Nejrozsáhlejší 3D mapa galaxií podpoří výzkum temné energie  
Detailní vědecká práce programu BOSS přinesla unikátní soubor dat o 1,2 milionech galaxií.

 

Řez strukturou vesmíru v datech programu BOSS. Kredit: Daniel Eisenstein & SDSS-III.
Řez strukturou vesmíru v datech programu BOSS. Kredit: Daniel Eisenstein & SDSS-III.

Planeta Země je už obstojně zmapovaná, ve Sluneční soustavě docela slušně postupujeme, a slibné pokroky děláme i v mapování viditelného vesmíru. Astrofyzici, mezi nimiž byl i tým Floriana Beutlera z Institutu kosmologie a gravitace Univerzity v Portsmouthu, strávili desetiletí sbíráním údajů o 1,2 milionu galaxií. Bylo to součástí Sloanovy prohlídky oblohy Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III). Získali tím unikátní soubor dat, který bude možné použít k výzkumu temné energie.

Florian Beutler. Kredit: LBL.
Florian Beutler. Kredit: LBL.


Jak čtenáři OSLA nepochybně vědí, výzkum temné energie, to je něco jako vyvolávání astrofyzikálních duchů. Tak jako jsme si vymysleli duchy, aby zmírnili náš žal po blízkých a vysvětlili si zvláštní pocity, které prožíváme, astrofyzici si (v dobrém úmyslu) vymysleli temnou energii, aby vysvětlili šokující zrychlování rozpínání vesmíru. Jenže stále vůbec netušíme, co temná energie je, ani zda vůbec existuje.

Beutler si pochvaluje, že jde o extrémně detailní trojrozměrnou mapu, která představuje ohromující množství práce. A s touto mapou teď bude podle Beutlera možné uskutečnit velice přesná měření fenoménu, který připisujeme temné energii, a více tím objasnit jeho podstatu.

Projekt BOSS se dostane člověku pod kůži. Kredit: Gene Cross.
Projekt BOSS se dostane člověku pod kůži. Kredit: Gene Cross.


Nová měření pro tuto detailní 3D mapu vznikla v rámci programu Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), který je součástí již zmíněné Sloanovy prohlídky oblohy SDSS-III. V rámci programu BOSS vědci měří rychlost rozpínání vesmíru pomocí analýzy baryonových akustických oscilací (BAO), tedy vlastně otisků zvukových vln z raného vesmíru. Původní baryonové akustické oscilace vznikly, když bylo vesmíru pouhých 380 tisíc let.

Výsek 10 procent nové mapy, zahrnující 120 tisíc galaxií. Černobíle 2D snímek, zeleně 3D mapa. Kredit: Jeremy Tinker & SDSS-III.
Výsek 10 procent nové mapy, zahrnující 120 tisíc galaxií. Černobíle 2D snímek, zeleně 3D mapa. Kredit: Jeremy Tinker & SDSS-III.


Podle Rity Tojeiro z Univerzity St Andrews je nanejvýš pozoruhodné vidět dramatické souvislosti mezi zvukovými vlnami z vesmíru starého 380 tisíc let a shlukováním galaxií o 7 až 12 miliard let později. Pro astrofyziky je to velký dar, že mohou takto pracovat s jevem, k němuž došlo tak dávno.

Nově sestavená mapa také odhaluje pohyb galaxií směrem k oblastem vesmíru, v nichž je více hmoty. Není to ale zase tak divné, viníkem je v tom případě gravitace. A odborníci zdůrazňují, že naměřené údaje pěkně odpovídají předpovědím obecné relativity. To ale zároveň také znamená, že v případě zrychlování rozpínání vesmíru nejspíš doopravdy existuje fenomén, kterému říkáme temná energie, a že nejde o selhání obecné relativity nebo něco podobného. 

Video:  Florian Beutler: Does Earth have a special place in the universe?


Literatura
University of Portsmouth 14. 7. 2016, Wikipedia (Baryon acoustic oscillations).

