Astronomové ulovili první „snímek“ vesmírné pavučiny temné hmoty  
Jak vyfotit temnou hmotu? Přímo to nejde, takže je nutné použít nějaký důmyslný trik. Kanadští astronomové si poradili díky analýze snímků hlubokého vesmíru se slabým gravitačním čočkováním.
Kompozitní snímek pavučiny temné hmoty. Kredit: S. Epps & M. Hudson / University of Waterloo.
Kompozitní snímek pavučiny temné hmoty. Kredit: S. Epps & M. Hudson / University of Waterloo.

Temná hmota je pro vědce stále zcela temná. To jim ale nebrání v tom, aby pozorovali její projevy, a také rozložení v těch největších kosmických měřítcích. Badatelé Univerzity ve Waterloo v kanadském Ontariu dokázali pořídit první kompozitní snímek temné hmoty, která se rozprostírá mezi galaxiemi. Jejich výzkum zveřejnil časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

Michael Hudson. Kredit: University of Waterloo.
Michael Hudson. Kredit:
University of Waterloo.

Tento kompozitní snímek kombinuje větší počet jednotlivých snímků hlubokého vesmíru. Tím, co zobrazuje, potvrzuje předpověď o existenci kosmické pavučiny tvořené temnou hmotou. Pavučina temné hmoty přitom doposud nebyla vlastně ani pozorovatelná. Vedoucí výzkumu Mike Hudson a jeho student Seth Epps připomínají, že vědci už celá desetiletí předpovídají existenci vláken temné hmoty, která fungují jako vesmírná pavučina, propojující dohromady jednotlivé galaxie a kupy galaxií. S novým snímkem se pavučina temné hmoty stává z pouhé předpovědí téměř „hmatatelnou“. Přestože stále nevíme, co je temná hmota zač a nejeden odborník pochybuje o její existenci.

 

Canada–France–Hawaii Telescope. Kredit: Marcel VanDalfsen / Wikimedia Commons.
Canada–France–Hawaii Telescope. Kredit: Marcel VanDalfsen / Wikimedia Commons.

Hudson s Eppsem při tvorbě zmíněného snímku využili einsteinovský jev slabé gravitační čočkování (anglicky weak gravitational lensing). Při slabém gravitačním čočkování dochází k méně výraznému narušení obrazů vzdálených objektů a lze jej zjistit pouze analýzou velkého počtu takových objektů. Badatelé vyšli z toho, že obrazy vzdálených galaxií mohou být zdeformovány gravitací nepozorovaných objektů, jako jsou například planety, černé díry anebo právě temná hmota. Hudson a Epps proměřili slabé gravitační čočkování na dílčích snímcích z prohlídky oblohy teleskopem Canada–France–Hawaii Telescope (CFHT) z vrcholu havajské sopky Mauna Kea.

 

University of Waterloo.
University of Waterloo.

Dali dohromady snímky se slabým gravitačním čočkováním, které zachycují více než 23 tisíc galaxií, vzdálených kolem 4,5 miliard světelných let. Díky jejich úsilí nakonec vznikl kompozitní snímek, který odhaluje přítomnost temné hmoty mezi dvěma vybranými galaxiemi, vzdálenými od sebe asi 40 milionů světelných let. Badatelé si pochvalují, že tímto způsobem nejen zobrazili vlákna pavučiny temné hmoty, ale mohli rovněž pozorovat, v jaké šíři tato vlákna vlastně propojují galaxie dohromady.

Video:  Graduate Work in Cosmology and Galaxy Formation

 


Literatura
Royal Astronomical Society 12. 4. 2027. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 468: 2605-2613, Wikipedia (Weak gravitational lensing).

Datum: 18.04.2017
Tisk článku

Temná hmota - Šalev Aner
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 279 Kč
cena: 237 Kč
Temná hmota
Šalev Aner
Související články:

Temná hmota vesmíru     Autor: Pavel Brož (07.04.2004)
Temná hmota a skryté rozměry vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (14.11.2005)
Temná hmota je teplá     Autor: Pavel Koten (17.02.2006)
Na Hubblovu konstantu pomocí baryonových akustických oscilací     Autor: Dagmar Gregorová (29.07.2011)
Je temná hmota pouhou iluzí z kvantového vakua?     Autor: Stanislav Mihulka (19.08.2011)
Vysvětlí chybějící část vesmíru stealth temná hmota?     Autor: Stanislav Mihulka (25.09.2015)
Zahrává si temná hmota se základními fyzikálními konstantami?     Autor: Stanislav Mihulka (20.11.2015)
Temná hmota pokořila grandiózní detektor LUX     Autor: Stanislav Mihulka (23.08.2016)
Temná hmota: Horká anebo studená?     Autor: Stanislav Mihulka (04.09.2016)
Proděravěla hvězdný proud Palomar 5 temná hmota?     Autor: Stanislav Mihulka (10.09.2016)



