Mezigalaktický prostor je vyplněný temnou hmotou  
Slabé gravitační čočkování v datech ze Sloanovy digitální prohlídky oblohy naznačuje, že se temná hmota táhne daleko za viditelné hranice jednotlivých galaxií.

 

 

Zvětšit obrázek
Simulace rozložení temné hmoty ve vesmíru. (Kredit: IPMU)

 

Zvětšit obrázek
Ilustrace gravitačního čočkování vzdálených galaxií masivní kolegyní v popředí.  (Kredit: J. Colberg, R. Scranton, R. Lupton, SDSS)

Ačkoliv s tím ne každý souhlasí, stále ještě máme ve vesmíru mysteriózní temnou hmotu. Podle aktuálních propočtů představuje temná hmota přibližně 22 procent veškeré hmoty dnešního vesmíru, zatímco tak trochu nudná, známá a viditelná hmota se dohromady zmůže na nějakých 4,5 procenta. Zbytek vesmíru snad vyplňuje přízračná temná energie a o té je lepší mluvit jen šeptem a vyvarovat se při tom černých koček a pohledů do zrcadel. Bez ohledu na přízraky je ale stále naprosto záhadná i temná hmota. Myslíme si, že se na jejím složení podílí baryonová hmota (různé masivní halo objekty – MACHO) a také nebaryonová hmota (snad neutrina, axiony anebo třeba supersymetričtí partneři gravitonů či fotonů?). Bez ohledu na její složení ale také stále tápeme například v tom, kde ve vesmíru vlastně je většina temné hmoty?

 

Vzhledem k tomu, že nevíme, co temná hmota je a nevidíme ji, musíme ji zatím zkoumat velmi lstivými nepřímými metodami. Naštěstí máme k dispozici třeba Einsteinovu obecnou teorii relativity, ze které lze odvodit magické a velmi užitečné gravitační čočkování. Pokud světlo vyslané naším směrem z nesmírně vzdálených končin vesmíru letí kolem nějakého hmotného objektu, tak gravitace tohoto bližšího objektu s trochou štěstí zdeformuje a zesílí původní obraz. A právě pomocí gravitačního čočkování lze odhadovat rozložení hmoty ve vesmíru.

 

Výzkumný tým vedený Brice Medardem z Torontské univerzity a Masatakou Fukugitou z tokijského IPMU (Institute for Physics and Mathematics of the Universe) v roce 2010 použil 24 milionů snímků galaxií ze Sloanovy digitální prohlídky oblohy (SDSS), ve kterých nakonec badatelé našli gravitační čočky velmi pravděpodobně vyvolané temnou hmotou rozloženou kolem viditelných galaxií.

Složení mladého vesmíru a vesmír dnes. Kredit: NASA / WMAP Science Team.

Z těchto dat pak byli schopní odhadnout rozložení temné hmoty do značné vzdálenosti od středu dotyčných galaxií. Využívali při tom slabé gravitační čočkování (weak gravitational lensing), které není tak zřetelné, jako některé mediálně slavné silné gravitační čočky. Slabé gravitační čočkování se objevuje právě ve velikých souborech snímků galaxií, kde ho můžeme s trochou trpělivosti odhalit detailními statickými analýzami drobných odchylek a deformací obrazů pozorovaných galaxií.

 

 

 
Masataka Fukugita. Kredit: M. Fukugita, IPMU.

Masataka Fukugita z původního týmu a spolu s ním Shogo Masaki z Nagojské univerzity prohnali sesbíraná data velkolepými počítačovými simulacemi skládání struktur vesmíru. Vyšlo jim, že galaxie vlastně nemají ostře vymezené hranice a že se jejich temná hmota rozprostírá daleko za viditelnou hmotu zářících hvězd. Až doposud ve výpočtech astrofyziků jistá část temné hmoty scházela, teď se ale zdá, že ji máme. Dost možná vyplňuje mezigalaktický prostor, který jsme až doposud považovali za víceméně pustý a prázdný. O to palčivější teď bude nutkání zjistit, jaké že to částice tu proklatou temnou hmotu vlastně tvoří.


 

Prameny:  IPMU News 10.2. 2012, Astrophysical Journal 746: 38, Wikipedia (Dark Matter, Sloan Digital Sky Survey, Weak gravitational lensing).

 

Datum: 17.03.2012 22:24
Tisk článku

Čtyřprocentní vesmír - Panek Richard
 
 
cena původní: 388 Kč
cena: 326 Kč
Čtyřprocentní vesmír
Panek Richard
Související články:

Nejenže vesmír chladne, nějak prošustroval i část své temné hmoty     Autor: Josef Pazdera (30.12.2016)
Zatím nejlepší důkaz existence temné hmoty     Autor: Miroslava Hromadová (16.05.2007)



Diskuze:

weak gravitational leasing

Barak Obava,2012-03-19 10:26:37

Asi tam má být spíš lensing, že?

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