Velké kosmické prázdno

Toto “superprázdno” bylo v posledních letech potvrzeno pomocí více pozorování v optickém a infračerveném oboru spektra, ale projevilo se vlastně nejdříve jako velká chladná skvrna v obrazu tzv. kosmického mikrovlnného záření pozadí (Cosmic Microwave Background Radiation). Někdy se mu též říká stručněji reliktní záření (po velkém třesku).

Pokud bychom se pomocí detektorů reliktního mikrovlnného záření podívali na oblohu, chladnou skvrnu bychom zaznamenali v oblasti souhvězdí Eridanu, na jižní galaktické hvězdné polokouli. Tuto velkou chladnou kosmologickou anomálii v rámci reliktního záření zaznamenaly již přístroje satelitu NASA v roce 2004. Konkrétně šlo o astronomickou družici Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), která podobné anomálie či odchylky hledala. Výsledky jejího měření byly pak potvrzeny evropskou astronomickou družicí Planck. Modely vzniku vesmíru přitom zvládají vysvětlit pouze chladné či teplé anomálie daleko menších rozměrů a s menšími tepelnými odchylkami (typicky zhruba do 20 mikrokelvinů). Vědci tedy narazili na stopu něčeho, co se zřejmě nedá vysvětlit pomocí současných běžných kosmologických modelů, podle nichž je vesmír v zásadě velmi homogenní a izotropní (ve všech směrech stejný).

Velká chladná skvrna v obrazu tzv. kosmického mikrovlnného záření pozadí byla poprvé zaznamenána v roce 2004|foto: ESA Planck Collaboration

Pokud by chladná skvrna vznikla přímo následkem samotného velkého třesku, šlo by o velkou odchylku od standardního kosmologického modelu vzniku vesmíru. Pokud by však byla chladná skvrna projevem nějaké struktury, umístěné mezi námi a kosmickým mikrovlnným pozadím, pak by ve vesmíru existovalo velké a zároveň výrazně řídké a chladné místo. Velký optický havajský dalekohled Pan-STARRS1 (PS1) a infračervený satelit NASA Wide Field Survey Explorer (WISE) potvrdily, že ve směru k tzv. chladné skvrně existuje “superprázdno” o průměru asi 1,8 miliardy světelných let, které leží ve vzdálenosti asi 3 miliard světelných let od naší Galaxie. V tomto prostoru pak “chybí” asi 10 tisíc galaxií oproti průměrné hustotě galaxií v okolí. Relativně jde o 20% obvyklého počtu galaxií. Podle současné interpretace této kosmologické struktury se mikrovlnné záření dlouhou cestou v superprázdnu citelně rozepne a poněkud ochladí (zhruba o 70 mikrokelvinů). Cesta záření ven z “prázdna” totiž navrátí záření méně energie, než kolik mu nejdříve cesta dovnitř vezme (jde o tzv. Integrovaný Sachs-Wolfeův jev).

Velká chladná skvrna v obrazu tzv. kosmického mikrovlnného záření pozadí |foto: ESA Planck Collaboration

Vědci považují za celkem jisté, že tzv. chladná skvrna v obrazu reliktního záření a oblast superprázdna, ležící v témže směru, spolu souvisejí. Další velké „prázdno” kosmologických rozměrů bylo navíc objeveno ve směru souhvězdí Draka.

Zdroje: Phys.Org 1, Phys.Org 2, ExtremeTech, ScienceDaily, Telegraph, All of nothing, From quarks to quasars, CosmosUp, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Royal Astronomical Society