Něco nám dělá díry do Mléčné dráhy. Ale co to je?  
Astronomové vystopovali velmi podezřelý průstřel ve hvězdném proudu GD-1. Jakoby tam proletěl gigantický objekt o hmotě milionů Sluncí. Jenomže žádný takový objekt není široko daleko vidět. Buď to bylo něco známého v neobvyklé situaci anebo jsme přišli na stopu shluků temné hmoty, které se jen tak potulují po Mléčné dráze. To by byl temný galaktický horor!

Umělecké díry v Mléčné dráze. Kredit: NASA/Victor Tangermann.
Umělecké díry v Mléčné dráze. Kredit: NASA/Victor Tangermann.

V Mléčné dráze se dějí všelijaké věci. Některým už docela rozumíme. A jiným zatím ne. Astronomové nedávno zjistili, že v jisté oblasti Mléčné dráhy cosi udělalo velkou díru. Jde o hvězdný proud GD-1, jehož původcem je rozpadlá kulová hvězdokupa, kterou před dávnými časy pohltila Mléčná dráha. Tento hvězdný proud něco proděravělo. Jako by skrz něj proletěl nějaký gigantický objekt, jehož totožnost ale zůstává záhadou.

 

Ana Bonaca. Kredit: Princeton University.
Ana Bonaca. Kredit: Princeton University.

Hvězdné proudy jsou obvykle víceméně souvislé proudy hvězd. Astronomové předpokládají, že v takovém proudu může být jedna díra, a to tam, kde se nacházela původní hvězdokupa. Ve hvězdném proudu GD-1 jsou ale díry dvě. Jedna z nich je zřejmě pozůstatkem hvězdokupy, a ta druhá je navíc. Kolem této druhé díry ve hvězdném proudu jsou navíc zvláštně rozházené hvězdy, takže doopravdy připomíná průstřel. Jakoby tam prošlo něco nesmírně hmotného s extrémně silnou gravitací.

 

Ana Bonaca z amerického centra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a její kolegové, kteří vystopovali toto pozoruhodné vesmírné místo činu, se prozatím domnívají, že by dotyčný objekt mohl být z temné hmoty. Badatelé totiž po viníkovi intenzivně pátrali a hledali objekt vhodné velikosti, který by mohl být za proděravělý hvězdný proud zodpovědný. Žádný takový objekt, který by byl vidět, ale v dané oblasti nenašli. Při svém výzkumu využili data evropské vesmírné observatoře Gaia, a také pozorování pozemního teleskopu Multi Mirror Telescope v Arizoně.

Díry ve hvězdném proudu GD-1. Kredit: New Astrophysical Probes of Dark Matter, Ana Bonaca/GAIA.
Díry ve hvězdném proudu GD-1. Kredit: New Astrophysical Probes of Dark Matter, Ana Bonaca/GAIA.


Podle badatelů rozhodně nešlo o žádného drobečka. Původce děr ve hvězdném proudu by měl být mnohem, mnohem větší než hvězda. Asi tak jako milion Sluncí, nebo něco podobného. Prý to nemohla být ani černá díra hvězdné velikosti. Když už, tak by to mohly být stopy řádění supermasivní černé díry o podobné hmotě, jakou má důvěrně známá supermasivní černá díra SgrA* v centru Mléčné dráhy. Jenomže takové gigantické černé díry bychom si nejspíš všimli, i když technicky vzato samotná černá díra není vidět, ani když je supermasivní.

 

Nicméně, zdá se, že v oblasti hvězdného proudu GD-1, ani v širokém okolí, žádná další supermasivní černá díra není, ani žádný jiný vhodný objekt z běžné hmoty. A masivní vesmírná exploze by jistě zanechala nápadné stopy. Bonaca a spol. se tudíž domnívají, že hvězdný proud mohl proděravět pořádně velký chuchvalec temné hmoty. Autoři studie ale jedním dechem dodávají, že je příliš brzy na to, abychom vyloučili ještě další, méně exotické možnosti.

