Rychlost rozpínání vesmíru vychází různými metodami jinak, poslední měření potvrzují nesoulad

26. 02. 2018
Temná energie Planck Raný vesmír Hubble

Astronomové použili vesmírný teleskop Hubble, aby zatím nejpřesněji změřili rozpínání vesmíru. Použili k tomu pozorování speciálních typů hvězd, které září stejným způsobem v celém vesmíru, a lze tak jednoduše určit jejich vzdálenost. Výsledky jejich měření ale ukazují, že se vesmír rozpíná rychleji než vědci odhadovali zkoumáním zbytků záření po velkém třesku. Tzv. Hubblova konstanta, která rozpínání vesmíru popisuje, tak možná bude muset být revidována.

Cosmic microwave background

Cosmic microwave background - Reliktní záření po velkém třesku jak jej zachytila vesmírná observatoř Planck.



Problém vzniká při porovnání výsledků různých metod pro výpočet rychlosti s jakou se vesmír rozpíná. První hodnota pochází z měření evropské sondy Planck, která v letech 2009-2013 pozorovala vesmírné mikrovlnné záření z raného vesmíru. Tato měření určila Hubblovu konstantu na 67 kilometrů za sekundu na megaparsek - tedy, že se od nás vesmír vzdaluje každý další megaparsek (3,3 milionů světelných let) o 67 kilometrů za sekundu rychleji. Podobně byla zaměřena také americká sonda WMAP, která stanovila hodnotu konstanty na 68-70 km/s na megaparsek.

Druhé měření pochází z cepheid, speciálního druhu proměnných hvězd, jejichž zářivost je úzce svázána s periodou, kterou pulzují, lze u nich tedy celkem přesně určit, jak daleko se nachází. Světlo, které pochází z objektu, který se od nás vzdaluje, má protaženou vlnovou délku a je tak zachyceno v červenější barvě (červený posun), a právě podle barvy mohou vědci odhadnout rychlost tohoto objektu. Nová měření pomocí cepheid a supernov však dávají Hubblově konstantě rozdílnou hodnotu 73 kilometrů za sekundu na megaparsek. 

Možná vysvětlení
Nová data jsou podle astronomů velmi přesná a tento rozdíl nelze vysvětlit odchylkou v měření. Dosavadní přístupy byly ověřeny několikrát a z mnoha úhlů pohledu, ani jeden z nich tak nelze považovat za chybný. Naopak, je třeba počítat s tím, že rozdílná měření mohou být projevem podstaty chování vesmíru. Vědci se už několik let pokouší rozdíl ve výsledcích různých měření vysvětlit, jednou z možností je, že rozpínání vesmíru prostě není konstantní a v čase a místě se mění. Znamenalo by to, že temná energie, která měla zrychlující se rozpínání vesmíru vysvětlovat, působí na jednotlivé vzdalující se galaxie více než se doposud uvažovalo. Další z možných vysvětlení pracuje s existencí doposud neznámé subatomární částice, která by cestovala rychlostí velmi blízkou rychlosti světla. Tato částice by mohla být podobná neutrinu a bývá označována jako sterilní neutrino. Vědci pracují s ještě jednou možností, a tou je silnější interakce temné hmoty se svým okolím. Všechna tato vysvětlení by vyžadovala změnu složení raného vesmíru oproti tomu, co je dnes běžně přijímáno. To by změnilo výpočet rozpínání vesmíru založeného na pozorování mikrovlnného záření.
Historie objevování rozpínání vesmíru
1929 - Edwin Hubble potvrdil, že se vesmír rozpíná. Konstantu rozpínání tehdy určil na 500 km/s na megaparsek, takto vysoká byla kvůli různým nepřesnostem při měření. 1950´s - Zpřesnění hubblovy konstanty na hodnotu kolem 70 km/s na megaparsek. 1990´s - Potvrzení zrychlující se expanze vesmíru, temná energie se stává nejpřijímanějším vysvětlením tohoto zrychlování. 2001-2010 - Pozorování sondy WMAP umísťují konstantu do hodnot 68-70 km/s na megaparsek. 2009-2013 - Pozorování sondy Planck definují rozpínání vesmíru mezi 67 a 68 km/s na megaparsek. 2016 - Měření vzdalování supernov typu Ia ukazuje na hodnotu 72-75 km/s na megaparsek 2017 - Na prvních několika detekovaných gravitačních vlnách bylo ověřeno, že lze rozpínání vesmíru odvodit také tímto způsobem, hodnoty jsou však zatím velmi nepřesné (62-82 km/s na megaparsek) a vyžadují více detekcí gravitačních vln. 2018 - Hodnoty odvozené z pozorování cepheid potvrzují nesouvislost mezi měřeními mikrovlnného záření a pozorování hvězd a supernov.
Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte nás na sociálních sítích.

