupo, simulace vesmíru: A. Klypin & J. Primack.

Cantalupo a spol. s pomocí desetimetrového teleskopu Keck I na havajské Observatoři W. M. Kecka objevili obrovitý cár mezigalaktického plynu, který se táhne zhruba 2 miliony světelných let. Podle nadšeného Cantalupa jde o zcela výjimečnou záležitost. Velikost oblaku přinejmenším dvakrát převyšuje rozměry známých mlhovin a oblak se také táhne velice daleko od kvasaru, který ho osvětluje. Vodík v galaktickém filamentu po nabuzení bouřlivým kvasarem vyzařuje ultrafialové záření na vlnové délce čáry Lyman‑alfa. Nicméně, ten kvasar v galaktickém vláknu je od nás vzdálený 10 miliard světelných let, takže než k nám ultrafialové záření vodíku z galaktického vlákna doletělo, tak se roztáhlo s rozpínáním celého vesmíru.

Zvětšit obrázek

Spektrometr LRIS na teleskopu Keck I. Kredit: Sarah Anderson/ Keck Observatory.

Keckův teleskop ho tudíž zachytil jako fialové viditelné světlo. Badatelé s tím velmi lstivě počítali a ze známé vzdálenosti kvasaru UM287 odvodili očekávanou vlnovou délku pozorovaného záření Lyman‑alfa. Pak mohli použít speciální filtr pro spektrometr LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer) na dotyčném teleskopu a s ním zachytit vytoužené záření vodíku v galaktickém filamentu.

Možná to zní jednoduše, ale snadné to určitě nebylo. Cantalupo a spol. studovali i jiné kvasary, ale u nich se jim galaktické filamenty vystopovat nepodařilo. V případě kvasaru UM287 měli štěstí. Kvasary podle Cantalupa osvětlují vesmír jako gigantické baterky a v tomto případě kvasarová baterka osvítila plyn galaktického filamentu tak, že to můžeme pěkně pozorovat. Za zmínku jistě stojí i to, že Cantalupo s kolegy odhadl množství plynu v galaktickém vláknu jako přinejmenším desetkrát větší, než kolik to vychází v počítačových simulacích. Vše nasvědčuje tomu, že v předivu vesmíru ještě máme co objevovat.

Literatura

University of California Santa Cruz News 19. 1. 2014, Nature online 19. 1. 2014, Wikipedia (Lyman-alpha line).