Galaxie se narodily uvnitř shluků temné hmoty  
Astronomové na základě získaných poznatků došli k závěru, že galaxie se narodily uvnitř shluků temné hmoty. Napozorovaná data z infračerveného spektrografu Spitzerova dalekohledu studovali ve vědeckém centru na Cornellově universitě.

 

Zvětšit obrázek
Počítačový model pohybu "temné" hmoty v raných dějinách vesmíru. Pozorování poskytují důkaz, že v současnosti se temná hmota vyskytuje v galaxiích, které se nacházejí v extrémně bohatých kupách galaxií. Credit: Volker Springel/MPA Garching

Zkuste si zamíchat do vanilkové zmrzliny karamel - vždy ve zmrzlině zůstanou karamelové skvrny a spirály. Vědci zjistili, že i galaxie se mohou rozmístit ve vesmíru podobným způsobem a to v místech, kde je hodně tzv. temné hmoty.

 

 

Zvětšit obrázek
Cornellova Universita, Ithaca, N.Y. Credit: Cornell University

"Naše pozorování naznačují, že neviditelná temná hmota, která nevydává žádné světlo, ale je hmotná, byla hlavním činitelem při formování a vývoji galaxií, a že jasné aktivní galaxie se rodí uvnitř shluků temné hmoty pouze při určité velikosti mladého vesmíru," řekl Duncan Farrah, vědecký pracovník Cornellovy univerzity (Cornell University, Ithaca, New York, USA) a vedoucí autorského týmu o prostorovém shlukování. Výsledky výzkumu byly publikovány 10. dubna 2006 v časopise Astrophysical Journal Letters.

 

 

 

Zvětšit obrázek
Galaxie Arp 220. Credit: Shaya, D. Dowling/UMD, WFPC Team a NASA/ESA

Pro zkoumání prostorové distribuce galaxií ve vesmíru použil Farrah údaje ze širokoúhlého infračerveného extragalaktického průzkumu vesmíru SWIRE (Spitzer Wide-area InfraRed Extragalactic survey), které se staly v poslední době dostupné. Jedná se o jeden z největších průzkumů tohoto druhu, které provedla americká družice Spitzer  Space Telescope od svého startu 25. srpna 2003.

 

 

Zvětšit obrázek
Vysoce svítivá infračervená galaxie Arp 220. Credit: HST/ UCLA/JPL

Typické galaxie tvoří stovky miliard, “těsně“ seskupených, hvězd. Ale samotné galaxie se často shlukují do skupin, které astronomové nazývají "rozsáhlé struktury" ("large-scale structures"). A stejně jako galaxie, které mohou být eliptické nebo spirální, tak i jejich velkorozměrové struktury mohou být od kup galaxií až po dlouhá galaktická vlákna v rozlehlém „prázdném“ vesmíru.

 

 

"Mohli bychom si myslet, že rozmístění galaxií na obloze je jen náhodné, jako když házíme písek po hrstech na podlahu," řekl Farrar. "Ale problém je v tom, že tomu tak není, a to byla ta velká záhada."

 

 

Farraha zajímalo, jak se tyto rozsáhlé struktury formují. K určení rozsahu shlukování v raném vesmíru studoval světlo, které od extrémně vzdálených galaxií cestovalo několik miliard let.

 

"Chtěli bychom najít informace o prvním období formování kup galaxií, kdy kupy ještě neexistovaly," řekl Farrah.

 

Farrah se zejména zajímal o objekty, které intenzívně září v infračervené oblasti spektra a jsou obklopeny hustým plynem a prachem. Tyto objekty, známé jako vysoce svítivé infračervené galaxie ULIRGs (UltraLuminious InfraRed Galaxies), byly považovaný za předchůdce kup galaxií. Farrah tímto pozorováním potvrdil, že ULIRGs se skutečně mohou ve svých raných fázích seskupovat. Schopnost určit rozmístění vznikajících kup galaxií, umožní vědcům zkoumat rané formování kup a určit dobu, kdy se začaly vyskytovat.

 

 

Zvětšit obrázek
Galaxie Arp 220. Credit: Chandra/NASA

ULIRGs byly objeveny infračervenou družicí IRAS v polovině osmdesátých let min. století. Absolutní svítivost těchto galaxií může být stejná jako u běžných galaxií (např. naše Galaxie nebo M31 v Andromedě), ale může být srovnatelná i s kvasary. Tyto galaxie většinu energie vyzařují v infračervené oblasti spektra. Zástupcem ULIRGs  je poměrně známá pekuliární (podivná) galaxie Arp 220.  Patří mezi nejbližší, velmi silně zářivé galaxie (250 miliónů sv.l. od Země). Leží v hlavě souhvězdí Hada (Serpens) a vydává 100krát více světla než naše Mléčná dráha. Pravděpodobně vznikla po srážce dvou masivních galaxií.

