Simulace ukazuje, že temná hmota a nejstarší hvězdy ve vesmíru mají společné charakteristiky

5. 2. 2018
Temná hmota Hvězdy Gaia

Rychlost temné hmoty by mohla pomoci odpovědět na otázky o tomto zatím tajemném fenoménu, který vznikl, aby vysvětlil rotaci galaxií pozorovanou ve vesmíru. Přímá detekce na Zemi zatím nepřinesla žádná konkrétní pozorování, a tak astronomové obrátili svou pozornost ke hvězdám. S pomocí počítačové simulace zkoušeli, které hvězdy se svým pohybem dají srovnat s temnou hmotou. Výsledek napovídá, že nejstarší hvězdy ve vesmíru jsou hledaným tachometrem.

Temná hmota

Temná hmota - je ve vesmíru rozložena ve struktuře vláken a shluků. V místech její větší koncentrace dochází i ke shlukování běžné hmoty, na těchto místech pak může dojít ke vzniku galaxie. Obrázek je kompozicí několika fotografií vesmírného teleskopu Herschel, na kterém je zobrazen vesmír starý zhruba 3 miliardy let.



Temná hmota

Temná hmota je koncept, který vysvětluje příliš rychlou rotaci galaxií. Temnou hmotu není možné pozorovat pomocí elektromagnetického záření ale pouze podle jejího gravitačního vlivu na své okolí. Podle vědců tvoří temná hmota 23 % hmoty ve vesmíru, temná energie, zodpovědná za příliš rychlé rozpínání vesmíru tvoří 73 % a zbylá 4 % patří běžné baryonové hmotě, kterou lze pozorovat běžnými teleskopy.

Existence temné hmoty byla poprvé uvažována ve 30. letech minulého století, když astronomové Oort a Zwicky zjistili, že galaxie rotují příliš rychle na to, kolik hmoty v nich vidí. Kromě běžné hmoty má zvyšovat jejich celkovou gravitaci ještě hmota temná, nepozorovatelná prostřednictvím elektromagnetického záření.
Temnou hmotu se daří pozorovat pouze na chování celých galaxií. Konkrétně jejich rotace je příliš rychlá na to, aby mohla být vysvětlena existencí běžné hmoty uvnitř galaxie. Z těchto pozorování vznikají různé indicie o rozložené temné hmoty ve vesmíru. S pomocí simulace Eris, se pokoušeli vědci Jonah Herzog-Arbeitman, Mariangela Lisanti, Piero Madau a Lina Necib zjistit, zda některé ze známých druhů hvězd nebudou mít podobné chování jako temná hmota.

Nejblíže se chování temné hmoty přibližují hvězdy s velmi nízkou metalicitou, tedy obsahem těžších prvků, které vznikají v supernovách. Pomocí obsahu těžších prvků ve hvězdách určují fyzikové jejich stáří, respektive epochu vývoje vesmíru, ve které vznikly. Hvězdy s nízkou metalicitou podle této teorie vznikly v raném vesmíru, kdy supernovy ještě nestihly vytvořit velké množství těžkých prvků.

Výsledky dávají vědcům smysl, lze očekávat že nejstarší hvězdy i temná hmota vznikly velmi dávno a v podobných podmínkách, mají tedy určité charakteristiky, které jsou si podobné. Jde však zatím pouze o simulaci, která nebyla potvrzena v reálném světe, k tomu je potřeba větší množství dat, které zatím není k dispozici. Pomoci by mohla mise GAIA Evropské vesmírné agentury, která mapuje vesmír v zatím bezprecedentním měřítku.
Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Temná hmota

Detektor temné hmoty pozoroval vzácnou subatomární reakci neutrin

25. 4. 2019 (novější než zobrazený článek)

Zařízení XENON1T navržené speciálně pro detekci temné hmoty pozoruje něco, na co nebylo zrovna postavené: vzácnou reakci dvojitého elektronového záchytu a emisi dvou neutrin. Neutrina by mohla být po fotonech druhým nejčastějším prvkem ve vesmíru, nicméně příliš nereagují s běžnou hmotou a jsou tak téměř nepozorovatelná. Pozorovaná reakce a nový výzkum by nám o nich mohly říct mnoho nového.

