Izjemno gosto posejane zvezdne kopice. V vsaki kopici je nekaj stotisoč do nekaj milijonov zvezd, zvezdnih kopic na tej sliki pa je zaznanih okoli 10.000. Znanstveniki sicer ocenjujejo, da jih je skupno čez 160.000. Foto: NASA, ESA, J. Blakeslee
Izjemno gosto posejane zvezdne kopice. V vsaki kopici je nekaj stotisoč do nekaj milijonov zvezd, zvezdnih kopic na tej sliki pa je zaznanih okoli 10.000. Znanstveniki sicer ocenjujejo, da jih je skupno čez 160.000. Foto: NASA, ESA, J. Blakeslee

Če veste, koliko globularnih kopic je na določeni oddaljenosti od središča galaksije, vam lahko podamo tudi oceno količine temne snovi.

Karla Alamo-Martinez, vodja znanstvene ekipe za objavo o temni snovi
vesolje, satelit, zemlja, Hubble
Teleksop Hubble že od leta 1990 kroži okoli Zemlje. Njegova prednost pred Zemeljskimi teleskopi (pa naj bodo še tako veliki) je v odsotnosti atmosphere, ki moti svetlobo. Foto: EPA

Vesolje s svojo velikostjo daleč preseže človeške možnosti za predstavo. A celo tisti del, ki je še v našem vidnem polju, komajda poznamo. Vse, kar vidimo - planeti, zvezde, plini - vse to je le ščepec v primerjavi s skrivnostno temno snovjo, ki po oceni znanstvene ekipe za teleskopom Planck predstavlja kar 84 odstotkov vse obstoječe materije.

Ne da se je zaznati ne z vidno svetlobo niti ne oddaja sevanja. Vse, kar lahko znanstveniki naredijo na lovu za njenim obstojem, je, da poskušajo oceniti njen gravitacijski vpliv na okolišno vidno snov.
Najnovejša fotografija teleskopskega veterana Hubbla jim je, sodeč po objavi v znanstveni publikaciji Astrophysical Journal, v precejšnjo pomoč.

Medtem ko je leta 2009 izstreljeni vesoljski teleskop Kepler zaradi poškodb vrnil "delovno knjižico", stari Hubble tako še naprej preseneča. V Zemljino orbito so ga lansirali leta 1990 in 23 let pozneje je postregel z novo prelomno fotografijo. Odkril je namreč največjo do zdaj znano skupino globularnih zvezdnih kopic - kar 160.000 jih je - ki "kot čebele rojijo" znotraj gigantske jate galaksij Abell 1689.

Nekaj številk za primerjavo. Ena sama zvezdna kopica navadno vsebuje od nekaj stotisoč do nekaj milijonov zvezd (z golim očesom lahko na nebu vidimo do 6.000 zvezd). Odkrita gruča pa vsebuje kar 160.000 zvezdnih kopic.

Zvezdne kopice so navadno sestavni deli galaksij. Tudi naša galaksija, Rimska cesta, vsebuje okoli 150 takšnih globularnih zvezdnih kopic. Ocenjeno skupno število galaksij v vesolju je od 100 do 300 milijard. Naše Sonce je le ena pika v tej masi številk.

Hubble je po poročanju ameriške vesoljske agencije Nasa svojo napredno opazovalno kamero usmeril v zelo oddaljeno jato galaksij, ki nosi ime Abell 1689. Od Zemlje jo loči 2,25 milijarde svetlobnih let.

Arheološka najdišča vesolja
Znotraj sicer že poznane jate je odkril novo "podrobnost": izjemno koncentracijo skupin globularnih zvezdnih kopic. Globularne zvezdne kopice so, poenostavljeno povedano, gosti skupki stotisočev zvezd, navadno locirani znotraj galaksij. So "arheološka najdišča" vesolja, saj je pod njihovim okriljem najti nekaj najstarejših obstoječih zvezd. Večina globularnih zvezdnih kopic je namreč nastala od ene do dveh milijard let po Velikem poku (ki se je zgodil pred 14 milijardami let).

Galaksijsko povečevalno steklo
Znotraj Abella 1689 je teh kopic kar 160.000. Celotna jata galaksij je supermasivna ter močno ukrivlja čas in prostor v svoji okolici. Deluje kot velikansko povečevalno steklo, ki ukrivlja svetlobo in omogoča pogled do skrajno oddaljenih kotičkov vesolja. Z njeno pomočjo so leta 2008 odkrili galaksijo A1689-zD1, v času odkritja najbolj oddaljeno (znano) galaksijo sploh.

Pričujoča fotografija (na voljo v spodnji galeriji) lepo prikaže učinek gravitacijske leče, saj oddaljene okrogle galaksije vidno razpotegne v dolge, zvite črte.

