TLDR: Rentgenová data odhalila na pozadí vesmíru nový „ostrov kup galaxií“. S rozměrem 1,3 miliardy let je ještě větší než rok a půl nazpět popsaná Hoʻoleilana. Preprint studie tuna.

Vydali jste se někdy na výlet, aniž byste měli mapu? Je šumák, jestli tím teď myslím dalekou cestu autem nebo pěší tůru po neznámém lese – teoreticky se lze sice řídit značkami, v praxi ale takové výpravy končí v análech rodinných historek jako „ten den, kdy jsme se úplně ztratili„. No a teď si vemte, že pro náš vesmír žádnou podobnou mapu dosud nemáme!

Mění se to jen pomalu, ale jistě – nejnověji díky popisu superstruktury Quipu o velikosti 1,3 miliardy světelných let!

„Jak nemůžeme mít mapu vesmíru, dyť víme, kde jsou jaké hvězdy?“

Vesmír je velký jako kráva. Naše galaxie (což je místo, kde můžeme mapovat hvězdy, aniž bychom je viděli jenom kvůli tomu, že zrovna řachnou) má 150 tisíc světelných let. Známý, pozorovatelný vesmír má 93 miliard světelných let. Velikost ale není vše, na čem záleží – dalším problémem je skutečnost, že čím dále čumíme, tím víc koukáme do minulosti.

Představte si atlas Země, kde při pohledu na Polsko vidíte hranice z roku 1913, při pohledu na Indii vidíte subkontinent v éře dinosaurů, a při pohledu na Austrálii vidíte sežehnutou mrtvolkou lokalitu plnou kráterů 4,5 miliardy let nazpět…

Nemůžeme přitom jaksi vyslat družici, která by nám nafotila vesmír „z výšky“ – nejen kvůli našim limitacím, ale taky protože atlas vesmíru není 2D, ale 3D práce! To vše poněkud komplikuje tvorbu přehledu mapujícího skutečně velké vesmírné „ostrovy“ a „kontinenty“. Stejně jako dávní kartografové potřebujeme ranec důvtipu i dat, abychom mohli rozeznat a řádně zmapovat, která část vesmíru je hustějším ostrovem baryonové hmoty a která nikoliv…

„Ostrov o velikosti 1,3 miliardy světlolet je už docela velký, ne?“

Jak se to vezme? Největší doposud známá formace jménem Hoʻoleilana měla bratru 1 miliardu světelných let. V rozměrech pozorovatelného vesmíru jde tedy pořád spíše o Japonsko než o Austrálii. Krom velikosti Quipu také obsahuje 200 biliard hmotností Slunce. Kolik je to Fabií, nechtějte ani vědět.

Celkově Quipu – spolu s dalšími čtyřmi superstrukturami, které vědci našli – obsahuje 45 % známých kup galaxií, 30 % galaxií, 25 % hmoty a zaujímá objemový zlomek 13 %. Nicméně, tato suma neobsahuje všechny pravděpodobné galaxie přítomné v pozorovaném vesmíru, viz analogie s Indií a dinosaury.

Hans Bohringer a jeho kolegové z Institutu Maxe Plancka Quipu a čtyři další superstruktury našli v datech rentgenové kupy galaxií ve své přehlídce kup CLASSIX. Rentgenové kupy galaxií mohou obsahovat tisíce galaxií a velké množství velmi horkého plynu uvnitř kupy, který vyzařuje rentgenové záření – to je pak klíčem k mapování hmotnosti nadhvězdných struktur. Rentgenové záření sleduje nejhustší oblasti koncentrace hmoty a základní kosmickou síť – a může nám tak ukázat nejen tento kosmický ostrov!

„Je to krom toho atlasu k něčemu?“

Lepší pochopení kontextu vesmíru má celou plejádu dalších uplatnění, byť chleba kvůli tomu v dohledné době levnější nebude. Především mohou superstruktury napomoct řešení „kosmologické krize” ohledně toho, jak rychle se vesmír rozpíná. Zatímco se galaxie v důsledku rozpínání od sebe vzdalují, mají také lokální rychlosti, tzv. zvláštní rychlosti nebo proudové pohyby. Když tedy měříme expanzi dvou galaxií v jedné struktuře vs. dvou galaxií v různých strukturách, může to mít na výsledné číslo určitý vliv. Bez znalosti struktur tento vliv neumíme ovšem odfiltrovat!

Zajímavý bude i výzkum zahrnující vliv těchto prostředí na populaci a vývoj galaxií. Nakonec superstruktury mohou mít i vliv na šance na vznik života či – jelikož velmi pravděpodobně vznikly během distribuce hmoty těsně po Velkém třesku – mohou být naším oknem do velmi mladé historie vesmíru. Čím více superstruktur také známe, tím jasnější bude, jaký tvar vesmír má – což nám může také naznačit, jak velký je za hranicemi pozorované bubliny…

Je toho prostě hodně, z čeho může kartografovo srdce zaplesat. Možná, že jste se narodili příliš pozdě na objevování nových pobřeží na Zemi, a příliš brzy na osidlování kosmických dálav – ale jste tu tak akorát pro to, abyste mohli sledovat vznikající atlas vesmíru! Snad si na jasnější mapu, díky které se při pohledu na noční oblohu už „nebudeme ztrácet”, nepočkáme příliš dlouho!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]