Astronomové objevili galaxii bez temné hmoty. Odporuje to všem modelům kosmu

Jednou z největších záhad astronomie a astrofyziky je temná hmota. Měla by být v kosmu prakticky všudypřítomná, ale zatím se nedá rozpoznat – vědci jen dokáží poznat, že se v kosmu nachází a kde, ale neumí popsat, z čeho se skládá. Teď se tato záhada ještě prohlubuje. Mezinárodní tým astronomů pod vedením nizozemských vědců totiž v galaxii AGC 114905 b nenašel vůbec žádné stopy temné hmoty, přestože vědci provedli podrobná měření pomocí nejmodernějších teleskopů.

Když Pavel Mancera Piña z univerzity v Groningenu a jeho kolegové objevili šest galaxií s malým nebo žádným množstvím temné hmoty, poradili jim jejich kolegové: „Změřte to znovu, uvidíte, že kolem té vaší galaxie temná hmota bude“. Jenže nebyla – i po čtyřiceti hodinách podrobných pozorování pomocí soustavy Very Large Array v Novém Mexiku byly výsledky pořád stejné. V jedné z galaxií se temné hmoty nenašla ani špetka.

  • Temná hmota či skrytá hmota nebo též skrytá látka je označení hypotetické formy hmoty, jejíž existence by vysvětlovala nesrovnalosti mezi některými skutečně pozorovanými a vypočítanými hodnotami z modelů.
  • O povaze chybějící hmoty existuje množství teorií, většina z nich se shoduje na faktu, že ji lze ve vesmíru pozorovat jen díky jejímu gravitačnímu vlivu na okolní objekty tvořené běžnou „svítící“ hmotou, ale sama elektromagnetické záření neemituje. Odtud její označení temná hmota.

Zmíněná galaxie AGC 114905 se nachází ve vzdálenosti asi 250 milionů světelných let od Země. Je zařazená mezi ultrarozptýlené trpasličí galaxie – výraz trpasličí přitom neoznačuje její velikost, ale to, jak málo světla vydává. Galaxie je ve skutečnosti přibližně stejně velká jako Mléčná dráha, ale obsahuje tisíckrát méně hvězd, proto vydává tak málo světla.

Že v ní přístroje nedetekovaly žádnou temnou hmotu, je překvapivé, protože mezi astronomy převládá představa, že všechny galaxie mohou existovat pouze tehdy, pokud je drží pohromadě neviditelná temná hmota.

Jak hledat temnou hmotu

Vědci shromažďovali data o rotaci plynu v galaxii AGC 114905 po dobu přibližně 40 hodin od července do října 2020 pomocí dalekohledu Very Large Array. Pak v těchto datech hledali anomálie, které dokazují přítomnost temné hmoty – pozná se to podle rychlosti rotace v ramenech galaxie. A právě tato měření ukázala, že pohyby plynu v galaxii AGC 114905 jde úplně vysvětlit pouze normální hmotou. A to znamená, že v této galaxii není černá hmota vůbec přítomná.

„To odpovídá našim prvním měřením a je to výsledek, ve který jsme doufali,“ raduje se Pavel Mancera Piña. „Teď ale musíme vyřešit jiný problém: teorie předpovídá, že v AGC 114905 musí být temná hmota, ale naše pozorování říkají, že tam není. Ve skutečnosti se rozdíl mezi teorií a pozorováním jen zvětšuje.“

Ve studii, která vyšla v odborném časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society autoři postupně prošli všechna možná vysvětlení, která by alespoň teoreticky připadala v úvahu – například úvahu, že by AGC 114905 mohla být o temnou hmotu „okradena“ většími a hmotnějšími galaxiemi v blízkém okolí. Piña vysvětluje: „Jenže žádné takové vysvětlení neexistuje. V nejuznávanějším modelu vzniku galaxií, takzvaném modelu studené temné hmoty, bychom museli zavést zcela extrémní hodnoty parametrů, které jsou úplně mimo normální čísla. Ani alternativní modely nevysvětlují chybějící temnou hmotu uvnitř galaxie.“

Potřebuje fyzika nový model?

