Související stránky k článku Astronomie v obrazech – Hubbleův zákon

Pozorování gravitačních vln a elektromagnetického záření ze splynutí neutronové hvězdy a černé díry může poskytnout velmi přesné lokální změření rychlosti rozpínání vesmíru. „Současná rychlost rozpínání vesmíru – tzv. Hubbleova konstanta Ho – je podstatou závažné kosmologické kontroverze,“ tvrdí Stephen Feeney z University College London se svými spolupracovníky. „Přímá měření v místní části vesmíru pomocí určování vzdáleností cefeid a supernov vedou k hodnotě Ho = 74,03 kilometru za sekundu na megaparsek.“

Měření rychlosti současného rozpínání vesmíru neodpovídá hodnotě, která byla očekávána na základě toho, jak vesmír vypadal krátce po Velkém třesku před 13 miliardami roků. Astronomové na základě využití Hubbleova kosmického teleskopu HST podstatně snížili pravděpodobnost, že tato nesrovnalost je určena chybně. Neshoda panuje mezi současnou rychlostí rozpínání vesmíru změřenou pomocí HST a rychlostí rozpínání vesmíru změřenou družicí Planck provozovanou ESA, která studovala podmínky panující v mladém vesmíru zhruba 380 000 roků po Velkém třesku.

Z nové studie vzniklé na základě dat z kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory a astronomické družice XMM-Newton Evropské kosmické agentury ESA vyplývá, že se temná energie měnila v průběhu kosmického věku. Umělecká ilustrace v úvodu článku pomáhá vysvětlit, jak astronomové vypátrali účinky temné energie v období asi jedné miliardy roků po Velkém třesku na základě určení vzdálenosti kvasarů – rychle rostoucích černých děr, které svítí mimořádně jasně. Nové výsledky ukázaly, že vliv temné energie na rozpínání vesmíru v jeho mladém věku byl jiný než dnes.

Astronomové využili Hubbleův kosmický teleskop HST a evropskou astrometrickou družici Gaia k uskutečnění nejpřesnějších měření rychlosti rozpínání vesmíru od doby, kdy byla poprvé téměř před sto roky vypočítána hodnota Hubbleovy konstanty. Výsledky publikované v časopise Astrophysical Journal poskytly další důkazy o nesouladu mezi rychlostí rozpínání blízkého okolního vesmíru a vesmíru v počátcích jeho existence.

Astronomové využívající k pozorování Hubbleův kosmický teleskop HST uskutečnili nejpřesnější měření rychlosti rozpínání vesmíru od jejího prvního určení před téměř jedním stoletím. Neobvyklé závěry přinutily astronomy vzít v úvahu, že možná objevili důkazy poněkud neočekávaného fungování vesmíru. Nejnovější objevy z HST ukazují, že vesmír expanduje v současné době rychleji, než bylo předpokládáno na základě jeho pozorované trajektorie krátce po Velkém třesku.

Hubbleova konstanta – míra rozpínání vesmíru – je jednou z fundamentálních veličin popisujících náš vesmír. Skupina astronomů v rámci spolupráce programu H0LiCOW, jejímž vedoucím je Sherry Suyu, profesorka na Technical University Mnichov (TUM) a Max Planck Institute for Astrophysics v Garchingu, Německo, použila Hubbleův kosmický teleskop HST a další vesmírné observatoře ke studiu pěti galaxií za účelem uskutečnění nezávislého měření Hubbleovy konstanty. Tento výzkum byl prezentován v článku publikovaném v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Souhvězdí Andromedy, a především pak slavná galaxie M 31 zdánlivě v něm ležící, se do dějin kosmologie zapsalo vskutku zlatým písmem. Navždy už zůstane spojeno s vyřešením největší záhady astronomie počátku 20. století. Připomeňme si tehdejší události a podívejme se na to, co dalšího můžeme v souhvězdí Andromedy spatřit.

Dnešní epizoda vám přináší živou diskuzi Samuela a Norbiho o kosmologii. Tato událost se za přítomnosti astronomicky nadšeného publika udála v ostravském planetáriu. Čekají vás horká témata jako je studená temná hmota, rozpínání vesmíru, a zda se naše Země nachází ve středu vesmíru. Po hodinové konverzaci bude prostor také na otázky publika.

Ke konci minulého roku jsme zachytili doposud nejjasnější gama záblesk, jenž přišel ze vzdálenosti, kterou současná fyzika považuje za vysoce nepravděpodobnou. Je to ojedinělé pozorování narážející na hranice dnešních fyzikálních teorií nebo je takových více? Nabízejí nové teorie gravitace vysvětlení pro tato pozorování?

Kvazary jsou bez nadsázky nejnebezpečnějšími objekty ve vesmíru. Skrývá se za nimi obrovská černá díra vážící bezmála milióny sluncí, která se dále krmí. Některé dosahují hmotností celých galaxií. Toto monstrum se překrmuje tempem, že nestíhá všechen požíraný materiál zpracovat, a tak ho díky své rotaci vystřeluje skrze póly rychlostmi blízkými rychlosti světla ve formě “jetů”. Spolu s materiálem o teplotách miliónů stupňů, který kolem ní rotuje ve tvaru obrovského disku, patří mezi nejjasnější objekty ve vesmíru. Můžeme je pozorovat miliardy světelných let vzdálené - doslova napříč celým pozorovatelným vesmírem.

Harlow Shapley (2. 11. 1885 – 20. 10. 1972) patří k těm astronomům, kteří zásadně změnili naše chápání vesmíru – z kluka, který opustil školu a psal do místních novin o kriminalitě, se stal člověk, jenž poprvé realisticky odhadl rozměry Mléčné dráhy a určil, že Slunce rozhodně nesedí uprostřed všeho dění. Jeho cesta vedla přes dvojhvězdy, cefeidy, slavnou Velkou debatu i Harvard, a nakonec až k myšlence „obyvatelné zóny“, kterou dnes bereme jako samozřejmost.

Astronomové předpokládali po desetiletí, že se vesmír rozpíná stejnou rychlostí ve všech směrech. Avšak nová studie zpracovaná na základě dat z rentgenové družice XMM-Newton (ESA), rentgenové observatoře Chandra X-ray Obsevatory (NASA) a dřívějších pozorování německé družice ROSAT vedou k závěru, že tyto klíčové předpoklady současné kosmologie mohou být chybné.

Nové výpočty nasvědčují tomu, že vesmír by mohl být až o 2 miliardy roků mladší, než astronomové doposud předpokládali. Tyto závěry vyplývají na základě dalších pozorování a výpočtů publikovaných v letošním roce, které zkracují jeho věk o stovky miliónů roků od dnes udávaného stáří vesmíru. A obrovské rozdíly v odhadech astronomů – tyto nové výpočty by mohly snížit věk až o několik miliard roků – odráží rozdílné přístupy k velkému problému, kterým je výpočet skutečného stáří vesmíru.

Stejně jako se život člověka dá rozdělit do různých životních období, ukazuje se, že historie vesmíru má svůj vývoj také. Obdobím velkých změn je puberta, kdy se život obrátí takřka vzhůru nohama. Při přepočtu délky života člověka na stáří vesmíru došlo ve stejném období vesmírné “puberty” také k velkým změnám - vzhůru nohama se obrátila frekvence vzniku hvězd.

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 18. 11. do 24. 11. 2024. Měsíc bude v poslední čtvrti a je vidět v druhé polovině noci a ráno. Večer je vidět nízko nad jihozápadem výrazná Venuše, Saturn vrcholí nad jihem brzy po setmění a také Jupiter je už docela dobře viditelný později v noci. Mars má ideální podmínky viditelnosti ráno. SpaceX chystá další testovací let Super Heavy Starship (IFT-6). U čínské kosmické stanice se po výměně posádek vyměnily i nákladní lodi. V USA byl optikou osazen připravovaný vesmírný dalekohled Nancy Grace Romanové. Připomínáme výročí významných objevů v astronomii – družice COBE a Edwina Hubblea.

Hubbleova konstanta určuje současnou rychlost rozpínání vesmíru a hraje stěžejní roli v kosmologii: může být využita ke stanovení velikosti a stáří vesmíru, stejně tak může posloužit jako dokonalý nástroj pro interpretaci pozorování vesmírných objektů a jevů. Mezinárodní tým astronomů použil kombinaci detekce gravitačních vln a rádiových pozorování úkazu GW170817, kdy došlo ke splynutí dvou neutronových hvězd pozorovaného v roce 2017, a to k určení mnohem přesnější hodnoty Hubbleovy konstanty.

Astronomové mají rádi ve svých objevech pořádek. Každý objev nového přechodného jevu nebo druhu objektu má své jméno často už při nálezu prvního zástupce. V polovině 20. století se nám znásobil počet objevených galaxií. A byla by škoda použít na jejich dělení jen 3 škatulky, když je vidíme s prstenci, spirálami, příčkami, a v různých tvarech. Stejně jako by byla škoda rozdělit velkou knihovnu jen na beletrii a zbytek. Pojďme se podívat na uměleckou rozmanitost vesmíru v galaxiích.

Přehled událostí na obloze od 18. 11. do 24. 11. 2019. Měsíc bude v poslední čtvrti. Večer za soumraku je vidět Venuše a Jupiter, blížící se do konjunkce, a Saturn. Ráno je vidět Mars a vyhoupne se i Merkur. Ultima Thule, kterou navštívila sonda New Horizons, se nyní oficiálně nazývá Arrkoth. Série zajímavých výstupů z ISS, která právě začala, má za úkol opravit astrofyzikální přístroj AMS-02. Sonda Hayabusa 2 se vrací k Zemi. Historicky už počtvrté letěl a přistál první stupeň rakety Falcon 9. Proběhly dva čínské starty v jednom dni. Před 130 lety se narodil Edwin Hubble. Mise Apollo 12 probíhala před padesáti roky. Před 25 lety startovala sonda COBE zkoumající reliktní záření.

V 17. století nám pomohli Kepler, Galileo a Newton konečně porazit geocentrický model sluneční soustavy, kde v centru je naše Země a kolem ní obíhají všechny planety, a dokonce i Slunce. O 3 století později nám Shapley pomohl porazit další mylnou domněnku velké části astronomů - že nejsme ani v centru Galaxie. Byl to náraz pro naše ega, nicméně jsme tím zjistili, že se vesmír našimi představami o vlastní důležitosti neřídí.

Uvnitř milionů jasných hvězd v největších hvězdokupách, které známe, se skrývají monstra, která jsou hmotná jako všechny hvězdy dohromady v jejich okolí – supermasivní černé díry. Kupa hvězd a obří černá díra spolu koexistují miliardy let v centru galaxie, a pochopení jejich interakce je notoricky náročná záležitost. Přesto existuje jeden graf objasňující tento vztah, který na přelomu tisíciletí překvapil astrofyziky po celém světě.