Nový výzkum z Durham University naznačuje, že kolem Mléčné dráhy obíhá až 100 slabých satelitních galaxií, které jsme dosud nedokázali detekovat. Nejde o chybu v pozorování – tyto objekty mohou být reálné, jen jsou tak temné a slabé, že je současná technika jednoduše přehlíží.

Vědecký tým vedený Isabel Santos-Santos a Carlosem Frenkem použil nejdetailnější simulace temné hmoty, jaké kdy byly vytvořeny. V kombinaci s matematickým modelem GALFORM vědci dospěli k překvapivému závěru: podél Mléčné dráhy by měly existovat další desítky „sirotků“ – galaxií, které přišly o svou temnou hmotu, ale stále přežívají.

Problém temné hmoty a nezvěstné satelity

Základem výzkumu je teorie ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), dnes široce přijímaný model vysvětlující, jak vesmír funguje. Podle něj se galaxie tvoří v halách temné hmoty – neviditelné, ale gravitací významné složce, která tvoří čtvrtinu veškeré hmoty ve vesmíru.

Jenže LCDM vždy narážela na jeden problém: simulace předpovídají více trpasličích galaxií, než kolik jich ve skutečnosti vidíme. Buď se tedy teorie mýlí, nebo nám uniká něco zásadního. A právě zde přichází nová hypotéza – tyto galaxie existují, ale jsou natolik slabé, že je zatím nedokážeme pozorovat.

Neviditelní sirotci vesmíru

Označení „orphan galaxies“ (sirotčí galaxie) není náhodné. Tyto objekty se podle simulací odtrhly od své temné hmoty, která je původně chránila a držela pohromadě. Gravitační síla Mléčné dráhy je „oloupala“ o tuto vnější ochranu a ponechala pouze jádro – slabé, hvězdné zbytky, které ve tmě prostoru téměř zanikají.

Tým z Durhamu využil data ze simulace Aquarius-A-L1, vůbec nejdetailnějšího modelu temné hmoty okolo galaxie podobné Mléčné dráze. V kombinaci s pokročilými výpočetními modely a přístupem přes superpočítač COSMA se podařilo zjistit, že tyto sirotčí galaxie mohly přežít miliardy let – i když bez „viditelné“ podpory.

Zdroj: Shutterstock

Rubinův dalekohled jako klíč k nové éře pozorování

Klíčovou roli v hledání ztracených galaxií má sehrát Rubin Observatory, konkrétně jeho kamera LSST (Legacy Survey of Space and Time). Tato technologie se právě teď chystá zahájit ostrý provoz a nabízí naději, že sirotčí galaxie konečně spatříme na vlastní oči.

Přímé pozorování by nejen potvrdilo LCDM teorii, ale i vyřešilo tzv. problém chybějících satelitů – jednu z největších výzev současné kosmologie. Navíc by to přineslo důkazy o tom, že i extrémně slabé galaxie přežívají destruktivní prostředí okolo větších galaxií jako je ta naše.

Kosmologická teorie pod tlakem i nadějí

LCDM model byl dosud považován za „standardní model kosmologie“. Vysvětluje expanzi vesmíru, vznik struktur i přítomnost temné hmoty. Jenže některé pozorované trpasličí galaxie (např. ty, které neobsahují skoro žádnou temnou hmotu) začaly model zpochybňovat.

Výzkum z Durhamu ale nabízí vysvětlení: tyto galaxie jsou důsledkem dlouhodobého vývoje, gravitační interakce a ztráty temné hmoty. To, že přežily, je důkazem síly vesmírné fyziky – i bez viditelných opor. Pokud se existence dalších sirotků potvrdí, bude to silný argument pro přesnost LCDM i pro schopnosti současné fyziky a matematiky.

Vesmír, který neznáme

Naše galaxie může být jen špičkou ledovce. Kolem nás obíhají objekty, které nelze snadno spatřit, ale přesto ovlivňují vesmírné prostředí a naše teorie. Skryté galaxie nejsou pouhou hypotézou – mohou být klíčem k hlubšímu porozumění vesmíru, jeho minulosti i budoucnosti.

Pokud se podaří objevit alespoň část z nich, vědecký svět čeká revoluce. A zároveň tiché potvrzení toho, že i v tom nejtemnějším koutě vesmíru se skrývá příběh, který stojí za to objevit.