Rozpínání vesmíru přesně změřeno díky kvasarům  
Tým BOSS třetí fáze Sloanovy digitální prohlídky oblohy změřil se zatím největší přesností rozpínání vesmíru, v tomto případě s rudým posuvem 2,34. Jsme o krok blíž k vyřešení záhady s temnou energií?


 

Zvětšit obrázek
Měření rozpínání vesmíru s kvasary projektu BOSS. Kredit: Zosia Rostomian, Lawrence Berkeley National Laboratory & Andreu Font-Ribera, BOSS Lyman-alpha team, Berkeley Lab.

Optický 2,5 metrový teleskop Observatoře Apache Point v Novém Mexiku se už od roku 2000 zabývá Sloanovou digitální prohlídkou oblohy (SDSS), tedy mapováním a měřením rudého posuvu ohromného množství objektů na podstatné části oblohy. V současnosti probíhá její třetí fáze SDSS III, která zahrnuje vlastně hned čtyř mapovací projekty. Jedním z nich je i Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, známý jako BOSS. Jeho účelem je mapovat zářivé červené galaxie (Luminous Red Galaxy, LRG) a kvasary. V jejich uspořádání pak vědci hledají baryonové akustické oscilace, ozvěny velmi raného vesmíru. Vysněným cílem projektu BOSS je přitom co nejlépe odhadnout rychlost rozpínání vesmíru v průběhu historie a pokud možno také poodhalit tajemství temné energie, která by měla rozpínání vesmíru pohánět. A na tom se intenzivně pracuje.

 

Timothée Delubac. Kredit: EPFL.

Nejnovější analýzu se spoustou nových dat nedávno publikoval se svým týmem Timothée Delubac z Švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne (EPFL). Vyšlo jim, že se vesmír v době, která odpovídá rudému posuvu 2,34, rozpínal rychlostí 68 kilometrů za sekundu a za milion světelných let. S přesností na příjemných 2,2 procenta. Což znamená, že v době, kdy bylo stáří vesmíru méně než čtvrtinové, tak se dejme tomu dvojice galaxií, vzdálená milion světelných let, od sebe vzdalovala rychlostí 68 kilometrů za sekundu. Tým BOSS pro tuto analýzu použil data o téměř 140 tisících kvasarech, což jim umožnilo změřit baryonové akustické oscilace s nebývalou přesností.

 

 

Zvětšit obrázek
Spektra kvasarů. Dole kvasar s velkým rudým posuvem a nápadným Lesem Lyman-Alfa. Kredit: University of Alabama.

Baryonové akustické oscilace jsou vlastně otisky zvukových vln, které se proháněly raným vesmírem, 380 tisíc let po Velkém třesku. V té době vesmír vychladl natolik, že se v něm vyzářilo reliktní záření a dodnes nám uchovalo odraz struktury tehdejšího vesmíru. Delubacův tým využil data o 140 tisících pečlivě vybraných kvasarech ke zmapování baryonových akustických oscilací dvojím způsobem. Klasickým přístupem je autokorelační metoda s Lesem Lyman-alfa (Lyman-Alpha Forest), přičemž tento les tvoří absorpční čáry neutrálního vodíku ve spektru jednotlivých kvasarů. Novějším přístupem je zase vzájemná korelace, při niž vědci analyzovali spektra kvasarů vzhledem ke spektrům jiných kvasarů. Delubac a spol. obě metody spojili a výsledkem bylo zatím nejpřesnější změření Hubbleovy konstanty, bez ohledu na rudý posuv zvoleného výseku historie vesmíru.

 

Vědci si libují v úspěchu a už teď si brousí drápy na tajemství temné energie. Analýzy projektu BOSS přitom nepochybně výrazně přispěly k odhalení této velkolepé záhady. OSEL získal k výsledkům BOSS odborný komentář Pavla Bakaly, odborníka na obecnou teorii relativity a chování hmoty a záření v blízkosti černých děr a neutronových hvězd, z Ústavu fyziky Filozoficko-přírodovědecké fakulty Slezské univerzity v Opavě:

 

Zvětšit obrázek
Pavel Bakala, tým LOFT „Strong gravity“. Kredit: SU Opava.

