Dvojitý Einsteinův prstenec  
Velmi neobvyklý pohled se naskytl astronomům, kteří pomocí Hubbleova dalekohledu zkoumali galaxii v souhvězdí Lva sloužící jako gravitační čočka. Místo jednoho prstence spatřili dva, což znamená, že pozorují hned trojici galaxií, které shodou okolností leží téměř v přímce.


 

 

Zvětšit obrázek
Snímek gravitační čočky SDSSJ0946+1006 zaznamenaný Advanced Camera for Surveys na Hubbleově kosmickém dalekohledu. Kredit – NASA, ESA, R. Gavazzi and T. Treu (University of California, Santa Barbara), and the SLACS team.


Existenci gravitačních čoček předpověděla obecná teorie relativity. Jev je způsoben zakřivením prostoročasu v okolí velmi hmotných objektů. Ve vesmíru jsou to obvykle obří galaxie, kupy galaxií nebo kvasary.

 

Zvětšit obrázek
Detailní záběr na dva koncentrické prstence po odečtení záření centrální galaxie v popředí. Kredit – NASA, ESA, R. Gavazzi and T. Treu (University of California, Santa Barbara), and the SLACS team.

V důsledku tohoto zakřivení se světlo v jejich blízkosti nešíří přímočaře. Astronomii tento jev poskytuje obrovskou možnost nahlédnout do větších hlubin vesmíru. Pokud máme galaxii, která při pohledu ze Země leží téměř přímo za jinou galaxií, záření vzdálenější galaxie vytvoří kolem galaxie bližší vícenásobný obraz, případně prstenec zvaný Einsteinův.


 

Vědci až dosud objevili na 50 případů Einsteinových prstenců. Jejich studiem lze získat informace o rozložení hmoty ve vesmíru, dozvědět se více o temné hmotě i energii, podstatě vzdálených galaxií či dokonce zkoumat zakřivení vesmíru.


 

Raphael Gavazzi a Tommaso Treu (University of California, Santa Barbara) se svými spolupracovníky hledali Einsteinovy prstence s cílem studovat právě distribuci hmoty ve vesmíru. Na základě dat z prohlídky oblohy Sloan Digital Sky Survey (SDSS) identifikovali jeden takový případ u galaxie SDSS J0946+1006. Na první pohled se zdálo, že se jedná o typický případ, podobný řadě dalších. Jaké ale bylo jejich překvapení, když na tuto galaxii zaměřili Hubbleův kosmický dalekohled. Namísto jednoho prstence spatřili hned dva!


 

„Když jsem to viděl poprvé,“ vzpomíná Tommaso Treu, „řekl jsem si ‘To je šílené!’ Nemohl jsem tomu uvěřit.“ Dvojice prstenců signalizuje, že téměř přesně v řadě za sebou nevidíme jen dvě galaxie, ale hned galaxie tři. Každá z nich leží v jiné vzdálenosti.

Zvětšit obrázek
Grafického znázornění principu gravitační čočky. Kredit – NASA, Andrew Fruchter and the ERO Team

Galaxie v popředí je od nás vzdálena 3 miliardy světelných roků. Zatímco vnitřní prstenec je obrazem druhé galaxie vzdálené 6 miliard sv. r., prstenec vnější vytvořila třetí galaxie, od které světlo k nám letí 11 miliard let.

 


 

Zvětšit obrázek
Kupa galaxií Abell 2218 vzdálená 2 miliardy světelných roků slouží jako obrovská gravitační čočka, která zobrazuje hned několik vzdálenějších objektů. Oblouky jsou zkreslené obrazy galaxií, které leží minimálně pětkrát dále než samotná kupa. Kredit – NASA, Andrew Fruchter and the ERO Team

Astronomové odhadují, že pravděpodobnost takového srovnání galaxií „za sebou“ je pouze 1 ku 10 000. Tommaso Treu proto přirovnává takové pozorování k výhře jackpotu. Pravděpodobnost je podle něj menší než šance na výhru ve dvou po sobě jdoucích sázkách na stejné číslo v ruletě.


 

Vědcům se díky dvojitému obrazu podařilo přesně popsat rozložení temné hmoty v galaxii v popředí. Podle výpočtů odpovídá zhruba tomu, co je pozorováno u spirálních galaxií.


 

Geometrie dvou prstenců navíc umožnila velmi dobře určit hmotnost prostřední galaxie. Ta činí zhruba 1 miliardu hmotností Slunce. Podle vědeckého týmu se jedná o vůbec první přímé měření hmotnosti trpasličí galaxie v kosmologických vzdálenostech (z = 0,6).

