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


18. vesmírný týden 2021

18. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 3. 5. do 9. 5. 2021. Měsíc bude v poslední čtvrti a potká se s ranními planetami Saturnem a Jupiterem. Na večerní obloze je planeta Mars a nízko ještě za soumraku také Merkur a Venuše. V neděli přistál v Mexickém zálivu Crew Dragon se čtyřčlennou posádkou, která byla půl roku na ISS v rámci mise Crew-1. Čína vypustila základní modul Tianhe nové orbitální stanice Tiangong-3. Týden byl opravdu bohatý na kosmické starty, mezi něž se zařadil i restart evropské Vegy po selhání v loňském roce. Mise vrtulníčku Ingenuity na Marsu bude prodloužena. Před 60 lety startoval první Američan do vesmíru. Alan Shepard vykonal balistický skok v lodi Friendship 7.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Západ Měsíce

nad nemocnicí Brno - Bohunice

Další informace »