Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Chandra vyřešila problém chybějící hmoty ve vesmíru

Chandra vyřešila problém chybějící hmoty ve vesmíru

Rozložení chybějící hmoty ve vesmíru – pozadí obrázku je simulace, vložený obrázek představuje rentgenové spektrum
Autor: NASA/CXC/CfA/Kovács et al.

Nové závěry pozorování pomocí kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory možná pomohla vyřešit problém „chybějící hmoty“ ve vesmíru. Astronomové se nemohou dopočítat asi jedné třetiny obyčejné hmoty – tj. vodíku, hélia a dalších chemických prvků – která byla vytvořena zhruba v první miliardě roků po Velkém třesku.

Vědci navrhovali, že chybějící hmota může být ukrytá v gigantických vláknech neboli filamentech teplého (při teplotách nižších než 100 000 kelvinů) a horkého (při teplotách vyšších než 100 000 K) plynu v mezigalaktickém prostředí. Tyto filamenty astronomové znají jako „warm-hot intergalactic medium“ – WHIM (teplo-horké mezigalaktické prostředí). Je neviditelné při pozorování optickými dalekohledy, avšak určitá část horkých plynů ve filamentech byla detekována v oboru ultrafialového záření. Hlavní část připojené grafiky v úvodu článku pochází z počítačové simulace Millennium, která využívá superpočítače ke ztvárnění, jak se klíčové komponenty vesmíru – včetně WHIM – vyvíjely v průběhu věků.

Pokud tyto filamenty existují, mohou absorbovat určité typy světla, jako například rentgenové paprsky, které skrz ně prochází. Vložený obrázek v publikované grafice v úvodu článku představuje určitá data rentgenového záření získaná družicí Chandra ze vzdálených, rychle rostoucích supermasivních černých děr známých jako kvasary. Nákres představuje spektrum – množství rentgenového záření na různých vlnových délkách – z nově studovaného kvasaru H1821+643, který se nachází ve vzdálenosti zhruba 3,4 miliardy světelných roků od Země.

V počítačové simulaci jsou zakresleny oblasti s pořízeným rentgenovým spektrem Autor: NASA/CXC/CfA/Kovács et al.
V počítačové simulaci jsou zakresleny oblasti s pořízeným rentgenovým spektrem
Autor: NASA/CXC/CfA/Kovács et al.
Nejnovější závěry využívající novou techniku, díky které byl zdokonalen výzkum WHIM, umožnily zvýraznit poměrně slabé příznaky absorpce kombinováním různých částí spektra k nalezení validního signálu. Na základě použití této techniky astronomové identifikovali 17 možných filamentů nacházejících se mezi kvasarem a Zemí a určili jejich vzdálenosti.

Spektrum pro každý filament bylo uměle posunuto ve vlnových délkách k odstranění efektu rozpínání vesmíru. Když byla spektra všech filamentů sečtena dohromady, výsledné spektrum představovalo mnohem silnější signál absorpce působením WHIM, než u jednotlivých spekter.

Ve skutečnosti astronomové neobjevili absorpci u jednotlivých spekter. Avšak sečtením těchto dat dohromady změnili 5,5 dne trvající pozorování na ekvivalent bezmála v délce 100 dnů (zhruba 8 miliónů sekund). To vedlo k odhalení absorpčních čar kyslíku, jehož přítomnost byla předpokládána v plynu o teplotě kolem jednoho miliónu kelvinů.

Na základě extrapolací těchto pozorování kyslíku na celý soubor chemických prvků a podle pozorovaných regionů vůči místnímu vesmíru astronomové oznámili, že tak mohou vysvětlit celkové množství chybějící hmoty.

Článek popisující tyto závěry byl publikován 13. 2. 2019 v časopise Astrophysical Journal. Autory článku jsou Orsolya Kovács, Akos Bogdan, Randall Smith, Ralph Kraft a William Forman, všichni z Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian in Cambridge, Massachusetts.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] scitechdaily.com
[2] chandra.harvard.edu

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Kvasar H1821+643, Chybějící hmota ve vesmíru, Chandra X-ray Observatory


9. vesmírný týden 2021

9. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 1. 3. do 7. 3. 2021. Měsíc bude v poslední čtvrti. Večer je dobře vidět jasný Mars, který prochází pod hvězdokupou Plejády. Taky je vidět planeta Uran a planetka Vesta, která bude v opozici. Večer se dá také spatřit kužel zvířetníkového světla. Merkur je v západní elongaci, viditelný snad na denní obloze. Perseverance úspěšně testuje kamery a další přístroje na povrchu Marsu. Očekáváme start rakety Falcon 9 už v noci na pondělí. Týden bohatý na starty raket právě ukončuje výstup astronautů z ISS. Před 45 lety zasáhla Veněra 3 jako první umělé těleso Venuši, bohužel nefunkční.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

planéty počas roku 2020

Titul Česká astrofotografie měsíce za leden 2021 získal snímek „Planéty počas roku 2020“, jehož autorem je Tadeáš Valent   Podivný rok 2020 je již za námi. I když nás na Zemi sužovaly nemalé problémy, obloha nad našimi hlavami se nezaujatě proměňovala, planety obíhaly okolo Slunce a

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Zodiakální světlo

Další informace »