Další zprávy z kategorie Temná energie

Gravitační vlny z kolize neutronových hvězd naznačují, že gravitace neuniká do jiné dimenze

17. 09. 2018 (novější než zobrazený článek)

Detekce gravitačních vln způsobených kolizí neutronových hvězd v roce 2017 umožnila vědcům zkoumání vesmíru dvěma rozdílnými pohledy: gravitačními vlnami a elektromagnetickým zářením. To umožňuje ověření různých teorií založených na dosavadním pozorování vesmíru prostřednictvím elektromagnetických vln. Podle nové studie takto vědci dokázali vyvrátit jednu z teorií, která se snažila vysvětlit existenci temné energie pomocí gravitace unikající do jiné dimenze.

celý článek

Teleskopy Hubble a Gaia společně upřesňují hubblovu konstantu popisující rozpínání vesmíru

18. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

Teleskopy Hubble a Gaia společně upřesňují hubblovu konstantu popisující rozpínání vesmíruVesmírné teleskopy Hubble a Gaia přispěly k novému výpočtu hubblovy konstanty, která určuje míru rozpínání vesmíru. Mělo by jít o doposud nejpřesnější hodnotu, je však v rozporu s předchozími měřeními jinými metodami. Nově vypočítaná hodnota je 73,5 km/s na megaparsek, která říká, že každých 3,26 milionů světelných let se rozpínání vesmíru zrychluje o 73,5 kilometrů za sekundu. Pomocí hubblovy konstanty je mimo jiné určováno stáří vesmíru, které je dnes odhadováno na 13,8 miliard let.

celý článek

Nový pohled na zbytkovou radiaci po velkém třesku, vesmír je o pár milionů let starší a rozpíná se pomaleji

22. 03. 2013

Nový pohled na zbytkovou radiaci po velkém třesku, vesmír je o pár milionů let starší a rozpíná se pomalejiEvropská vesmírná agentura zveřejnila mapu vesmíru, která byla poskládána z pozorování vesmírného teleskopu Planck. Jde o mapu, na které je zobrazeno tzv. reliktní záření, tedy zbytkovou radiaci, která vznikla krátce po velkém třesku a do dnešního dne představuje jednu z možností jak zkoumat počátky vesmíru. Nová mapa obsahuje více detailů než ty předchozí a obsahuje některé prvky, které vědci doposud neumí vysvětlit. Zpřesnění měření má také za následek korekci v předpokládaném stáří vesmíru a jeho složení.

celý článek

Astronomové zpřesnili měření rozpínání vesmíru, je o něco rychlejší

05. 10. 2012

Astronomové zpřesnili měření rozpínání vesmíru, je o něco rychlejšíVědci z NASA využili pozorování infračerveného vesmírného teleskopu Spitzer, aby zpřesnili měření rozpínání vesmíru. Nové měření poukazuje na rychlejší rozpínání vesmíru, než bylo doposud vypočítáváno z pozorování jiných zařízení. Nový odhad rychlosti rozpínání vesmíru, neboli hodnota hubblovy konstanty je 74,3 kilometrů za sekundu na jeden megaparsek.

celý článek

Astronomové dali veřejnosti k používání nejrozsáhlejší 3D mapu vesmíru, proleťte se vlákny galaxií

11. 08. 2012

Astronomové dali veřejnosti k používání nejrozsáhlejší 3D mapu vesmíru, proleťte se vlákny galaxií Američtí astronomové představili světu zatím nejrozsáhlejší 3D mapu vesmíru, kterou vytvořili z astronomických pozorování v rámci programu Sloan Digital Sky Survey (SSDS). Tento průzkum vesmíru probíhá už od roku 2000 a postupně zveřejňuje stále přesnější a detailnější mapu galaxií, černých děr a dalších masivních objektů ve vzdálenosti až do 12 miliard světelných let.

celý článek

Seznamte se s evropskou vesmírnou misí Euclid, která se zaměří na temnou energii

26. 06. 2012

Seznamte se s evropskou vesmírnou misí Euclid, která se zaměří na temnou energiiEvropská vesmírná agentura v říjnu vybrala dvě vesmírné mise k realizaci v rámci svého programu Cosmic Vision 2015-25, Solar Orbiter a Euclid. Zatímco první ze jmenovaných se zaměří na naši mateřskou hvězdu, teleskop Euclid obrátí své senzory do hlubin vesmíru, kde bude hledat projevy temné energie. ESA teď schválila design této mise a dala povolení k přechodu do výrobní fáze.

celý článek

Nový průzkum hvězd v sousedních galaxiích potvrzuje gravitační sílu podle Einsteinových teorií

13. 05. 2012

Nový průzkum hvězd v sousedních galaxiích potvrzuje gravitační sílu podle Einsteinových teoriíAstrofyzik Bhuvnesh Jain z University of Pennsylvania spolu se svým týmem zanalyzovali novým způsobem data o speciální třídě hvězd v sousedních galaxiích. Výsledky jejich výzkumu jsou v souladu s Einsteinovou teorií relativity a existenci temné energie, která stále rychleji rozpíná vesmír.

celý článek