Související stránky k článku Výzkumy v AsÚ AV ČR (136): Testování teorií gravitace v raných galaxiích
Naše Galaxie je ve svém bezprostředním okolí obklopena několika desítkami malých satelitních průvodců. Některé vědecké práce poukazují na jejich neobvyklé prostorové uspořádání, jaké nelze jednoduše vysvětlit s pomocí standardního kosmologického modelu. Podobné uspořádání mají i satelity blízké galaxie M31 v Andromedě. Michal Bílek se svými spolupracovníky vysvětlují uspořádání satelitů Mléčné dráhy a M31 jejich dávnou slapovou interakcí. Tento vývojový scénář připouští pouze model postavený na alternativní teorii gravitace.
Současný Standardní kosmologický model vývoje vesmíru má zřejmě problém v samotném jádře. Pozorování vzdálených galaxií v mladém vesmíru ukazují na pomalejší tempo rozpínání, než jaké vidíme v bližším vesmíru. Měření rozpínání vesmíru podle supernov typu Ia a podle záření kosmického pozadí dávají poněkud odlišné výsledky Hubbleovy konstanty. Vědci se snaží hledat různá vysvětlení. Od těch odvážných, že obecná relativita nefunguje, přes myšlenky, že temná hmota neexistuje až po myšlenku, že rychlost běhu času není všude ve vesmíru konstantní. A nyní tu máme další teorii. Co když se temná hmota v čase vyvíjí, ale temná energie ne?
Asteroidy nemusejí být jen osamělými poutníky Sluneční soustavou – některé jsou tvořeny více velikostně srovnatelnými tělesy, jiné mají své malé měsíčky, a další tvoří složité systémy měsíců se dvěma i více tělesy. Nová studie, u níž byli i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU, se zaměřila na málo známou skupinu asteroidů s družicemi obíhajícími na velmi vzdálených drahách. Tyto tzv. „velmi široké binární systémy“ (VWBA, z anglického very wide binary asteroids) představují extrém v dynamice asteroidů a mohou odhalit klíčové stopy o jejich původu, vývoji, i o kolizní historii rané Sluneční soustavy.
Hubbleův vesmírný teleskop zaregistroval ohyb světla ve hvězdném systému Stein 2051. Jedná se o přicházející světlo z červeného trpaslíka Stein 2051 A, které je efektem gravitace bílého trpaslíka zakřiveno, takže se světlo z hvězdy Stein 2051 A zakřivuje po nejrovnějších možných drahách (tzv. geodetikách).
Po mnoho rokov povaha supernov spôsobovala astronómom veľa ťažkostí. Pred 30 rokmi vedci objavili jednu supernovu približne za dva mesiace. Avšak vďaka Intermediate Palomar Transient Factory (iPTF), novému prieskumu s pomocou automatizovanych procedúr vyhľadávania supernov, sa tieto objavy vyskytujú denne, niekedy dokonca v priebehu niekoľkých hodín, a to vďaka novej metóde objavovania dvoch výskumných pracovníkov z Berkeley National Laboratory, ktorú opisujú v časopise Astrophysical Journal Letters.
Co kdyby černé díry nebyly jedinými extrémními objekty ve vesmíru? Nejnovější studie ukazuje, jak skalární a elektromagnetická pole ovlivňují gravitaci kompaktních objektů. Poukazuje tak na možnou existenci tzv. nahých singularit a upozorňuje na nečekané důsledky pro pohyb světla a překvapivé vlastnosti oběžných drah hmoty v jejich okolí. Jiří Horák z ASU byl hlavním autorem článku, který zkoumá možnosti detekce různých typů exotických objektů na základě speciálních vlastností oběžného pohybu, které se mohou projevit v přímém pozorování rentgenového záření akrečních disků, které tyto objekty zpravidla obklopují.
V prvním díle jsme si definovali 7 dráhových elementů, které určují dráhu tělesa ve Sluneční soustavy. Dnes se podíváme na jiné vztažné soustavy, ve kterých lze popisat dráhu tělesa. Povíme si též, jak jsou definovány elementy drah umělých družic. Na závěr si představíme elementy drah dvojhvězd.
Letošního 10. listopadu oslaví kulaté osmdesátiny ruský kosmolog, teoretický fyzik a astrofyzik Igor Novikov. Studoval například relativistické jevy, černé díry nebo se zajímal o možnosti cestování časem.
Modří veleobři – hvězdy mnohonásobně větší a hmotnější než Slunce – procházejí dramatickými proměnami během svého života. Nová studie využívající družici TESS zkoumá, jak se tyto hvězdy vyvíjejí a jaké informace lze vytěžit z jejich proměnlivosti. Díky podrobné analýze jednačtyřiceti těchto hvězd získáváme nové poznatky o jejich vnitřní stavbě, rotaci, pulsacích i záhadném šumu nízkých frekvencí, jehož původ stále uniká jistému vysvětlení.
