Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Nové výsledky Sloanovy digitální přehlídky oblohy a temná hmota

Nové výsledky Sloanovy digitální přehlídky oblohy a temná hmota

00_509_300dpi.jpg
Sloanova digitální přehlídka oblohy (SDSS) objevila zatím na 3.000kvasarů. Pomocí nich mohou vědci udělat doposud nejpřesnější měřenídistribuce a shlukování kosmického vodíku. Těchto kvasarů je dnes, díky SDSS, celkem 100 krát víc, než jich kdy bylo v takových rozborechpoužito. Kvasary se nachází ve vzdálenostech mezi osmi až desetimiliardami světelných roků od Země. Patří tedy k nejvzdálenějšímobjektům které známe.

Vlákna plynu ležící mezi vzdálenými kvasary a Zemí pohlcují záření kvasaru a jsou tedy vysledovatelné v jeho spektru. Dovolují tak výzkumným pracovníkům mapovat rozložení plynu v prostoru do obrovských vzdáleností. Zkoumání stupně shlukování takového plynu může zároveň odpovědět i na základní otázky, například jakou má neutrino hmotnost, jaká je povaha temné energie, případně i jak probíhá rozpínání vesmíru.

Vědci již dlouho studují shlukování galaxií, aby se dozvěděli více o fungování vesmíru, vysvětluje Uros Seljak z Princetonské univerzity, jeden z výzkumných pracovníků okolo SDSS. Fyzika tvorby galaxií a jejich shlukování je velmi komplikovaná. Zvlášť proto, že většina vesmíru je tvořena temnou hmotou a temnou energií, věcmi o kterých téměř nic nevíme, protože jsme je nikdy neviděli, ale v kosmologických modelech je musíme předpovídat. Zdá se však, že plynová vlákna, pozorovaná díky spektrům kvasarů, je možné považovat za podobně rozmístěná, jako je v prostoru rozložena temná hmota. Touto analogií by tedy bylo možné odstranit jeden ze zdrojů nejistoty v současných kosmologických modelech.

Již několik let je známo, že spektra kvasarů jsou jedinečným pracovním nástrojem pro studium distribuce temné hmoty v ranném vesmíru. Teprve množství dat a kvalita pozorování z SDSS udělala z tohoto předpokladu realitu, řekl David Weinberg další z členů týmu SDSS. Díky nim se můžeme naučit mnoho o struktuře vesmíru před 10 miliardami let.

Seljak a jeho spolupracovníci z SDSS kombinovali analýzu spekter kvasarů s ostatními měřeními shlukování galaxií, gravitačními čočkami a výsledky pozorování kosmického mikrovlnného pozadí z Wilkinsonovy mikrovlnné anizotropní sondy (WMAP). Tím dosáhli zatím nejlepších výsledků v určení shlukování hmoty ve vesmíru ve vzdálenostech od jednoho milionu až po mnoho miliard světelných roků. Tento pohled dovolí detailní srovnání s teoretickými modely historie a podstaty vesmíru.

Je to zatím nejdůslednější test dnešních kosmologických modelů inflace. Inflační teorie uvádí, že hned po Big Bangu vesmír podstoupil periodu extrémně rychlého rozpínání, jehož malé fluktuace byly nakonec důvodem vzniku shluků již pozorovatelných astronomických objektů. Teorie inflace předpovídá velmi specifické a těsné závislosti stupně shlukování, které současná analýza podporuje. Další scénáře, jako třeba teorie cyklického vesmíru, vychází z podobných předpokladů a také se od posledních výsledků příliš nevzdaluje.

Dřívější rozbory týmu WMAP naznačovaly určité odchylky v kosmickém shlukování od předpovědí čistě inflačního vesmíru. Pokud by byly správné, vyžadovalo by to velké opravy v aktuálních názorech na původ struktury vesmíru.

Proto se od nových dat a z nich vycházejících analýz očekává, že podstatně zlepší přesnost testu a určí zda je vesmír inflační nebo cyklický, řekl Patrik McDonald z Princetonské univerzity a jeden ze spoluautorů analýz. Podle něj se již nyní zdá zdá, že nové výsledky jsou téměř v perfektní shodě s inflačním modelem.

Shlukování hmoty je přesným a přesvědčivým testem kosmologický modelů a současná analýza dat z pozorování kvasarů se s nimi shoduje a rozšiřuje předchozí studie, souhlasně s ním potvrzuje Adrian Pope z Univerzity Johna Hopkinse, který vedl předchozí analýzu shlukování galaxií pozorovaných SDSS.

Nová analýza také poskytuje podstatně lepší informace pro hledání hmotnosti neutrina. Pozemské experimenty v této oblasti vedly k udělení Nobelovy ceny za fyziku v roce 2002, když bylo prokázáno, že neutrino má nenulovou hmotnost. Tyto experimenty při tom mohly stanovit pouze rozdíl v hmotnosti mezi třemi různými typy známých neutrin. Nová analýza ukazuje, že hmota neutrina by měla být alespoň dvakrát menší než se před tím odhadovalo podle rozdílů jejich hmotností. Navíc také prakticky vylučuje možnost existence dalších rodin hmotných neutrin, které byly navrhovány některými pozemskými experimenty. Nová analýza poskytuje také další podporu existence temné energie a navrhuje při tom, že temná energie se v čase nemění. Tím by poskytla informace pro lepší ohraničení vývoje vesmíru v čase. Nebyl také podán žádný důkaz o tom, že by se temná energie jakkoliv měnila a tím se nejspíše odstraňuje možnost, že by se vesmír v budoucnu rozpínal nade všechny meze.

Sloan Digital Sky Survey (http://www.sdss.org) je společným projektem Chicagské univerzity, Fermilabu, Institutu pro pokročilá studia, Japonské podílové skupiny, Univerzity Johna Hopkinse, Národní laboratoře v Los Alamos, Institutu Maxe Plancka pro astronomii (MPIA), Institutu Maxe Plancka pro astrofyziku (MPA), Státní university Nového Mexika, Univerzity v Pittsburghu, Princetonské univerzity, US námořní observatoře a Univerzity ve Washingtonu.

Financování náročného projektu bylo zajištěno nadací Alfréda P. Sloana, za účasti NASA, Národní vědecké nadace, Ministerstva energetiky USA, Japonské skupiny Monbukagakusho a Společností Maxe Plancka.

Zdroj: SLOAN DIGITAL SKY SURVEY News release, Spaceflight Now
Převzato od Hvězdárny Uherský Brod




O autorovi



19. vesmírný týden 2021

19. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 10. 5. do 16. 5. 2021. Měsíc bude v novu a na večerní obloze projde kolem Merkuru. Večer je vidět velmi obtížně také Venuše a výše než Merkur je Mars. Ráno jsou nejvýše Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. Vysoko na obloze jsou dvě amatérsky dobře dostupné komety. SpaceX si připsala další milník v podobě prvního úspěšného letu a přistání Starship SN15, bez následné exploze. Mezitím dochází k budování sítě Starlink, jejíž družice vídáme večer jako vláčky teček na obloze. Čína opět nedokázala zajistit bezpečný návrat velkého stupně rakety CZ-5B. Ingenuity na Marsu poprvé přistál jinde, než v místě startu a vystoupal až 10 metrů vysoko. Před 160 lety byla objevena jasná Tebbuttova kometa 1861 a před 40 lety naposledy letěla loď Sojuz v původní verzi před vylepšením.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Rossete HST

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2021 obdržel snímek   „Rosetta HST“, jehož autorem je Peter Jurista ze Slovenska     Dubnové kolo soutěže „Česká astrofotografie měsíce“ je za námi. A my tu máme další její vítěznou fotografii. Čeká nás tedy snímek mlhoviny

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M57 Prstenec

Další informace »