Nikdo ji neviděl, ve vesmíru nesvítí. Je však všude kolem nás.

Záhadná temná hmota podle propočtů astrofyziků zabírá 27 procent vesmíru. Je jí 5,6krát víc než hmoty, kterou vidíme a ze které jsme stvořeni my, předměty kolem nás, planety…

Tyto věci se skládají z protonů, neutronů a elektronů. Z čeho je vytvořena temná hmota dosud nevíme.

Přesto vědci letos dokázali vytvořit zatím nejrozsáhlejší a nejpřesnější mapu temné hmoty, ze které je vidět, kde se vyskytuje. Vyplývá z ní, že je ve vesmíru rozmístěna pravidelněji, než předpokládá obecná teorie relativity Alberta Einsteina.

Znamená to snad, že tato teorie neplatí? Anebo ji musíme něčím doplnit?

Mozaika, která ukazuje to, co nevidíme

Tým projektu Dark Energy Survey Collaboration, který je složen ze 400 vědců ze sedmi zemí a 25 institucí, prozkoumal teleskopem Victor M. Blanco v chilských Andách více než 100 milionů galaxií.

Astronomové přitom hledali temnou hmotu. Jak ji vypátrali? Jednoduše tak, že sledovali světlo putující na Zemi ze vzdálených galaxií. Když bylo nějakým nevysvětlitelným způsobem zkreslené, znamenalo to, že mezi jeho původem a Zemí je temná hmota, která ho ohýbá.

S pomocí umělé inteligence potom experti sestavili mapu, která ukazuje čtvrtinu oblohy jižní polokoule, tedy osminu noční oblohy viditelné ze Země. Výsledek vidíte na obrázku, ze kterého je patrné, jak se temná hmota šíří vesmírem.

Nejpodrobnější mapa rozložení temné hmoty ve vesmíru. Světlé oblasti ukazují místa jeho nejvyšší koncentrace - právě tam se formují galaxie. | zdroj: kredit-Dark Energy Collaboration

„Černé plochy znázorňují oblasti prázdnoty, kde patrně platí fyzikální zákony odlišné od těch, které známe a používáme. Ve fialových plochách je soustředěna temná hmota. V nich jsou také galaxie, jako třeba Mléčná dráha, které ve vesmírné síti září jako démanty,“ popisují snímek experti z Dark Energy Survey Collaboration.

Temná hmota všechny tyto svítící objekty drží pohromadě.

Kosmolog Niall Jeffrey, který projekt vedl, v rozhovoru se stanicí BBC k výzkumu řekl: „Nikdo v historii lidstva nebyl schopen v takovém rozsahu a s takovou přesností nahlédnout do vesmíru a zjistit, kde temná hmota vlastně je. Dokázali jsme vytvořit snímky které ukazují její strukturu.“

Zhroutí se jeden z pilířů fyziky?

Mapa vlastně ukazuje, jak se vesmír vyvíjel. Z měření reliktního záření, pozůstatku období následujícího krátce po jeho zrodu - Velkém třesku, a podle standardního modelu kosmologie vesmír začal před 13,8 miliardy let. Potom se šířil podle Einsteinovy obecné teorie relativity popisující gravitační síly. Jejím působením se vytvářely shluky a prázdná místa – kosmická síť.

Z mapy temné hmoty, kterou sestavili astronomové, vyplývá, že její rozložení ve vesmíru zhruba odpovídá principu popsanému Einsteinem. Jenže se od něj o několik procent liší.

„Podle standardního modelu by temná hmota měla být víc v chuchvalcích. Vypadá to však, že je rozmístěna rovnoměrněji,“ řekl Jeffrey a upozornil: „Pokud je toto rozložení pravdivé, tak se možná Einstein mýlil.“

Ovál představuje oblohu, fialová (a šipkou označená) je oblast, kde vědci pátrali a po temné hmotě a kde ji mapovali. Světlý oblouk je tvořen nejjasnějšími hvězdami na noční obloze. | zdroj: kredit-Dark Energy Collaboration

Profesor Carlos Frenk z Durhamské univerzity, který ve svých vědeckých pracích vždy vycházel z teorií formulovaných Einsteinem, k tomu poznamenal:

„Strávil jsem celý život prací, která vycházela z kosmologického modelu a moje srdce mi říká, že nechci, aby se to zhroutilo jako domek z karet. Ale můj mozek namítá, že pokud byla měření správná, otevírá to nové možnosti fyziky… Možná jsme odhalili cosi zásadního ve struktuře vesmíru. Je jasné, že naše poznání není konečné, současná teorie spočívá na kusých znalostech, je to jako most postavený na několika pilířích v písku. To, co nám kolegové odkryli, může vést k tomu, že se jeden z pilířů zhroutí.“

Astronom Ofer Lahav z Londýnské univerzity (University College London) zaujal umírněnější stanovisko: „Nikdy nebylo jisté, zda Einsteinova teorie je vskutku dokonalá a zda obstojí v každém testu. Možná naše znalosti o astrofyzice galaxií potřebují jen nějaké upřesnění či doplnění,“ cituje Lahava stanice BBC.

Teleskop Victor Blanco v chilských Andách zkoumal více než 100 milionů galaxií. Z jeho dat vznikla mapa temné hmoty. | zdroj: Profimedia