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 15.07.2016
Tisk článku

Zeměpis Vesmír/Mapa - Holovská Helena, Pavlů Radek
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 25 Kč
cena: 23 Kč
Zeměpis Vesmír/Mapa
Holovská Helena, Pavlů Radek
Související články:

Na Hubblovu konstantu pomocí baryonových akustických oscilací     Autor: Dagmar Gregorová (29.07.2011)
Projekt WiggleZ potvrzuje uhlazenou povahu vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (24.08.2012)
Budeme odposlouchávat temný zvuk vesmíru?     Autor: Stanislav Mihulka (08.11.2013)
Rozpínání vesmíru přesně změřeno díky kvasarům     Autor: Stanislav Mihulka (18.04.2014)



Diskuze:

3D mapa známého vesmíru

Martin Prokš,2016-07-20 23:44:03

Dobrý den,

jsem ve vyšší fyzice totální laik (na strojárně se toho moc neučí - není proč ani matematický aparát), ale to neznamená, že mě nefascinuje, byť jí nerozumím. Mám dotaz na problematiku, která úzce souvisí s mapou známého vesmíru a rychlostí světla jakožto mezní rychlostí šíření čehokoli prostorem. Je to jen myšlenkový koncept bez jakékoli matematiky.

Jestli tomu dobře rozumím, náš viditelný vesmír je ohraničen horizontem událostí (doufám že se tomu tak říká), který je daný dobou od vzniku vesmíru x rychlost světla. Přibližně je to kulová bublina se středem ve Sluneční soustavě a poloměrem zvětšujícím se rychlostí světla. Z větší vzdálenosti než je tato hranice k nám prostě žádná informace nemohla stihnout doletět. To co vidíme (včetně té mapy z článku) je jen právě takový prostorový výřez skutečného vesmíru a vně této oblasti se nachází další nám zcela neznámé části vesmíru. Navíc díky gravitačním čočkám, černým dírám, případně dalším jevům, není zcela vyloučené, že i uvnitř našeho horizontu událostí nejsou "slepá místa" odkud k nám žádná informace nemůže dorazit. To co vidíme je navíc časově zkreslený obraz. Vzdálenější objekty jsou obrazy z minulosti, dneska ty objekty jsou jinde, nebo už ani neexistují... Čím vzdálenější, tím větší časový rozdíl.

To se ale týká i projevů gravitace. Gravitačně naše Sluneční soustava interaguje s vesmírem vymezeným horizontem událostí viditelným odtud a navíc v tom časově zkresleném stavu, i gravitace se šíří rychlostí světla. To ale znamená, že vedlejší soustava má jiný horizont událostí posunutý o vzdálenost od Slunce. Tedy že vedlejší soustava reaguje na nepatrně jiné podněty, než naše. Čím vzdálenější soustava, tím větší bude rozdíl mezi nám známým vesmírem a tam známým vesmírem. Problém je, že mi vidíme vzdálené objekty když byly mladší, tedy jejich horizont událostí byla malá bublina uvnitř našeho současného horizontu. Ale když se na ten samý objekt podíváme třeba o rok později, jeho horizont událostí je o světelný rok větší a tedy i jeho interakce a chování se v čase mění, jak se mu zvětšuje jeho známý vesmír - více gravitačních i jiných informací k němu dorazí z více zdrojů. My bychom tedy měli pozorovat změnu chování vzdálených objektů v čase. Druhá věc je, zda těch pár let co sledujeme vesmír podrobněji v takové vzdálenosti máme šanci tak jemné nuance poznat.

Nicméně nemůže toto nějak souviset s kosmologickými problémy jako je ta "chybějící" hmota známého vesmíru? Že nám známé části vesmíru reagují proměnně v závislosti na tom, jak se i jim mění jejich lokální horizonty událostí v čase? Že se nám jen zdá, že vzdálené objekty letí k "neexistující" hmotě, protože prostě vidíme snímek z doby, kdy tyto objekty o "jiné hmotě ještě nevěděly"?

Odpovědět


Re: 3D mapa známého vesmíru

Richard Palkovac,2016-07-21 09:02:27

Ak si nastudujete pripojeny link, vratane odporucanej literatuty na spodku, budete v tom mat viac jasno. Pridete aj na to, ze pre vesmir ako celok, nejaka nasa dnesna rychlost svetla nie je zaujimava a tiez ho velmi nezaujima ani zakon zachovania energie.

https://is.muni.cz/el/1441/podzim2013/FY2BP_KOSM/um/ArticleCsCasFyz.pdf

pripadne jednoduchsie :

http://casopis.vesmir.cz/clanek/rozpinani-vesmiru-podle-soudobych-poznatku

Odpovědět

Temná hmota versus zdravý rozum?

