Dalekohled Jamese Webba na stopě temné hmoty
Autor: NASA, ESA, STScI, IAC Team
Jen zlomek hvězd v galaktických kupách putuje mezigalaktickým prostorem. Tyto hvězdy byly kdysi vymrštěny ze svých mateřských hvězdných ostrovů vlivem obrovských slapových sil působících mezi jednotlivými galaxiemi. Světlo vydávané těmito hvězdami je nazýváno „mezigalaktické“, z anglického Intra-cluster Light (ICL). Je však extrémně slabé, jeho jasnost je menší než jedno procento jasnosti nejtmavší oblohy, jež na Zemi můžeme pozorovat. Z vědeckého hlediska je ale velmi hodnotné, protože hvězdy, které ho vydávají při svém pohybu, následují gravitační pole dané galaktické kupy, a tak díky němu můžeme zkoumat rozložení temné hmoty.
Poslední listopadový den zveřejnili vědci z Kanárského astrofyzikálního institutu studii zabývající se zkoumáním tohoto světla na základě dat získaných Webbovým dalekohledem. Konkrétně se zaměřili na kupu galaxií SMACS-J0723.3-7327, kterou jsme mohli vidět na úplně prvním zveřejněném snímku JWST, známém jako Webbovo první hluboké pole. Dříve již proběhly podobné výzkumy, které se zakládaly na datech získaných Hubbleovým dalekohledem, avšak Webbovy fotografie jsou až dvakrát hlubší, a tak nabídnou nejen mnohem lepší pohled na oblasti dříve zkoumané Hubblem, ale také umožní studovat mezigalaktické světlo (ICL) v až dvakrát vzdálenějších galaktických kupách. Klíčové pro výzkum tohoto zvláštního a extrémně slabého světla bylo vynalezení nové techniky analýzy dat z JWST. Studie skvěle poukázala na potenciál využití Webbova dalekohledu pro studium něčeho tak vzdáleného a málo jasného.
Myšlenka sledování rozložení temné hmoty pomocí ICL světla byla pozorováním potvrzena. Pokud vyneseme do grafu pozorovanou závislost hmotnosti hvězd emitujících ICL na jejich hustotě, ukazuje se velká podobnost s predikovaným vlivem hala temné hmoty. Poloha temné hmoty se doposud odvozovala například z map rozložení hmoty získaných na základě míry gravitačního čočkování vzdálenějších objektů, stopování pomocí ICL by však mohlo být mnohem detailnější. V souvislosti s tím bychom se obecně velmi posunuli v charakteristice vlastností prvních galaxií. Každopádně se jedná o zajímavou ukázku velkého potenciálu vesmírného teleskopu Jamese Webba, který se diametrálně liší od „standardních“ konceptů, jako je přímé fotografování nejstarších galaxií zvětšených gravitačním čočkováním nebo analýza jejich spektra.
Autor: NASA/JWST
„JWST nám umožní charakterizovat distribuci temné hmoty v těchto obrovských vesmírných strukturách s nebývalou přesností, a navíc pouze pomocí klasického elektromagnetického záření.“, shrnul Ignacio Trujillo, jeden z autorů výzkumu.
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org
[2] Původní studie
[3] LSST GSC o ICL
O autorovi
Jan Herzig
Narodil se roku 2008 v Plzni, žije v Horšovském Týně. Studuje na Gymnáziu J. Š. Baara v Domažlicích. Vesmír ho uchvátil v 11 letech, nyní mu věnuje většinu svého času. Věnuje se teoretické i praktické astronomii. Na teoretické obdivuje možnost popsání vesmíru pomocí elegantních rovnic. V souvislosti s praktickou ho fascinuje pohled na vesmír vlastníma očima i svým dvaceticentimetrovým dalekohledem. Baví ho i popularizace astronomie a kosmonautiky, a to jak psaním článků, tak komentováním na youtube či v rádiu. V posledních třech letech se čtyřikrát umístil na vítězných pozicích ve finálových kolech Astronomické olympiády. Na XXVI. Mezinárodní astronomické olympiádě získal bronzovou medaili, na I. a II. Mezinárodní olympiádě v astronomii a astrofyzice pro juniory zlatou medaili, ve druhém případě k tomu dosáhl na 1. místo v Evropě. Správce Instagramu ČAS.