 


Příroda připravila v tomto případě astronomům úžasný jev, který není jen zajímavou podívanou. Jak říká Leonids Moustakas (JPL, Pasadena): „Tato ohromující kosmická souhra okolností toho tolik odhalila. Temná hmota není skrytá před gravitačními čočkami.“


Zdroj:
HubbleSite NewsCenter
Sky&Telescope

 

 

 

Autor: Pavel Koten
Datum: 20.01.2008 02:07
Tisk článku

Související články:

Webb pozoroval dávnou, záhadnou a zcela nemožnou galaxii     Autor: Stanislav Mihulka (16.02.2024)
PEARLSDG je galaxie, jaká by neměla existovat     Autor: Stanislav Mihulka (07.02.2024)
Jasné trpasličí galaxie na úsvitu vesmíru prověří temnou hmotu     Autor: Stanislav Mihulka (04.02.2024)
Ani elipsy, ani spirály: Rané galaxie připomínaly housenky     Autor: Stanislav Mihulka (21.01.2024)
Objevení Velkého prstenu v hlubokém vesmíru přidělalo vrásky kosmologům     Autor: Stanislav Mihulka (19.01.2024)



Diskuze:

Je to asi marné ?!

makak,2008-03-16 21:44:28

Toho Zephira nyní Aethera se asi nelze nijak zbavit jak vidím napsaný slovo éter jakobych k němu čichnul :-DD

Odpovědět

Bozinku,

Miguel,2008-01-21 17:40:11

uplne se mi roztlouklo srdce pri predstave, ze se v diskuzi nedozvim, co na to cele rika eterova teorie, ale nastesti je to tu. No me se ulevilo, to si nedovedete predstavit ...

Odpovědět

..vyhra v jackpotu

jara cimrman,2008-01-21 17:37:26

Místo jednoho prstence spatřili dva, což znamená, že pozorují hned trojici galaxií....hezky clanek....to to vsechno pozorovali na Silvestra?....

Odpovědět

Zephyre, najděte si jiný web

Pavel Brož,2008-01-20 17:59:10

Na tomto webu jste nežádoucí, jakožto jedinec parazitující na této diskuzi s propagací vlastních fantasmagorických rádobyteorií a navíc šířící lživé pomluvy o autorech, což už Vám bylo zde prokázáno. Ne každý je nedouk tak jako Vy, autoři fyzikálních teorií na rozdíl od Vás používat matematiku k získávání mnoha fyzikálních predikcí umí, to je jenom jeden ze stovek Vámi šířených nesmyslů, že strunová teorie je na tom stejně jako ten Váš éterový blábol. Není důvod Vašimi diletantskými výplody a nepravdami obtěžovat toto fórum. Najděte si nějaké jiné, kde k Vám budou vstřícnější, my se připojujeme k těm serverům, kde Vás nechtějí.

Za redakci osla
Pavel Brož

Odpovědět


Doporuceni

Dr.Sid,2008-01-21 14:12:45

Ignorovat, ignorovat, ignorovat. Nic jineho nepomuze.

Odpovědět

Protože soustava gravitačních čoček

Aether,2008-01-20 13:41:47

je vlastně optická soustava spojných čoček (ovšem s okraji přecházejícími "do ztracena"), záleželo by na tom, jak blízko by se taková černá díra ocitla poblíž ohniska dvou galaxií a pak by se začala chovat podobně, jako galaxie třetí. Ale černá díry jsou příliš malý, aby se mohla v tak rozmazaném ohnisku významněji projevit.

Zajímavější je spíš intepretace jevu gravitačního čočkování, které - ačkoliv bylo odvozeno z teorie relativity - tím, že umožňuje šíření světla gravitačním polem intepretovat jako šíření čočkou s rozdílným indexem lomu, tak vlastě teorii relativity popírá: ukazuje totiž, že rychlost světla ve vakuu konstantní být nemůže, jinak by se jím nemohlo lámat. Gravitační čočkování je tak spíše kvantový jev, kde objekty co zakřivují časoprostor pozorujeme obvykle s velkým odstupem. Zatímco teorie relativity byla odvozena pro situace, kde je pozorovatel deformován spolu s vakuem, takže pro něj zůstává rychlost světla konstantní.