Blu .,2016-07-18 10:30:35

Prečo vedci pracujú len s gravitáciou a s údajnou temnou hmotou či energiou ? sú tu ešte aj elektrostatické a elektromagnetické sily v plazme, ktorá tvorí viac ako 90% hmoty priestoru vo forme plazmatu, a tieto sily sú 20 krát rádovo silnejšie ako gravitácia.
Prečo nie sú tieto el. sily v modeloch a teóriach o vesmíre ,(big-beng theory ,a.t.d) ale pracuje sa len s gravitáciou ktorá je dominantná.
Nepracuje sa v modeloch a teoriách z Lorenzovou nelinaeranou dynamikou premennych vo vztahu: Gravitacia,Intenzita elmag.pola, columbov zákon, a.t.d pre objekty ako galaxie, planety,... je tu len gravitácia a mystériozna temná hmota - energia. ??
Pretože každý takýto model by bol nevypočitateľný a nepredvídavý ,Šup! , tak tam dáme "temnú energiu" , nech môžeme vmýšľať do bludu ďalšie nové teórie, či?

Odpovědět


Re: Temná hmota versus zdravý rozum?

Richard Palkovac,2016-07-18 15:22:47

Myslim, ze elmag sily maju tu "neprijemnu" vlastnost z pohladu "celovesmirneho" posobenia, ze posobia velakrat proti sebe, navzajom sa rusia a klesuju so vzdialenostou vacsou mocninou (u dipolu 3. alebo 4.) ako gravitacia.

Ale je to zaujimava otazka, uz len preto, ze ma zatial nikdy ani len nenapadla, jaksi intuitivne citim, ze gravitacia je sice slaba, ale posobi velmi daleko, kdezto elmag sila je silna ale posobi len na blizko.

Odpovědět


Re: Re: Temná hmota versus zdravý rozum?

Blu .,2016-07-18 16:28:36

Je predpoklad že plazma vypĺňa takmer rovnomerne priestor "prázdneho vesmíru" na tých 90%. Plazma je to vlastne aj ideálnym vodičom elmag. polí , vid slnečné mag.pole zasahuje ďaleko za hranice našej sústavy. Plazma je tu síce veľmi riedka ale v globálnom pohľade a mierke k velikosti celej sústavy je to ohromný kolos častíc v uzavretom pohybe. A interakcia plazmy s inými telesami je spochybňovaná, okrem našej Zeme ,len preto že je blízko.(?)

Odpovědět


Re: Re: Re: Temná hmota versus zdravý rozum?

Richard Palkovac,2016-07-18 16:56:24

Plazma je podla mna len vo hviezdach, vo vytryskoch z hviezd, v okoli ciernych dier a na podobnych miestach. Vesmir je vo svojom priestore co sa tyka latky, takmer prazdny , ale co sa tyka fotonov a kozmickeho ziarenia tak je zase "plny".

Odpovědět

...

Jozef Vyskočil,2016-07-16 05:39:28

Zvuk sa šíri vo vákuu? Asi mi ušiel nejaký nový objav.

Odpovědět


Re: ...

Ondra Trnka,2016-07-16 07:42:34

Obávám se, že na konci Velkého třesku byla hustota látky stále dost vysoká. Odhadem tak na úrovni zářících obálek běžných hvězd, možná i vyšší (jistě by se daly dohledat nějaká konkrétnější čísla).
Rozhodně ale nešlo o vakuum podobné tomu, co známe dnes.

Odpovědět


Re: ...

Richard Palkovac,2016-07-16 09:33:05

Zvuk je mechanicka vlna, teda ked vytryskne do vakua nejaka hmota (latka), tak jej mechanicke vlnenie mozeme povazovat za zvuk. Vy si sice mozete dat podmienku, ze vakuum je prostredie kde nie je ziadna hmotna castica (su tam len fotony) a potom tam zvuk tiez nebude, ale to je len teoreticke vakuum, tazko dosiahnutelne.

Odpovědět


Re: Re: ...

Jozef Vyskočil,2016-07-16 15:43:15

Čiže ak nechám vo vesmíre zvoniť budík, tak to mikrofón vedľa neho zachytí? (Podobne ako v seriáli svišťanie od kozmickej lode Enterprise.)

Odpovědět


Re: Re: Re: ...

Richard Palkovac,2016-07-16 16:13:31

Pravdepodobne nie, ale ak by ste bol práve v oblaku odpadnych plynov tej kozmickej lode, ktory sa ešte nestačil rozplynut, tak možno ano.

Odpovědět


Re: Re: Re: ...

