TLDR: Podle simulací  IllustrisTNG by náš koutek vesmíru o průměru 23 milionů světlolet měl mít jen zřídkakdy galaxii o velikosti Mléčné dráhy. A ještě méně pak navíc i sousední Andromedu. Studie tuna. 

Jen simulace, ale…

Bylo, nebylo, v 16. století zformuloval astronom Mikuláš Koperník myšlenku, že naše planeta není nijak významnější místo než jakýkoliv jiný kus vesmíru. Na svou dobu převratná myšlenka, která šla v duchu osvícenských idejí, však dostává poslední půlstoletí dost kopanců do rozkroku. Typicky se tak děje v souvislosti s úvahami kolem Fermiho paradoxu, nejnověji však i skrze zjištění, že naše galaxie je nečekaně velká. 

Mléčná dráha, naše dietárně pojmenovaná domovská galaxie, je v zásadě normální, středně velkou spirálovou galaxií. Potud se nic zvláštního neděje. Když se však podíváme na její okolí, ukáže se jedna významná zvláštnost – Mléčná dráha je v rámci svého kusu vesmíru nečekaně velká. Trochu jako hummer zaparkovaný na parkovišti plném trabantů. 

Alespoň usuzujeme-li ze vzorku jejího nedalekého okolí známého jako Local Sheet. V této oblasti o průměru 23 milionů světelných let se všechny zdejší galaxie pohybují podobnou rychlostí a směrem. Lze říct, že pokud by Mléčná dráha byla Země, Local Sheet je Sluneční soustava (byť tohle přirovnání kulhá na obě nohy). Jedeme v tom zkrátka spolu. 

Aby ale zjistili víc o tom, proč v tom jedeme spolu zrovna v této konfiguraci, vědátoři, kteří přísahali věrnost Miguelu Aragónu z Mexické národní autonomní univerzity, mrkli na Local Sheet s pomocí komplexní simulace z projektu IllustrisTNG. Ta simuluje vývoj kosmologického vesmíru v průběhu času, takže může ukázat, proč se chuchvalce hmoty (mlhoviny, soustavy, galaxie…) utvářejí tak, jak se utvářejí. A objevilo se při tom něco zvláštního! 

Co s Andromedou?

Když totiž výzkumníci simulovali objem prostoru o průměru asi miliardy světelných let, který obsahoval miliony galaxií, ve struktuře Local Sheetu obvykle skončila jen mizivá hrstka galaxií stejně hmotných jako Mléčná dráha. Jinými slovy: kdyby byla naše galaxie průměrnou, měla by se buďto nacházet v Local Sheet, ale být mnohem menší – anebo by mohla být stejná, ale musela by být v jiném, hmotnější uskupení. Budeme-li se držet analogie, že Local Sheet je Sluneční soustava, pak simulace v zásadě ukázala, že na místě Země by obvykle mělo být spíše něco jako Mars. 

Modří si už možná mnou brady nad otázkou, jak je to hergot možné, když relativně nedávno od nás – tedy stále uvnitř Local Sheet – najdeme i o fous větší galaxii Andromeda. Inu,  simulace Andromedu nebrala v potaz. Její přítomnost ale ve skutečnosti závěry simulace jenom podtrhuje. Dvě velké galaxie na našem dvorku, to je skoro jako mít v jedné soustavě dvě Země… 

Studie má však rozhodně zjevné limitace, které budou muset adresovat budoucí práce. Je to furt jen simulace s omezenými parametry, nikoliv druhý vesmír v láhvi. Rozhodně by bylo dobré zohlednit vliv dalších blízkých formací, a především Místní skupiny galaxií jako celku. 

Takže to asi není naposledy, co o těchto srandách píšu. 

Zóna života vesmírného měřítka?

Je ale rozhodně zajímavé, že přinejmenším v rámci této limitované práce vycházejí velké galaxie uvnitř méně hmotných částí vesmíru jako cosi atypického. To může totiž být i zajímavým zjištěním pro astrobiology. Velké chuchvalce hmoty, kde se mnoho galaxií vzájemně střetává na pravidelné bázi – to nejspíše není něco úplně zdravého pro vznik nám známého života. 

Při kolizi galaxií se sice přímo srazí zřejmě jen minimum hvězd, ale vlivem “zvíření” mezihvězdného plynu jsou tyto jevy následované vznikem nových hvězd. A statisticky vzato některé z těchto nových hvězd budou velmi hmotné, takže budou mít krátkou životnost ukončenou supernovou. Více hmoty také může skončit v chřtánu centrální supermasivní černé díry. To vše jsou události, během nichž vzniká záření, které může život ve velkých částech dané galaxie deratizovat. 

Stejně jako se Země nachází ve hvězdné zóně života, a také Slunce se nachází v příhodné zóně naší galaxie, možná i naše celá galaxie… se nachází v jakési vesmírné zóně života, kde nejsou střety galaxií tak častý jev, aby zardousil šance života na vznik. 

Jasně, je to jen spekulačka jak Brno – jde ale také o scénář, při němž pan Koperník nemusí rotovat v hrobě jak dynamo. Z hlediska fyzikálních zákonů může být jeho princip všude ve vesmíru stejný – avšak z hlediska šancí na cosi tak banálního, jako je uhlíkový život, jsou pravděpodobně některé jeho části o něco výhodnější nežli jiné. 

[Ladislav Loukota, Jan Tomaštík]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]