Multi Mirror Telescope po upgradu na jediné „zrcadlo“. Kredit: MMT.
Multi Mirror Telescope po upgradu na jediné „zrcadlo“. Kredit: MMT.


Zatím je to záhada. Pokud to skutečně byl nějaký exotický objekt, tak badatelé odhadují, mohl mít velikost až 30 až 65 světelných let. Záleží ale samozřejmě na povaze materiálu, z něhož by se skládal. Rovněž není jasné, jakou rychlostí se dotyčný původce průstřelu hvězdného proudu pohyboval. Byla to velmi rychlá a relativně lehčí temná „megakulka“? Anebo naopak pomalé a velice těžké temné „megakladivo“? Nevíme. Na druhou stranu, podle některých teorií by temná hmota skutečně měla existovat v podobných shlucích. Jestli se tohle potvrdí, tak z toho bude parádní objev, který by nás posunul blíže k pochopení temné hmoty. Tento výzkum ale ještě ani není publikovaný jako vědecká studie.

 

Bonaca každopádně trvá na tom, že hvězdný proud proděravěla gigantická a hodně těžká kulka. Je to podivuhodné, a také poněkud zneklidňující. Vážně se nám po Mléčné dráze potulují neviditelné objekty o hmotě milionů Sluncí? Bonaca a další odborníci teď budou po takových objektech v Mléčné dráze dál pátrat.

Video:  Uncovering the nature of dark matter with stellar streams in the Milky Way -Chalk Talk by Ana Bonaca


Literatura

Live Science 15. 5. 2019.

Datum: 18.05.2019
Tisk článku

Související články:

Hvězdný proud Vodnáře mladou svačinkou Mléčné dráhy     Autor: Stanislav Mihulka (04.03.2011)
Proděravěla hvězdný proud Palomar 5 temná hmota?     Autor: Stanislav Mihulka (10.09.2016)
Blízký „hurikán“ temné hmoty nabízí šanci na objev axionů     Autor: Stanislav Mihulka (14.11.2018)



Diskuze:

Kyberiáda

Jonathan Novák,2019-05-25 18:31:35

Stanisław Lem to vysvětlil celkem jasně a jednoduše.
"Jak byl zachráněn svět."

Odpovědět


Re: Kyberiáda

Jonathan Novák,2019-05-25 18:33:08

„Ale já chci mít své ucupánky!“ vykřikl Klapacius.
„Ucupánky nemůžu sloužit,“ odvětil stroj. „Dobře se rozhlédni po světě zaplněném velikými, zejícími děrami, Nicotou, která je obsažena v bezedném mezihvězdném vakuu; jak všechno kolkolem obemkla, jak číhá za každým drobtem hmoty. To je tvoje dílo, závistivče! A pochybuji, že ti za to příští pokolení budou blahořečit…“

Odpovědět

Jako laik se domnívám že to jsou víry,

Karel Ralský,2019-05-22 12:47:08

který způsobily galaxie, které se možná točily obráceně vůči celku, či byli kolmo, nebo mnohem rychleji a tento "motýl" ve zbytkové gravitaci při pádu do centrální díry celé soustavy vytvořil tyto shluky s menším počtem hvězd v prostoru(propálí jej hmota až více než tří sluncí(černá díra)) který hmota okolo sebe vytváří než má okolí.
Ostatně jak jsem zde na internetu psal před více jak 20lety se domnívám že takto funguje celý "našima očima" viditelný vesmír.

Odpovědět


Re: Jako laik se domnívám že to jsou víry,

Karel Ralský,2019-05-22 12:53:39

omlouvám se měl jsem dát druhou závorku za vytváří).

Odpovědět

Podivné

Josef Šoltes,2019-05-22 08:25:37

Nedává to moc smysl. Supermasivní černá díra této velikosti by možná nemusela být vidět, ale rozhodně by měla silně ovlivňovat celou galaxii a minimálně strhnout pár hvězd sebou. Přijde mi, že smysl nedává ani chuchvalec temné hmoty. To je už spíš sci-fi, než tvrdá věda. To už snad víc přistoupím na to, že je to „zlá“ umělá inteligence spotřebovávající energetické zdroje kolem sebe a šířící se do kruhu. Teoreticky to nutně nemusí být původně ani umělá inteligence, ale vzhledem k rozměrům těch kruhů a časové a technické náročnosti už asi bude.