Ondra Trnka,2016-07-16 17:07:51

V některých částech vesmíru, třeba v mém pokoji, nebo obecně na většině míst povrchu Země to tak bude fungovat a nikoho to nebude překvapovat. Fungovalo by to i na spoustě jiných planet i na jiných tělesech, jen tam asi bude pro podobné pokusy nedostatek budíků a mikrofonů. V kosmickém prostoru (což je součást vesmíru, kde je obvykle poměrně kvalitní vakuum) bude asi většina míst, kde to fungovat nebude. Potíž je ale v tom, že jak jsem psal dříve. Oscilace proběhly ještě v době Velkého třesku, tedy v době, kdy byl vesmír příliš hustý na to, aby se v něm nějaké vakuum vyskytovalo.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: ...

Jiří Svejkovský,2016-07-16 18:29:28

Jinými slovy, Velký třesk provázel Velký randál.

Odpovědět


Re: ...

Jakub Preclík,2016-07-17 05:02:56

Zvuk se ve vakuu nesiri, nic vam neuslo. BAO se tykaji chvile 384.000 let po vzniku sveta, kdy se plasmaticka latka naredila natolik, ze teplota dovolila elektronum vubec poprve se udrzet v atomovych obalech. Takze najednou se plasma premenilo na plyn, jako ho zname. Teplota byla asi 6000 K, takze na svou pout vyrazilo zareni se stejnou teplotou jakou ma povrch slunce. Predtim nemohlo, bylo lapene v plasmatu a interagovalo s kde cim. Dnes mu rikame reliktni zareni, jako relikt po konci plasmaticke faze vesmiru. A v nem jsou fleky, tzn. ze tam byla mista s hustotou mensi a vetsi, a z toho se da usoudit na ledacos. Vesmir nam udelal takovej diapozitiv, v kterym se otiskly zmeny hustoty latky = zvuku. A tento zvuk chycenej v tom diapozitivu jako obraz jsou ty BAO. Baryonove proto, ze se v tech flecich neotiskly bosony, elektrony a neutrina, pripadne temna hmota a energie. Hustota prostredi, jak uz napovida teplota, byla priblizne stejna jako je hustota na povrchu slunce, kde konci nepruhledne plasma a zacina plyn slunecni atmosfery.

Odpovědět


Re: Re: ...

Jakub Preclík,2016-07-17 05:04:30

Moc se omlouvam za bosony, samozrejme jde o bozony. fuj!

Odpovědět


Re: Re: Re: ...

Jan Novák9,2016-07-17 16:20:47

jj, Bozon, to už tady nedávno bylo...

bozon
The imaginary quantum unit of stupidity.
http://www.thefreedictionary.com/bozon

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: ...

Jakub Preclík,2016-07-17 21:07:35

Nedavno jsem spocetl jednu castici za hranici standardniho modelu. Je to reprezenant pole s nulovym spinem ale velkou hmotnosti a s kyselym nabojem - Vopruzon. Vsiml jsem si nesrovnalosti s klidovou hmotnosti nekterych osob. Byla podstatne nizsi nez pozorovane celkove E a me vrtalo hlavou v cem je to jejich otravne E navic.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: ...

Jozef Vyskočil,2016-07-18 19:03:17

Gratulujem, objav novej častice je na Nobelovu cenu. To ste ju nazval podľa seba?

Odpovědět


Re: Re: ...

Richard Palkovac,2016-07-17 08:12:03

Existuje penke vysvetlenie ze preco "Predtim nemohlo, bylo lapene v plasmatu a interagovalo s kde cim".

Kym boli elektrony volne, tak pohlcovali fotony vsetkych energii (frekvenci) lebo elektrony mohli svoju energiu lubovolne zvysovat/znizovat. Ked sa uz ale elektrony nachadzali v atomoch, boli v nich lapene, tak uz mozu len preskakovat medzi konkretnymi energetickymi hladinami a teda mozu pohlcovat len tie konkretne fotony, ktore su nositelmi presne tej konkretnej energie/frekvencie. A tak vacsina fotonov len bezcielne bludi priestorom a priestor sa stane priehladny a objekty v nom (napriklad pre nas) viditelne.

Netreba zabudat na to, ze teoria Velkeho tresku je len teoria a aj ked je vsetko pekne teoreticky vysvetlitelne (az na pociatok), a rozpinanie vesmiru a reliktne ziarenie by malo byt jej praktickym potvrdenim, cela raz moze padnut a nasi potomkovia sa budu cudovat ze sme tomu verili.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni