V trpasličích galaxiích se ohřívá temná hmota  
Detailní pozorování 16 trpasličích galaxií přineslo první přímý doklad existence jevu „ohřívání temné hmoty“. Dochází k tomu v důsledku intenzivní tvorby hvězd, která odfoukne z centra galaxie běžnou hmotu a oslabí tím gravitační působení mezi běžnou a temnou hmotou.
Rozložení plynného vodíku v simulované trpasličí galaxii a v reálné galaxii IC 1613. – Kredit: Read et al. (2019).
Rozložení plynného vodíku v simulované trpasličí galaxii a v reálné galaxii IC 1613. – Kredit: Read et al. (2019).

Temná hmota je stále … temná. Vědci ale nepolevují ve svém úsilí a snaží se za každou cenu proniknout alespoň trošku hlouběji do nitra této kosmické záhady. Jeden z vědeckých týmů nedávno našel doklady pro to, že se temná hmota v důsledku tvorby hvězdy v galaxiích může pohybovat, a se že může „ohřívat“. Jejich výsledky jsou prvním pozorováním dříve předpovězeného jevu, který je znám jako ohřívání temné hmoty (dark matter heating).

 

Justin Read. Kredit: University of Surrey.
Justin Read. Kredit: University of Surrey.

Justin Read z britské Univerzity v Surrey a jeho kolegové studovali temnou hmotu v trpasličích galaxiích. Trpasličí galaxie jsou malé, málo zářící a obvykle obíhají velké galaxie, jako je třeba naše Mléčná dráha. Z řady důvodů jsou právě trpasličí galaxie vhodné ke studiu temné hmoty. Temná hmota tvoří většinu našeho vesmíru. Problém je v tom, že podle všeho nereaguje se světlem jako běžná hmota. Z toho důvodu ji můžeme sledovat jedině nepřímo, prostřednictvím působení gravitace. Jednu z možností nabízí zmíněná tvorba hvězd v trpasličích galaxiích.

 

Když vznikají hvězdy, tak jejich intenzivní hvězdné vichry obvykle odfouknou plyn a prach z centra dotyčné galaxie. Výsledkem toho pak je, že v centru takové galaxie zůstává méně hmoty, čím poleví gravitační působení mezi běžnou hmotou a temnou hmotou. Tím dochází k ohřívání temné hmoty, přičemž temná hmota získává energii a pohybuje se ven z centra galaxie.

 

Elegantní trpasličí galaxie NGC 5264 s asi 1 miliardou hvězd. Kredit: ESA/Hubble & NASA.
Elegantní trpasličí galaxie NGC 5264 s asi 1 miliardou hvězd. Kredit: ESA/Hubble & NASA.

Read a jeho tým proměřili množství temné hmoty v celkem 16 trpasličích galaxiích, které se navzájem podstatně liší historií tvorby hvězdy. Jejich výzkum ukázal, že trpasličí galaxie, v nichž ustala tvorba hvězd již před dlouhou dobou, mají ve svém centru vyšší hustotu temné hmoty, nežli srovnatelné galaxie, v nichž stále ještě vznikají nové hvězdy. Tato pozorování podporují teorii, podle které se ve starších galaxiích temná hmota méně „ohřívá“.

 

Jak říká Read, s kolegy nalezli zřetelný vztah mezi množstvím temné hmoty v centrech trpasličích galaxií a intenzitou tvorby hvězd, jakou ta která galaxie zažila. Temná hmota podle  všeho skutečně v centrech galaxiích tvořících nové hvězdy ohřívá a pohybuje se směrem pryč z centra takových galaxií. Výsledky výzkumu Readova týmu rovněž přinesly významné nové omezení pro vývoj modelů temné hmoty. Teď víme, že temná hmota musí mít takové vlastnosti, aby v trpasličích galaxiích fungovala pozorovaným způsobem.


Podle autorů výzkumu by nás tyto poznatky mohly přiblížit k pochopení podstaty temné hmoty. Potvrzení jevu ohřívání temné hmoty teď může inspirovat lovce částic temné hmoty i teoretické fyziky. Readův tým se v budoucnu zaměří na pozorování většího počtu trpasličích galaxií a testování řady modelů temné hmoty.

Video:  Astrophysical probes of dark matter


Literatura
University of Surrey 3. 1. 2019, MNRAS online 3. 1. 2019.

Datum: 07.01.2019
Tisk článku

Matematika 6 pro základní školy  - Aritmetika - Pracovní sešit - Boušková Jitka
 
 
cena původní: 79 Kč
cena: 79 Kč
Matematika 6 pro základní školy - Aritmetika - Pracovní sešit
Boušková Jitka
Související články:

Srdce trpasličí galaxie ukrývá supermasivní černou díru     Autor: Stanislav Mihulka (15.01.2011)
Trpasličí galaxie se vzpěčují standardnímu kosmologickému modelu     Autor: Stanislav Mihulka (20.06.2014)
Záhadné tanečky trpasličích galaxií trápí kosmology     Autor: Stanislav Mihulka (23.07.2014)



Diskuze:

Temná hmota a negativní gravitace

Václav Dvořák,2019-01-10 21:59:15

Zdá se mi že možné vysvětlení toho všeho by mohlo být v tom, že temná hmota má opačnou gravitaci, to znamená, že pozorovaná koncentrace temné hmoty kolem galaxií atd. znamená vlastně její nepřítomnost, tj. většina jí může být rozmístěna v prázndém kosmickém prostoru (voidech). V trpasličích galaxiích jsou procesy tak rychlé, že temná hmota se ještě nestačila vytlačit ven mimo jejich oblast. Jestli se přitom ohřívá, to je klidně možné, ale může to být jen doprovodný jev spjatý s nějakým typem frikce, který je dán velkou rychlostí vymisťování ven mimo tyto galaxie.

