Vědci dlouho předpokládali, že raný vesmír byl klidnější a méně „žhavý“, než dnes. Nový objev to však zcela mění. Pomocí rozsáhlé sítě radioteleskopů LOFAR zachytil mezinárodní tým slabé, ale výrazné rádiové záření přicházející z kupy galaxií SpARCS1049, jejíž světlo k nám letí deset miliard let.

Vědci objevili tzv. mini-halo — rozsáhlý oblak vysoce energetických, nabitých částic, které vyplňují prostor mezi galaxiemi. Zatímco dříve se taková struktura podařila zachytit jen v relativně blízkém vesmíru, toto mini-halo posouvá hranici rekordů na dvojnásobek předchozí vzdálenosti.

Energetické procesy od úsvitu časů

Astronomové tvrdí, že tento objev dokazuje, že obří kupy galaxií byly ponořené v moři nabitých částic prakticky po celý svůj život. To znamená, že magnetická pole, kosmické paprsky a další energetické procesy byly aktivní mnohem dříve, než si všichni mysleli.

Zdroj: Shutterstock

„Je to, jako bychom objevili obrovský kosmický oceán, kde celé kupy galaxií plavou ve vysoce energetických částicích,“ uvedla Julie Hlavacek-Larrondo z Université de Montréal, spoluautorka studie.

Její kolega Roland Timmerman z Durham University doplňuje: „Najít tak silný rádiový signál z takové dálky je fascinující. Znamená to, že tyto procesy formovaly kupy galaxií téměř po celou historii vesmíru.“

Dvě hlavní teorie

Vědci uvažují o dvou pravděpodobných vysvětleních, jak taková mini-hala vznikají.

První možností jsou supermasivní černé díry v jádrech galaxií, které mohou chrlit proudy nabitých částic do okolního prostoru. Tyto částice ale musejí dokázat „přežít“ cestu daleko od centra galaxie a přitom si udržet obrovské množství energie.

Druhá možnost předpokládá, že zdrojem jsou srážky částic uvnitř horkého plynu, který vyplňuje kupu galaxií. Částice se pohybují téměř rychlostí světla, narážejí do sebe a vznikají tak nové, extrémně energetické částice, které produkují zachycené rádiové vlny.

Co nám mini-hala prozradí?

Mini-hala jsou klíčová pro pochopení, jak se velké struktury vesmíru formují a vyvíjejí. Ukazují na to, že už krátce po vzniku vesmíru probíhaly bouřlivé procesy — od aktivity černých děr až po srážky částic ve stále se tvořících kupách galaxií.

Objev také umožňuje studovat původ těchto energetických částic a naznačuje, že černé díry i srážky částic obohacují prostředí kup galaxií už miliardy let.

Budoucnost výzkumu

Autoři studie zdůrazňují, že s nástupem nových teleskopů, jako je připravovaný Square Kilometer Array (SKA), budeme moci zachytit ještě slabší signály z ještě vzdálenějších koutů vesmíru.

„Teprve začínáme odkrývat, jak energetický raný vesmír opravdu byl,“ uzavírá Hlavacek-Larrondo. Tento objev otevírá nové okno do vývoje kup galaxií a role černých děr i energetických procesů v jejich životě.