Přesnější určení rychlosti kosmologické expanze v raných stádiích vývoje vesmíru může výrazně přispět k objasnění původu temné energie, která v současné epoše vesmírné evoluce zřejmě urychluje expanzi. Temná energie je formálně v Einsteinových rovnicích gravitačního pole popisována kosmologickou konstantou a její původ je obvykle vysvětlován pomocí energie vakua s konstantní hustotou během celé postinflační fáze vesmírné evoluce. Notoricky známý problém této představy je ovšem extrémní nesoulad (o neuvěřitelných 120 řádů) mezi předpovězenou a skutečně pozorovanou hodnotou kosmologické konstanty. Zde je nicméně třeba podotknout, že úplnou unifikační kvantovou teorii všeho nemáme k dispozici. Jedním z alternativních modelů původu temné energie je kvintesence - dynamické skalární pole odpovídající hypotetické páté fundamentální interakci , které variuje v čase a chová se jako tzv. sledovací pole (tracking field) kopírující změny hustoty hmoty a záření ve vesmíru. Odlišným modelem kvintesence je fantomová energie, která by postupně urychlila kosmologickou expanzi až k velkému roztrhání (Big Rip) všech hmotných struktur. Rozdílným modelům temné energie tedy odpovídá i odlišná závislost rychlosti kosmologické expanze na věku vesmíru.



   The BOSS Collaboration Visits the SDSS-III Telescope.
Kredit: BOSS Collaboration.


Literatura

Berkeley Lab News Center 7. 4. 2014, arXiv:1404.1801, Wikipedia (Sloan Digital Sky Survey).

Datum: 18.04.2014 09:00
Tisk článku


Diskuze:

Hubbleův parametr se udává v km/s /Mpc

Pavel Dudr,2014-05-05 22:13:58

Již více než 80 let se Hubbleův parametr udává v km/s/Mpc. Zatímco zde je v km/s/Mly....Ale ovšem, "Není nad původnost, každý po ní touží...." K. H. Borovský.

Odpovědět

Co když je to přesně obráceně.

Karel Rabl,2014-04-19 13:47:50

Odpovědět


FILOZOFICKÉ KONZEKVENCIE Double Big Bangs

Rene Mikolas,2014-04-19 21:16:05

Z Double Big Bangs vyplýva filozofický pohľad na náš svet ako na čistú absurditu.
Hypotéza Double Big Bangs je v súlade s pohľadom na svet kauzality a preto by filozofia mala prejsť na jednoduchšie vyjadrenie kauzality z “Každá príčina má svoj následok!” na jednoduchšie “Každá príčina má svoju príčinu!”
Tým sa vyjadruje absurdita v najčistejšej forme a je:
1. V súlade so Zákonom zachovania ako opisom absurdity
2. S alternáciou energie a hmoty ako opisom absurdity
3. Mení pohľad na entropiu (chaos, neusporiadanosť), doteraz sme tvrdili, že entropia neživej prírody sa vyvíja opačne ako entropia prírody živej. Hypotéza DBB pripúšťa nulovú entropiu nielen v singularite , ale aj vo svete neinteragujúcich energií pred jej zrodom. Teda entropia prechádza v našom svete priestoru a času svojím maximom a speje znova k svojmu minimu. V ňom je vývoj živej prírody a ona sama neumožnená.