Odpovědět

Supermasívna čierna diera

Marek Fucila,2019-05-20 02:07:12

A nemohol by to byť pozostatok preletu supermasívnej čiernej diery?
Naivná predstava je, že sa mliečna dráha zrazila s inou galaxiou, strhla jej vzdialenejšie hviezdy, ale centrálna čierna diera mala dostatočnú rýchlosť, aby v práve pozorovaným tunelom letela preč. Možno nebude daleko, ale ubehlo dosť času na to, aby všetko, čo mala v dosahu stiahla pod horizont.
Ako protinázor by som zas povedal, že by hviezdy okolo tunela vytvorili vzor, ktorý by bol astronómom asi známy, a že zrejme nikdy nie je dosť času na to, aby taká veľká čierna diera skonzumovala všetko svoje okolie. Na druhej strane máme čerstvé zábery okolia prvej čiernej diery, tak ak by niekre "na konci tumela" taká diera bola, asi ju nie sme schopní vidieť.

Odpovědět

...

Jan Balaban,2019-05-19 08:35:23

Nerozumiem. Prečo by sa mala temná hmota len tak potulovať. Gravitácia pre ňu platí rovnako, ako pre svetlú hmotu.

Odpovědět


Re: ...

Milan Krnic,2019-05-19 10:13:57

Z čeho usuzujete? Temnou ještě nikdo neviděl, tedy ani nemohl zkoumat její vlastnosti.

Odpovědět


Re: Re: ...

Lukáš Mašek,2019-05-19 13:50:41

Rekl bych ze kolega usuzuje z Definice teto bozske hmoty. Doporucoval bych precist. Existence temne hmoty byla predpovezena astronomy na zaklade pohybuju objektu v galaxiich, ktery nesedi do aktualne platne gravitacni teorie.Tedy na jedine co vime o temne hmote je ze gravitacne reaguje s okolim jako bezna hmota.
Cely postup zavadeni techto temnych instanci hodne zavani klasickym dogma z davnych dob, nerozumime tomu proc to tak je muze za to buch (temna hmota, energie celkem jedno jak tomu kdo rika). A jen tak mimochodem je v presnem rozporu s postupem ktery pouzil Einstain pro tvorbu rovnic obecne teorie relatity, ktere pro oblasti Newtonovske gravitace upravoval tak aby davali stejna reseni ktera byla v souladu s pozorovanim a experimenty a zaroven vysvetlovali nesrovnalosti v pozorovanich ktera Newtonovska gravitace nebyla schopna uspokojive vysvetlit.

Osobne mi vysvetleni s objektem o velikosti 30+ svetelnych let slozeny pouze z jednoho typu nedetekovatelne hmoty prijde hodne exoticke (davam mu stejnou sanci jako ze se kamen o 1Kg samovolne vznese). To uz i nehoda pri experimentu nejake mimozemske civilizace mi prijde ravdepodobnejsi. Pripadne nejakeho exotickeho exploze nebo imploze kdo vi ceho.

Odpovědět


Re: Re: Re: ...

Milan Krnic,2019-05-19 16:07:32

To by ovšem kolega nepsal "pre ňu platí", ale "pre ňu rozprávkovo platí". Vyjma případu, kdy by se nevyjádřil jasně. To ovšem může ohdalit jedině on.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: ...

Jan Balaban,2019-05-19 22:07:17

Myslel som to tak, ako napísal kolega Masek: "Existence temne hmoty byla predpovezena astronomy na zaklade pohybuju objektu v galaxiich, ktery nesedi do aktualne platne gravitacni teorie.Tedy na jedine co vime o temne hmote je ze gravitacne reaguje s okolim jako bezna hmota."

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: ...

Milan Krnic,2019-05-19 22:42:40

Jen to o ní nevíme, nýbrž nám to tak nějak vychází (chyby nechyby, fitování hodnot jako pozorování na x-tou).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...

