Astronomové našli rádiový signál pocházející z prvních hvězd ve vesmíru

4. 3. 2018
Raný vesmír Hvězdy Velký třesk Temná hmota

Týmu astronomů z Arizona State University se podařilo detekovat signál z nejstarších hvězd ve vesmíru, z doby pouhých 180 milionů let po velkém třesku. Signál je zakomponován v mikrovlnném radiačním pozadí, které prostupuje celým vesmírem, a představuje absorpci zbytkové radiace z počátku vesmíru prvními hvězdami. Výsledky výzkumu vědců vedeným Juddem D. Bowmanem byly publikovány v magazínu Nature.

Cosmic microwave background

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



V době před prvními hvězdami byl vesmír temný a chladný, vyplněný převážně neutrálním vodíkem, neexistovaly ani planety, ani galaxie, dokonce neexistovaly ani žádné těžké prvky. Byla však přítomná radiace, pozůstatek po velkém třesku, kterou se v minulém století podařilo detekovat jako vesmírné mikrovlnné pozadí (CMB, cosmic microwave background).

Teprve po několika statisících let od vzniku vesmíru začala gravitace vázat dohromady jednotlivé atomy, které začaly vytvářet hustější oblaka plynů a následně také složitější strukturu budoucího vesmíru. Po zhruba 100 milionech let od velkého třesku začaly v těch nejhustějších oblastech vznikat úplně první hvězdy, alespoň podle teorie.

Už dříve přišli fyzikové s nápadem, že tyto první hvězdy by mohly absorbovat část radiace, která prostupovala tehdejším vesmírem, a zanechat tak nesmazatelný signál v mikrovlnném pozadí. Nalezení tohoto signálu však nebyl vůbec jednoduchý úkol, měl se totiž nacházet přímo uprostřed FM rádiových vln, ukrytý v množství pozemních vysílání, která jsou výrazně silnější.

Aby odfiltrovali nežádoucí rádiové vlny použili vědci vedení Bowmanem malého teleskopu EDGES, který je součástí observatoře CSIRO v západní Austrálii, kterým posbírali veškeré signály z jižní oblohy a které následně digitálně zpracovali. Po vyloučení silných signálů ze Země odstranili další množství zdrojů z celé naší galaxie. Teprve potom se před nimi objevil signál, který hledali. 

Následovalo však dlouhé, dva roky trvající ověřování. S anténou hýbali a rozšířili její velikost, aby ověřili, že jde o uniformní signál pocházející ze všech koutů vesmíru. Výsledek byl vždy stejný, což jejich nález potvrzovalo. Dále pak vědci hledali různá další možná vysvětlení pro detekovaný signál, vše ale nasvědčuje tomu, že skutečně pozorují signál z prvních hvězd ve vesmíru. 



K překvapení vědců výsledná data naznačují, že bylo absorbováno až dvakrát více radiace, než bylo předpovídáno. Vesmír byl také v pozorované době výrazně chladnější, než se předpokládalo - pouhé tři stupně kelvina nad absolutní nulou (-270 °C). Podle astrofyzika Rennana Barkana z Tel Aviv University jsou tyto nesoulady vysvětlitelné interakcí běžné hmoty a temné hmoty.

Mohlo by tak jít o první přímý důkaz existence temné hmoty, o tom ale více v našem dalším článku: První důkaz o existenci temné hmoty pochází z počátků vesmíru, z doby prvních hvězd.

Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Hvězdy

Astronomové našli masivní exoplanetu, která oběhne svou hvězdu za pouhých 18 hodin

12. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

Astronomové našli masivní exoplanetu, která oběhne svou hvězdu za pouhých 18 hodinNová exoplaneta byla odhalena při průzkumu NGTS (Next Generation Transit Survey), který probíhá v Čile z observatoře Paranal. Cílem NGTS je hledání exoplanet o velikosti mezi planetou Neptun a Země u zářivých hvězd. Nejčastěji však astronomové při svojí práci pozorují tzv. horké Jupitery, tedy masivní planety, které se nacházejí velmi blízko svým hvězdám. Nově objevená planeta NGTS-10b je dokonce ze známých horkých Jupiterů svojí hvězdě nejblíž.

