V posledných týždňoch sa objavili dva výsledky tímov, ktoré si myslia, že by to mohli zmeniť, píše český Technet.
Kozmológovia sú presvedčení, že pomerne dobre vedia, z čoho sa skladá náš vesmír. Zhruba 70 "temná energia", 23 percent tmavá hmota a zhruba 4,6 percenta potom tzv. baryonová hmota, teda "bežná" hmota, akú poznáme z našej každodennej skúsenosti.
Ale presne nájsť jednotlivé "diely" vesmíru je podstatne väčší problém, to sa nám zatiaľ príliš nedarí. Nemáme žiadne jasné dôkazy o tom, čo by mohla byť "temná energia". O temnej hmote vieme oveľa lepšie, ktoré častice ju netvoria, než tie, ktoré áno, a dokonca aj všednej, baryonovej hmoty nám veľký kus chýba. Hviezdy a galaxie tvoria len zhruba desať percent z predpokladaného množstva baryonovej hmoty, a aj keď započítame ďalšie pozorované "zásoby" baryonovej hmoty (napr. medzigalaktický plyn), tak stále vieme len približne o polovici bežných atómov. Keby kozmológia bola účtovníctvo, skončila by inventúra pravdepodobne trestným obvinením.
Astronómovia už desaťročia predpokladajú, že veľká časť chýbajúcej bežnej hmoty leží v ťažko pozorovateľných vláknach spájajúcich jednotlivé galaxie. Baryonová hmota je totiž podľa našich pozorovaní rozložená vo vesmíre do podoby akejsi trojrozmernej "pavučiny": veľká časť priestoru je skutočne takmer dokonale prázdna, prázdnotou sa však tiahnu takmer neviditeľné riedke hmotné vlákna, na ktorých sú nepravidelne rozvešané väčšie zhluky hmoty, ktorých rozloženie zrejme zodpovedá extrémne malým nepravidelnostiam v takmer dokonale rovnomernom rozložení hmoty v rannom vesmíre. (Áno, to, že vesmír nie je len úplne uniformne rozmiešaná mŕtva polievka, je podľa súčasných teórií iba dôsledok drobných chýb z výroby.)
Väčšie "zhluky" v podobe galaxií môžeme pozorovať pomerne ľahko bežným okom, "riedke" vlákna už horšie. Situácia sa v posledných niekoľkých desaťročiach postupne mení a rôznym teleskopom (napr. Hubbleovmu teleskopu) sa postupne podarilo časť tejto hmoty zaznamenať. Ale týka sa to predovšetkým tej extrémne horúcej, či naopak skôr studenej. Podľa fyzikálnych modelov by veľká časť chýbajúcej hmoty mala mať teploty, pri ktorých sa zatiaľ používanými metódami pozoruje len ťažko konkrétne niekde medzi 105 a 107 Kelvinov - pre jednoduchosť teda môžeme povedať niekde okolo milióna stupňov.
Ale aj do tejto poslednej fyzikálnej skrýše viditeľnej hmoty konečne môžeme v posledných rokoch nahliadnuť. V roku 2010 sa podarilo röntgenovému observatóriu Chandra zachytiť veľkú oblasť medzigalaktického plynu vo vzdialenosti približne 400 miliónov svetelných rokov od Zeme (PDF zadarmo na arXiv.org) a názorne tak ukázať, že by takáto hmota mala existovať. Ale toto a niekoľko ďalších pozorovaní nie sú úplne preukazané a astronómovia by radi získali jasnejšie potvrdenie prítomnosti "nezvestnej" hmoty v priestore medzi galaxiami.
Počas tohtoročného septembra potom hneď dva tímy prišli s výsledkami iného spôsobu odhaľovania chýbajúcej hmoty. Využili signál, ktorý je na pozadí celého vesmíru, tzv. reliktného žiarenia. To putuje vesmírom od chvíľ krátko od jeho vzniku, keď bol podstatne menší a mal oveľa väčšiu teplotu ako dnes, a prichádza k nám teda v podstate rovnomerne zo všetkých strán (rozdiely sú skutočne minimálne). Reliktné žiarenie bolo objavené v 60. rokoch, a od tej doby sa nám z neho a o ňom podarilo získať veľmi zaujímavé údaje, ktoré veľmi výrazne prispeli k tomu, že kozmológia prestala byť len špekulatívnou disciplínou.
Takto vyzerá mapa rannej fázy vývoja vesmíru, ako sa ju podarilo zostaviť na základe pozorovaní sondy Planck.
V tomto prípade využili astronómovia z oboch spomínaných tímov (jedného škótskeho, druhého podstatne mezinárodnejšieho) veľmi mierny posun vlnovej dĺžky reliktného mikrovlnného žiarenia na oblakoch medzihviezdnej hmoty. Ide o extrémne malý efekt, ktorý sa len ťažko meria, a tak tímy museli zbierať údaje pomerne dlho a starostlivo do seba "zložiť" stovky tisíc výsledkov meraní rôznych miest na oblohe, kde by sa "vlákna" z horúceho plynu mali nachádzať. V takto veľkej vzorke by sa mal rozlíšiť šum od skutočných stôp prítomnosti riedkych mezigalaktických vlákien.
Podľa oboch výsledkov "vlákna" obsahujú približne šesťkrát viac hmoty než je vesmírny priemer a mohli by obsahovať zhruba 30 percent chýbajúcej bežnej hmoty, samozrejme plus mínus niekoľko percent (tu v PDF práca škótskeho tímu, tu sú výsledky jeho "konkurentov", tiež v PDF ).
Ale na úplnú oslavu je predsa len ešte asi skoro. Pozorovanie nie je dokonale presné, takže sa autori nezaobišli pri výpočte bez niektorých nie celkom podložených predpokladov, ako napríklad, že všetka hmota "vlákna" leží na najkratšej spojnici pozorovaných galaxií atp. V ich odhade sa teda stále dajú nájsť slabiny, ktoré ho robia menej spoľahlivými. Ešte lepší výsledok by snáď mohli poskytnúť nové, vylepšené röntgenové vesmírne teleskopy, ktoré budú môcť inak takmer neviditeľnú horúcu baryonovú hmotu pozorovať (európska Athena). Minimálne dovtedy nemôžeme ani tú najbežnejšiu časť kozmickej inventúry považovať za uzavretú.