Kostlivci ve vesmíru aneb Na stopě temné hmotě
Diskuzní fórum (povinná reklama)
O existenci tajemné substance známé jako temná hmota už dnes téměř nikdo z vědeců nepochybuje. Temné hmotě jsme na stopě už od první poloviny dvacátého století, kdy bylo pomocí ní vysvětleno chování kup galaxií. Od té doby naše znalosti o evoluci vesmíru značně pokročily a dneska už víme, že hmota ve vesmíru není rozložena rovnoměrně. To všechno ale víme z pozorování zářících objektů. Co na to temná hmota?
UŽ JSME PSALI: Chování temné hmoty opět zmátlo astronomy. Vůbec jí nerozumí
Vesmírná koupel
Naše představa o rozložení hmoty – té zářící i temné – ve vesmíru je docela jasná. Vesmír se podle všeho chová asi jako pěna v koupeli. Existují v něm bubliny, kde je ‘prázdno’ ale i místa s vyšší hustotou, stěny bublin nebo vesmírná kostra, kde se nachází galaxie, prach, plyn a samozřejmě i temná hmota. Takovou představu nám ostatně potvrzujou i pozorování galaxií, která byla pořízena kupříkladu v rámci projektu Sloan Digital Sky Survey (SDSS; Sloanova digitální prohlídka oblohy). Jedna věc je ale pozorování viditelné hmoty, a druhá je pozorování neviditelného.
Vyobrazení rozložení galaxií pozorovaných SDSS. Je patrné, že galaxie nevyplňují celý prostor a tvoří velkoškálovou strukturu. Zdroj SDSS.
Stejně jako se bubliny v koupeli setkávají a dotýkají na některých místech, setkávají se i bubliny vesmírného materiálu. Tam, kde se bubliny setkají, se nachází kupa galaxií ponořená do horkého plynu, který umíme pozorovat v rentgenové části spektra.
| Cestování v čase: sci – fi, nebo realita? |
Problém je ve stěnách vesmírných bublin. V nich se kupy galaxií a ani jiné zářící objekty nevyskytují, měla by je tvořit právě temná hmota, kterou je nesmírný problém pozorovat. V podstatě nejpřímějším a nejspolehlivějším způsobem její detekce se ukazuje slabé gravitační čočkování.
Gravitační čočky
Gravitační čočkování může být takové, že silně ohýbá a deformuje světlo z objektu v pozadí, který je zastínen hmotným objektem v popředí. Takto funguje silné gravitační čočkování. Pro detekci filamentů (vláken) vesmírné sítě je mnohem důležitější slabé gravitační čočkování, které neumožňuje rozlišit jeden zdroj v pozadí, ale přesto ze statistických odhadů dokáže odhadnout rozložení objektů v pozadí a hmotnost čočky. Jako objekty v pozadí v tomto případě posloužily galaxie náležící kupě galaxií, která je od nás vzdálenější, která poskytla statisticky dostatečně velký vzorek několik tisíc galaxií pro studium čočkovacího efektu.
UŽ JSME PSALI: Temná hmota není vidět. Prozradí ji jen čočkování
Více se múžete dočíst v celém článku Kostlivci ve vesmíru aneb Na stopě temné hmotě. Nezabudněte si také pročíst ostatní články ze sekce Věda a poznání.