Diskuze:

Temná hmota není

Pavel Nedbal,2017-04-21 13:37:25

Je jen hmota, kterou jsme dosud nenašli a je jí, tedy baryonové, víc než dost. Před řadou let se tvrdilo, že prakticky veškerá hmota je ve hvězdách. Nyní se ukazuje, že to zdaleka není pravda. Jednak vidíme jen velmi málo hvězd, trpaslíci jsou viditelní jen velmi omezeně (viz nález Tea garden star nedávno), ukazuje se, že kolem galaxií je velké nesvítící halo z vodíku, v galaxiích musí být i neskutečně mnoho hvězdných pozůstatků z původně mnohem intenzivnější hvězdotvorby, počínaje bílými trpajzlíky, konče černými děrami. Kromě toho se vesmírem poflakuje spousta neutrin, včetně těch z úplného počátku, kdy byly generovány při prvotní anihilaci, kdy zůstal jen malý přebytek hmoty, možná tam budou i primordiální dírky, atd. Myslím, že tím neustálým mluvením o potřebě hledat temnou hmotu (a temnou energii) se prostřednictvím senzačních publikací jen generují peníze a pozornost. Kdyby bylo tolik temné hmoty jak se píše, už bychom si všimli anomálií i ve sluneční soustavě, a žádné nejsou.
Podobné je to i s temnou energií. Vybrat si "vhodné" supernovy 1a, které mi vytvoří "zrychlené rozpínání", je zase jen generátor pozornosti. Ty supernovy, o nichž se mluví jako o "standardních svíčkách", budou mít zářivého výkonu velký rozptyl, ví se o asymetrických výbuších, zacloumá s tím i rozdílné složení bílého trpaslíka, atd. Tzv. "fluktuace vakua", respektive tvorba virtuálních Heisenbergovských částic se účastní dějů v mikrosvětě, možná na horizontech ČD, ale na velké vzdálenosti v prostoru se vyruší. Jsem přesvědčen, že v dnešní době je jen málo vědců vybaveno Occamovou břitvou a pro potřebu publicity udělají vše.

Odpovědět

Slepé vlákno ?

Jan Konopiský,2017-04-18 23:35:53

Když je celý vesmír protkán jako pavučina, proč kompozitní obrázek ukazuje pavučinu jen mezi dvěmi galaxiemi? Vždyť by minimálně alespoň od jedné z nich muselo vycházet další vlákno, aby to celé dávalo alespoň trochu smysl.

Odpovědět


Re: Slepé vlákno ?

Milan Krnic,2017-04-19 06:58:22

Ono to tak v astronomii chodí, nevím, a nebudu domýšlet proč, že autoři uvádí různá pozorování a různé snímky a „snímky“, přičemž o nic takového nejde, jsou to jen data a umělecká ztvárnění, navíc zatížená kdovíjakou chybou modelu.
Zde tedy cirka vzali data z určité, teleskopy pozorované oblasti a počítali, a počítali, a pak to vybarvili.
https://academic.oup.com/mnras/article-lookup/doi/10.1093/mnras/stx517

Odpovědět


Re: Slepé vlákno ?