Sicer ni prvič, kar se je Hubble zazrl v ta košček neba. Prvič je to storil leta 2002, drugič pa leta 2010, ko je znanstveni srenji dal veliko kost za glodanje. Znanstveniki so izračunali, kolikšna je predvidena masa vidne snovi in kakšen bi moral biti njen gravitacijski učinek lečenja. Ugotovili so, da je to za količino znane mase daleč preintenzivno. V ozadju mora delovati nevidna snov. S pomočjo zapletenih matematičnih modelov so ugotovili, kje se utegne skrivati (več v galeriji).

Povezanost med kopicami in temno snovjo
Leta 2013 so šli še korak dlje: s pomočjo Hubblove fotografije so odkrili povezanost med globularnimi zvezdnimi kopicami, temno snovjo in oddaljenostjo od središča galaksije. "Drugače povedano, če veste, koliko globularnih kopic je na določeni oddaljenosti od središča galaksije, vam lahko podamo tudi oceno količine temne snovi," je prepričana Karla Alamo-Martinez z mehiške univerze Morelia, ki je vodila mednarodno znanstveno ekipo.

Zakaj je Hubble potreboval kar 34 ur, da je posnel fotografijo? Večji del teh zvezdnih kopic je izjemno temnih. Predstavljajte si najbolj bledo zvezdo, ki jo še lahko ob vsem trudu opazite na večernem nebu. Iskane zvezdne kopice so milijardkrat temnejše.

Če veste, koliko globularnih kopic je na določeni oddaljenosti od središča galaksije, vam lahko podamo tudi oceno količine temne snovi.

Karla Alamo-Martinez, vodja znanstvene ekipe za objavo o temni snovi
Jata galaksij Abell 1689, oddaljena 2,25 milijarde svetlobnih let. Fotografija je kombinacija vidne ter infrardeče svetlobe. Skupno je Hubblova Napredna opazovalna kamera potrebovala 34 ur odprte zaslonke, da je ujela dovolj fotonov za doslej najnatančnejši posnetek tega področja neba. Vsebuje številne zlate kopice, svetle zvezde, ter oddaljene spiralne galaksije. Vidne so tudi številne modre, "električne" črte, ki krožijo okoli središča. Te črte so pravzaprav galaksije in dokaz gravitacijskega lečenja. Abell je namreč tako masiven, da okoli sebe ukrivlja prostor, s tem pot fotonov svetlobe. Učinka sta dva: podobo nekaterih galaksij popači, a hkrati izostri izjemno oddaljene objekte za seboj. Fotografija v polni ločljivosti je na voljo na tej povezavi (velikost 40 MB): http://www.spacetelescope.org/static/archives/images/original/heic1317a.tif Foto: NASA, ESA, J. Blakeslee
Abell 1689 ima še več skrivnosti. Pričujoča fotografija kaže, kam znotraj jate se je Hubble dodatno osrednil. Fotografija v polni ločljivosti je na voljo na tej povezavi (velikost 11 MB): http://www.spacetelescope.org/static/archives/images/original/heic1317b.tif Foto: NASA, ESA, J. Blakeslee
Vidnih je 10.000 globularnih zvezdnih kopic. Celotna jata galaksij jih po oceni znanstvenikov vsebuje okoli 160.000, kar je rekordna številka. Naša galaksija, Rimska cesta, jih vsebuje "le" 150. Na fotografiji so vidne kot tisoči drobnih belih pikic, kot snežni metež. Pomagale so tudi k ugotovitvi o korelaciji med njimi ter količino temne snovi. Največje bele lise so zvezd polne galaksije. Foto: NASA, ESA, J. Blakeslee
Zakaj je Hubble boljši od teleskopov na površini Zemlje? Odgovor je tale fotografija, posneta s trdnih tal. Teleskop se je zazrl v isto področje neba v smeri ozvezdja Device. V polni ločljivosti je dostopna na tej povezavi (pozor, polna velikost znaša 95 MB): http://www.spacetelescope.org/static/archives/images/large/heic0805h.jpg Foto: SA, ESA, Digitized Sky Survey 2
Prvič je Hubble področje fotografiral leta 2002. Razlika v ločljivosti z najnovejšo je očitna. Foto: Nasa, Esa
Na podlagi prejšnje fotografije so se znanstveniki lotili matematičnih izračunov ter prišli do področij, kjer je potencialno največ temne snovi. Primerjali so položaj in učinek gravitacijskega lečenja 135 točk ter 42 galaksij iz ozadja. Območja, kjer naj bi se nahajala temna snov, so na obdelani fotografiji označena s svetlejšo modro barvo. Največja koncentracija temne snovi je - sodeč po sliki - v središču jate. Še vedno pa ostaja odprto vprašanje temne energije, ki galaksije potiska narazen. Foto: NASA, ESA, D. Coe