V chladné poušti vesmíru se galaxie schoulují kolem ohně hvězd a zajišťují přitažlivost superhmotných černých děr. Mezi těmito útulnými shluky galaxií, kde se kolem miliónů světelných let táhne prázdný prostor, slabá dálnice plynu přemosťuje temnotu.
Tato plynná intergalaktická síť je v kosmologických modelech známa jako kosmická síť. Vyrobeno z dlouhých nekonečných vláken vodíku, která zbyly z Velkého třesku, se předpokládá, že síť obsahuje většinu (více než 60%) plynu ve vesmíru a přímo přivádí všechny vesmírné oblasti do hvězd. Na křižovatkách, kde se vlákna překrývají, se objevují galaxie. Alespoň to je teorie.
Vlákna galaktické sítě nikdy předtím nebyla přímo pozorována, protože patří mezi nejslabší struktury ve vesmíru a jsou snadno zastíněny záři galaxií kolem nich. Ale nyní, ve studii zveřejněné dnes (3. října) v časopise Science, vědci společně dláždili vůbec první fotografii kosmických vláken konvergujících na dalekohledu galaxií, díky některým z nejcitlivějších dalekohledů na Zemi.
Obrázek (níže) ukazuje modrá vlákna vodíku, která se kříží skrz shluk starověkých bílých galaxií vzdálených asi 12 miliard světelných let od Země (což znamená, že se galaxie narodily zhruba v první miliardě a půl roku po Velkém třesku). Vlákna, jemně osvětlená ultrafialovým zářením samotných galaxií, se táhnou déle než 3 miliony světelných let, což potvrzuje jejich postavení jako jedné z nej Gargantuánských struktur ve vesmíru.
„Tato pozorování nejmenších, největších struktur ve vesmíru jsou klíčem k pochopení toho, jak se náš vesmír vyvíjel v čase,“ napsala Erika Hamdenová, astronomka z Stewardovy observatoře arizonské univerzity, doprovodný komentář k nové studii. (Hamden nebyl do výzkumu zapojen.) Tato pozorování, dodal Hamden, jsou „jen špičkou ledovce“ detekce kosmického webu, přičemž výzkum odhalil další obrazy webu v jiných starověkých rozích vesmíru.
Připojování k webu
Jak uvádí nová studie, prameny vodíku, které tvoří vlákna kosmického webu, jsou tak slabé, že je sotva lze rozeznat od prázdné oblohy. Jak se tedy vědcům podařilo vynutit tyto rysy ze tmy? Použitím galaxií v rámci webu „jako kosmických baterek“ napsal Hamden.
Pomocí nástroje zvaného Multi Unit Spectroscopic Explorer na velmi velkém dalekohledu Evropské jižní observatoře se vědci přiblížili ke starému shluku galaxií nacházejícím se v souhvězdí Vodnáře, o kterém je známo, že je jak extrémně obrovský, tak extrémně starý. Světlo z novorozených hvězd a černé dírky rozbíjející hmotu slabě osvětlovaly prameny vodíku vířící uvnitř a mezi těmito galaxiemi, což vědcům umožňovalo zmapovat nejasný obrys vláken kosmického webu.
Pozorování odhalila dvě paralelní dálnice vodíku spojující galaktické tečky po miliony světelných let, přemostěné třetím proudem plynu, který je spojoval diagonálně jako kosmická off-rampa. Podle kosmologických modelů se zdálo, že vlákna plynu přímo přivádějí nejaktivnější hvězdotvorné galaxie do mřížky a čerpají vodík přímo do domovů novorozených sluncí a hladových černých děr.
Tato studie poskytuje dosud nejpřesvědčivější důkazy o tom, že kosmický web existuje, stejně jako předpovídají modely, napsal Hamden. Studium struktur tak slabých a vzdálených má však zjevná omezení. Pro jednoho je téměř nemožné říci, kde hrany každého konce vodíkových nekonečných vláken a prázdný prostor začínají, což umožňuje různým vědcům definovat hranice vláken různě, což může mít za následek různé obrázky struktur. Kromě toho mohou pozemní dalekohledy detekovat vlákna pouze z nejvzdálenějších, starověkých galaktických shluků, které emitují dostatek světla, aby odhalily, jak se kosmický web objevil krátce po Velkém třesku.
Vesmírný UV dalekohled mohl otevřít dveře ke studiu toho, jak se web spojuje s mladšími, slabšími galaxiemi, ale zavedení takového nástroje by bylo obtížné a drahé, napsal Hamden. Tato nová studie nakonec nepřibližuje hvězdné hvězdy Země k starodávným a tajemným světům ve vesmíru - připomíná nám však, že s nimi můžeme být více propojeni, než jsme si mysleli.
