Tým astronomů pozoroval prstenec, který se vytvořil při gigantické srážce dvou masivních kup galaxií, ke které došlo již v dávnověku. Objev představuje první záznam temné hmoty a bude publikovaný 1. června 2007 v Astrophysical Journal.

 

 

 

Kupa ZwCl0024+1652 (označovaná také Cl 0024+17) leží ve vzdálenosti 5 miliard sv.l. od Země. Prstenec, který má průměr 2,6 miliónů sv.l., byl objeven neočekávaně během mapování temné hmoty uvnitř kupy galaxií. 

 

 

Astronomové jsou již dlouho přesvědčeni, že neviditelná temná hmota je zdrojem další gravitace, která drží kupy galaxií pohromadě. Kdyby kupy galaxií spoléhaly jen na gravitaci svých viditelných hvězd, už by se dávno rozpadly.

 

 

 

„To je poprvé, co jsme objevili temnou hmotu s jedinečnou strukturou, rozdílnou od té v plynu a v galaxiích v kupě,“ řekl astronom M. James Jee (Johns Hopkins University, USA), člen týmu, který  prstenec temné hmoty objevil.

 

 

 

 „Ačkoliv neviditelná hmota byla nalezena již dříve v jiných kupách galaxií, nikdy nebyla temná hmota objevena tak výrazně oddělená od horkého plynu a galaxií, které tvoří kupu galaxií,“ pokračoval Jee. Astronomům to umožní studovat, proč se temná hmota chová jinak než hmota „normální“. V době analýzy temné hmoty zpozorovali v této „záhadné substanci“ vlnění, cosi jako čeření v rybníku, když kámen žbluňkne do vody.

 

 

„Zpočátku, když jsem uviděl prstenec, tak jsem byl znepokojený. Myslel jsem si, že je to úkaz, který znamená chybu při přenosu dat,“ vysvětlil Jee. „Dokonce i po mnoha opakováních jsem pořád nemohl uvěřit svému výsledku. Díval jsem se už na mnoho kup, ale nikdy dřív jsem neviděl něco takového.“

 

 

Jee na základě předchozích výzkumů navrhl, že prstenec vznikl při nárazu jedné kupy do druhé asi před 1 až 2 miliardami let. Práce publikovaná v roce 2002 Oliverem Czoskem (Argelander-Institut für Astronomie at Bonn University) byla založena na spektroskopickém pozorování a vytvoření 3D struktur kup galaxií. Byla odhalena dvě odlišná seskupení kup galaxií, ukazující na to, že mezi nimi došlo ke srážce. Podle astronomů se v tomto případě muselo jednat o čelní srážku, aby temná hmota při pohledu ze Země vytvořila strukturu, vypadající jako prstenec.

 

 

 

Tým vytvořil počítačovou simulaci srážky kup galaxií, která tak trochu připomíná hromadnou srážku aut. Kupy se spojí, ale i „zdeformují“ a temná hmota nejdříve padá do středu spojené kupy, ale pak je zase vnější hmotou vytlačována ze středu ven. Pohyb temné hmoty se postupně zpomaluje, neboť směrem do středu ho „tahá“ gravitace.

 

 

„Při studiu těchto kolizí jsme viděli, jak temná hmota reaguje na gravitaci,“ řekl člen týmu Holland Ford (Johns Hopkins University). „Příroda dělá za nás experimenty, které my nemůžeme dělat v laboratoři, a navíc to souhlasí s našimi teoretickými modely.“

 

 

 

Temná hmota tvoří většinu vesmírného materiálu. Obyčejná látka, kterou tvoří hvězdy a planety, zahrnuje jen pár procent vesmírné hmoty. Přesto, že je temné hmoty tolik, její objevení není snadné. Nesvítí ani neodráží světlo. Objevit ji lze pouze pomocí gravitačních účinků na světlo - tzv. gravitační čočky. Proto se astronomové rádi zaměřují na studium slabého světla ze vzdálených galaxií, které je zdeformováno gravitací temné hmoty, která se nachází v popředí pozorovaného objektu.

 

 

„Srážka mezi dvěma kupami galaxií způsobila vlnění temné hmoty, které odlišně změnilo chod paprsků z galaxií v pozadí,“ vysvětlil Jee. Opět to přirovnává ke zvlnění hladiny rybníka způsobené kamenem, které po určité době zmizí.

 

 

 

Již dříve astronomové pozorovali srážku kup galaxií HST a rentgenovou Chandrou. Šlo o boční náraz, při němž se normální a temná hmota oddělily (podrobnosti jsou v článku „Chandra pozorovala temnou hmotu“). 

 

Ale ZwCl0024+1652 je první kupou, u níž byla pozorována zcela odlišná distribuce temné hmoty a distribuce obou galaxií a horkého plynu.

 

Zdroj: ESA