Supermasivní černé díry pumpují hmotu do vesmírných prázdnot  
Skvostná simulace kusu vesmíru Illustris prozrazuje, že výtrysky hmoty ze supermasivních černých děr nejspíš plynou do nezměrných vesmírných prázdnot, voidů. Tam by se pak měla skrývat nemalá část normální hmoty vesmíru.

 

Simulace Illustris, zobrazení běžné hmoty. Kredit: Markus Haider / Illustris collaboration.
Simulace Illustris, zobrazení běžné hmoty. Kredit: Markus Haider / Illustris collaboration.

Jak už jistě mnozí vědí, žijeme ve vesmíru, ve kterém převládají přízraky. Na první pohled to sice není vidět, ale naprostou většinu okolního vesmíru nejspíš tvoří temná energie a temná hmota. Něco tam je, cítíme to v kostech, ale, jako na potvoru nevíme, co to vlastně je. Není to ale až tak depresivní, a někteří si na to už docela zvykli. Alespoň máme nějaký adrenalin, který žene vědce kupředu. Co je ale na pováženou, podle všeho nám schází i běžná hmota, tedy hmota, kterou by jsme měli vidět. Říká se tomu problém s chybějící baryonovou hmotou (missing baryon problem). I když počítáme s temnou hmotou, tak nám stále nějaká viditelná hmota ve vesmíru podle našich modelů schází. Kam se poděla?

Institut astrofyziky a částicové fyziky Innsbrucké univerzity.
Institut astrofyziky a částicové fyziky Innsbrucké univerzity.


Zajímavou odpověď nedávno nabídla pozoruhodná simulace výseku vesmíru Illustris, o které jsme na OSLU nadšeně psali před dvěma lety. Náš vesmír je v tom největším zvětšením jako fantaskní síť. Galaxie jsou jako kapky rosy na pavučině nakupeny na vláknech této sítě, které obepínají ohromné, takřka nekonečné vesmírné prázdnoty, voidy. Až doposud jsme si mysleli, že prázdnoty jsou víceméně prázdné. Markus Haider z Institutu astrofyziky a částicové fyziky Innsbrucké univerzity a jeho kolegové ale přišli s tím, že nedozírné hlubiny prázdnot vesmíru obsahují až 20 procent běžné, tedy baryonové hmoty vesmíru. Použili k tomu právě data ze simulace vesmíru Illustris.

Simulace Illustris, zobrazení temné hmoty. Kredit: Markus Haider / Illustris collaboration.
Simulace Illustris, zobrazení temné hmoty. Kredit: Markus Haider / Illustris collaboration.


Illustris je báječná záležitost. Výpočetně náročná a pořádně detailní záležitost. Simuluje kostku prostoru vesmíru, jejíž hrana měří 350 milionů světelných let. Simulace Illustris odstartovala s vesmírem starým pouhých 12 milionů let, a vyvíjela se až do dnešní doby. Soustředí se na to, jak gravitace a proudění hmoty mění strukturu vesmíru. Zahrnuje přitom jak normální, tak i temnou hmotu. Na celý vesmír si zatím nemůžeme sáhnout. Ale na Illustris ano. A data simulace Illustris říkají, že přibližně 50 procent celkové hmoty vesmíru je v prostoru, kde se nalézají galaxie. Tento prostor přitom zabírá 0,2 procenta objemu celého vesmíru. Dalších 44 procent hmoty vesmíru je podle Illustris obsaženo v galaktických vláknech vesmírné sítě. Jen 6 procent veškeré hmoty vesmíru by mělo podle Illustris být v prázdnotách, které ovšem představují 80 procent veškerého objemu vesmíru.

Zázrak Illustris. Kredit: Illustris collaboration.
Zázrak Illustris. Kredit: Illustris collaboration.

 


Ale to není všechno. Haider a jeho tým tvrdí, že ve vesmírných prázdnotách je celých 20 procent baryonové, běžné hmoty. Viníkem by podle nich měly být supermasivní černé díry v nitru galaxií. Část hmoty, co padá do těchto černých chřtánů je během toho přeměněna na energii. Ta energie pak dorazí do materiálu obklopujícího černou díru a pohání velkolepé výtrysky hmoty, které plynou stovky tisíc světelných let, daleko za hranice příslušných galaxií. Hmota by v takovém případě směřovala do prázdnot, kde je velice těžké nějakou hmotu pozorovat. Spočívá tam mrazivě nehybná, tak chladná, že nevyzařuje rentgenové záření, které bychom mohli z prázdnot zachytit.

