- Asijští experti se pustili do lovení temné hmoty
- Hlásí první slibné výsledky, ale výzkum zdaleka není u konce
Japonští vědci pozorovali temnou hmotu kolem galaxií, které existovaly před 12 miliardami let. Jedná se zatím o nejranější pozorování této nepolapitelné složky našeho světa, která tvoří většinu hmoty vesmíru.
Nepřehlédněte: Umělá inteligence Googlu je rasistická a plná předsudků, tvrdí vyhozený zaměstnanec. Etický kodex ve firmě prý kulhá na obě nohy
Vědci se snaží detekovat temnou hmotu
Podle zjištění expertů z Nagojské univerzity je temná hmota v raném vesmíru možná méně „hrudkovitá“, než předpovídalo mnoho současných kosmologických modelů. Pokud další výzkum výsledky potvrdí, mohlo by to změnit chápání odborníků o tom, jak se galaxie vyvíjejí, a naznačit, že základní pravidla, jimiž se vesmír řídí, mohla být odlišná, když byl starý pouze 1,7 miliardy let.
Klíčem k mapování temné hmoty ve velmi raném vesmíru je kosmické mikrovlnné pozadí (CMB). „Podívat se na temnou hmotu kolem vzdálených galaxií? Byl to šílený nápad. Nikdo si neuvědomil, že bychom to vážně mohli udělat,“ uvedl v prohlášení profesor Masami Ouchi.
Protože světlu trvá cesta ze vzdálených objektů na Zemi dlouhou dobu, astronomové vidí galaxie tak, jak existovaly, když je pozorované světlo opustilo. Čím je galaxie od Země vzdálenější, tím déle k nám světlo cestuje, a tím dále zpět v čase je vidíme. Takže nejvzdálenější galaxie vidíme tak, jak vypadaly před miliardami let. Pozorování temné hmoty je složitý proces. Neinteraguje totiž s hmotou a světlem jako běžná hmota složená z protonů a neutronů, která vyplňuje hvězdy a planety.
Dark matter from 12 billion years ago detected for the 1st time https://t.co/olZA7OULGh pic.twitter.com/h7Eh9T8OlT
— SPACE.com (@SPACEdotcom) August 2, 2022
Detekce „rané“ temné hmoty
Aby astronomové mohli temnou hmotu pozorovat, spoléhají obvykle na její interakci s gravitací. Podle Einsteinovy teorie relativity způsobují objekty obrovské hmotnosti zakřivení časoprostoru. „Obvyklou analogií je pružná gumová fólie držící koule o rostoucí hmotnosti. Čím větší je hmotnost, tím větší „promáčknutí“ ve fólii způsobí. Stejně tak čím větší je vesmírný objekt, tím extrémnější je deformace časoprostoru,“ píše The Space.
Nepřehlédněte: Rekordní úlovek: Webbův teleskop vyfotil dosud nejvzdáleněji zaznamenanou hvězdu, Earendel se narodila na úsvitu vesmíru
Vzhledem k tomu, že nejstarší a nejvzdálenější galaxie září velmi slabě, potřebují vědci pro jejich pozorování mnoho zdrojů s velkou gravitační silou. Reliktní záření – Cosmic Microwave Background však poskytuje starší zdroj světla než jakákoliv galaxie. CMB vzniklo, když se vesmír ochladil natolik, že umožnil vznik atomů, čímž se snížil počet volných elektronů rozptylujících fotony v okamžiku, který kosmologové nazývají „poslední rozptyl“. Snížení počtu volných elektronů umožnilo fotonům volně se pohybovat, což znamená, že vesmír náhle přestal být neprůhledný a stal se pro světlo průhledný.
„Většina výzkumníků používá zdrojové galaxie k měření distribuce temné hmoty od současnosti do doby před 8 miliardami let,“ uvedl Yuichi Harikane. „My jsme se však podívali dále do minulosti, protože jsme použili k měření temné hmoty CMB.“ „Před 12 miliardami let byly věci jiné. Začínají se tvořit první kupy galaxií.“
Nepřehlédněte: Google předává policii videozáznamy přímo z domova uživatelů, aniž by o tom věděli. Činí tak v dobré víře
Je temná hmota hrudkovitá?
Jedním z nejvýznamnějších zjištění japonského týmu je teorie, že temná hmota v raném vesmíru je méně hrudkovitá, než by podle mnoha současných modelů měla být.
Například široce přijímaný model Lambda-CDM naznačuje, respektive drobné fluktuace zjištěné v CMB vedou vědce k podezření, že gravitace vytvořila hustě nahromaděné kapsy hmoty. „Náš nález je stále nejistý,“ připustil Harikane. „Pokud je to však pravda, naznačovalo by to, že celý model je chybný, když jdete dále v čase.“
Japonský tým už oznámil, že bude pokračovat ve shromažďování dat, aby posoudil, zda model Lambda-CDM odpovídá pozorování temné hmoty v raném vesmíru, nebo zda je třeba revidovat předpoklady tohoto modelu.
Data použitá týmem pocházejí z kamery Subaru Hyper Suprime-Cam Survey (HSC). Vědci však dosud analyzovali pouze třetinu informací, což znamená, že po jejich zpracování bude o temné hmotě k dispozici více informací.
Zdroj náhledové fotografie: Bryan Goff / Unsplash, zdroj: Space