Nová metoda měří rozpínání vesmíru pomocí gama záření z hlubokého vesmíru

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.

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.



Rozpínání vesmíru lze měřit mnoha různými způsoby. Bohužel každá metoda dává vědcům odlišný výsledek. Největší nesoulad lze pozorovat mezi hodnotami získanými z pozorování raného vesmíru a hodnotami vyvozenými z našeho blízkého okolí. Tento rozdíl by mohl být projevem doposud neznámého fenoménu, který má vliv na rozpínání vesmíru. Existence takového fenoménu by však znamenala, že naše současné chápání fungování vesmíru je do velké míry chybné.

Nová metoda

Gama záření je nejenergetičtější forma elektromagnetického záření, které vzniká v extrémních objektech jako jsou černé díry nebo neutronové hvězdy. Rozptýlené extragalaktické světelné pozadí (Extragalactic background light, EBL) je zase světlo skládající se ultrafialového, viditelného a infračervené části elektromagnetického spektra, které vzniká v běžných hvězdách a vyplňuje mezigalaktický prostor. Při interakci gama paprsků a EBL dochází k postupnému snížení jejich rychlosti i intenzity. Množství gama záření, které k nám dorazí je tedy do jisté míry dáno rozložením hmoty po cestě paprsků a také právě rozpínáním vesmíru. Odvození hubblovy konstanty touto metodou je zcela nezávislé na jiných přístupech pomocí reliktního záření nebo porovnávání vzdáleností různých objektů. Podle studie publikované v magazínu The Astrophysical Journal je hodnota hubblovy konstanty odvozená touto metodou 67,4 km/s/MPc. To znamená, že by se vesmír měl rozpínat rychlostí 67,4 kilometrů za sekundu na jeden megaparsek (tedy 3,26 milionů světelných let). Ke svému pozorování vědci využili vesmírného teleskopu Fermi a pozemního Cherenkov Telescope Array. Na studii se podíleli vědci z univerzit ve Španělsku, Dánsku, USA, Islandu a Německu.

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
Líbil se Vám tento článek?
Podpořte tento web sdílením našeho obsahu
Chcete vědět o dalším článku?
Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích


Další zprávy z kategorie
Temná energie
tag icon
Další články z kategorie
Temná energie