Vědci zkombinovali měření gravitačních vln, které vznikly kolizí neutronových hvězd, s elektromagnetickým zářením z těchto událostí. Výsledkem jejich výzkumu je nový odhad pro rychlost rozpínání vesmíru. Tzv. hubblova konstanta, která rozpínání vesmíru popisuje, jim vyšla 66 km/s/Mpc, což je méně než vychází například z pozorování reliktního záření, u kterého vychází hodnota hubblovy konstanty mezi 67 a 70 km/s/Mpc.
Kolize neutronových hvězd GW170817, rentgenová pozorování Vlevo je snímek z vesmírného teleskopu Chandra ze srpna 2017, který zobrazuje kolizi neutronových hvězd GW170817 v rentgenovém záření. Vpravo je snímek ze stejného teleskopu z prosince 2017, kde je GW170817 zřetelně silnější než byla v srpnu.
Gravitační vlny jsou nerovnosti v časoprostoru způsobené interakcí extrémně hmotných těles jako jsou neutronové hvězdy nebo černé díry. Při srážce těchto objektů dochází k deformaci časoprostoru, která se šíří vesmírem a je detekovatelná extrémně citlivými přístroji na Zemi. Díky tomuto efektu mohou vědci zkoumat vzdálené černé díry i bez detekce elektromagnetické radiace (světlo, rádiové vlny, rentgen,...).
Přesná rychlost rozpínání vesmíru je zatím neznámá. Různými způsoby výpočtu vychází toto číslo vždy jiné. Největší rozdíl se jeví mezi výpočtem z reliktního záření, které pochází z raného vesmíru a podle kterého se vesmír rozpíná rychlostí kolem 68 km/s/Mpc, a z pozorování blízkých objektů jako jsou supernovy, cepheidy a jiné objekty, zde vychází hubblova konstanta nad 70 km/s/Mpc. Výpočet pomocí gravitačních vln je zcela nový přístup, který byl umožněn první detekcí kolize neutronových hvězd v roce 2017. Právě kolize neutronových hvězd totiž generuje jak gravitační vlny, tak také světlo, které lze analyzovat (u většiny detekovaných gravitačních vln byla původem kolize černých děr, ze které žádné světlo do vesmíru neuniká). Nová metoda zkoumání rozpínání vesmíru ale zatím nemá příliš s čím pracovat, světlo i gravitační vlny se zatím podařilo detekovat pouze z jediné takové události (GW170817). I když gravitační detektory LIGO a Virgo zachytily v roce 2019 dalšího pravděpodobného kandidáta, nepodařilo se u něj zjistit žádnou elektromagnetickou radiaci (mohla vzniknout černá díra, která světlo z této události pohltila). Hubblova konstanta vypočítaná tímto způsobem se bude postupně zpřesňovat, jak budou přicházet další pozorování.
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 |
Detekce gravitačních vln GW190521 láme vědcům hlavy. Tento signál indikující dočasné narušení časoprostoru totiž zřejmě pochází z kolize černých děr nezvyklé velikosti - střední. Takové objekty doposud nebyly pozorovány a nebylo ani zřejmé, zda skutečně existují. Podle nové studie mohla jedna z černých děr této kolize pocházet z počátků vesmíru.
celý článekPodle mezinárodního týmu vědců by za událostí, ve které vznikly gravitační vlny GW190521, mohla ve skutečnosti být kolize bosonových hvězd. Tato kategorie hvězd zatím nebyla nikdy pozorována a existuje pouze v teoriích. Ke svému závěru vědci došli na základě počítačových simulací kolizí bosonových hvězd, které se nápadně podobají detekovanému signálu detektory gravitačních vln LIGO a Virgo.
celý článekGravitační vlny byly poprvé zachyceny v roce 2015. Od té doby detektory LIGO v USA a Virgo v Itálii desítky kandidátských událostí z nichž 50 bylo potvrzeno. Právě tyto detekce gravitačních vln si nyní můžete přehledně procházet v nově publikovaném katalogu. Obsahuje informace o objektech, jejichž kolize vedla ke vzniku gravitačních vln, i o výsledcích této kolize.
