Nová studie navrhuje skrytou přitažlivou sílu temné hmoty ovlivňující vznik struktur

Nová studie zveřejněná 2. srpna 2026 v časopise Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) přináší poznatky, které by mohly změnit dosavadní chápání temné hmoty. Podle výzkumu totiž tato záhadná forma hmoty nemusí interagovat pouze prostřednictvím gravitace, jak se dosud předpokládalo, ale může disponovat i skrytou přitažlivou silou, která ovlivňuje tempo, jakým ve vesmíru vznikají největší kosmické struktury.

Studii vedl Zachary Weiner, výzkumník z Perimeter Institute for Theoretical Physics, který je jejím korespondujícím autorem. Tým se ve své práci zaměřil na teoretické modely, v nichž temná hmota podléhá kromě gravitace ještě další, dlouhodosahové síle. Právě tato dodatečná interakce by mohla vysvětlovat některé nesrovnalosti mezi pozorováním a předpověďmi standardních kosmologických modelů.

Podle výsledků výzkumu tato skrytá síla způsobuje, že se částice temné hmoty shlukují efektivněji než v případě, kdy by na ně působila pouze gravitace. Zároveň však dochází k paradoxnímu jevu – temná hmota v důsledku této interakce ztrácí část své hmotnosti, což následně slabí její celkový gravitační vliv na okolní strukturu vesmíru. Výsledný efekt je tak spíše brzdící: růst největších kosmických struktur, jako jsou galaktické kupy a vlákna kosmické sítě, se podle modelu zpomaluje.

Tento poznatek je významný proto, že dosavadní představa o temné hmotě počítala s tím, že jde o látku, která reaguje výhradně na gravitaci a jinak s běžnou hmotou ani sama se sebou neinteraguje. Nová studie ale otevírá možnost, že temná hmota má bohatší fyziku, než se dosud předpokládalo, a že dodatečné síly by mohly hrát roli v utváření vesmíru na největších měřítkách.

Výzkumníci upozorňují, že výsledky mohou mít širší dopad i na teorie týkající se temné energie a možných interakcí mezi jednotlivými částicemi temné hmoty. Pokud se totiž potvrdí existence další síly působící mezi částicemi temné hmoty, bude nutné přehodnotit i modely, které se snaží vysvětlit zrychlující se rozpínání vesmíru a rozložení hmoty v kosmické síti.

Autoři studie zdůrazňují, že jde zatím o teoretický model, který je třeba dále testovat pomocí přesných pozorování. Klíčovou roli by v tomto ohledu měly hrát budoucí astronomické observatoře, které budou schopny měřit rozložení hmoty ve vesmíru s dosud nevídanou přesností. Právě taková data by mohla ukázat, zda skryté interakce temné hmoty skutečně existují a jak silně ovlivňují vývoj kosmických struktur.

Temná hmota tvoří podle současných odhadů většinu hmoty ve vesmíru, přesto se ji dosud nepodařilo přímo detekovat. Vědci ji odvozují z jejích gravitačních účinků – například z rychlosti rotace galaxií nebo z gravitačního čočkování světla vzdálených objektů. Přesná povaha temné hmoty však zůstává jednou z největších nevyřešených otázek moderní fyziky.

Práce týmu vedeného Zacharym Weinerem tak přidává další dílek do skládanky, která se snaží odpovědět na otázku, z čeho se temná hmota skládá a jak se chová. Pokud se v budoucnu potvrdí, že temná hmota disponuje kromě gravitace i další, dosud neznámou silou, mohlo by to vést k přehodnocení základních kosmologických modelů, na nichž je založeno současné chápání vzniku a vývoje vesmíru.

Studie zveřejněná v JCAP tak představuje teoretický rámec, který bude v následujících letech možné testovat pomocí přesnějších pozorovacích dat. Vědecká komunita nyní očekává, že nové observatoře a přístroje určené k mapování rozložení hmoty ve vesmíru přinesou klíčové informace, které pomohou rozhodnout, zda je tento model správný, nebo zda bude nutné hledat jiné vysvětlení pozorovaných anomálií v růstu kosmických struktur.