Jak rychle se rozpíná vesmír? Vědci přišli s novým přístupem pro měření hubblovy konstanty

24. 1. 2019

Vesmír není statický, neustále se rozpíná, a to stále se zrychlujícím tempem. Zatím však není zcela zřejmé, jak rychlé toto rozpínání vesmíru je. Vědci přišli hned s několika způsoby jak to změřit, vždy jim ale vyjde trošku jiná hodnota. Nově nyní vědci z University of California, Los Angeles přišli s měřením pomocí studia světla ze vzdálených galaxií deformovaného na cestě k nám gravitací jiné galaxie.

Rozpínání vesmíru

Rozpínání vesmíru Graf znázorňující rozpínání vesmíru na různé vzdálenosti. Čím dál se objekt od Země nachází, tím rychlejší je také jeho vzdalování způsobené rozpínáním vesmíru.



Rychlost rozpínání vesmíru určuje tzv. hubblova konstanta, která udává jakou rychlostí se od sebe vzdalují objekty v určité vzdálenosti. Doposud byla hodnota této konstanty odhadována například zkoumáním světla ze vzdálených supernov, studiem reliktního záření po velkém třesku nebo také nové pomocí gravitačních vln. Její hodnota se nejčastěji nachází mezi 67 a 75 km/s na jeden megaparsek. Hodnota vypočítaná novou metodou do toho rozmezí zapadá také.

Nově vědci využili fenoménu gravitační čočky, kdy gravitace galaxie ohýbá světlo, které přichází z objektu za ní. Konkrétně se zaměřili na kvazary, jejichž světlo je gravitační čočkou rozděleno na více obrazů. Zkoumali chování těchto obrazů v závislosti na rozdílné dráze, kterou muselo světlo každého obrazu urazit.

Kvazary jsou aktivní supermasivní černé díry v jádrech vzdálených galaxií. Jejich světlo neustále mění svou zářivost a díky tomu se zdá,jako by blikaly. Pokud dojde k rozdělení světla a vytvoření několika obrazů, neblikají zároveň, ale s drobnou odchylkou. A právě tato odchylka může vědcům prozradit více o tom, jakou dráhu muselo světlo urazit a jak se vesmír rozpíná. Nově vypočítaná hodnota je 72,5 km/s na jeden megaparsek.

Vědci publikovali výsledky své studie ve vědeckém magazínu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nadále budou svůj výpočet zpřesňovat hledáním dalších vhodných kandidátů pro pozorování.

Rozpínání vesmíru

Rozpínání vesmíru se měří prostřednictvím hubblovy konstanty H0 (Hubblův-Lemaîterův zákon), která udává o kolik kilometrů se za sekundu rozšíří prostor jednoho megaparseku (3,26 milionů světelných let). Způsobů k vypočítání této hodnoty je několik, v blízkém vesmíru například astronomové pozorují konkrétní hvězdy (cefeidy) nebo supernovy, u kterých pomocí rudého posuvu pozorují, jak rychle se od nás vzdalují. Ve vzdáleném vesmíru zkoumají reliktní záření (CMB). Novým způsobem je potom zkoumání rozpínání vesmíru pomocí gravitačních vln.

Rok Metoda Výsledek
km/s/Mpc
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. 500
1950´s Zpřesnění hubblovy konstanty. 70
1990´s Potvrzení zrychlující se expanze vesmíru, temná energie se stává nejpřijímanějším vysvětlením tohoto zrychlování.
2001-2010 Americká vesmírná sonda WMAP změřila hubblovu konstantu pozorováním reliktního záření po velkém třesku. 68-70
2009-2013 Evropská vesmírná sonda Planck naměřila ještě nižší hodnoty hubblovy konstanty podobnou metodou jako WMAP. 67-68
2016 Měření rychlosti vzdalování supernov typu Ia od Země. 72-75
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. 62-82
2018 Hodnoty odvozené z pozorování cefeid potvrzují nesouvislost mezi měřeními mikrovlnného záření a pozorování hvězd a supernov.
2019 Pozorování světla vzdálených kvazarů, jejichž světlo bylo rozděleno gravitační čočkou. 72,5
2019 Zpřesnění měření pomocí pozorování cepheid Hubblovým teleskopem. 74,03
2019 Na základě detekovaných gravitačních vln z kolize neutronových hvězd a následného elektromagnetického záření přišli vědci s novou hodnotou hubblovy konstanty. 70.3
2019 Měření pomocí pozorování červených obrů Hubblovým teleskopem. 69.8
2019 Gama záření a rozptýlené extragalaktické světelné pozadí 67,4
2020 Porovnání gravitačních vln a elektromagnetického záření z kolizí neutronových hvězd 66,2
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Další zprávy z kategorie Vesmír

