Osm největších astrofyzikálních záhad současnosti

Zábava — By on 25.6.2012 18:50

Věda a poznání

Říká se, že s každou vyřešenou záhadou vyvstane několik záhad nových. V astrofyzice a astronomii tomu není jinak. Jaké jsou největší záhady, které trápí astrofyziky? Jejich přehled sestavil prestižní vědecký žurnál Science.

5 největších vesmírných omylů, kterým věříme kvůli sci-fi filmům

1. Temná energie

Kdyby se mělo shrnout, co víme o temné energii, která má tvořit skoro tři čtvrtiny našeho vesmíru, docela dobře by to vystihla slova: skoro nic. Temná energie byla poprvé ‘objevena’ před čtrnácti lety, jako vysvětlení zrychlujícího se rozpínání vesmíru. Fakt, že se vesmír rozpíná, byl objeven v první polovině dvacátého století americkým astronomem Edwinem Hubblem. Selský rozum v té době napovídal, že rozpínání vesmíru by se mělo postupně zpomalovat. Měření vzdáleností pomocí supernov odhalilo opačný trend. Zajímavé je, že by se mohlo jednat o diskutovanou kosmologickou konstantu, kterou Albert Einstein zahrnul do obecné teorie relativity. On sám před svou smrtí kosmologickou konstantu prohlásil za nesmysl. Zatím to vypadá, že až tak fatální nesmysl to nebude.

Podle španělských fyziků se z vesmíru ztrácí čas. Možná zmizí úplně

Jak se temná energie vlastně projevuje? Docela jednoduše, drží vesmír na takzvané kritické hustotě, která jej udržuje takový, jako jej známe – tedy plochý, a vylučuje jeho budoucí smrštění. Vypadá to, že díky temné energii se vesmír zvládne rozpínat donekonečna… A detekce temné energie? O té si pravděpodobně v nejbližších letech můžeme nechat zdát.

2. Temná hmota 

 

Simulace 32 Mpc velkoškálové struktury vesmíru. Simulace počítala standardní scénář, ve kterém jsou WIMP částice chladné. Zdroj: R. Cen, Princeton University

Existence prapodivné temné hmoty byla navrhnuta už v první polovině dvacátého století. Jedním z prvních skutečných pozorování bylo pozorování kupy galaxií v souhvězdí Vlasy Bereniky. Výpočty naznačovaly, že kupa galaxií musí být těžší než součet hmotností všech pozorovaných galaxií. Podobně nesouhlasející byla měření rotace galaxií v sedmdesátých letech, které podle pozorování vůbec neodpovídala nám známé fyzice.

Vše bylo vysvětleno pomocí látky, která byla nazvána temnou hmotou. Tvoří 23 % vesmíru a jediná interakce, kterou se projevuje, je gravitace. Je to vlastně takové lepidlo, které drží galaxie a kupy galaxií pohromadě.

Chování temné hmoty opět zmátlo astronomy. Vůbec ji nerozumí

Zatím nejúspěšnější teorie mluví o slabě interagujících hmotných částicích (Weakly Interacting Massive Particles – WIMP), které je současnou technikou nemožné detekovat přímo. Hlavní otázka se v případě těchto částic týká jejich základních fyzikálních vlastností. Doteď nevíme nic dokonce ani o jejich teplotě. Standardní teorie, založená na studiu trpasličích galaxií, naznačuje, že se jedná o velmi studené částice. Nic ale nezvládá vyvrátit, že by částice ve skutečnosti mohly být o něco teplejší.

3. Chybějící baryony

Baryony jsou částice, které tvoří tu nejobyčejnější hmotu, kterou denně potkáváme. Patří sem protony, neutrony, elektrony… Tato hmota by měla tvořit zbývajících cca 5 % hmoty ve vesmíru. Problém je v tom, že asi polovinu baryonické hmoty neumíme detekovat, zkrátka nám ‘chybí’. Podíváme-li se na vzdálenější objekty, tento problém nebude tak markantní.

TOP 10 světů, kde nechcete žít aneb Přehlídka exotických planet

Znamená to, že baryony při vesmírné evoluci mizí? Nikoliv. Zatím nejpravděpodobnější vysvětlení je, že skryté baryony se nachází ve velmi řídkém plynu mezi galaxiemi. Ten je nazýván WHIM (warm-hot intergalactic medium; čes. teplé-horké mezigalaktické médium) a je pozorovatelný v rentgenové části spektra v srdci kup galaxií a ve velkoškálové struktuře vesmíru. Galaxie totiž nejsou ve vesmíru uspořádány náhodně, svým rozložením připomínají pěnu v koupeli. Kde se protínají bubliny, nachází se kupy galaxií, stěny bublin tvoří jakousi kosmickou síť a právě ta by měla být odpovědí na chybějící baryony.

4. Co způsobuje výbuch supernovy

Supernovy pozorujeme, dokonce je dělíme na různé typy, ale na otázku proč vlastně vybuchují, odpovědět ve skutečnosti nedokážeme. Studovat hvězdné nitro a kroky, které vedou k explozi, která je schopná intenzitou přezářit celou galaxii, je úkol poměrně obtížný. Díky moderním superpočítačům se simulacemi k realitě přibližujeme, ale děje vedoucí k výbuchu hvězdy jsou nám stále utajeny. Jeden z mnoha problémů je kupříkladu to, že neumíme dopředu odhadnout, kde se supernova objeví, takže nemáme pozorování hvězdy těsně před výbuchem.

Záhadná supernova explodovala krátce po Kristu. Hvězdu zničil rudý obr

 

Složený obraz Tychonovy supernovy, jak ji lze spatřit přes velkou část elektromagnetického spektra od rentgenu po infračervenou oblast. Rentgenové snímky byly pořízeny družicí Chandra, ve viditelném světle byl objekt pozorován 3,5 m dalekohledem na španělské observatoři Calar Alto a za infračervené pozorování je zodpovědný Spitzerův dalekohled. Zdroj NASA/CXO/SAO, NASA/JPL – Spitzer a MPIA Calar Alto, O. Krause a kolektiv.

Záhada se týká hlavně supernov typu Ia, které považujeme za jakési standardní svíčky, které vyzáří vždy zhruba stejné množství energie. Díky nim jsme schopni ve vesmíru určovat vzdálenosti.

Pro jejich vysvětlení existují dvě hlavní teorie. Jednak srážka dvou bílých trpaslíků, ke které není potřeba žádná další hvězda v okolí, druhá teorie mluvící o přetoku hmoty z ‘obyčejné hvězdy’ na <a

Náhodné články:

Tags: , , , , ,

0 Comments

You can be the first one to leave a comment.

Leave a Comment