Pokud to tak opravdu funguje, tak by prázdnoty plné hmoty mohly vysvětlit, kam se poděla postrádaná baryonová hmota, kterou předpovídají astrofyzikální modely, ale která jaksi schází. Podle Haidera naznačuje simulace Illustris, jedna z nejvíce sofistikovaných, kterou kdo zatím spustil, že supermasivní černé díry uvnitř galaxií posílají hmotu do těch nejvíce pustých hlubin vesmíru. Teď je na vědcích, aby svůj model vylepšili a potvrdili výsledky. Illustris už horečnatě počítá nové simulace a výsledky z nich by měly být k dispozici za pár měsíců. Pak bude jasněji.


Video:   Illustris Simulation: Most detailed simulation of our Universe


Dark Matter Structure Formation Simulations with Gadget2


Literatura
Royal Astronomical Society 25. 2. 2016, Royal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society online 24. 2. 2016, Wikipedia (Void / astronomy).

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 26.02.2016
Tisk článku

Tajemný vesmír - Buttlar Johannes
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 302 Kč
cena: 238 Kč
Tajemný vesmír
Buttlar Johannes
Související články:

Vzdálený kvasar osvětluje vlákno přediva vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (22.01.2014)
Realistická simulace vesmíru Illustris     Autor: Stanislav Mihulka (10.05.2014)
Temný most v našem galaktickém sousedství     Autor: Stanislav Mihulka (15.07.2015)
Největší struktura ve vesmíru o délce 5 miliard světelných let     Autor: Stanislav Mihulka (05.08.2015)



Diskuze:

Laická otázka

Sepp Winkler,2016-03-02 14:36:56

Som úplný laik a napadá ma jedna otázka. Pokiaľ sa hmota takto dostáva do prázdnych oblastí vesmíru, nemala by sa v nich pri dosiahnutí určitej hustoty zhlukovať, priťahovať, až by vznikli hviezdy, prípadne galaxie? Alebo tam zostáva rovnomerne rozptýlená? To mi ale príde málo pravdepodobné. Čo sa s ňou potom deje? Ďakujem za odpovede :)

Odpovědět


Re: Laická otázka

Richard Palkovac,2016-03-03 08:04:02

Diat sa snou tam moze hocico, co si len dokazete predstavit. Nikto Vam na to konkretne neodpovie. Simulacie su len simulacie, staci mierne pozmenit pociatocne podmienky, pripadne funkcie simulacie a vyjde Vam vysledok aky len chcete.

Odpovědět

Vlákna

Ivan Čech,2016-02-26 14:46:06

Zajímavé je také uspořádání do vláken.

Odpovědět


Re: Vlákna

Richard Palkovac,2016-02-26 18:05:47

Ako neurony v mozgu a to je velmi podozrive ...

Odpovědět


Re: Re: Vlákna

Roman Horváth,2016-02-29 06:16:48

Oh, nie… Nie je to podozrivé, ale prirodzené. Fraktálna geometria je prakticky všade…

Odpovědět


Re: Re: Re: Vlákna

Ivan Čech,2016-02-29 20:29:02

Řekl bych, že označení "podezřelé" i "přirozené" může být impulzem k následnému zkoumání. Zákonitost je jedna věc, ale je dobré se zamyslet proč to je tak a ne jinak. Je toho hodně na zkoumání, protože zákonitostí je mnoho.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Vlákna

Richard Palkovac,2016-03-02 08:27:53

"Podozrive" som to nazval hlavne kvoli tomuto :

http://hayabusa.slovakforum.net/t280-topic

(komu sa to nechce citat cele, staci si precitat 2. prispevok v poradi a potom mozno dostanete chut aj na to ostatne)

Odpovědět


Re: Re: Vlákna

Martin Krupicka,2016-03-01 18:22:59

Nebo jako bubliny v pivní pěně.

Odpovědět


Re: Re: Vlákna

Marcel Brokát,2016-03-01 20:27:15

velmi, velmi... hihi

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni