Einstein a tajemství vesmíru: Jak gravitační čočka odhaluje starobylé galaxie
Vesmír nám poskytuje mocný nástroj pro pozorování, který je srovnatelný s nejmodernějšími teleskopy, a nemusíme přitom méně hodnotit naše technologické investice. Tento nástroj, známý jako gravitační čočka, byl předpovězen samotným Einsteinem před více než stoletím.
Recentní studie, včetně výzkumu galaxie JD1 publikovaného v prestižním časopise, ukazují, jak gravitační čočky fungují jako „bezplatné superteleskopy“ navržené vesmírem samotným. Tento jev, který zakřivuje světlo silou gravitace, umožňuje obrovským galaktickým shlukům zesilovat obrazy vzdálených objektů, které by jinak zůstaly skryté našim zrakům.
Jako příklad síly gravitační čočky můžeme uvést galaxii JD1. Její slabé světlo bylo poprvé zachyceno v roce 2012, avšak bylo příliš slabé na to, abyste určili její skutečný charakter. Vše se změnilo, když teleskop Webb zamířil svou pozornost na tuto oblast vesmíru. Obrovský galaktický shluk mezi Webbem a JD1 vytvořil efektní gravitační čočku, zvětšující obraz JD1 až 13krát, což umožnilo detailnější pohled na tuto dávnou galaxii.
Bez gravitační čočky by bylo pozorování JD1 srovnatelné se sledováním mravence v stínu. S odpovídající čočkou se však i ty nejmenší detaily stávají zřetelnými. Zvláště ohromující je zjištění, že světlo z JD1 putovalo k nám, když byl vesmír starý pouhých 480 milionů let, což je jen malý zlomek jeho současného stáří 13,8 miliardy let.
To znamená, že když se díváme na JD1, nahlížíme do historie vesmíru v jeho prvních fázích, kdy se formovaly první galaxie a hvězdy. Spektrální údaje z JD1 poskytují cenné informace o počtu těžkých prvků, rychlosti pohybu a struktuře této galaxie.
JD1 není jen starobylá; má také překvapivě skromný vzhled. Její hmotnost a rozměry jsou výrazně menší než u naší Mléčné dráhy a její tvar je chaotický a nepořádný. Nicméně právě tato nevýraznost vzbuzuje zájem mezi vědci. Většina galaxie, které pozorujeme, jsou jasnější a větší, ale většina raných galaxií, jako je JD1, je spíše drobná a slabá.
Skromné a stabilní světlo galaxií jako JD1 pomohlo prorazit oblak neutrálního vodíku, který zakrýval raný vesmír a otevřel cestu k období známému jako reionizace, kde se světlo mohlo šířit a formovat vesmír, jak ho dnes známe.
Celosvětově významný úspěch v pozorování JD1, které bylo pro vědce dříve téměř nemožné, je nyní důkazem silného spojení mezi Webbovým teleskopem a gravitační čočkou. To nabízí dosud nevídaný pohled na minulé galaxie a otevírá možnosti pro hledání ještě starších galaxií, možná i těch, které byly na počátku vzniku prvních hvězd ve vesmíru.
Einsteinova předpověď o zakřivení světla gravitací, o kterém se domníval, že bude příliš malé na pozorování, se stala zásadním nástrojem pro zkoumání našich galaktických počátků. V laboratořích nyní vědci nejen pozorují, ale také cítí význam těchto objevů.
Každý nový objev představuje krok vpřed v puzzle o původu vesmíru. Je možné, že v dohledné budoucnosti budeme moci přímým způsobem pozorovat první galaxie, které vznikly po Velkém třesku, a to nás naplňuje vzrušením.