Zdeněk Jícha,2017-04-21 23:22:19

Jsem přesvědčen, že kosmologům chybí technická představivost. Všichni jezdíme k moři a příboj si představit dovede každý. Nepřekvapuje nás náhlé zrychlení vody u břehu s vyhlazením vln, přestože se břeh zvedá, část vody jde proti a tření o dno se také prudce zvyšuje. Není třeba hledat temnou energii, která to způsobuje - a zrovna tak ve vesmíru, pokud ale připustíme, že se celý vesmír třese - tedy vlní. S útlumem vln se expanze vesmíru následně zrychluje, jako zmiňovaná voda na pobřeží.
Pokud se skutečně všichni třeseme - tedy zvětšujeme a zmenšujeme v gravitačních vlnách, je hybnost celé soustavy velmi vysoká, a to pak nepotřebujeme ani temnou hmotu. Galaxie se budou chovat tak, jak pozorujeme, tedy jako by měly mnohem větší obsah hmoty. V třesu gravitačních vln se nikdo nebude divit podivnostem částic a relativistickým efektům, pokud i každý z nás se s frekvencí možná i GHz zvětší a zase zmenší. Nepropojí se po zahrnutí vibrací celého vesmíru kvantová teorie s obecnou relativitou ve sjednocenou teorii? Nezačnou teorie strun dávat konečné výsledky, nevysvětlí se duální chování částic, nevyskočí z toho všeho různé pracně měřené konstanty, o kterých nevíme, kde se vzaly? Nezjistíme také tímto povahu času - vlny na moři jdou také jen jedním směrem a pouze za útesy se tvoří víry a prohlubně - tedy podobnosti s velkou hmotou v časoprostoru.
Kosmologové hovoří o černých dírách a často i o jejich gigantických rozměrech, ale vlastně hovoří o horizontech událostí, které nás vůbec nemusí zajímat, pokud si pořídíme mnohem větší stetoskop než kterým je Ligo. Srdce gigantických černých děr jsou mnohem mnohem menší, a taky se pravděpodobně chovají jako skutečná srdce, tedy pružně vibrují. Schwarzschild určil kromě minimálního horizontu událostí zároveň i minimální hustotu jádra černých děr, a to přibližně 9,4x 10 na osmnáctou (kg/m3) při zhroucení hvězdy o hmotnosti 1,4M. Pokud ale nacházíme ve vesmíru pouze stabilní černé díry s hmotností vyšší než 3M, je dost pravděpodobné, že srdce černých děr pruží a umí se při prudkém hroucení a hmotnosti pod 3M vrátit na hustotu neutronové hvězdy - tedy odskočit.
Z výše uvedeného vyplývá, že celý vesmír schovaný v jediné černé díře by měl hmotnost 3x 10na 52kg, srdce o poloměru 9,1x 10na 7km, což není z vesmírného hlediska mnoho, ale horizont událostí by dosahoval poloměru cca 4,4x 10na 22km.
Opravte mne, pokud jsem chybil, než popustíme uzdu fantazii a zformujeme scénář velkého třesku včetně inflační fáze, ať mají matematici konečně co na práci.

Odpovědět

žiadna temná hmota

Štefan Jastrabovitý,2017-04-18 11:08:57

žiadna temná hmota nejestvuje, ale sú to len zhluky supermasivnych čiernych diera neutronovych hviezd ktore zakrivuju priestor a čas. tak ako tvrdia madarski vedci.

Odpovědět


Re: žiadna temná hmota

Milan Krnic,2017-04-18 18:08:42

Temná hmota rozhodně existuje. Ve filosofické oblasti, společně třeba s Červenou Karkulkou.
Ale líbí se mi, jaké pěkné obrázky jsou udělat pomocí pár rovnic (viz zdroj). Jen by mě zajímalo, zdali to počítali, aby se dostali k tomuto výsledku, nebo to počítali jednou, a náhle se dostali k tomuto výsledku. :)

Odpovědět

Vesmír z ničeho-akotože

stanislav vyskočil,2017-04-18 10:03:47

Prázdný prostor má podle obecné teorie relativity nenulovovou energii i při dokonalé nepřítomnosti hmoty a záření. Podle této teorie se prázdný prostor exponenciálně rozpíná -základ inflace.
S energií prázdného prostoru je ale nerozlučně spjat záporný gravitační tlak a ten koná při rozpínání zápornou práci a do prostoru neustále "pumpuje" energii místo toho, aby tato z prostoru mizela . Energie prázdného prostoru se na konci Inflace přemění v energii reálných částic a záření a tím efektivně stvoří počátek současné expanze z velkého třesku.

Všechny struktury které dnes pozorujeme vznikli v důsledku kvantové mechaniky z nehomogenit v hustotě prostoru,tam kde "zamrzli" .

Více a komplexně v dopor. knize :Lawrence M. Krauss "Vesmír z ničeho"

Odpovědět


Re: Vesmír z ničeho-akotože

,2017-04-18 10:15:46

Taková energie by znamenala druh éteru, energetického éteru, a prostor by byl homogenním polem nenulové energie, jejíž excitací by vznikala hmota. Dal by se takový prostor krájet jako želé?

