Poprvé zahlédnout

Vědci mapují vesmír a klíčem k němu je to, co není vidět – temná hmota a temná energie. Nové stopy dosud ukrytého vesmíru ukazuje Timothy Ferris ve spolupráci s fotgrafem Robertem Clarkem v reportáži z lednového vydání našeho časopis, z níž vám nabízíme tento úryvek.

Jedna z prvních hvězd exploduje, proniká skrz halo neviditelné temné hmoty a osévá vesmír uhlíkem, kyslíkem a dalšími prvky. Tato počítačová simulace ukazuje, že hvězdy by nikdy nevznikly, a určitě ne tak brzy – 100 milionů let po velkém třesku.

Říkávalo se, že kosmologové, tedy vědci, kteří studují vesmír jako celek, „se často mýlí, ale nikdy nepochybují". Dnes už se tak často nemýlí, ale jejich pochybnosti se rozrostly do kosmických rozměrů. Po desetiletích výzkumů, do nichž se zapojily i nové a dokonalejší dalekohledy, detektory světla a počítače, mohou vědci teď se značnou jistotou konstatovat, že vesmír se zrodil před 13 miliardami 820 miliony let, s největší pravděpodobností jako bublinka prostoru menší než atom. Vůbec poprvé zmapovali záření kosmického pozadí – světlo uvolněné, když byl vesmír starý jen 378 000 let – s přesností na jednu desetinu procenta.

V bezprašné místnosti na Stanfordově univerzitě kontroluje výzkumný asistent John Mark Kreikebaum křemíkové disky, které by jednoho dne mohly zaznamenat nepatrný energetický signál částic temné hmoty. Ty jsou považovány za všudypřítomné.Vědci však dospěli také k závěru, že všechny hvězdy a galaxie, které jsou vidět na obloze, tvoří pouhých pět procent pozorovatelného vesmíru. Neviditelná větší část se skládá z 27 procent temné hmoty a 68 procent temné energie. Obojí je záhadou. Předpokládá se, že temná hmota je odpovědná za tvar zářících spirál a dalších struktur galaxií, které dohromady skládají největší struktury ve vesmíru. Přesto nikdo neví, co temná hmota je. Temná energie zůstává ještě záhadnější. Samotný výraz, vymyšlený k označení toho, co urychluje rozpínání vesmíru, byl obecně pojmenován jako „to, co nevíme o rozsáhlých vlastnostech našeho vesmíru". Pojem „temná energie" je skutečně jen pojem, téměř bez obsahu.

Z toho důvodu se dnes kosmologové nacházejí v nevědomosti podobné té, která sužovala Thomase Jeffersona v roce 1804, když uložil cestovatelům Lewisovi a Clarkovi, aby si dávali pozor na mamuty. Prezident Jefferson a jeho současníci věděli, že Severní Amerika od řeky Mississippi po Tichý oceán je velká a důležitá, ale měli jen mlhavé tušení, co tam vlastně může přebývat.

Temnou hmotu nevidíme, ale její gravitace formuje to, co vidíme z naší polohy uvnitř Galaxie. Tato počítačová simulace, která nahlíží na naše kosmické sousedství zvnějšku, je rekonstrukcí sítě temné hmoty, která dovedla galaxie na jejich místo.První úvahy o převaze temné hmoty ve vesmíru se objevily ve 30. letech 20. století od švýcarského astronoma Fritze Zwickyho. Když pracoval na Observatoři Mount Wilson v jižní Kalifornii, změřil Zwicky rychlosti, jakými galaxie v kupě ve Vlasech Bereniky, vzdálené 321 milionů světelných let od Země, obíhají kolem společného těžiště. Vypočítal, že pokud by kupa neobsahovala mnohem víc hmoty, než je vidět, galaxie by už dávno odletěly pryč do volného vesmíru.

„Fakt, že kupa ve Vlasech Bereniky přežila miliardy let, může znamenat jedině to, že temná hmota je přítomná ve vesmíru v daleko větší hustotě než viditelná hmota," usoudil Zwicky. Následná šetření naznačila, že galaxie by se především nikdy nezformovaly nebýt toho, že gravitace vyvolávaná temnou hmotou pomohla dát dohromady prvotní látku, když byl vesmír ještě mladý. Temná hmota nemůže být prostě jen nenápadnou, slabou normální hmotou, protože té není dost. Ve vesmíru se nepochybně nacházejí biliony tmavých objektů z normální hmoty – patří mezi ně černé díry, trpasličí hvězdy, mračna chladného plynu a toulavé planety odmrštěné pryč z místa svého zrodu…

DEAP-3600, pravděpodobně doposud nejcitlivější detektor temné hmoty, byl nainstalován vloni dva kilometry pod zemí v dole na nikl v Ontariu. Jeho sférické pole světelných senzorů směřuje dovnitř do jádra naplněného kapalným argonem. Ovšem v žádném hodnověrném scénáři nepřidávají pětinásobek hmotnosti materiálu, který vyzařuje světlo, resp. elektromagnetické záření. Z tohoto důvodu si vědci myslí, že temnou hmotu musí tvořit exotičtější látky. Teoretici zabývající se tzv. supersymetrickou kvantovou fyzikou vykouzlili mnoho temných variant hmoty, z jaké by se mohla vyklubat ona temná hmota. Jenže nedávné experimentální výsledky získané ve Velkém hadronovém urychlovači v CERNu, poblíž švýcarské Ženevy, některé verze supersymetrie vyloučily. Nálada mezi teoretiky je podle slov jednoho z nich „docela pochmurná".

Související články

Jsme na Facebooku

Večer v TV

Celý program

REKLAMA

Přihlášení k odběru newsletteru

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a neuniknou vám žádné novinky z webu i časopisu National Geographic.