Roky tvrdej práce konečne priniesli dlho očakávané ovocie. Medzinárodný tím astronómov totiž v troch nových štúdiách publikovaných v žurnále Physical Review D (prvá, druhá, tretia) zverejnil najpodrobnejšiu mapu rozloženia hmoty vo vesmíre. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Najdetailnejšia mapa vesmíru

Výsledná mapa, ktorá ukazuje ako sa hmota hromadila počas uplynulých 13,8 miliardy rokov existencie vesmíru má poslúžiť ako „cenná referencia pre vedcov, ktorí chcú pochopiť ako sa vesmír vyvíjal.“

Mapa nepatrných teplotných zmien v mikrovlnnom pozadí. NASA/ WMAP

Kriticky dôležité však je, že výsledky ukazujú, že hmota nie je distribuovaná tak, ako sme mysleli. To naznačuje, že v súčasnom štandardnom kozmologickom modeli je chyba, respektíve v ňom nie je zahrnuté niečo veľmi dôležité.

Nás súčasný model naznačuje, že  vesmír ako ho poznáme dnes vznikol zo singularity, kde bolo meranie času a veľkosti bezpredmetné a tlak či teplota nekonečná.

Pred 13,8 miliardami rokov však došlo k udalosti známej ako Veľký tresk, ktorá je široko prijímaná ako „výbuch“, ktorým zo superhustého a superhorúceho stavu vznikol vesmír.

Pri tejto udalosti sa hmota, prevažne vo forme vodíka a hélia začala rozširovať smerom von, pričom sa postupom času ochladzovala. To viedlo ku vzniku prvých hviezd, ktoré syntetizovali ďalšie prvky, píše portál Space.

Sledovanie ako sa prvá hmota vo vesmíre zlučovala a hromadila je pre astronómov nesmierne dôležité. Ide však o veľmi náročnú úlohu, ktorá si vyžaduje obrovské množstvo údajov a pozorovaní.

Dva rozdielne druhy údajov naznačujú, že niečo nie je v poriadku

Na vytvorenie novej mapy vedci preto využili údaje zozbierané prieskumom Dark Energy Survey, ktorý skúma vesmír vo viditeľných, ultrafialových a infračervených vlnových dĺžkach, ale tiež silu teleskopu South Pole umiestneného na Antarktíde.

Tento teleskop je určený na pozorovanie mikrovlnných, milimetrových a submilimetrových vlnových oblastí elektromagnetického spektra s cieľom zhromažďovať údaje o kozmickom mikrovlnnom pozadí – slabé stopy žiarenia, ktoré zostali po Veľkom tresku.

Rozloženie hmoty - mapa z údajov Dark Energy Survey (vľavo) a teleskopu South Pole (vpravo). Yuuki Omori

Vzájomné porovnanie týchto súborov potom viedlo k vytvoreniu najdetailnejšej mapy rozloženia hmoty vo vesmíre, ktorá je založená jednak na polohách jednotlivých galaxií, ale tiež na javoch ako je gravitačná šošovka, ktorá je vhodná na pozorovanie normálnej hmoty (taká, ktorá tvorí hviezdy, planéty…) ale aj temnej hmoty – neviditeľnej a nedetegovateľnej látky, ktorá tvorí až 85 % vesmíru (ide o nepriame pozorovanie jej gravitačných účinkov na galaxie)

Následné porovnanie vzniknutej mapy s našimi modelmi a simuláciami vývoja vesmíru potom ukázalo, či pozorované rozloženie hmoty zodpovedá našim teóriám. Komparácia ukázala niekoľko malých rozdielov, pričom sa ukázalo, že rozloženie hmoty je v skutočnosti rovnomernejšie a je v nej o niečo menej nepravidelností, ako uvádzajú naše teórie.

„Zdá sa, že v súčasnom vesmíre je o niečo menej fluktuácií, ako by sme predpovedali, na základe nášho štandardného kozmologického modelu, ktorý je založený na podobe kozmu v dobe jeho vzniku,“ uviedol astrofyzik Eric Baxter.

Tieto malé nezhody však naznačujú, že v našich modeloch vesmíru niečo podstatné chýba a zatiaľ nikto ani len netuší, čo by to mohlo byť. Treba však zdôrazniť, že tento výsledok sám o sebe nie je prekvapením, pretože už predchádzajúce štúdie naznačovali, že náš model bude potrebovať vylepšenia.

Projekt je nesmierne cenný najmä z toho dôvodu, že spája dva veľmi odlišné zdroje údajov na získanie kriticky dôležitých informácií o rozložení hmoty vo vesmíre a teda i jeho vývoji.