Hypotézu gravitačních čoček vytvořili Češi s Einsteinem. A teď je můžete hledat i vy!

Glosa   16:30

Skupina galaxií SDSS J1038+4849 pohlíží z fotografie Hubbleova teleskopu s úsměvem. Příčinou je tzv. gravitační čočka - světlo z těchto objektů ohýbá gravitace nějakého velmi hmotného objektu, který leží mezi nimi a pozorovateli (námi). | foto: NASA (volné dílo)

Když se řekne Space Warps, zní to jako název počítačové hry. Ale je to seriózní vědecký projekt, který vede Aprajita Verma, astrofyzička z Oxfordu. Jde o zpracování dat z evropské vesmírné observatoře Euclid, jež od února 2024 systematicky skenuje oblohu a hledá galaxie poznamenané efektem gravitační čočky.

Každý den observatoř vychrlí 100 GB dat, která nedokáže zpracovat sebepočetnější tým astronomů. Pomáhá nám umělá inteligence. Jenže tu musí někdo naučit, jak mají vypadat galaxie, po kterých pátráme. Verma proto požádala dobrovolníky – občanské vědce –, aby prověřili obrazy deformovaných galaxií na známé platformě zooniverse.org.

Pro nás je zajímavé, že na cestě k objevu gravitačních čoček najdeme hluboké české stopy. Známý je příběh vsetínského rodáka Rudolfa Mandla, jenž se protloukal životem v Jižní Americe a Německu, až se ocitl v New Yorku, kde jako vystudovaný elektroinženýr… začínal umýváním nádobí.

Co bylo dřív: slepice, nebo vejce? Galaxie, nebo černá díra? V astronomii si nikdy nemůžete být jistí

Byl však stále zvídavým fyzikem a přišel na myšlenku plynoucí z Einsteinovy obecné teorie relativity: Vyskytnou-li se dvě hvězdy přesně za sebou, bude gravitace té bližší ohýbat a zesilovat světlo té vzdálenější v pozadí. Bude působit jako čočka. Einstein na Mandlovu žádost tuto hypotézu rozvinul a v článku publikovaném v prosinci 1936 poctivě uvedl, že autorem myšlenky je Rudolf Mandl. Ale také napsal, že to sotva kdy bude mít praktický význam.

Méně se ví, že nezávisle na Mandlovi a Einsteinovi se stejnou věcí zabýval český astronom František Link, který dokonce drží prvenství – publikoval matematický rozbor gravitační čočky o devět měsíců dříve než Einstein. Bylo to však ve francouzsky psaném odborném časopise, který anglicky mluvící svět, bohužel, ignoroval. Také Link uvedl, že pravděpodobnost seřazení dvou hvězd za sebou je mizivá, ale navíc uvažoval o gravitační čočce mezi hvězdou a vzdálenou galaxií.

Einstein na Mandlovu žádost tuto hypotézu rozvinul a poctivě uvedl, že autorem myšlenky je Rudolf Mandl. Ale také napsal, že to sotva bude mít význam.

Jako gravitační čočky působí také galaxie a celé kupy galaxií, jež vytvářejí deformované obrazy ještě vzdálenějších galaxií. Kromě těchto galaktických gravitačních čoček sleduje observatoř Euclid i stopy baryonických akustických oscilací, jež rozvlnily vesmír během velkého třesku.

V prvních stovkách tisíc let existence našeho vesmíru se zárodečnou polévkou z elementárních částic proháněly zvukové vlny, jež vytvářely bubliny. Ty se pak otiskly do velkorozměrové struktury rozpínajícího se vesmíru, tedy do rozmístění galaxií v prostoru. Pečlivým rozborem těchto jevů se astronomové snaží zmapovat zakřivení prostoročasu a přijít na řešení záhady temné hmoty a snad i temné energie.

Co má ohon, je kometa. Anebo ne?

Na začátku letošního července se spustilo druhé kolo projektu Space Warps na daleko větším souboru dat z Euclidu. Z databáze čítající úctyhodných 72 milionů obrazů galaxií vybrala AI na základě svého předchozího učení tři sta tisíc snímků. Dobrovolníci na nich teď mohou hledat a třídit gravitační čočky. Tak trochu jako počítačová hra takové hledání přece jen probíhá. Zapojíte se také?

Autor je astronom

Vstoupit do diskuse (2 příspěvky)
Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.