Medzinárodný tím astronómov zostavil prvú trojrozmernú mapu tmavej (skrytej) hmoty vo vesmíre. Potvrdilo sa, že viditeľná bežná hmota, ktorá je v menšine a tvorí galaxie, hviezdy, planéty a napokon aj nás, je rozložená pozdĺž tmavej hmoty akoby na kostre či lešení.
Neviditeľná väčšina
Na aktuálnej 209. konferencii Americkej astronomickej spoločnosti v Seattle a súčasne v online vydaní časopisu Nature to oznámil Richard Massey z Kalifornského technologického inštitútu (CalTech) v Pasadene (USA) s devätnástimi kolegami z vlastnej krajiny, Francúzska, Nemecka, Veľkej Británie, Japonska a Kanady.
Existencia tmavej hmoty, ktorá nesvieti v nijakom type žiarenia, prístupnom našim prístrojom, je známa už dlhší čas. Inak ako jej prítomnosťou a výslednými gravitačnými vplyvmi totiž nemožno vysvetliť pohyby mnohých hviezd v jednotlivých galaxiách ani pohyby mnohých galaxií v skupinách (čiže kopách galaxií). A ani stavbu a evolúciu nami pozorovaného vesmíru ako celku.
Neviditeľnú hmotu možno skúmať - alebo, výstižnejšie, hrubo sondovať - iba nepriamo, cez jej vplyv na telesá a skupiny telies z bežnej svietiacej hmoty. O jednom závere však už dnes pochybuje máloktorý odborník: tmavá hmota má oproti bežnej v známom vesmíre väčšinu. (Napriek tomu však vedci v auguste 2006 oznámili zrejme prvé priame zachytenie tmavej hmoty, konkrétne v kope galaxií 1E 0657-56 v súhvezdí Kýlu.)
Vesmír v "dennom" svetle
Massey s kolegami preskúmali drobné nepravidelnosti tvarov približne pol milióna galaxií, spôsobené vplyvom gravitácie tmavej hmoty na svetlo vyžarované galaxiami. Pol milióna galaxií poskytuje reprezentatívnu vzorku stavby vesmíru vo veľkom meradle. No celkovo je to stále heroická úloha: akoby sme sa usilovali zmapovať mesto iba podľa nočných leteckých snímok osvetlenia ulíc. Vedcom sa však podarilo zostaviť dosiaľ najlepšiu trojrozmernú mapu rozloženia vesmírnej hmoty. V duchu použitého prirovnania akoby sme po prvý raz zazreli mesto, jeho predmestia a vidiecke cesty v dennom svetle. Tmavá hmota je rozložená vo voľnej sieti vlákien, ktoré sa pretínajú v akýchsi uzloch. Galaxie z bežnej svietiacej hmoty sa sústreďujú pozdĺž koncentrácií tmavej, vo vnútri vlákien a uzlov, pričom uzly zodpovedajú kopám galaxií.
Tmavú hmotu teda možno chápať ako kostru či lešenie pre bežnú. Keďže rýchlosť svetla je konečná, svetlo rôzne vzdialených galaxií nás informuje o ich podobe v rôznych vesmírnych epochách. To umožnilo k trojrozmernej mape pridať časovú dimenziu. Spätne zasahuje asi do polovice dnešného veku vesmíru (13,7 miliardy rokov.) Ukázala, že tmavá hmota pod vplyvom gravitácie vytvárala čoraz viac zhlukov a že v nich takpovediac kondenzovala bežná hmota.
Astronomický škandál
Bilanciu hmotného obsahu vesmíru možno zhrnúť takto: Prvú a najväčšiu zložku, asi 70 percent, predstavuje tmavá energia neznámej podstaty s antigravitačnými účinkami. Práve ona poháňa rozpínanie vesmíru. Podľa pozorovaní vzdialených výbuchov hviezd ako supernov to navyše vyzerá, že rozpínanie sa v druhej polovici existencie vesmíru, čiže v posledných zhruba 7 miliardách rokov, dokonca zrýchľuje.
Druhú najvýznamnejšiu zložku, asi 25 percent, tvorí tmavá hmota, opäť neznámej podstaty. Známa bežná hmota, najmä protóny, neutróny a elektróny, ktorá je základom i našich tiel, tvorí iba asi 5 percent. To viedlo niektorých komentátorov k výrokom o "astronomickom škandáli". Ako si vôbec môžeme dovoliť hovoriť o vesmíre, ak vidíme iba malú časť jeho obsahu? Štúdie ako tá Masseyovho tímu túto prekérnu situáciu postupne zlepšujú. Má dokonca jednu výhodu. V súlade s aktuálnymi mediálnymi trendmi umožňuje dostať aj do textu o vede v mienkotvornom denníku kľúčové slovo - škandál.