Dráhové elemntyChceme-li v mechanice určit pohyb hmotného bodu v prostoru, musíme kromě silového pole (určeného vektorem intenzity, jenž je obecně funkcí tří souřadnic a času) znát stav hmotného bodu. Tento stav je určen polohou a rychlostí ve vztažné soustavě v daném časovém okamžiku, tedy šesti navzájem nezávislými čísly. Z těchto šesti hodnot lze určit všechny stavy předcházející danému okamžiku a také stavy následující.
Jak se ve skvrnách na Slunci pohybují jasné útvary zvané penumbrální zrna, a co tento pohyb říká o vnitřní dynamice a magnetickém poli Slunce? Nová studie pomocí pokročilé počítačové simulace nabízí odpovědi, které rozšiřují výsledky předchozích pozorování a odhalují, jak složitý a proměnlivý je život penumbrálních zrníček.
Země a Měsíc - tělesa, jejichž vlivy gravitačního pole jsou pro nás nejcitelnějšíV předchozím díle byla řeč o potenciálu gravitačního pole (a jeho alternativách pro různá tělesa). V samém závěru článku byl odvozen vztah mezi intenzitou gravitačního pole a jeho potenciálem. Na to dnes navážeme otázkou homogenity zemského gravitačního pole. Také si ukážeme zákonotosti silového pole na povrchu rotující koule.
Astronomové díky vesmírné observatoři XMM-Newton poprvé potvrdili přítomnost aktivního galaktického jádra (AGN) v tzv. „zeleném hrášku“ – zvláštním typu trpasličí galaxie s překotnou tvorbou hvězd. Tato objevná studie ukazuje, že i méně zářivé černé díry mohly hrát klíčovou roli při reionizaci raného vesmíru a poskytuje tak cenný pohled na růst černých děr v jeho prvních epochách.
Příklad vlivu ekvipotenciálních ploch: přetok hmoty z hvězdy na hvězdu.V druhém díle tohoto seriálu byla řeč o intenzitě gravitačního pole. Vysvětlili jsme si pojmy jako centrální a homogenní pole, intenzita pole na povrchu tuhé homogenní kouli, intenzita uvnitř kulového pláště i homogenní koule. Ve třetím díle se podíváme na potenciál gravitačního pole (a jeho alternativy) a odvodíme si vztah mezi intenzitou gravitačního pole a jeho potenciálem.
Ne všechny hvězdy se chovají přesně podle kolonky, do níž spadají. Některé z hvězd například vykazují anomálie v chemickém složení, takové označujeme jako chemicky pekuliární. Marek Skarka ze Stelárního oddělení ASU vedl tým, který studoval hned dvojici chemicky pekuliárních hvězd v systému 50 Draconis. Práce ukazuje, že jde o velmi zajímavý systém, v němž se uplatňuje hned několik neobvyklých fyzikálních procesů.
Intenzita gravitačního poleV minulém díle jsme se zabývali Newtonovým gravitačním zákonem. Vysvětlili jsme si pojem gravitace a definovali Gaussovu gravitační konstantu. V dnešním díle se blíže zaměříme na intenzitu gravitačního pole a vysvětlíme si všechny jeho alternativy.
Prach hraje zásadní roli v mezihvězdném prostředí, ovlivňuje vznik hvězd a planetárních systémů, ale také interakci se supernovami. Jaký osud čeká prachové částice po hvězdných erupcích a explozích supernov? Nová studie pomocí pokročilých numerických simulací zkoumá, jak různé faktory – včetně geometrie okolního prostředí a načasování výbuchu – určují, zda prach přežije, nebo bude zničen. Výsledky ukazují, že prach může být odolnější, než se dříve myslelo, a jeho osud závisí na složitém propojení fyzikálních procesů.
Isaac Newton na malbě Geofreho Knellera z roku 1702.Po delší době přinášíme další seriál pro teoretické fyziky, atrofyziky i zájemce o matematicko-fyzikální vysvětlení některých známých fyzikálních zákonů. Tentokráte se zameříme na gravitační a tíhové pole, a to jak z obecného pohledu, tak i pro konkrétní příklad - pole naší Země. Vysvětlíme si základní pojmy a ukážeme si jejich souvislosti nejen ve fyzikálním, ale i historickém úhlu pohledu.
Jedna z hlavních otázek současné astronomie je, jak se planety kolem hvězd dostávají na své pozorované oběžné dráhy, které jsou mateřské hvězdě mnohem blíže, než pozorujeme v naší Sluneční soustavě. K rozřešení této záhady může přispět výzkum sklonů oběžných drah exoplanet. Některé studie ukazují, že oběžné dráhy exoplanet mohou být různě orientované vůči rotačním osám mateřských hvězd, což pravděpodobně souvisí s jejich dynamickou historií. Planet, u nichž je taková informace známa, však není mnoho, a každá další je důležitým střípkem do skládačky vývoje planetárních systémů. Jiří Žák z ASU vedl studii, která měřila sklon oběžných drah exoplanet pomocí tzv. Rossiterova-McLaughlinova efektu. Tyto poznatky pomáhají pochopit, jak planetární soustavy vznikají a vyvíjejí se v průběhu milionů let. Významně přispívají i k debatě o stabilitě a obyvatelnosti exoplanetárních systémů.