Odpovědět


Re: Vesmír z ničeho-akotože

Florian Stanislav,2017-04-18 19:35:17

L.Krauss to myslí asi dobře, energie je ve vakuu, pak se přemění na částice. Ale energie (kvantové fluktuace?) vakua je asi o 120 řádů větší, než energie potřebná ke ZRYCHLENÉMU rozpínání vesmíru. Takže se tím vesmírná inflace asi nevyřeší. A kvůli tomu zrychlenému rozpínání byla zavedena temná energie.

Odpovědět

darknet

Bluke .,2017-04-18 09:47:53

siet temnej hmoty t.j ... dosledky prejavu elektrickych sil medzi "macroscopic extra large objects" ,alebo el.sil v priestore medzi supezhlukmi galaxii.
či?

Odpovědět

,2017-04-18 09:24:18

Co bychom vyhlíželi, byla-li by naše galaxie na přídi vesmíru? Konec nekonečna?

Odpovědět


Re:

Poločas Odrazu,2017-04-18 09:47:39

Mohli bychom vyhlížet třeba nějaký další vesmír, který se bude rozpínat směrem k nám.

Odpovědět


Re: Re:

stanislav vyskočil,2017-04-18 10:17:51

Další multivesmír nemá s naším vesmírem absolutně nic společného, ani čas. Nedá se říct že je vedle nás ,pod námi nebo se rozpíná směrem k nám. Existuje ve svém časoprostoru a nedá se taky říct že existoval před námi ,nebo současně s námi nebo po nás. Má svůj čas který s naším nemá absolutně nic společného. Je to náročné na představu ? ANO.

Více v mé knížce:"... a zeptala se Hmota:Proč jsem?" ,u všech prodejců E-knih. Na genom123@seznam.cz zdarma.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Jaroslav Pešek,2017-04-18 14:36:44

Čas ve vesmíru neexistuje. Existuje jen v naší hlavě.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Milan Krnic,2017-04-18 18:21:16

Souhlasím, obdobně jako svobodná vůle je čas pouze koncept. Je výhodný, proto ho využíváme, ale v dnešní době mi přijde, že to je až zbytečně moc. Holt zvyk je železná košile. :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Leopold Kyslinger,2017-04-18 18:51:56

Proč? Vy si neumíte představit dva shodné trojrozměrné prostory vzdálené v čase?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

Milan Krnic,2017-04-18 19:13:14

Třeba byt a víkendová chata.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Karel Rabl,2017-04-21 11:24:45

Čas je energie proměněná ve hmotu, tedy existuje nezávisle na lidech.

Odpovědět

,2017-04-18 09:03:39

Mohl by mi prosím někdo vysvětlit akotože gravitace je síla přitažlivá a vesmír se v důsledku jejícho působení rozpíná?

Odpovědět


Re:

Karel Rabl,2017-04-18 10:16:16

No já jako laik si myslím, že "temná hmota" neexistuje a všechno co s tím souvisí jsou jakési dutiny v prostoru, které působí "antigravitačně" a tím i způsobují i rozpínání vesmíru a "gravitační čočky" jsou způsobeny, právě těmi dutinami, kolem kterých musí elektromagnetické pole obtékat.Takže hmota vytváří okolo sebe prostor, který asi nejde do nekonečna a na "hranicích" tohoto prostoru(času) se gravitace nejenže zastaví a projevuje se jako ("temná hmota") ale zřejmě působí i anti gravitace (-čas)=("temná energie"), která na jedné straně drží galaxie pohromadě, ale tam kde není dostatek prostoru(baryonové hmoty) je odpuzuje od sebe.Ale je to jen můj laický názor, který se může lišit od současných teorií fyziky.

Odpovědět


Re: Re:

,2017-04-18 10:22:58

Že by podkritické množství prostoru působilo jako černá antidíra?

Odpovědět


Re: Re:

,2017-04-18 10:33:24

To by mohlo být vysvětlení. Horizont takové dutiny by vytvářel vazbu podobnou povrchovému pnutí s tendencí plošného růstu.

Odpovědět


Re: Re:

,2017-04-18 10:40:48

Je možné, že homogenní prostor, chladný, nečeřený žádnou hmotou, kapalní a tuhne a stává se neprostupný a jeho povrch pružně odrazivým tangentně kluzkým.

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