Na obloze se možná rozkládá obří kosmické mračno, které je při pohledu ze Země větší než Slunce i Měsíc. Ale protože je tvořené temnou hmotou, je neviditelné. Astrofyzici to popisují v nové studii, která zatím vyšla v předběžném přístupu a teď prochází recenzním řízením.
Masivní oblak temné hmoty by měl mít podle autorů studie hmotnost asi deseti milionů Sluncí a mohl by se rozkládat na vzdálenost celých stovek světelných let. A navíc leží relativně nedaleko Sluneční soustavy.
Pokud se studie potvrdí, tak by to znamenalo, že má lidstvo temnou hmotu mnohem blíže, než se domnívalo. Konkrétně asi tři tisíce světelných let.
Temná záhada
Temná hmota a temná energie tvoří většinu toho, z čeho se skládá vesmír. Naznačují to modely, v nichž by bez těchto dvou neviditelných složek náš vesmír nefungoval tak, jak funguje.
- Lidé žijí v prostoru, který je tvořený hmotou – tedy atomy. Ty ale tvoří jen asi 4,6 procenta kosmu.
- Dalších 23 procent kosmu je tvořeno takzvanou temnou hmotou.
- A drtivá většina vesmíru je pro lidstvo zcela neviditelná, 72 procent z něj totiž tvoří takzvaná temná energie.
Temná hmota, o které se předpokládá, že ve vesmíru převyšuje běžnou hmotu v poměru více než pět ku jedné, se projevuje pouze svou gravitací. Co ji ale ve skutečnosti tvoří, věda neví a může o tom jen spekulovat. Modely ale předpokládají, že většina temné hmoty v okolí Mléčné dráhy se vyskytuje v jakési bublině kolem naší galaxie – a tato bublina by měla být nejméně bilionkrát hmotnější než Slunce.
Kromě ní by ale měly existovat i menší oblasti temné hmoty, které se jako neviditelná hejna zcela černých vran pohybují mezi hvězdami. Ty by měly být „jen“ asi desetmilionkrát hmotnější než Slunce.
Pokud by se existence tohoto konkrétního mraku temné hmoty potvrdila, šlo by o vůbec první takový objev v Mléčné dráze. „Je to vzrušující začátek nové éry,“ komentoval výsledky pro odborný žurnál Science astrofyzik Niayesh Afshordi z Perimeter Institute, který se na výzkumu nijak nepodílel. Přesto ho pokládá za obrovský úspěch a doufá, že objev představuje jen „špičku ledovce“, tedy, že se podaří brzy odhalit ještě mnohem více tajemství temné hmoty.
Jako hejna vran
Temnou hmotu by podle dosavadních úvah měly tvořit chladné a současně velmi těžké částice, které se shlukují, takže na ně působí (na rozdíl od temné energie) gravitace. Částice by se daly přirovnat k vranám, které rády tvoří hejna, ale jsou tak temné, že na nočním nebi nejsou viditelné. Že na temnou hmotu působí gravitační síly, má ještě další dopad – tyto shluky temné hmoty jsou tak hmotné, že mohou pomáhat formovat galaxie tím, že k sobě přitahují i obyčejnou hmotu.
Nebýt temné hmoty, tak by se galaxie nemohly udržet pohromadě, což platí hlavně o malých, trpasličích galaxiích, jež existují poblíž těch větších. Astronomové se také domnívají, že tyto výše popsané vlastnosti temné hmoty by měly vést k tomu, že se bude shlukovat nejen do velkých bublin, ale i do menších mračen uvnitř galaxií.
Dlouho to ale vědci nedokázali dokázat. Chyběly jim totiž přesné mapy Mléčné dráhy, ze kterých by mohli vyčíst nepravidelnosti, jež by přítomnost temné hmoty naznačovaly. Teď je ale mají, a tak mohli začít zkoumat jedno z míst, kde existenci předpokládali.
Jsou jím dlouhé řetězce hvězd roztažené gravitací Mléčné dráhy, které obklopují galaktický disk. Některé z těchto řetězců mají zlomy, jako by jimi proletělo něco neviditelného. Astronomové ale až doposud nebyli schopni jednoznačně určit, kde se zlomy nacházejí.
Pulsující nápověda
Za objevem stojí tým astrofyzičky Sukanye Chakrabartiové z Alabamské univerzity v Huntsville. Astrofyizici se rozhodli využít k hledání temné hmoty pulsary. Jde o superhusté pozůstatky explodujících hvězd, které se nesmírně rychle otáčejí kolem své osy a vysílají přitom pravidelné záblesky energie. Vědce zajímalo, jestli nenajdou u 27 studovaných pulsarů nějaké nepravidelnosti nebo změny, které by mohly naznačovat, že na ně působí něco neviditelného, ale hmotného – jako třeba mračno temné hmoty.
A takových příkladů našli rovnou několik. Vyloučili přitom také několik dalších možných vysvětlení, od vlivu černých děr, až po další objekty z normální hmoty. „Prošli jsme všemi možnými daty a zatím to sice nevíme určitě, ale začínáme si myslet, že by to mohla být temná hmota,“ uvedla Chakrabartiová.
Metoda, kterou vědci využili, se dá opakovat na dalších kosmických objektech, jiní vědci by tedy také mohli tato data dále ověřit nebo vyvrátit. Do té doby je to jen zajímavá hypotéza.
Podrobnosti licence zde.