celý článek

Dvě mladé hvězdy zrozené z jednoho oblaku plynů vytváří podivuhodnou strukturu vláken

6. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

Dvě mladé hvězdy zrozené z jednoho oblaku plynů vytváří podivuhodnou strukturu vlákenAstronomové získali s pomocí observatoře ALMA detailní snímek mladého binárního hvězdného systému, ve kterém dvě hvězdy konzumují materiál z akrečních disků a přitom kolem sebe vzájemně rotují. Tato pozorování vědcům přibližují vznik binárních systémů, které jsou alespoň v okolí Slunce poměrně časté.

celý článek

Mezihvězdná kometa I2/Borisov mohla přiletět od blízké dvojhvězdy Kruger 60

2. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

Mezihvězdná kometa I2/Borisov mohla přiletět od blízké dvojhvězdy Kruger 60Podle nové studie by mohla nově objevená mezihvězdná kometa I2/Borisov pocházet z blízkého hvězdného systému Kruger 60. Podle simulací polských astronomů se kometa před milionem let nacházela v blízkosti této dvojhvězdy a obě měly vzájemně podobnou rychlost.

celý článek

Astronomové našli jednu z nejmasivnějších známých neutronových hvězd

17. 9. 2019 (novější než zobrazený článek)

Astronomové našli jednu z nejmasivnějších známých neutronových hvězdAstronomům se podařilo najít neutronovou hvězdu, která se svou hustotou blíží limitu, který mohou tyto hvězdy mít, než se zhroutí do černé díry. Hvězda MSP J0740+6620 je rychle rotující pulzar ve vzdálenosti 4 600 světelných let s hmotností kolem 2,17 Sluncí. Ke svému výzkumu vědci z West Virginia University využili teleskop Green Bank a výsledky publikovali v magazínu Nature Astronomy.

celý článek

V atmosféře exoplanety K2-18b ve vzdálenosti 111 světelných let byla detekována vodní pára

11. 9. 2019 (novější než zobrazený článek)

V atmosféře exoplanety K2-18b ve vzdálenosti 111 světelných let byla detekována vodní páraVědcům z Université de Montréal se podařilo pomocí Hubblova teleskopu detekovat vodní páru a možná i oblaka s kapalnou vodou v atmosféře exoplanety K2-18b ve vzdálenosti 111 světelných let. Jde o nejmenší podobné těleso, v jehož atmosféře se podařilo vodu nalézt. Voda byla v atmosférách exoplanet detekována už dříve, jednalo se ale zatím pouze o masivní plynné obry. Tentokrát jde o planetu pouze dvakrát větší než Země, která se navíc nachází v obyvatelné zóně svojí mateřské hvězdy.

celý článek

Neutronová hvězda na krátkou dobu zpomalila svou rotaci a vědci neví proč

13. 8. 2019 (novější než zobrazený článek)

Neutronová hvězda na krátkou dobu zpomalila svou rotaci a vědci neví pročNeutronové hvězdy jsou extrémně husté objekty, které mají hmotnost několika Sluncí a průměr pouhých pár desítek kilometrů. Astronomové jich znají poměrně hodně, zjistit vnitřní strukturu tak hustého, malého a vzdáleného objektu však není vůbec snadné. Pomoci by mohlo pozorování neutronových hvězd, které procházejí fází nazývanou glitch, kdy dochází ke zrychlení jejich rotace. Podle vědců by to mohlo být způsobeno pohybem uvnitř hvězdy. Při zkoumání jedné z hvězd v této fázi však narazili zároveň i na zpomalení rotace, které zatím nedokáží vysvětlit.

celý článek

Nově objevený druh hvězd: jsou malé, velmi zářivé a pulzují

11. 8. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědcům se podařilo identifikovat nový druh hvězd, jde o horké pulzující podtrpaslíky (hot subdwarf pulsators), které jsou menší než Slunce a zároveň výrazně více září. Od ostatních hvězd se liší rychlostí svých pulzů v kombinaci se svou zářivostí. Podle vědců by mohlo jít o vzácné hvězdy, které vznikají za situace kdy červenému obru sebere sousední hvězda materiál ještě před tím, než dojde k fúzi helia. Zabrání tak vzniku bílého trpaslíka.

celý článek