Odpovědět

Proč se temná hmota ohřívá?

Mintaka Earthian,2019-01-08 18:19:38

Dobrý den

Děkuji za článek a pokud by bylo možné, rád bych se dozvěděl něco více o této teorii:

cite: ...poleví gravitační působení mezi běžnou hmotou a temnou hmotou. Tím dochází k ohřívání temné hmoty,...


Proč by se měla temná hmota ohřívat, když poleví gravitační působení mezi ní a běžnou hmotou?

Odpovědět

zatemnění teploty temné hmoty

Josef Hrncirik,2019-01-08 10:50:42

Pokud temná hmota interaguje pouze gravitačně, mění pouze svou kinetickou a gravitační energii.
Tepelnou energii ani nevyzařuje, ani nepřijímá.
Pokud neiteraguje při srážkách ani s hmotou či temnou hmotou nedochází k výměně energie (přenosu tepla, vyrovnávání teplot) se změnou (neměřitelné?) teploty.
Pokud je vymetena z okolí gravitačního centra část hmoty, potenciální gravitační energie hmoty a tudíž i gravitační energie temné hmoty stoupne.
Brzdí to tedy velmi měřitelně vymetání hmoty?
Temná hmota povytažená z okolí centra tahem za hmotou měla průměrně větší rychlost pohybu (teploty?) a tudíž "přiohřeje" mísením po čase i temnou hmotu nad expandovanou oblastí.
Pochopitelně vznikají otázky jaký srážkový průměr má temná hmota vůči sobě či hmotě,??čisté nuly? a jaká je hmotnost ?částic(í) aby si nepoletovaly svobodně jako neutrina? ev. jaký adiabatický gradient teploty? by tedy v gravitačním poli mohly? vytvořit?

Odpovědět

je to trochu jinak

Vlastimil Národník,2019-01-07 21:02:33

http://www.rukojmi.cz/clanky/veda-a-technika/4352-male-prazdninove-cteni-jak-jsem-resil-fermiho-paradox

Odpovědět


Re: je to trochu jinak

Aleš Mauer,2019-01-08 00:08:04

Pane Národníku, pod články pana Wagnera i dalších autorů také píšete, že to je blábol a u diskutujících nevyjímaje. Sám přitom při každé možné příležitosti dáváte odkaz na stále na ty samé stránky „rukojmí.cz“. Zde například argumentujete článkem od publicisty, který vyřešil Fermiho paradox. Nešlo by diskutovat k věci a odkazovat na prameny které přebírají nějaké rozumnější prameny. Předem děkuji.

Odpovědět


Re: Re: je to trochu jinak

Alexandr Kostka,2019-01-08 06:46:19

A jen tak mimochodem, kontakt s inteligentní rasou by patrně nedopadl dobře. Pro nás. A to bez ohledu na to, jestli by ONI přišli v míru. Napadli bychom my je. Patrně okamžitě po přistání, nebo možná ještě před ním.

Odpovědět


Re: je to trochu jinak

Jiri Naxera,2019-01-08 17:38:05

Krásné plácnutí do vody.

1.co to má společného s temnou hmotou a dynamikou galaxií?
2.Je nádhera, když autor po letech narazil na Fermiho paradox, k tomu mu gratuluji. Ale podobné překvapení by se spíš hodilo na facebook nebo Twitter než psát hned "zasvěcený článek"
3.Je pěkné, když autor neuvažuje ani možnosti současné techniky. Samoreplikující kosmická sonda je sice pořád ještě věcí budoucna, ale dá se říct že je to jen inženýrský problém - všechny nutné komponenty a znalosti máme už teď.
4.Není od věci myslet na to, že každá vyspělá civilizace vytvoří nějaké roboty, kteří jí (pokud bude mít krátké trvání) přežijí.
Umyslně nepíšu AI, pro vytvoření robota, kterej (podle potřeb civilizace která ho vytvořila) buď všechny náznaky inteligence vyhubí, nebo se je pokusí převést na nějaký myšlenkový směr a vyhubí jen ty kdo viditelně odolávají, nebo jim jen předá informace (nejlépe na něco co je byť nevědomky zničí samo) máme dost znalostí už teď, takoví roboti už fungují, byť často budí smích. Životnost takového robota může být relativně neomezená (i bez sebeoprav a sebereplikace).

Zkrátka hezký článek do Blesku, Prásku, ale sem se to jaksi poněkud nehodí.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace