Vědci proskenovali dvě blízké neutronové hvězdy při honu na temnou hmotu  
Pokud temnou hmotu tvoří axiony, tak by se v extrémních magnetických polích neutronových hvězd měly houfně přeměňovat na fotony. To by mělo vytvářet zvláštní píky rádiových vln na určité frekvenci, která by odpovídala hmotnosti axionů. Jak se zdá, na frekvenci kolem 1 GHz, což by odpovídalo axionům o hmotnosti 5 až 11 mikroelektronvoltů, se nic takového neděje.
Umělecká představa neutronové hvězdy RX J0806.4-4123. Kredit: NASA, ESA, and N. Tr’Ehnl (Pennsylvania State University).
Umělecká představa neutronové hvězdy RX J0806.4-4123. Kredit: NASA, ESA, and N. Tr’Ehnl (Pennsylvania State University).

Asi jen těžko si lze představit hezčí dárek pro astrofyziky i celou vědu jako takovou, než objev nových částic, které by mohly vysvětlit úpornou záhadu temné hmoty. Bohužel, jak se zdá, i letos bude pod stromečkem temné hmoty jenom uhlí. To ale neznamená, že se vědci nesnažili. Hon na temnou hmotu pokračuje, navzdory pandemii a všem možným nepřízním osudu.

 

Astrofyzici vymýšlejí obdivuhodné triky, s jejichž pomocí by rádi získali skalp temné hmoty. Do této kategorie rozhodně patří výzkum, který vedl Joshua W. Foster z americké University of Michigan, Ann Arbor. Jak to velmi pěkně říká originální název jejich publikace, hledali temnou hmotu v záři neutronových hvězd. Skenovali je kvůli jednomu typu kandidáta na temnou hmotu – axionům.

 

Legendární teleskop Green Bank. Kredit: NRAO/AUI/NSF.
Legendární teleskop Green Bank. Kredit: NRAO/AUI/NSF.

Pokud temnou hmotu tvoří částice, tak by neměly být vidět. Na své okolí by měly působit prakticky jen gravitací. Najít něco takového je ale pochopitelně velice těžké. Tím spíš, když nikdo přesně neví, jak by taková částice měla vypadat. Proto se vyrojila spousta kandidátů na částice temné hmoty, často velmi exotických. Je to pestrá čeládka, od supertěžkých gravitin, přes sterilní neutrina a temné fotony, až po WIMPy (weakly interacting massive particles). Každý z těchto kandidátů přitom má poměrně unikátní vlastnosti.

 

Jedněmi z těch slibných jsou axiony. Pokud existují, tak by měly být lehké, elektricky neutrální a měly by plynout vesmírem ve vlnách. Oproti řadě dalších kandidátů na temnou hmotu jsou axiony výjimečné v tom, že by občas měly interagovat s běžnou hmotnou nejen gravitací, ale i prostřednictvím elektromagnetismu.

 

Effelsberg 100-m Radio Telescope. Kredit: Dr. Schorsch / Wikimedia Commons.
Effelsberg 100-m Radio Telescope. Kredit: Dr. Schorsch / Wikimedia Commons.

Axiony obvykle hledají pozemské experimenty. Vědci ale občas vymění exoticky světélkující prostředí laboratoří za hvězdné nebe. Využívají pozoruhodné přírodní experimenty, které pro nás připravil samotný vesmír. V tomto případě Fosterův tým použil neutronové hvězdy, které jsou pro astrofyziky něco jako kompaktní laboratoře extrémní fyziky. Rovněž využili další z předpovědí o axionech, podle které by se axiony v silných elektromagnetických polích občas měly samovolně přeměnit na fotony, které naopak detekujeme poměrně snadno.

 

Neuronové hvězdy mají extrémně silná magnetická pole. Jejich mohutná gravitace by také mohla přitáhnout velké množství axionů. Proto Fosterův tým považuje neutronové hvězdy za ideální místo pro hledání axionů. Mělo by tam docházet k přeměně axionů na fotony, což by se projevilo velmi úzkým píkem rádiových vln na určité frekvenci, která by závisela na hmotnosti axionů.

 

Badatelé analyzovali data ze dvou radioteleskopů, amerického Robert C. Byrd Green Bank Telescope a německého Effelsberg 100-m Telescope. Teleskopy detailně skenovali dvě blízké neutronové hvězdy RX J0720.4-3125 a RX J0806.4-4123, a také pořídili sken centra Mléčné dráhy, kde by podle odhadů mohlo být asi 500 milionů neutronových hvězd. Zaměřili se přitom na frekvence kolem 1 GHz, což odpovídá axionům o hmotnosti 5 až 11 mikroelektronvoltů.

 

Nic nenašli. Neznamená to ale, že by byl jejich výzkum zbytečný. V podstatě vyloučili, že existují axiony o těchto hmotnostech. S dalšími a dalšími podobnými experimenty, ať u na Zemi nebo v „kosmické laboratoři“, se nám postupně skládá výsledný obrázek. Ten nám dá odpověď na otázku, jestli je temná hmota tvořena axiony.

 

Literatura

Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe 18. 12. 2020.

Physical Review Letters 125: 171301.

Datum: 24.12.2020
Tisk článku

Související články:

Máme ve vesmíru temné Boseho hvězdy z axionů?     Autor: Stanislav Mihulka (08.12.2015)
Blízký „hurikán“ temné hmoty nabízí šanci na objev axionů     Autor: Stanislav Mihulka (14.11.2018)
Budeme odposlouchávat temnou hmotu axionovým rádiem?     Autor: Stanislav Mihulka (11.10.2019)
Teorie všeho: Observatoř Chandra zasadila těžký úder axionům     Autor: Stanislav Mihulka (24.03.2020)



Diskuze:

Jako Strindberg

Josef Novák,2020-12-24 09:18:57

Někdo musel slepou uličku lidského poznání ohledat a ohlásit světu: Tudy ne, přátelé!

Odpovědět


Re: Jako Strindberg

Martin Zeithaml,2020-12-24 13:24:40

Taky si myslím že temná hmota je velký omyl vědy. Jenže ty tisíce vědců po celém světě kteří živý sebe a svoje rodiny na těchto astronomicky nákladných projektech to jen tak nepřiznají :)

Odpovědět


Re: Re: Jako Strindberg

Josef Novák,2020-12-24 16:52:23

Strindberg byl, mimo jiné, alchymista. Byl přistižen, jak vyfukuje kouř z dýmky do umyvadla s vodou, zkoušeje, zda touto cestou nevznikne zlato. A my si říkáme: Hle, jak podivínský nápad se zrodil v tak geniálním mozku!
Ale není správnější říci: Nebyl to Strindberg, kdo experimentálně zjistil, že vypouštěním tabákového dýmu do vody zlato nevznikne? Někdo to totiž vyzkoušet musel.
Není moudré zatracovat na první pohled nesmyslné výzkumy. Nikdy nevíte který pionýr slepých uliček náhodou, či omylem, objeví pravou, v Evropě zatím neznámou asijskou chřipku...

Odpovědět


Re: Re: Jako Strindberg

josef Benda,2020-12-25 22:14:54

Ta čeština mi vždy odrovná

Odpovědět

Psychopat Jozef Navratil - Pozor!

Anti Sarlatan,2020-12-24 08:29:35

!!! Pozor na nick Radel John !!!

Jedna sa o tazkeho psychopata, stalkera a udavaca Jozefa Navratila. Tento usvedceny estebak s krycim menom NEDOMA je extremne nebezpecny! Vyhraza sa komukolvek, kto poukaze na detinske chyby v jeho choromyselnej predstave dvojvelicinoveho vesmiru.

!!! Nediskutujte s vysinutym schizofrenikom Jozefom Navratilom, riskujete udavacske dopisy a nevyziadane emaily do prace a na sukromne adresy!!!

Odpovědět


Re: Psychopat Jozef Navratil - Pozor!

Martin Krejzl,2020-12-24 09:11:59

Taky mi to bylo povědomé. Myslím že tu s na první pohled učenými příspěvky, vystupoval už také jako Joseff Navrátil, MartinŠkoda a dalšími nicky, které si už nepamatuji. Vždycky to byla jen jinak zabalená ta jeho utkvělá děsná kravina.

Odpovědět


Re: Re: Psychopat Jozef Navratil - Pozor!

Anti Sarlatan,2020-12-24 11:07:51

Ano, tento notoricky klamar tu vystupujeme pod roznymi nicky ale vacsinou staci jedna jeho chaoticka veta a je jasne o koho ide. Je to zakerny udavacsky patafyzik ktory si mysli, ze jeho nekroticka smradlava kopa dadaistickych blbosti je nejaka 'fyzikalna hypoteza'. Ustavna liecba u neho nezabrala (paranoidna schizofrenia s bludmi perzekucneho a inventorneho typu), takze sa treba mat pred nim vzdy na pozore, kedze je to nechutny stalker s praxou byvaleho STBaka.

Odpovědět


Re: Psychopat Jozef Navratil - Pozor!

Ludvík Urban,2020-12-24 11:32:25

On jde i přes různé přezdívky snadno poznat, protože místo obvyklého termínu "černá díra" používá zkratku Českých drah.

Odpovědět


Re: Re: Psychopat Jozef Navratil - Pozor!

Jan Novák9,2020-12-24 20:59:05

Taky používám ČD, ostatně podobnost mezi Černou Dírou a Českými Dráhami není čistě náhodná.

Odpovědět

Jak se měří globální křivost časoprostoru ?

Radel John,2020-12-24 07:46:12

Pokud, kdyby, možná, asi, zdá se…, to jsou slova používaná k „popisu“ temné hmoty. Nebyla nikdy pozorována a prý pozorujeme jen účinky, prakticky to jsou jen účinky gravitace, říká článek, čili účinek křivosti časoprostoru na „bílou“ hmotu…, a té „černé křivosti“ je 95% a „bílé křivosti“ jen 5% . Může někdo popsat jak se rozlišuje křivost čp ??“.., tedy rozlišení křivosti od černé hmoty a od bílé hmoty ? Podle Hubbleho zákona o rozpínání se „bílá“ hmota rozpíná axiálně, přímkově…že by v tom 95% křivém čp od černé hmoty se rozpínala přímkově ?

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace