Je temná hmota v pekle? Zemské jádro skenují supravodivé gravimetry  
Pokud existují makroskopické temné objekty (CDO), tak by mohly dělat divné kousky v nitru těles běžné hmoty. Třeba ve hvězdách anebo v planetách. Možná jako temné přízraky obíhají kolem samotného středu Země. Po těchto strašidlech pátrají superpřesné gravimetry, které „vidí“ nepatrné změny v gravitačním poli Země.
Příprava supravodivého gravimetru k akci. Kredit: Horowitz & Widmer-Schnidrig.
Příprava supravodivého gravimetru k akci. Kredit: Horowitz & Widmer-Schnidrig.

Vesmír by měl být plný temné hmoty. Tato substance ale navzdory nadlidské snaze fyziků stále vzdoruje objevení. Situace dospěla tak daleko, že vědci mohou pátrat po temné hmotě prakticky kdekoliv, i na těch nejméně pravděpodobných místech. Charles Horowitz a Rudolf Widmer-Schnidrig, z americké Indiana University, respektive z německé Black Forest Observatory (BFO), pátrají po temné hmotě přímo pod našima nohama. Minulé generace by řekly, že ji hledají v pekle, pro nás je tam jádro planety, které se od pekla zase tak moc neliší.

Charles Horowitz. Kredit: Indiana University.
Charles Horowitz.
Kredit: Indiana University.

 

Dotyční odborníci pátrají po takzvaných kompaktních temných objektech (CDO, podle anglického Compact dark objects). Pokud takové objekty existují, mělo by být snadnější je objevit, v porovnání s přízračnými částicemi temné hmoty. Tyto kompaktní temné objekty by přitom měly interagovat s okolním hmotou nejen gravitací, i když negravitační vliv by byl jen velmi slabý.

 

Horowitz s Widmer-Schnidrigem ve svém předešlém výzkumu pátrali po temných objektech ve Slunci a neutronových hvězdách. Teď se soustředili na Zemi. Vycházejí právě z toho, že temná hmota, s výjimkou gravitačního vlivu, interaguje s okolní hmotou jen nepatrně. Z toho pro ně plyne, že by se temné objekty mohly pohybovat uvnitř masivních objektů z běžné hmoty, a to způsobem, jaký je pro běžnou hmotu nemožný. Proto nasadili na hledání temných objektů zařízení, které umí detekovat rozdíly v gravitačních silách na různých místech zemského nitra.

Rudolf Widmer-Schnidrig. Kredit: Logo: Universität Stuttgart / Geodätisches Institut. Universität Stuttgart Fakultät 06.
Rudolf Widmer-Schnidrig. Kredit: Logo: Universität Stuttgart / Geodätisches Institut. Universität Stuttgart Fakultät 06.

 

Jde o superpřesné supravodivé gravimetry, které detekují změny v tíhovém zrychlení, jehož hodnota na zemském povrchu činí kolem 9,8 m/s2. Supravodivý gravimetr to změří s přesností na dvanáct desetinných míst. Jak uvádí Horowitz, vliv gravitace temných objektů by se měla měnit podle toho, zda se blíží anebo vzdalují od gravimetru. Badatelé spočítali, že pokud existují temné objekty předpokládaných vlastností, tak by obíhaly ve vnitřním jádru Země s periodou zhruba 55 minut. Proto hledali gravitační signály, které by takovému chování temných objektů v pekle odpovídaly.

 

Supravodivé gravimetry nic nenašly. Nejspíš v nitru Země žádné nejsou. Tedy pokud temné objekty nemají extrémně malou hmotnost anebo velmi malou oběžnou dráhu kolem středu Země. Vědci to každopádně nevzdávají a hodlají svá měření zopakovat s ještě citlivějšími gravimetry. Také chtějí proměřit i další vesmírná tělesa. Jejich experimenty by rovněž mohly inspirovat jiné badatelské týmy, které by mohly vstoupit do hry. Nicméně, zatím to vypadá, že temnou hmotu nenajdeme ani v pekle.

 

 

Literatura

Phys.org 21. 2. 2020, Physical Review Letters 124: 051102.

Datum: 24.02.2020
Tisk článku

...a zeptala se HMOTA: Proč jsem? - Vyskočil Stanislav
 
 
cena původní: 129 Kč
cena: 115 Kč
...a zeptala se HMOTA: Proč jsem?
Vyskočil Stanislav
Související články:

Pozoruje spektrometr AMS produkty částic temné hmoty?     Autor: Vladimír Wagner (28.09.2014)
Co nám řeklo pozorování antiprotonů pomocí zařízení AMS o temné hmotě?     Autor: Vladimír Wagner (13.07.2015)
Podle nové teorie tvoří temnou hmotu bláznivě těžké částice     Autor: Stanislav Mihulka (25.03.2016)
Tvoří temnou hmotu černé minidíry z úsvitu vesmíru?     Autor: Stanislav Mihulka (08.04.2018)
Death by Dark Matter: Ultimátním detektorem temné hmoty jsou lidská těla     Autor: Stanislav Mihulka (19.07.2019)



Diskuze:

TH v Zemi se nepočítá

Pavel K2,2020-02-27 07:57:15

Hledat temnou hmotu v Zemi je trochu na nic, protože hmotnost Země je známá, obdobně jako jiných vesmírných těles, kde vidíme rotaci s jiným tělesem. A temná hmota je (prý) to, co je někde jinde ve vesmíru, navíc a ovlivňuje (možná) rotaci galaxií a další (mezi)galaktické efekty. Takže jakýkoli objekt uvnitř Země nepřispěje k vysvětlení rotačních křivek galaxií víc, než třeba vymření dinosaurů.

