Keď sa pozeráme na nočnú oblohu vidíme nádherné hviezdy a žiariace kvazary. No to, čo je pre nás neviditeľné, môže odhaliť svetlo, ktoré putuje cez vesmír. Lymanov-Alfa les je fenomén, ktorý pomáha vedcom pochopiť štruktúru vesmíru a odhaliť tajomstvá skryté v jeho nekonečnej temnote.  Na tému upozornil portál Phys.

Najdôležitejší nástroj pre pochopenie vesmíru

Predstavte si, že sleduješ svetlo z veľmi vzdialeného zdroja, ktorým je napríklad spomínaný kvazar. Na svojej ceste k nám toto svetlo prechádza cez oblaky plynu a prachu, pričom značná časť z neho sa pohltí. Keď toto svetlo rozložíme pomocou spektrogramu, uvidíme sériu tmavých pruhov, ktoré predstavujú miesta, kde svetlo chýba. Tento obraz pripomína hustý les s množstvom malých stromov – preto sa tento jav nazýva Lymanov-Alfa les.

Každý z vrcholov v grafe distribúcie vlnových dĺžok pozorovaných v Lymanovom-Alfa lese predstavuje náhly pokles „svetla“ na špecifickej a úzkej vlnovej dĺžke, čím efektívne mapuje hmotu, s ktorou sa svetlo stretlo na svojej ceste k nám.

Spomínané tmavé pruhy sú kľúčom k odhaleniu prítomnosti vodíka vo vesmíre. Vodík je najrozšírenejším prvkom a jeho „tieň“ v spektrogramoch nám umožňuje sledovať, kde presne sa nachádza.

Tentokrát však vedci pod vedením fyzika Simeone Birda využili vodík na nepriame sledovanie temnej hmoty. Hoci o tejto záhadnej látke nevieme takmer nič, no na to, aby naše súčasné modely vesmíru mohli fungovať, vieme, že skrátka musí existovať. I keď túto hmotu nedokážeme vidieť, detegovať alebo s ňou nejakým spôsobom interagovať, o jej existencii vieme vďaka jej gravitačnej interakcii s bežnou hmotnou.

Nezrovnalosti medzi pozorovaniami a teóriou

Nový výskum, respektíve takéto nepriame pozorovanie temnej hmoty pomáha riešiť nezrovnalosti v súčasných kozmologických výskumoch. Tieto nezrovnalosti alebo „napätia“ vznikajú, keď pozorovania nezodpovedajú teoretickým modelom. Jedno z významných napätí sa týka počtu galaxií pri nízkych červených posunoch, teda galaxií, ktoré sú k nám bližšie. Inak povedané, vedci očakávali určitý počet galaxií v blízkom vesmíre, objavili ich však omnoho menej.

Toto napätie môže naznačovať buď existenciu doposiaľ neznámej častice, alebo zvláštne správanie supermasívnych čiernych dier v centrách galaxií. Nový výskum pritom pomáha overiť tieto nezrovnalosti a to i napriek tomu, že výsledky zatiaľ nemožno považovať za definitívne.

Bird spolu s jeho tímom však veria, že ďalšie pozorovania a údaje by mohli pomôcť odhaliť nové častice alebo fyzikálne javy, skôr než chyby v súčasných výpočtoch týkajúcich sa čiernych dier.

„Význam tejto detekcie zatiaľ nie je úplne presvedčivý. Ale ak sa to udrží v ďalších zozbieraných súboroch a dátach, potom je oveľa pravdepodobnejšie, že tým všetkým bude nová častica alebo nejaký nový typ fyziky, a nie čierna diery, ktorá kazí naše výpočty,“ uzatvára Bird.

Jednoducho povedané Lymanov-Alfa les zostáva jedným z najdôležitejších nástrojov pre pochopenie vesmíru.