Objev nejvzdálenějšího kvazaru: má obří supermasivní černou díru s větry dosahujícími až 20 % rychlosti světla

19. 1. 2021 (novější než zobrazený článek)

Astronomové objevili nový kvazar s rudým posuvem 7,6 - to značí, že se jedná o nejvzdálenější (a nejstarší) takový známý objekt. V jádru tohoto kvazaru navíc dřímá obří supermasivní černá díra, takto velkou vědci v takto raném vesmíru nepředpokládali.

celý článek

Observatoř velikosti celé galaxie ukazuje astronomům náznaky gravitačních vln vzniklých při velkém třesku

13. 1. 2021 (novější než zobrazený článek)

Prostřednictvím sítě International Pulsar Timing Array (IPTA) vědci z celého světa pátrají po gravitačních vlnách, které jsou ozvěnou velkého třesku. Podle teorie by takové gravitační vlny měly vytvářet šum na pozadí, který prostupuje celým vesmírem.

celý článek

Stáří vesmíru vypočítané z dat z teleskopu ACT vychází stejně jako z dat ze sondy Planck

7. 1. 2021 (novější než zobrazený článek)

Astronomové pomocí teleskopu v ACT (Atacama Cosmology Telescope) v poušti Atacama prozkoumali nejstarší pozorovatelné světlo ve vesmíru - reliktní záření. Z nových dat určili stáří vesmíru, které jim vyšlo na 13,77 miliard let. Tato hodnota je v souladu s výpočtem založeným na datech z vesmírné sondy Planck, která zkoumala stejné světlo z oběžné dráhy.

celý článek

Nejdelší mezigalaktické vlákno se táhne 50 milionů světelných let

27. 12. 2020 (novější než zobrazený článek)

V prostoru mezi galaxiemi se mohou nacházet vlákna tvořená plyny, která se táhnou miliony světelných let. Vědcům z University of Bonn se nyní podařilo objevit zatím nejdelší z těchto vláken - má nejméně 50 milionů světelných let na délku (Mléčná dráha má kolem 100 tisíc světelných let v průměru). Výsledky nového výzkumu byly publikovány v magazínu Astronomy and Astrophysics.

celý článek

Nová metoda měří rozpínání vesmíru pomocí gama záření z hlubokého vesmíru

11. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědci z Clemson University přišli s novou metodou měření rozpínání vesmíru: porovnali útlum gama záření způsobený rozptýleným extragalaktickým světelným pozadím. Výsledkem je hodnota hubblovy konstanty 67,4 km/s/MPc, což je srovnatelné s hodnotami získanými pozorováním reliktního záření po velkém třesku. Přesná hodnota hubblovy konstanty zatím není známá, různými metodami totiž vychází jinak a vědci si tento nesoulad zatím nedokáží vysvětlit.

celý článek

Astronomům se poprvé podařilo zmapovat výskyt vodíku ve vesmíru pomocí detekce fluorovodíku

9. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Molekulární vodík tvoří 99 % chladných plynů v galaxiích. Znalost jeho polohy vědcům ukazuje regiony, kde se rodí největší množství hvězd, případně, kde je tento potenciál nejvyšší. Jenže chladný vodík není snadné detekovat. Nizozemským astronomům z University of Groningen a Institute for Space Research se nyní podařilo tento problém obejít - vytvořili první mapu rozložení molekul fluorovodíku, podle kterých lze sledovat běžný vodík nepřímo.

celý článek

Mléčná dráha je součástí nově objevené nadkupy galaxií pojmenované Laniakea

5. 9. 2014

Každý už dnes ví, že Země obíhá Slunce, a to je součástí galaxie, které říkáme Mléčná dráha. Kam ale patří naše domovská galaxie? Patří do skupiny asi třicítky galaxií nazvané Místní skupina galaxií (Local Group), která společně putuje mezigalaktickým prostorem díky vzájemné gravitaci. Díky novým měřením nejen pozice ale také pohybu galaxií v našem okolí se vědcům podařilo identifikovat doposud neznámou skupinu galaxií, která se společně s naší Místní skupinou pohybuje stejným směrem. Jméno této nadkupy galaxií je Laniakea.

celý článek