Odpovědět


FILOZOFICKÉ KONZEKVENCIE Double Big Bangs

Rene Mikolas,2014-04-19 21:16:16

Z Double Big Bangs vyplýva filozofický pohľad na náš svet ako na čistú absurditu.
Hypotéza Double Big Bangs je v súlade s pohľadom na svet kauzality a preto by filozofia mala prejsť na jednoduchšie vyjadrenie kauzality z “Každá príčina má svoj následok!” na jednoduchšie “Každá príčina má svoju príčinu!”
Tým sa vyjadruje absurdita v najčistejšej forme a je:
1. V súlade so Zákonom zachovania ako opisom absurdity
2. S alternáciou energie a hmoty ako opisom absurdity
3. Mení pohľad na entropiu (chaos, neusporiadanosť), doteraz sme tvrdili, že entropia neživej prírody sa vyvíja opačne ako entropia prírody živej. Hypotéza DBB pripúšťa nulovú entropiu nielen v singularite , ale aj vo svete neinteragujúcich energií pred jej zrodom. Teda entropia prechádza v našom svete priestoru a času svojím maximom a speje znova k svojmu minimu. V ňom je vývoj živej prírody a ona sama neumožnená.

Odpovědět


Double Copy je čiste náhodná chyba!

Rene Mikolas,2014-04-19 21:17:56

Odpovědět

Moja hypotéza o Double Big Bangs

Rene Mikolas,2014-04-19 04:01:47

TENTOKRAT ZAČNEM OD KONCA
AKO SKONČÍ VESMIR? A ČO BUDE POTOM?
Pravdepodobne skončí tepelnou smrťou .
Všetko hmotné a tiež svetlo, budú “vcucnuté” v supermasívnych Čiernych dierach (Black Holes), ktoré zároveň zatvoria priestor a čas. Zostane len gravitácia. Čierne diery sa teda k sebe priblížia, stuhnú do jednej a za súčasného vyparovania Hawkingovým žiarením do sveta neinteragujúcich Energií zmizne posledná ako hmotný objekt.
A svet bude znova v stave pred singularitou, za ktorou Veľký tresk, už opakovane, ztransformuje energiu na hmotu a roztvorí priestor a čas.
Všetko funguje podľa Zákona zachovania energie (alebo hmoty) a rovnice o alternácii energie a hmoty
E = m×c2.

Odpovědět


Zostáva na objasnenie prečo aj Tmavá energia

Rene Mikolas,2014-04-19 04:04:11

HYPOTÉZA -> DOUBLE BIG BANGS
ČO BOLO PRED PRVOU SINGULARITOU?
Vzhľadom na alternáciu energie a hmoty vesmíru je možné hypoteticky predpokladať súčasnú existenciu energie a temnej energie, tzn. dvoch svetov (*neinteragujúcich energií ) pred **Veľkým treskom, a po predložených výsledkoch meraní by sme mohli pristúpiť k hypotéze takmer súčasných Dvoch veľkých treskov (Double Big Bangs).

Odpovědět


ČO BOLO PO DRUHEJ SINGULARITE?

Rene Mikolas,2014-04-19 04:10:38

Po Double singularite, vedú obe zmienené udalosti (Bangs v simulovaných časoch kratších než krátke) k rázovej vlne dvoch hmôt (***rozdielu dvoch exponenciálne spôsobených inflácií a z nich vyplývajúcich interakcií “hmoty a temnej hmoty”), teda k rázovej vlne obidvoch hmôt (roztvorenie priestoru a času), ktorá by veľmi pravdepodobne bola tvorená eldorádom gravitačných vĺn (****rastúcich do maxima a po maxime utlmujúcich sa).
Prečo k rázovej vlne?
Prvý tresk roztvoril svoj čas a priestor a tým aj "škrupinu" do ktorej prišiel druhý tresk. Pred treskami Energia a Tmavá energia neinteragujú. Po akte treskov začína interakcia vytváraných Hmoty a Tmavej hmoty - preto rázová vlna.

Odpovědět


K ČOMU BY TO SMEROVALO?

