Vědci objevili nejstarší temnou hmotu ve vesmíru

Když se vědci dívají na data získaná z teleskopů, jako je například vesmírný teleskop Jamese Webba, nahlížejí do minulosti. Protože se světlo šíří omezenou rychlostí, to, co vidíme dnes, jsou události, které se staly před miliony a dokonce miliardami let.

Měření temné hmoty je ještě obtížnější, protože nevyzařuje světlo. Vědci proto využili Einsteinovu teorii relativity a změřili zkreslení světla vzdálených galaxií, aby určili množství temné hmoty galaxie v popředí. Čím větší je ohyb světla, tím větší je množství temné hmoty v galaxii, která toto zkreslení způsobuje.

Problém se vzdálenými galaxiemi
Když se díváme na vzdálenější galaxie, světlo z nich přicházející je stále slabší a čočkování způsobené galaxií, kterou chceme studovat, je tak jemné, že je obtížné ho vůbec zjistit, píše web Space. Vědci se snažili tento problém obejít pomocí světelných signálů z více galaxií, ale neschopnost detekovat mnoho vzdálených galaxií způsobila, že dosud byla studována temná hmota pouze z období před 8-10 miliardami let.

Vzhledem k tomu, že vesmír vznikl přibližně před 13,7 miliardami let, je o době jeho vzniku a o tom, co se stalo krátce poté, mnoho neznámého. Aby vědci z Nagojské a Tokijské univerzity v Japonsku ve spolupráci s Japonskou astronomickou observatoří a Princetonskou univerzitou v USA lépe pochopili toto období, využili jiný zdroj světelného pozadí, mikrovlny z velkého třesku.

Jak se vědci podívali na temnou hmotu z doby před 12 miliardami let
Spolupráce se zaměřila na data ve viditelném světle z kamery Subaru Hyper Suprime-Cam Survey (HSC) a identifikovala 1,5 milionu čočkových galaxií z doby před 12 miliardami let. Poté použili kosmické mikrovlnné pozadí (CMB) z období velkého třesku, aby překonali nedostatek světla z galaxií, které byly ještě vzdálenější.

Pomocí mikrovlnných dat pořízených družicí Planck Evropské kosmické agentury byli vědci schopni změřit čočkování mikrovln těmito galaxiemi. „Většina vědců používá zdrojové galaxie k měření rozložení temné hmoty od současnosti až po dobu před osmi miliardami let,“ uvedl v tiskové zprávě Yuichi Harikane, odborný asistent na Tokijské univerzitě.

„My jsme se však mohli podívat dále do minulosti, protože jsme k měření temné hmoty použili vzdálenější CMB. Poprvé jsme tak měřili temnou hmotu téměř od nejranějších okamžiků vesmíru.“

Předběžná analýza ukázala, že vědci měli dostatek dat k určení rozložení temné hmoty a byli schopni detekovat temnou hmotu z doby před 12 miliardami let. Ve vzdálenosti 1,7 miliardy let od velkého třesku jsou tyto galaxie stále ještě ve vesmírném dětství. Přibližně v této době se také začaly formovat první kupy galaxií. Kupy galaxií se skládají ze 100 až 1000 galaxií, které jsou gravitačně svázány a obsahují velké množství temné hmoty.

Skupina zatím analyzovala pouze třetinu dostupných dat z kamery HSC.

Zdroj: Space.com