celý článek

Vědci našli závislost mezi zářivostí kvazarů a temnou hmotou

20. 4. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědci našli závislost mezi zářivostí kvazarů a temnou hmotouVědci v datech z evropského vesmírného teleskopu Planck našli vazbu mezi zářivostí kvazarů a hmotností oblaků temné hmoty, ve kterých se sledované kvazary nachází. Kvazary jsou supermasivní černé díry v jádrech vzdálených galaxií, které astronomové pozorují zrovna když konzumují materiál ze svého okolí. Ke svému výzkumu vědci využili data z mise Planck, která zkoumala reliktní záření po velkém třesku. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Astrophysical Journal.

celý článek

Supermasivní černé díry rostou na úkor zrodu nových hvězd, konzumují totiž stejný materiál

30. 1. 2019 (novější než zobrazený článek)

Supermasivní černé díry rostou na úkor zrodu nových hvězd, konzumují totiž stejný materiálUž dlouhou dobu se vědci snaží přijít na to, proč se už v počátcích vesmíru začaly objevovat supermasivní černé díry. Jde o extrémně masivní objekty, které dřímají v jádrech galaxií a svou obrovskou gravitační silou dokáží ovlivňovat dění na stovky tisíc světelných let daleko. Astronomové pozorují supermasivní černé díry už v počátcích vesmíru a často v galaxiích, které nerodí příliš mnoho nových hvězd.

celý článek

Astronomové našli galaxie s velmi nízkým obsahem temné hmoty, rotují příliš pomalu

29. 1. 2019 (novější než zobrazený článek)

Astronomové našli galaxie s velmi nízkým obsahem temné hmoty, rotují příliš pomaluTemnou hmotu nelze pozorovat přímo, astronomové však mohou zkoumat její gravitační vliv na okolí. Podařilo se jim tak objevit dvě galaxie, u kterých se zdá, že temnou hmotu téměř neobsahují. Obě tyto galaxie mají jedno společné, jejich hvězdy obíhají centrum svých galaxií relativně pomalu a také podobnou rychlostí, což podle vědců poukazuje na malý prostor pro jinou hmotu než tu viditelnou.

celý článek

Temná hmota byla přítomna už v dávných galaxiích a mohla ovlivnit jejich vznik

16. 12. 2018 (novější než zobrazený článek)

Temná hmota byla přítomna už v dávných galaxiích a mohla ovlivnit jejich vznikAstronomům se podařilo objevit galaxii vzdálenou 9 miliard světelných let s velkým množstvím temné hmoty. Potvrzují tak teorii, že temná hmota v galaxiích existovala už před zhruba 10 miliardami let v obdobném množství jako dnes. To popíraly některé dosavadní teorie, které uváděly, že v tomto období galaxie nemusely obsahovat takové množství temné hmoty jako ty dnešní. Nový objev tak vstupuje do diskuze o tom, jak se galaxie před miliardami let formovaly a zda při jejich vzniku hrála temná hmota významnou roli.

celý článek

Přes 20 tisíc kulových hvězdokup v galaktické kupě Coma pomůže astronomům zmapovat temnou hmotu

2. 12. 2018 (novější než zobrazený článek)

Přes 20 tisíc kulových hvězdokup v galaktické kupě Coma pomůže astronomům zmapovat temnou hmotuAstronomové použili vesmírný teleskop Hubble pro zmapování tisíců kulových hvězdokup ve skupině galaxií zvané Coma. S pomocí podrobné mapy těchto subgalaktických útvarů budou moci určit rozložení běžné hmoty a také temné hmoty v této oblasti. Výsledky výzkumu, který použil data z mnoha pozorování teleskopu, byly publikovány začátkem listopadu v magazínu The Astrophysical Journal.

celý článek

Mléčnou dráhu obíhá doposud neznámá velká, temná galaxie, astronomové takovou ještě neviděli

14. 11. 2018 (novější než zobrazený článek)

Mléčnou dráhu obíhá doposud neznámá velká, temná galaxie, astronomové takovou ještě neviděliAstronomům se podařilo s pomocí dat z evropské mise Gaia identifikovat doposud neznámou galaxii, která obíhá Mléčnou dráhu. Patří tak k několika desítkám menších galaktických objektů, které jsou gravitačně svázané s naší domovskou galaxií a obíhají ji podobně jako planety hvězdu. Nově objevená galaxie Antlia 2 se nachází z pohledu od Slunce za galaktickým jádrem a má extrémně nízkou hustotu, zároveň je však jedna z největších galaxií, které Mléčnou dráhu obíhají.

celý článek