Úvodní obrázek vygenerován pomocí Nanobanana Pro
V hlubinách vesmíru, přibližně 14,3 milionu světelných let od nás, se vznáší objekt, který působí jako přízrak. Astronomové narazili na útvar nazvaný Cloud-9, který je dosud nejsilnějším důkazem existence tzv. „selhaných galaxií“. Tento záhadný mrak je plný temné hmoty a prvotního plynu, ale chybí mu to, co dělá galaxii galaxií – hvězdy. Díváme se na vesmírnou kostru, která se nikdy neobalila hvězdným masem?
Okno do temného vesmíru
Když se podíváte na noční oblohu, vidíte hvězdy. I galaxie, které pozorujeme dalekohledy, září díky miliardám hvězd. Objekt Cloud-9, nalezený v blízkosti spirální galaxie M94, je však jiný. Je to temný mrak, který se zdá být zcela bez hvězd.
Podle astronoma Andrewa Foxe ze Space Telescope Science Institute je tento mrak „oknem do temného vesmíru“. Teorie nám říká, že většina hmoty ve vesmíru je tvořena temnou hmotou – substancí, která nevydává světlo a prozrazuje se pouze svou gravitací. Cloud-9 nám nabízí vzácný pohled na objekt, kde tato temná složka naprosto dominuje.
Poloha Cloud-9, 14,3 milionu světelných let od Země. (NASA, ESA. G. Anand/STScI, and A. Benitez-Llambay/Univ. of Milan-Bicocca; Image processing: J. DePasquale/STScI)
Recept na galaxii, který se nepovedl
Aby vznikla galaxie, potřebujete obvykle tři ingredience: plyn, hvězdy a obří „halo“ z temné hmoty, které vše drží pohromadě svou gravitací. Temná hmota funguje jako neviditelné lešení. V raném vesmíru tato lešení vytvořila gravitační kapsy, do kterých napadal plyn (především neutrální vodík). Když se plyn dostatečně zahustil, zažehly se první hvězdy.
U Cloud-9 se však tento proces zřejmě zasekl. Máme zde temnou hmotu. Máme zde i neutrální vodík. Ale hvězdy se nikdy nerozsvítily. Vědci tento typ objektu nazývají RELHIC (Reionization-Limited H I Cloud). Jde o shluk temné hmoty a plynu, který nikdy nedosáhl prahu nutného pro tvorbu hvězd.
Jak najít neviditelné?
Jelikož Cloud-9 nezáří ve viditelném spektru, byl objeven pomocí radioteleskopů. Poprvé si ho všiml obří čínský teleskop FAST, který pátral po signálech neutrálního vodíku. Následná pozorování pomocí teleskopů Green Bank a Very Large Array odhalila detaily:
Objekt je asi 4 900 světelných let široký. Obsahuje plyn o hmotnosti milionu Sluncí. Aby však tento plyn držel pohromadě a nerozplynul se do okolí, musí ho svírat obrovská gravitační síla. Výpočty ukazují, že tuto sílu dodává temná hmota o hmotnosti 5 miliard Sluncí.
Tým vědců následně namířil na místo Hubbleův vesmírný dalekohled, aby našel i ty nejslabší hvězdy. Nenašel nic. Pokud by tam nějaké hvězdy byly, muselo by jich být méně než pár tisíc, což je na galaktické poměry nicotné číslo. I ty nejmenší známé trpasličí galaxie jsou proti tomu zářivými metropolemi.
Proč je selhání důležitější než úspěch?
„Je to příběh selhané galaxie,“ říká astronom Alejandro Benitez-Llambay. Ve vědě se často naučíme více z výjimek a nezdarů než z běžných jevů. Cloud-9 potvrzuje teoretické modely, které předpovídaly, že takové „prázdné“ stavební kameny galaxií musí existovat, jen se nesmírně špatně hledají.
Na rozdíl od jiných kandidátů, kteří jevili známky rotace nebo obsahovali pár hvězd, Cloud-9 splňuje všechna kritéria: nerotuje, nezáří a je plný temné hmoty. Je to vzácná fosilie z dob formování vesmíru, která zůstala zakonzervovaná v čase.