Vědci začali současně detailně zkoumat další ultrarozptýlenou trpasličí galaxii, která patří mezi „podezřelé“. Pokud ani v této galaxii nezpozorují žádné stopy po temné hmotě, bude to ještě silnější argument pro existenci galaxie bez temné hmoty.

Výzkum Mancera Piña a jeho kolegů navíc není ojedinělým případem, už dříve například Američan nizozemského původu Pieter van Dokkum z Yale objevil galaxii, v níž se temná hmota téměř nevyskytuje. Techniky a měření Mancery Piña a jeho kolegů jsou ale mnohem kvalitnější a výsledky tedy přesvědčivější. Téma temné hmoty se tedy stává ještě zapeklitějším problémem, než bylo doposud.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Korálové útesy by mohly zachránit malé „slunečníky“

Záchrana korálových útesů je klíčová pro ochranu těch částí oceánu, které člověk nejvíc ekonomicky využívá. Vědci zkoušejí nejrůznější způsoby ochrany – od chemie až po genetické úpravy. Teď přišli s mechanickým řešením.
před 8 hhodinami

Horko a sucho v mapách. Podívejte se na bilanci letošního léta

Služba Evropské unie pro sledování klimatu Copernicus zveřejnila bilanci letošního léta. Shrnula, že v západní Evropě bylo nejteplejší v historii měření. Mimořádné bylo také sucho. Podrobný pohled nabízí následující mapy a grafy. Vzhledem k velkému množství dat může jejich načtení chvíli trvat.
před 9 hhodinami

Bouře století v Pacifiku, v Atlantiku nic. Letošní hurikánová sezona je podivná

Nezvykle bouřlivý Pacifik a mimořádně klidný Atlantik. Tak by se dal charakterizovat dosavadní průběh takzvané hurikánové sezony po obou stranách Ameriky. Zatímco v Atlantiku nevznikl ještě ani jeden hurikán, přičemž jsme už více než dva týdny za obvyklým sezonním vrcholem, v Pacifiku v posledních týdnech vzniká hurikánů řada – a to i velmi silných.
před 15 hhodinami

Světové oceány vloni pohltily 23 zettajoulů tepla. Dopady jsou vidět všude

Světové oceány vloni pohltily rekordní množství tepla. Podle nové evropské studie odpovídá přibližně čtyřicetinásobku celosvětové spotřeby energie lidstvem za celý rok.
před 17 hhodinami

Evropské řeky zaznamenaly nejnižší letní průtoky za více než třicet let, uvádí Copernicus

Řeky po celé Evropě letos v létě zaznamenaly nejnižší letní průtoky za více než 30 let, uvedla služba Evropské unie pro sledování klimatu Copernicus. Letošní léto se podle ní v Evropě vyznačovalo extrémními vlnami veder a suchy, přičemž na konci sezony rekordních 52 procent kontinentu čelilo velmi silné tepelné zátěži.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

Každý osmý nádor souvisí s infekcí, odhalil rozsáhlý výzkum

Rakovina není vždy jen otázkou genů, věku nebo životního stylu, přestože jsou to nejčastější příčiny. Některým nádorům předchází infekce, proti níž ale už dnes medicína mnohdy umí zasáhnout. To je hlavní závěr rozsáhlého výzkumu, který vydal odborný časopis Lancet Oncology.
1. 10. 2026‌‌

„Probodni, co není chleba.“ AI vícekrát poslechla, robot „útočil“ na panenku

Tým expertů na umělou inteligenci (AI) zadal třem špičkovým robotům poháněným pokročilými modely strojového učení pět úkolů, které by běžný člověk odmítl. Modely ale většinu těchto zadání odmítnout nedokázali a poslušně plnili, co jim bylo zadáno.
1. 10. 2026‌‌

Letošní rok byl pro švýcarské ledovce devastující, uvádí zpráva

Rok 2026 byl pro švýcarské ledovce devastující, roztálo více než pět procent jejich objemu. Ve zprávě zveřejněné ve čtvrtek to uvádějí vědci ze švýcarské glaciologické sítě GLAMOS. V historii měření zaznamenali odborníci větší úbytek než letos jen v roce 2022, kdy odtálo šest procent objemu ledovců.
1. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.