Odpovědět


Re: TH v Zemi se nepočítá

David Ricar,2020-03-09 15:08:36

Hmotnost je známa. A co složení? To už je trochu jiná, je vícero náhledů, často protichůdných. Takže jak velký podíl na hmotnosti země může mít temná hmota je pochopitelně otázka tady na ni možná najdem odpověď - je to aspoň celkem poruce a mme možnost přesnějšího měření. Ono s tou temnou hmotou je to stejně celkem bžunda :)

Víme, že elektromagnetické i mechanické vlny ovlivňují lidskou psychiku a "víme", že většina hmoty i energie ve vesmíru je temná a (prozatím) dokonale neprůkazná, nepozorovatelná, neměřitelná. Hmmmm a jak chcete s takovou konstrukcí tvrdit, že ta mračna hmoty, energie a vln nejsou tím, co v praxi definuje astrologické cykly? Tady se vědci dostali do blbé situace, protože na jedné straně vyvracejí jako pavědu něco, čemu až na výjimky věnují minimum pozornosti a na druhé operují s tak pofidérním konceptem, že astrologie se jeví jako naprosto jasná věda.

Odpovědět

Je ten

Mojmir Kosco,2020-02-25 07:10:21

Přístroj dostatečně presny?Treba i k normálnímu posunu gravitace ?a tudiz k mereni gravitacnich vln?

Odpovědět

Je to pravda

Peter Danek,2020-02-24 18:01:47

Je to velice zavádějící, i když v rámci možností logické. Tyto teorie jsou bohůžel jenom teorie a většina z nás bohůžel můžeme jenom čekat na další pozorování a pokusy :-/

Odpovědět

skrytá temná hmota

David Dobeš,2020-02-24 17:07:54

Nakonec, čistě teoreticky, mohlo by být jádro Země tvořeno (asi ve výrazně měnším podílu) i částicemi temné hmoty (tedy prakticky nevstupující do běžné elektromagnetické síly, silné a slabé interakce)? Pokud TH nereaguje skoro vůbec jinak, než gravitačně, mohla by velmi rychle vytvořit gravitačně dokonalou kouli, která by prostupovala "normální" hmotou a nebyla by detekovatelná ani seismickými vlnami.

Odpovědět


Skrytá temná hmota ?

Pavel Nedbal,2020-02-25 14:30:35

Velmi přesné gravitoměry nejsou nic jiného, než nesmírně přesné váhy. Na gravitační vlny z Vesmíru se nehodí, nezměří změnu metriky. Ale objevil se článek, že by se mohly stát ultrarychými detektory zemětřesení, které by nás informovaly, vlastně rychlostí světla, že došlo k nějakému přesunu hmoty mnohem dříve, než seismické vlny. Tyto detektory by bylo záhodno instalovat do oblastí zlomů, abychom informaci měli "z první ruky" pro včasné varování.
K té temné hmotě v Zemi jsem ale silný skeptik. Proč: aby se tam nějak dostala, musela by se zemskou běžnou hmotou nějak interagovat. Příklad: výhradně gravitačně interagující částice/koule/shluk temné hmoty letí k Zemi, zemské gravitační pole ji zrychluje, proletí zemským tělesem, zase se poněkud zpomalí na původní rychlost a zmizí v dáli, aniž by nějaká setrvala. Takže pro tvrzení, že v zemském nitru obíhá (po kružnicí, elipse) již 4,5 mld. let každých 55 min. měřitelná masa neinteragující temné hmoty není vysvětlení, jak z kosmické rychlosti přešla na orbitální, co ji mohlo ubrzdit. Je známo, že gravitační pole směrem ke středu Země nejdříve sílí vlivem nízké hustoty vrchních vrstev (nevím přesně, mám dojem, že nabývá hodnoty až 1,2g), a potom klesá, ve středu je nula. Existuje vůbec možná dráha s oběžným časem kolem 55 minut, tím spíše ve vnitřním jádru? A proč by se tam stále chovala jako jednolité těleso? (Jen tehdy, a při dostatečně velké hmotnosti by se to dalo změřit).
K té temné hmotě obecně mám stále v ruce dobře nabroušenou Occamovu břitvu. Jediní, kteří ji potřebují, jsou astronomové a kosmologové, ale vysvětlení mám spíše za náhradu nedokonalého přehledu o tom, co se v našem galaktickém okolí nachází, a taky trochu jak to vlastně v makroměřítku funguje (a to ani nejsem příznivcem MONDu). P.N.

Odpovědět

TRZ

Boris Lukáč,2020-02-24 13:44:09

to je pekná rozprávka Horowitza o temnej hmote ... ďalšia bude o Teorii rozpínajúcej sa Zeme.(?)

Odpovědět


Re: TRZ

Peter Danek,2020-02-24 18:07:41

Omlouvám se @Boris Lukáč, ale toto by se dalo říct o každé nepotvrzené teorii

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