Rene Mikolas,2014-04-19 04:13:35

Viedli by prevdepodobne k nesymetrii hmoty a antihmoty, k nesymetrii tmavej hmoty a jej tmavej antihmoty, k vláknitej štruktúre hmoty a teda vzniku vesmíru, a minimálne k existencii dvojvesmíru . Asi tak, ako ho poznáme len z odhalenej časti dnes.
Viedlo by to odlišným vesmírom, v ktorých sa sa časovým oneskorením otvorili dva rôzne priestory. Priestor Hmoty a priestor Tmavej hmoty. Pozorovatelia z týchto dvoch priestorov sa navzájom nevidia, ale presviedčajú sa navzájom o interakcii týchto dvojičiek hmôt (Twins of Masses).

Odpovědět


Ponámka k Double Big Bangs

Rene Mikolas,2014-04-19 04:18:22

Amplitúdy gravitačných vln, rastúcich do maxima a následne utlmujúcich sa, čo pozorujeme aj meraním a očakávateľne 2× silnejšie (po zverejnení výsledkov o dôkaze gravitačných vĺn), oproti pôvodnému predpokladu jedného Big Bangu, teda oproti predikciám súčasných teoretických modelov.
Otázka zrýchlenia a spomalenia inflácie by tým bola vysvetlená. Nevysvetlené zostáva opätovné pozorované zrýchlenie. Ide pravdepodobne o zdanlivé zrýchlenie. V skutočnosti sa pri utlmovaní gravitačných vĺn očakávateľne zvyšuje ich frekvencia (pozorovateľ sedí na vlne nižšej frekvencie ako tá , ktorú meria pred sebou).

Odpovědět


Zdroje predloženej hypotézy

Rene Mikolas,2014-04-19 04:25:16

1. Článok názvu "Tajomné kruhy z minulého vesmíru"(OSEL) napovedá, že sa o žiadnu ozvenu minulého vesmíru, s najvyššou pravdepodobnosťou, nejedná ale je to prejav Double Big Bangs.
2. V článku "Surfování na gravitačních vlnách s jarním kosmologickým masakrem" (OSEL), sa píše to, čo spochybňujú Krauss a Mathur. Na toto som netrpezlivo čakal a to bol štartovný výstrel, citujem z článku:
"Velmi zajímavé však je, že pozorovaný efekt je asi dvojnásobně silnější oproti predikcím současných teoretických modelů." (rozumiem 2×, teda dvakrát)
*
A opakujem svoj filozofický pohľad na vec.
Kvantová a klasická gravitácia si žijú svoje vlastné životy. Jednotná teoria síl je mŕtva a mŕtvou zostane.

Odpovědět

Rozpínání se urychluje, nebo zpomaluje?

Jaroslav Mrázek,2014-04-18 09:11:20

Přesnost 2% asi nedovoluje kategorické potvrzení jednoho, či druhého ? Děkuji .

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2014-04-18 12:07:16

To fakt nemáte zač.
Jde o 2% z 68km/s. S takovou chybou se z těch +68 do mínusu nikdy nedostanete, že ne?

Odpovědět


ach ty rozumy

Petr Ka,2014-04-18 12:50:06

Zrychuje nebo zpomaluje - tj. zrychlení a nikoli rychlost. Podle oficiální verze se rozpínání nyní zrychluje (rychlost se zvětšuje). Tady jde o Hubbleovu konstantu stanovenou na 68 (km/s)/Mpc. Podle http://arxiv.org/pdf/1404.1801.pdf tehdy byla 222 (km/s)/Mpc = 68 (km/s)/ly. Což značí zpomalování, které se ale "nyní" obrátilo ve zrychlování.
Amatérismus:
"... rozpínal rychlostí 68 kilometrů za sekundu a ZA milion světelných let."
někdo stále považuje (byť třeba jen podvědomě) světelné roky jako časový údaj. Mělo tam být "... NA milion světelných let".
Další otázkou je, zda vůbec nějaké rozpínání je (zda se to nedá vysvětlit jinak), ale o tom zde diskutovat nechci.

Odpovědět


oprava

Petr Ka,2014-04-18 12:52:21

68 (km/s)/Mly

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2014-04-18 13:23:32

Aha, tak to pak ano. Chyba na mé straně, špatně jsem přečetl původní přízpěvek.

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