 

Zvětšit obrázek
Spitzer Space Telescope

 

Farrahovo zjištění, že vzdálené ULIRGs jsou spojeny s rozsáhlými shluky temné hmoty, bylo překvapující i z jiného důvodu. Již název napovídá, že temná hmota nevysílá světlo, proto ji nemůžeme vidět žádným klasickým dalekohledem. Ale můžeme registrovat její gravitační účinky. Existence její hmotnosti může být odvozena z pohybu hvězd, které jsou přitahovány k oblastem, kde je tato tajemná hmota soustředěna.

 

 

Neočekávaně Farrah zjistil, že ULIRGs v různých obdobích historie vesmíru se překrývají s prstenci (halo) shluků temné látky, složené z velmi podobné hmoty. Tato pozorování naznačují, že k vytvoření galaxií a kup galaxií je nezbytné minimální množství temné hmoty. Farrah věří, že jeho studie pomohou lépe pochopit úlohu temné hmoty při formování a vývoji vesmíru.

 

Zdroje:
http://www.news.cornell.edu/stories/April06/spatial.clusters.ak. html
http://www.mpa-garching.mpg.de/~volker/ html
http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/millennium/

(adresa pro animace a počítačové modely)
 

Datum: 27.04.2006 02:35
Tisk článku



Diskuze:

dej si po držce...

css94381672,2006-04-29 23:48:56

...a to jako fakt --- prostě proliskat - kvazary jsou galaxie se supermasivní a superaktivní černou díru uprostřed --- to je velmi daleká cesta od fázovýho posuvu vakua --- cesta, kterou "ujít" trvalo plných 900milionů let...

...a vzniknuvši hmota rozhodně nebyla plynem a už vůbec ne hezky rozptýleným --- byla pěkně zhuštěným (10^80kg/m^3) kvark-gluonovým plazmatem.

...taky nechápu, co je divnýho na tom, že každá galaxie má jádro...

...nevější teorie gravitace? ...Bože !!

Odpovědět


oprava

css94381672,2006-04-30 00:04:04

sorry - hustota kvark-gluonového plazmatu je 10^12kg/m^3 ...nikoliv 10^80...eh - to byla hustota vesmíru před inflací...no...ok
(...což - vzhledem k tomu, že neexistovala hmota...je pouze obrazné přirovnání)

Odpovědět

Dva scénáře vzniku hmoty

ZEPHIR,2006-04-27 13:56:43

Rozložení tmavý hmoty odpovídá místům, kde se střetly kulový vlnoplochy při fázový transformaci vakua, Asi jako když krystalizuje přesycenej roztok - to nejhustčí zbude v rozích jakýsi pěny, zbylý po kondenzaci. Podobná pěnovitá struktura výplývá i z měření nehomogenit mikrovlnného pozadí družicema WMAP a COBE.

Nyní jsou na pořadu dva hlavní scénáře vzniku pozorovatelný hmoty ve vesmíru - podle prvního, víceméně klasickýho hmota vznikla jako mezihvězdnej plyn, pěkně rozptýlená v místech, kde bylo nejvíc tmavý hmoty. Tam se shlukla a vytvořila galaxie. Otázka je proč má většina galaxií jádro.

Moje varianta je, že nejprve žádný mezihvězdný plyn nevnikl. Veškerá pozorovatelná hmota vnzikla v rozích buněk zkondenzovanýho vakua jako supermasívní metastabilní kapky - quasary. Ty po vyrovnání tlaku rudce rozptýlily část svý hmoty do okolí. Část vyzářený energie zamrzla v nizkoenergetických fluktuacích vakua jako temná hmota.

Ze vychladlýho zbytku vznikly supermasívní černý díry, kterých je v každý galaxii jen pár a samozřejmě mezihvězdnej plyn, ze kterýho se sekundárně nadělaly hvězdný soustavy. Pro tenhle model svědčí novější teorie gravitace a taky fakt, že viditelná hmota je ve styku s vakuem metastabilní. Vlastně bychom tu vůbec neměli bejt.


Za zmínku stojí, že náš vesmír zřejmě pokračuje v kolapsu a směřuje k nový inflaci. Při ní vzniknou ze současnýho vakua opět kvasary, tentokrát tak hustý, že ve svým nitru část topologie gravitačních vln zbortí a umožní tak rekurzívní vznik dceřinnejch vesmírů.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz