Kosmicke čočky přibližují neznámý vesmír

V květnu v roce 2009 byla vynesena na oběžnou dráhu kosmická observatoř Herschel, vybavená aparaturou ATLAS (Astrophysical Terahertz Large Area Survey). Její doba provozuschopnosti je odhadnuta na 600 pozorovacích hodin a umožňuje pozorování 550 prostorových stupňů oblohy. Předpokládá se, že zobrazí 250 000 galaxií, od nejbližších až po nejvzdálenější, které se utvářely v době, kdy byl vesmír ve věku okolo dvou miliard roků. Podle názoru vědců na univerzitě v Hertfordshire (Británie) je v současnosti observatoř ve fázi rutinního provozu. Pozorování bude pokračovat, dokud za 2,5 roku nevyprchá chladivo – tekuté helium. Tým astronomů, který pracuje s daty přijímanými z observatoře Her schel, objevil novou cestu jak využívat kosmických gravitačních čoček, které umožňují astronomům pozorovat velmi vzdálené galaxie. Studium těchto galaxií, které byly dosud považovány za příliš vzdálené pro výzkum, přinese klíčové informace o vývoji galaxií během historie vesmíru. Mattia Negrello z Open University v Británii, vedoucí vědecký pracovník projektu Herschel, upřesnil, že kosmické čočky byly objeveny dík observatoři Henschel, která zachytí infračervené záření vyslané kosmickým prachem a plyny při formování hvězd. Vědci, kteří pátrají po zdrojích submilimetrových vln, zjistili, že zachycený signál nejsilnějších zdrojů záření byl zesílen kosmickými čočkami. To je průlomový poznatek. Snímky Herschel-ATLAS obsahují tisíce galaxií tak vzdálených, že jejich záření dopadá na Zemi po miliardách let. Negrello a jeho tým zkoumal 5 překvapivě jasných objektů na malém výseku oblohy. Při pohledu na pozice těchto jasných objektů optickými teleskopy pozemských observatoří nalezli galaxie, které by normálně neměly být v infračerveném spektru observatoře Herschel jasnější. To vedlo badatele k názoru, že Herschelem pozorovaná intenzita vyzařování více vzdálených galaxií pozorovatelných i ve viditelném světle, může být důsledkem zesílení signálu gravitačními kosmickými čočkami. David Bonfield také, z University of Hertfordshire, provedl měření blizceinfračerveného a viditelného záření ve viditelném obrazu oblohy k odhadu vzdálenosti galaxií, o kterých se předpokládá, že působí jako čočky. Kmitočet frekvencí světla ze vzdálenějších galaxií se totiž zpomaluje, a vlnová délka se prodlužuje směrem k červenějšímu záření, protože světlo prochází větší vzdálenost rozpínajícího se vesmíru, než dopadne na Zemi. Z barvy světla lze tedy usoudit jak daleko je primární zdroj záření. Všechny galaxie viditelné optickými teleskopy jsou mnohem blíže než tyto velmi staré galaxie. Pokud jsou bližší galaxie na obloze v určité pozici, mohou působit jako gravitační čočky. Pro určení skutečné vzdálenosti zdrojů zobrazených observatoří Herschel, zkoumal tým dr. Negrella příznaky přítomnosti molekulárních plynů. Pomocí pozemských radioteleskopů a teleskopů pro submilimetrová vlnová pásma pak doložili, že obraz vzdálených galaxií pochází z doby, kdy byl vesmír ve věku mezi dvěma a čtyřmi miliardami roků, tedy zhruba ve třetině současného věku. Předchozí hledání zvětšujících se galaxií bylo soustředěno na shluky galaxií, avšak jejich velká hmotnost zamezovala jejich působení efektem gravitační čočky. Negrello je přesvědčen, že výsledky jeho týmu dokazují, že efekt gravitačních čoček působí nejen u některých, ale u všech vzdálených a jasných galaxií, pozorovaných observatoří Herschel. V pravidelné roční anketě magazínu TIME byla observatoř Herschel zařazena na sedmé místo mezi nejlepšími inovacemi v roce 2009.