Jan Balaban,2019-05-20 05:25:22

Slnečnú sústavu máme celkom dobre gravitačne zmapovanú a tmavú hmotu nikto nezaznamenal.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...

Jan Balaban,2019-05-20 05:43:40

Teda okrem tunguzského meteoritu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...

Václav Dvořák,2019-05-21 15:19:47

:)))
Apropos antihmota, což je jedna z hypotéz a temná hmota jsou trochu jiné věci. Kdyby to byla temná hmota, tak si jejího průletu nevšimne ani sibiřský komár....

Odpovědět


Re: Re: Re: ...

Juraj Chovan,2019-05-19 18:00:27

Predstava masívnych tmavohmotových objektov nie je až taká exotická ako sa na prvý pohľad zdá: Ak by totiž tmavá hmota interagovala naozaj iba gravitačne a nijako inak, nebol by dôvod aby sa koncentrovala v galaxiách (gravitačné pôsobenie galaxie by časticu tmavej hmoty urýchlilo pri pohybe smerom k centru práve o toľko o koľko by ju spomalilo pri unikaní z galaxie, tmavá hmota by teda galaxie iba "prestreľovala" avšak neusadila by sa v nej). Na gravitačné uväznenie tmavej hmoty je teda nutné aby pri prelete galaxiou stratila časť svojej kinetickej energie, to však nejde bez nejakej (inej než gravitačnej) interakcie. Keďže zatiaľ nevieme tmavú hmotu detekovať "našimi" interakciami, v hre sú iné "tmavé" interakcie. O ich povahe však nevieme z hola nič a tudíž je v zásade čokoľvek možné - vrátane napríklad tmavých hviezdokôp o veľkosti 30+ ly a hmotnosti milióna Sĺnk...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: ...

Jiri Naxera,2019-05-20 18:50:48

No doplnme, ze pokud existuje a interaguje nejakou "temnou interakci", tak ta interakce musi byt sama o sobe taky hodne slaba, jinak by z ni vznikly kompaktni temne objekty a z nich mozna bezne cerne diry, ktere byly jako kandidati na temnou hmotu vicemene vylouceny (jestli si dobre pamatuju, tak prilis malo pozorovanych gravitacnich cocek v galaxii)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: ...

Juraj Chovan,2019-05-21 19:11:22

Sila interakcií nemá takto priamočiary súvis s veľkosťou vytvoreného objektu: najslabšia interakcia akú poznáme (gravitačná) vytvára hviezdy a galaxie, naopak, najsilnejšia (aj podľa názvu "silná") sa zmôže nanajvýš tak na atómové jadro (a že je naozaj silná si môžete predstaviť na základe toho že v ťažkých jadrách je množstvo kladne nabitých protónov ktoré sa navzájom coulombovsky odpudzujú tým viac čím sú k sebe bližšie, a napriek tomu jadro vďaka pôsobeniu silnej interakcie drží pohromade).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...

Jiri Naxera,2019-05-21 21:58:44

Tak jasně že to není tak přímočaré, a mimo diskusi by to chtělo alespoň nějakou analýzu, optimálně i se simulací.
Ale například nebejt té silné interakce, tak by si ostatní interakce (při stejné hustotě elementárních částic) ani neškrtly - elmag by formovala úplně něco jiného než je pevná hmota, ale ani ta gravitace by nefungovala dobře, vemte si že deuteron váží kolem 2GeV, samostatné kvarky když "vypnete" silnou interakci kolem 22MeV dohromady).

Ale spíš to bude naopak, bez dostatečné interakce nemáte tu temnou hmotu jak zpomalit na něco menšího než velikost nějaké té hvězdokupy a víc

(jako precedent si můžeme vzít i ty galaxie - gravitace se zmůže na zformování pár černých děr, nějakých těch struktur kolem, ale nedovedu si představit vznik planetární soustavy nebo čehokoli menšího, aniž by se to během formování nezačalo srážet, což je plně doména elmag. interakce)

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