Tajemství Chladné skvrny a největší prázdnota ve vesmíru  
Vyřešíme záhadu Chladné skvrny reliktního záření vesmíru v superprázdnotě ze souhvězdí Eridanu, která měří 2 miliardy světelných let?


Co je zač Chladná skvrna? Kredit: ESA Planck Collaboration.
Co je zač Chladná skvrna? Kredit: ESA Planck Collaboration.
Když v roce 2004 astronomové zkoumali mapu reliktního záření, čili mikrovlnného pozadí vesmíru (CMB), tak v ní objevili neobvykle velkou oblast, která byla chladnější než okolí. Tak se věda seznámila se slavnou Chladnou skvrnou (anglicky Cold Spot). Ihned si získala pověst tajuplného jevu, který se vzpírá dosavadním poznatkům. Standardní fyzika kolem modelu vesmíru s Velkým třeskem sice předpovídá, že v mladém vesmíru vzniknou horké a chladné skvrny různých velikostí, ale Chladná skvrna je nápadně větší a chladnější, než by měla být.

Istvan Szapudi. Kredit: University of Hawaii.
Istvan Szapudi.
Kredit: University of Hawaii.
Upřímně řečeno, pokud si někdo představuje zlověstnou oblast vesmíru, kde cosi záhadného způsobuje strašlivý mráz, tak je vedle. Chladná skvrna bývá zobrazována jako výhružně modrý flek, který v sobě skrývá nevyřčenou hrozbu. Jenže, průměrná teplota reliktního záření činí 2,73 kelvinů. Chladná skvrna je chladnější přibližně o 70 mikrokelvinů, což není zase takové drama. Záhada to ale každopádně je. Nebo přinejmenším byla.

Istvan Szapudi z Havajské univerzity v Manoi a jeho spolupracovníci v článku pro časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society tvrdí, že mají v ruce odpověď na otázku, co je vlastně Chladná skrvna zač. Analyzovali data havajského teleskopu Pan-STARRS1 (PS1) v oblasti viditelného světla, a také data amerického infračerveného vesmírného teleskopu WISE, načež v nich objevili gigantickou oblast prázdného vesmíru. Takovým místům mezi shluky galaxií se říká void, česky zajímavě „prázdnota“ a obvykle mívají velikost kolem 100 milionů světelných let. Szapudi a spol. objevili prázdnotu, která má napříč téměř 2 miliard světelných let. Není divu, že objevitelé mluví o superprázdnotě (supervoid). A tahle superprázdnota leží mezi Chladnou skvrnou a námi, v souhvězdí Eridanu.

Chladná skvrna ve vesmíru. Kredit: ESA Planck Collaboration.
Chladná skvrna ve vesmíru. Kredit: ESA Planck Collaboration.
Superprázdnota v Eridanu vlastně není extrémně daleko. Je od nás vzdálená zhruba 3 miliardy světelných let, což není na soudobou astronomii zase tak moc. Pikantní ovšem je, že se hůře hledají právě ty bližší gigantické vesmírné struktury. Jde o to, že při jejich hledání bývá nutné zmapovat větší část oblohy. Nicméně, trojrozměrné mapy oblohy založené na datech PanSTARRS1 a WISE to nakonec zvládly. Vědci s jejich pomocí určili polohu každé patrné galaxie v této části vesmíru a mezi nimi vykoukla veliká prázdnota.
Teleskop PanSTARRS. Kredit: Rob Ratkowski / CfA.
Teleskop PanSTARRS. Kredit: Rob Ratkowski / CfA.


A jak souvisí superprázdnota s Chladnou skvrnou? Szapudi s kolegy to vysvětlují pomocí integrovaného Sachs-Wolfeho jevu. Podle něj na fotony reliktního záření působí gravitační posuv. Jistý háček je v tom, že by tento jev fungoval, jen když by se rozpínání vesmíru zrychlovalo. Což podle dnešních představ vesmír dělá. Dotyčný jev není nijak závratný, když ale fotony proletí miliony a miliony světelných let superprázdnotou, tak pak mají měřitelně nižší energii a tudíž delší vlnovou délku. A my pak na Zemi pozorujeme o něco nižší teplotu reliktního záření. 

Szapudiho tým přiznává, že ani existence superprázdnoty v souhvězdí Eridanu a její vliv na reliktní záření prostřednictvím integrovaného Sachs-Wolfeho jevu, Chladnou skvrnu plně nevysvětluje. Jedním dechem ale dodávají, že by bylo dost nepravděpodobné, kdyby spolu superprázdnota a Chladná skvrna nijak nesouvisely. Vědci slibují, že na tom budou i nadále pracovat. Hodlají k tomu využít vylepšená data z teleskopu PanSTARRS1 (PS1) a data z průzkumu temné energie Dark Energy Survey (DES). Budou analyzovat Chladnou skvrnu, superprázdnotu a také další velikou prázdnotu v souhvězdí Draka. Zatím jsou stále ve hře i jiná vysvětlení Chladné skvrny, která voní exotikou.



Video:  Astronomers solve Cold Spot mystery. Kredit: BBC News

 

 




Literatura
University of Hawaii, Manoa 20. 4. 2015, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 450: 288-294, Wikipedia (CMB Cold Spot, Void / astronomy, Sachs–Wolfe effect).


Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 23.04.2015 05:33
Tisk článku

Struktura vývoje - Vodička Felix
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 458 Kč
cena: 407 Kč
Struktura vývoje
Vodička Felix

Diskuze:

Rozumím

Mojmir Kosco,2015-04-24 07:40:10

tomu správně že chladná skvrna je vytvořena současným jevem superprázdnotou a zpochybňuje tak měření a rozdělení počátečních teplotních rozdílů vesmíru ?

Odpovědět


Ja som to tiež tak pochopil…

Roman Horváth,2015-04-26 20:21:37

…asi by po podrobnom zmapovaní viditeľného vesmíru mala byť vyrobená korigovaná mapa reliktného žiarenia, potom (keď sa príde na niečo ďalšie) by teoreticky mohli pribúdať ďalšie korekcie a nakoniec z toho môže vzniknúť úplne iný obrazec než na začiatku… :-)

Odpovědět


no jo

Mojmir Kosco,2015-04-27 06:48:16

ale to mužem zpochybnit i jiné hodnoty závislé na záření třeba rudý posun

Odpovědět


Martin Vajsar,2015-04-28 20:15:25

V článku se píše, že superprázdnota mění teplotu reliktního záření o 70 mikrokelvinů, přičemž průměrná teplota záření je 2,73 K. Mě to vychází na změnu v řádu zhruba 0,00001. To na revoluci v hodnotách rudého posuvu nevypadá.

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