Éterová teorie obě skupiny jevů intepretuje společným modelem fluktuací hustoty éteru, jehož lokální interpretace záleží jen na tom, zda je pozorovatel součást té fluktuace, nebo zda-li ji pozoruje s dostatečným odstupem, jinými slovy, zda ho zakřivení časoprostoru zasahuje tak, že je uvnitř něj (je konvexní), nebo mimo něj (je konkávní).

Odpovědět


Dualita pohledů kvantovky a relativity

Aether,2008-01-20 13:52:18

z éterové teorie vyplývá názorně, ale samozřejmě dávno neunikla pozornosti ani teoretických fyziků, kteří pro ni zavedli termín AdS/CFT korespondence. Podle tohoto principu je fyzika gravitace v anti de Sitterově prostoru (AdS) (čili v reciprokém prostoru, jakým by se nám jevil prostor vně černé díry, kdybychom seděli uvnitř ní) ekvivalentní kvantové geometrii, popsané tzv. konformní teorie pole (CFT), definovanou na hranici anti de Sitterova prostoru v nekonečnu, čili při pohledu z velké dálky. Takže se nám černé díry z dálky mohou jevit jako elementární částice a to tím víc, čím jsou menší, těžší a hustčí.

Jelikož vesmír stále expanduje (z vnitřního pohledu), resp. dilatuje (z toho vnějšího), je AdS/CFT korespondence duální pohledu na vesmír z minulosti a budoucnosti, čili zatímco pohled na vesmírné dálavy vesmír ilustruje tak, jak vypadal před miliardami let, pohled na mikročástice jej zobrazuje takový, jako za pár miliard let vypadat bude.

Odpovědět


Námět na nedělně-odpolední mudrování

Aether,2008-01-20 14:09:57

Éterová teorie umožňuje také učinit v úvahách krok dále: pokud expanze časoprostoru způsobuje, že vakuum jako prostředí vesmíru je stále hustší, pak se takový jev nemůže projevovat jen při pohledu směrem od nás do té budoucnosti nebo minulosti, ale také při šíření světla od vzdálených objektů k jiným vzdáleným objektům, protože vakuum v jejich okolí je pak o něco méně husté, než dále od nich a světlo se jím šíří stále pomaleji.

Pokud se i gravitace šíří rychlosti světla, pak to samé se týká i gravitace, z čehož vyplývá tvar objektů, které jsou dost velké na to, aby při šíření gravitace hrál čas a rozpínání vesmíru určitou úlohu. Z toho odvozuje např. tvar a rotační křivky hvězd v galaxiích MOND teorie a její novější intepretace: hvězdy se v oblastech vzdálených středu galaxie díky rozpínání vesmíru točí tak, jako by k němu byly mnohem blíž, například.

Jde tak vysvětlit i část gravitačních efektů temné hmoty a řadu dalších efektů, souvisejících se změnami fyzikálních konstant, které z takového pohledu vyplývají. Vychází z něj, že se díky všesměrové expanzi náš vesmír se stává nutně nehomogenním v každém místě, kam se na něj podíváme a bude se nám takový jevit tak dlouho, dokud nenaroste natolik, že rychlost světla přestane stíhat informaci o nehomogenitách mezi různými oblastmi vesmíru přenášet.

Odpovědět


No to je moc hezký,

edison,2008-01-20 14:38:57

ale kdy už z těch éterovejch terorií vypadnou nějaký vzorce, ze kterejch by se dalo něco vypočítat, abys nám ukázal, že tvý předpovědi jsou přesnější než ty relativistický?

Odpovědět


kdy z éterovejch terorií vypadnou nějaký vzorce

Aether,2008-01-20 15:13:51

No to je přesně ten samý problém, jako u superstrunové teorie, která vyžírá fraktální květák poznání z opačné strany. Má sice vzorce, ale opírají se o tak obecné parametry, že do nich nelze stejně nic dosadit a spočítat tak třeba hmotnost pár desítek částic, aby šlo říct: "nojo, vono to funguje"!

Z praktického hlediska je na tom strunová teorie přibližně stejně, jako ta éterová, akorád že teorie éteru v mý podobě je nová a bájim o ní sám, zatímco strunový teorii je už čtyřicet let, je to takříkajíc dáma v letech a opečovávaj ji nejlepší mozky světový vědy. Éterová teorie nemá ani ty formální modely, na rozdíl od strunový teorie ale disponuje neformálníma modelama, čili analogií fyzikálních jevů, který si každej může relativně snadno představit a říct, "no jo, vono to tak funguje".

