Struktura vesmíru
Není vidět, ale je tam. Astronomové sledovali kosmickou pavučinu

Galaxie nejsou ve vesmíru rozmístěny rovnoměrně. Soustředí se do obrovských shluků propojených vlákny neviditelné "pavučiny" tvořené především tajemnou temnou hmotou. Astronomové nyní přinesli první přímý důkaz existence těchto vláken.

Nepatrné rozdíly v hustotě hmoty těsně po Velkém třesku se postupně zesilovaly tím, jak na sebe hmota gravitačně působila. Čím více hmoty v určitém objemu prostoru bylo, tím více k sobě přitahovala hmotu ze sousedství. Spolu se zrychlujícím se rozpínáním vesmíru to vedlo ke vzniku "kosmické pavučiny" - struktury obrovských rozměrů, v níž mezi oblastmi téměř absolutní prázdnoty probíhají "vlákna" vyšší koncentrace hmoty. V jejich "uzlech" leží shluky galaxií.

Galaktické shluky jsou pomocí teleskopů jasně pozorovatelné, vlákna mezi nimi však dosud byla spíše teoretickým konceptem vyplývajícím z počítačových simulací. Přímo je pozorovat nelze, protože je tvoří především temná hmota, o jejíž podstatě mají astronomové jen mlhavou představu. Nevydává záření v žádné části elektromagnetického spektra a projevuje se pouze gravitačním působením. Nelze ji přitom ignorovat, protože podle výpočtů tvoří asi osmdesát procent veškeré hmoty ve vesmíru.

Počítačová simulace struktury vesmíru.

Tým německých, amerických a britských astronomů nyní v časopise Nature přináší první důkaz skutečné existence neviditelných vláken. Využili k tomu efekt gravitační čočky.

Gravitační čočka

Z Einsteinovy obecné teorie relativity vyplývá, že hmotný objekt (například galaxie nebo jejich shluk) ohýbá ve svém okolí působením gravitace elektromagnetické záření podobně jako optická čočka. Tělesa za těmito objekty se proto pozorovateli jeví větší, než jaká jsou ve skutečnosti.

V případě, že jsou pozorovatel, čočka a pozorovaný objekt přesně v přímce, objekt se jeví jako souvislé okruží čočky, protože záření ji "obtéká" ze všech stran. Pokud se pozorovatel dívá z mírného úhlu (což platí ve většině případů), vidí dva nebo více obrazů kolem čočky.

Astronomové studovali zkreslení obrazu více než 40 tisíc galaxií ležících za vláknem, které by mělo spojovat dva shluky galaxií Abell 222 a 223. Nejde o žádného drobečka, na délku měří asi 58 milionů světelných let.

Analýza jasně prokázala, že mezi oběma shluky se táhne vlákno s vysokou hustotou hmoty. Z rentgenových snímků pořízených kosmickým teleskopem XMM-Newton je zřejmé, že nanejvýš devět procent jeho hmotnosti připadá na horký plyn. Dalších deset procent hmoty mohou tvořit galaxie řídce rozeseté ve vláknu, které není na velkou vzdálenost možno pozorovat. Zbytek tedy musí připadat na temnou hmotu.