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 článekČínské centrum pro vesmírnou vědu (National Space Science Center) ve čtvrtek vyslalo na oběžnou dráhu dvojici stejných teleskopů GECAM (Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor). Jak už název napovídá, jejich úkolem bude hledání elektromagnetických projevů událostí, ve kterých vznikají gravitační vlny. Lidstvo zatím zná pouze jednu takovou událost - kolize neutronových hvězd.
celý článekVědcům se podařilo detekovat zatím nejmasivnější černou díru prostřednictvím gravitačních vln. Má hmotnost 142 Sluncí a vznikla při kolizi dvou menších černých děr. Jedná se o zatím nejtěžší známou černou díru v této kategorii. Podle nové studie v magazínu Physical Review Letters and Astrophysical Journal Letters vznikla jedna z původních černých děr této kolize také v kolizi.
celý článekSluneční soustavě vévodí Slunce, kolem kterého obíhají planety a další objekty. Její střed však není v centru Slunce, jak by se mohlo zdát, je to těsně nad jeho povrchem. A pohybuje se, podle toho, kde se zrovna nachází zejména planeta Jupiter. Vědci nyní s přesností na 100 metrů určili polohu barycentra sluneční soustavy. S novými údaji by tak nyní mohlo být snadnější zachytit nízkofrekvenční gravitační vlny.
NASA plánuje v roce 2023 lunární misi VIPER, při které bude rover hledat vodu v polární oblasti Měsíce. Téměř půltunové zařízení na jeho povrch dopraví přistávací modul Griffin od Astrobotic, a ten bude do vesmíru vynesený na raketě Falcon Heavy od SpaceX. Robotická mise...
Podle vyjádření šéfa ruské vesmírné agentury Roskosmos Dmitry Rogozina postaví Rusko na oběžné dráze Země vlastní vesmírnou stanici. Práce na prvním modulu této stanice už údajně začaly. Rusko podle vyjádření některých představitelů v minulosti zároveň zvažuje...
Čínská vesmírná agentura připravuje svou první vesmírnou misi na hranici sluneční soustavy, při které zároveň navštíví Jupiter a Neptun. Zatím nejvzdálenější čínská sonda dnes obíhá planetu Mars a plánuje vypustit rover na její povrch. Dvojice vesmírných sond s...
Helikoptéra Ingenuity se v pondělí ráno stala prvním létajícím zařízením mimo planetu Zemi. Úspěšný testovací let NASA potvrdila před 13:00 středoevropského času, když na Zemi dorazila data z tohoto letu. Úspěšné předvedení letu v atmosféře Marsu by mělo do budoucna...
Společnost Boeing plánuje opakování testovacího letu OFT-1 s komerční vesmírnou lodí CST-100 Starliner. Nově vyvinutá kapsle při něm poletí, zatím ještě bez posádky, k Mezinárodní vesmírné stanici. Při předchozím testu na konci roku 2019 se Starliner sice dostal do vesmíru,...
Téměř 20 let hledali francouzští vědci v Antarktickém sněhu drobné částečky materiálu pocházejícího z vesmíru. Jedná se o drobné prachové částice z komet a planetek, které proletěly atmosférou naší planety a dopadly na sníh jižního kontinentu. Množství nalezených...
Na startovací rampě v Boca Chica se objevil nový prototyp vesmírné lodi Starship - SN15. Prototypy SN12, SN13 a SN14 nakonec nepoletí. Oproti svým předchůdcům SN8, SN9, SN10 a SN11 má stovky vylepšení. Kdy poletí SN15 zatím není zřejmé, ale mohlo by to být během dubna. Už v...
NASA a SpaceX dál počítají s dubnovým startem mise Crew-2. Během druhého oficiálního letu nové vesmírné lodi poletí čtveřice astronautů na Mezinárodní vesmírnou stanici. Na palubě budou dva astronauti NASA, jeden z ESA a jeden z Japonska (JAXA). NASA ani SpaceX pro tuto misi...
NASA v pátek zveřejnila, že při misích Artemis budou astronauti létat na povrch Měsíce ve vesmírné lodi Starship od SpaceX. Doposud se programu Human Landing System (HLS) účastnily kromě SpaceX také společnosti Blue Origin společně s Lockheed Martin a Northrop Grumman a Dynetics....
Z téměř tří tisíc známých pulzarů jen hrstka vydává tzv. obří rádiové pulzy, které svou intenzitou výrazně převyšují běžnou aktivitu hvězdy. Z nich pouze pulzar v Krabí mlhovině zvyšuje při těchto pulzech aktivitu také ve zbylých částech spektra. Energie uvolněná...
Společnost Blue Origin postupuje dál v testování svého suborbitálního systému pro komerční lety. Naposledy ve středu vyletěl v rámci mise NS-15 New Shepard do výšky 100 kilometrů, která je považována za hranici vesmíru. Před samotným letem došlo také na generálku nástupu...