Čili bysem dal éteru ještě pár let čas, mezitím o něm každý může uvažovat neformálně a porovnávat ty závěry s mainstream teoriema, který k témuž docházej dosti složitě (kdo pochopí důkaz Maldacenovy duality a kdo si ho dokáže představit názorně na blobu v éteru?).

Takový srovnání pomůže jak éterový teorií, tak i mainstream teoriím, protože éterová teorie umožňuje se v nich rychle zorientovat a posoudit, která je v čem správná a v čem ne. Z hlediska hubovitejch fluktuací superkritický páry jsou třeba struny a brány strunový teorie a spinová síť teorie LQG docela zjevně duální modely téže reality a každej, kdo si ty fluktuace pustí na videu si může asi tak představit, o čem ti teoretici mluví, i když se navzájem třeba zrovna perou.

Jinými slovy, i laik si může nad jejich teoriema udělat názornej nadhled, což je docela důležitý. No a teoretici se pak múžou pokusit o zobecňování modelu těch náhodnejch fluktuací formálními metodami a postupy a obejít tak všechny stávající teorie, čili odvodit současnou fyziku jen z dynamiky chaotických systémů, čili způsobu, jakým spolu interagujou náhodná čísla podle počtu pravděpodobnosti. Když nic jinýho, teoretická fyzika tím získá nový perspektivy pro ty, kdo se budou chtít nad jejími postuláty a smyslem reality vůbec zamyslit ještě trochu obecneji.

Odpovědět


předpovědi jsou přesnější než ty relativistický

Aether,2008-01-20 15:34:39

Takových předpovědí je celá řada a k tomu, aby se to dalo ukázat názorně dokonce nejsou občas nutné ani žádné nové vzorce.

Např. z kvantové mechaniky vyplývá, že by se částice měly rozpliznout v celém objemu vakua, zatímco podle relativity by se měly zhroutit do černých děr. Zatímco ony to zřejmě skutečně dělají, ale tak pomalu, že realita se nám jeví tak, že nesplňuje ani jeden z modelů pořádně, protože částice nejsou ani černý díry, ani rozplizlý po vesmíru, ale cosi mezi tím.

Éterová teorie tenhle rozpor obou teorií s pozorováním umožňuje zároveň vysvětlit rozpínáním vesmíru, protože vesmír expanduje tou rychlostí, co částice kolabujou, takže zůstávaj pořád na místě a současně ukazuje, že rozpínání lze intepretovat jako duální model kolapsu.

Když je totiž vesmír tvořenej vnitřkem hustý hvězdy, pak její gravitační kolaps způsobuje houstnutí její hmoty, čímž se v ní energie šíří pomaleji a expanduje časoprostor. A v případě že rozpínání kvantovejch vln je právě vyrovnaný s rychlostí toho kolapsu, vše se stává vysvětlitelné z hlediska kvantové mechaniky.

Čili éterová teorie umožňuje vysvětlit nejen rozpory předpovědí teorie relativity s experimentem, ale dokonce je umožňuje vysvětlit spolu s duálními problémy kvantové mechaniky, aniž z řešení vyplývaj nějaký zjevný singularity nebo nekonečnej počet možných řešení prostě tak, že vesmír popisuje jako hustej žvanec hmoty, který se chová víceméně stejně, jako jiný hvězdy a planety a současně jako fluktuace hustoty v kondenzující páře. V podstatě konkretizuje a rozvádí do rovin současných teorií klasickej Boltzmannův model vesmíru jako fluktuaci čehosti.

Odpovědět

jen otázka k zamyšlení

Honza,2008-01-20 13:05:17

je to opravdu zajímavé a docela by mě zajímalo co kdyby se mezi ty galaxie ty v řade za sebou vloudila velmi hmotná černá díra - jak by potom vypadal takový prstenec

Odpovědět


prstence velmi hmotné černé díry

Aether,2008-01-20 15:55:25

V souvislosti s tím dotazem mě ještě napadla jedna alternativní vysvětlení, a sice že nejde o zákryt galaxie dvěma dalšíma, ale skutečnou černou dírou, která je ovšem mnohem blíž a tudíž jde o jev ještě míň pravděpodobnej, jak v čase, tak místě.

Gravitační čočkování černý díry v okolí horizontu událostí vede totiž na rozprostření obrazu okolí na dva prstence, akorád jeden je tvořen tím, co je vpředu, druhej tím, co je za pozorovatelem, pokud si dobře vzpomínám.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz