Související stránky k článku Gravitační čočky potvrzují zrychlující se expanzi vesmíru
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.
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.
Za poslední století se nám chápání vesmíru posunulo výrazně kupředu. Ještě roce 1920 se vedla debata, jestli hvězdný ostrov naší Galaxie (často nepřesně označovaný názvem Mléčná dráha) je celý náš vesmír, anebo existují další ostrovy hvězd. Neznali jsme žádné exoplanety, nechápali jsme tvorbu energie v centru našeho Slunce, neznali jsme ani stáří našeho Měsíce. Dnes je všemu jinak, a galaxií známe v moderních dobách opravdu hodně – místo jedné jsou jich napozorovány miliardy. Jejich počet se v našem okolí ale zmenšuje. Proč od nás utíkají?
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.“
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 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.
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.
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?
Astronomové pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) ve spolupráci s vesmírným dalekohledem HST podrobně prozkoumali tisíce mladých hvězdokup ve čtyřech blízkých galaxiích a studovali je v různých fázích vývoje. Jejich zjištění ukazují, že hmotnější hvězdokupy se z mračen, v nichž vznikají, vynořují rychleji. Jejich silné ultrafialové záření pak zaplaví okolí a odstraní okolní plyn. Podobné výzkumy nám pomáhají odhalit tajemství tvorby hvězd a planetárních systémů.
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.
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.
Astronomové mají k dispozici detailní snímky planety Saturn pořízené ve viditelném i blízkém infračerveném oboru elektromagnetického spektra. Pořídily je kosmické teleskopy HST a JWST. Jsou na nich vidět pásy i bouře a samozřejmě nádherné prstence a měsíčky této planety.
Podstata tmavej hmoty, ktorá podľa súčasných poznatkov tvorí až 80% vesmíru, zostáva stále zahalená v tajomstvách. Nedostatok experimentálnych dôkazov, ktoré by boli nám umožnili stotožniť ju nejakou elementárnou časticou predpovedanou teoretikmi, podobne ako tomu bolo v nedávnom objave gravitačných vĺn, na základe zlučovania dvoch čiernych dier (s hmotsnoťou 30-krát väčšou ako je hmotnosť Slnka). Tento objav znovu podnietil záujem o možnosť, že tmavá hmota by mohla mať formu prvotných čiernych dier s hmotnosťou medzi 10 až 1000-násobkom hmotnosti Slnka.
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 zaznamenali explozi gama záření, která se během jednoho dne několikrát opakovala, což je událost, jakou jsme dosud neviděli. Bylo zjištěno, že zdroj silného záření se nachází mimo naši galaxii a jeho polohu určil ESO VLT (Very Large Telescope). Záblesky gama záření (gamma ray bursts - GRB) jsou nejsilnější exploze ve vesmíru, které jsou obvykle způsobeny katastrofickou destrukcí hvězd. Žádný známý scénář však nedokáže zcela vysvětlit tento nový GRB, jehož skutečná povaha zůstává záhadou.
Astronomové pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu a observatoře Gaia zjistili, že magnetar SGR 0501+4516 pravděpodobně nevznikl při výbuchu nedaleké supernovy, jak se dosud předpokládalo. Původ tohoto objektu s extrémně silným magnetickým polem je tak nyní neznámý.
Hubbleův dalekohled dlouhodobě pozoroval velmi blízkou kulovou hvězdokupu Messier 4, kterou nalezneme v souhvězdí Štíra. Nachází se poblíž jasné hvězdy Antares a za ideálních podmínek by měla být vidtelná i pouhým okem. Od Země ji dělí asi jen 6000 světelných let. Výsledek pozorování můžete vidět na této fotografii. Z dvanáctileté série pozorování pohybů hvězd v M4 astronomové usuzují, že se v samém srdci tohoto hvězdného uskupení může nacházet neobvyklá středně velká černá díra.
S deep fieldy se to mělo podobně jako s mnoha dalšími odvážnými nápady – vytáhly se během pauzy na kafe a ne všichni se hrnuli do jejich realizace. Naštěstí v týmu Hubbleova vesmírného dalekohledu zvítězila zvědavost nad opatrností a mnohahodinová expozice na první pohled prázdné části oblohy odhalila více než 1500 galaxií. V dalším díle Rozhovorů si povíme více o těchto nejhlubších snímcích vesmíru a taky o tom, co jsme se dozvěděli z prvního deep fieldu pořízeného Vesmírným dalekohledem Jamese Webba.
