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

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

Astronomové objevili hvězdu, která se neuvěřitelnou rychlostí pohybuje Mléčnou dráhou

5. 8. 2019 (novější než zobrazený článek)

Astronomové objevili novou hvězdu S5-HVS1, která se neuvěřitelnou rychlostí pohybuje Mléčnou dráhou. Jde o nejrychlejší známou hvězdu hlavní posloupnosti (tedy stále v ní ještě probíhá termojaderná reakce). Podle vědců byla hvězda urychlena na svou současnou rychlost interakcí se supermasivní černou dírou Sagittarius A* ve středu naší galaxie. Aktuálně je známo jen asi 20 hyperrychlých hvězd v naší galaxii.

celý článek

Teleskop TESS objevil potenciálně obyvatelnou exoplanetu ve vzdálenosti 30 světelných let

2. 8. 2019 (novější než zobrazený článek)

Teleskop TESS objevil potenciálně obyvatelnou exoplanetu ve vzdálenosti 30 světelných letVesmírnému teleskopu TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) se podařilo objevit potenciálně obyvatelnou planetu u hvězdy Gliese 357 ve vzdálenosti zhruba 31 světelných let. Jedná se o třetí známou planetu u tohoto malého červeného trpaslíka a první, která se nachází v jeho obyvatelné zóně. Zároveň se jedná o nejbližší známou exoplanetu typu superzemě s možností kapalné vody na povrchu.

celý článek

Rychle rotující dvojhvězda je kandidátem na pozorování hvězdných gravitačních vln

31. 7. 2019 (novější než zobrazený článek)

Rychle rotující dvojhvězda je kandidátem na pozorování hvězdných gravitačních vlnAstronomové objevili novou dvojhvězdu, která se skládá ze dvou bílých trpaslíků, které kolem sebe rotují rychleji než jiné doposud objevené hvězdy. Podle vědců by mohlo jít o vhodného kandidáta pro pozorování gravitačních vln novými instrumenty, které budou v příštích letech uvedeny do provozu. Doposud byly detekovány gravitační vlny pocházející pouze z kolizí černých děr a neutronových hvězd.

celý článek

Hubblova konstanta změřená novou metodou vnáší další nesoulad do problematiky rozpínání vesmíru

17. 7. 2019 (novější než zobrazený článek)

Hubblova konstanta změřená novou metodou vnáší další nesoulad do problematiky rozpínání vesmíruVesmír se rozpíná, a to stále rychleji - to víme už dlouho. Doposud však není zřejmé, s jakou rychlostí. Různá měření tzv. hubblovy konstanty, která rozpínání vesmíru znázorňuje číselně, totiž podávají různé výsledky: nejčastěji mezi 67 a 74 km/s/Mpc (tedy prostor mezi dvěma objekty, které jsou od sebe vzdáleny jeden megaparsek (přes 3 miliony světelných let), se za jednu sekundu natáhne o zhruba 70 kilometrů). Nová studie nyní přináší další dílek do skládačky: 70 km/s/Mpc podle červených obrů.

celý článek

Nové snímky z teleskopu Hubble ukazují hvězdu Eta Carinae směřující k velké explozi

7. 7. 2019 (novější než zobrazený článek)

Nové snímky z teleskopu Hubble ukazují hvězdu Eta Carinae směřující k velké exploziHvězda Eta Carinae se nachází ve vzdálenosti 7,5 tisíce světelných let a v 19 století byla po krátkou dobu jednou z nejjasnějších hvězd na naší obloze. Hvězda tehdy prošla Velkou erupcí, při které se její svítivost na několik let výrazně navýšila. Detailní snímky z dnešní doby ukazují, jak hvězda vyvrhuje množství materiálu do svého okolí a postupně míří k supernově, která bude jasně viditelná i ze Země. Na nových snímcích z teleskopu Hubble nyní vědci také pozorují materiál, který tam doposud pozorován nebyl.

celý článek