Peter Tucker
0 
3169
172
Vesmír je prostoupen obrovskou, neviditelnou pavučinou, její úponky se protínají vesmírem. Ale navzdory organizaci záležitosti, kterou vidíme ve vesmíru, je tento temný web neviditelný. Je to proto, že je tvořeno temnou hmotou, která působí gravitačním tahem, ale nevyzařuje žádné světlo.
To znamená, že web byl dosud neviditelný. Poprvé vědci osvětlili některé z nejtemnějších koutů vesmíru.
Příbuzný: 11 největších nezodpovězených otázek o temné hmotě
Tkaní webu
Před dlouhou dobou byl vesmír teplejší, menší a hustší než nyní. Bylo to také v průměru mnohem nudnější. Nebylo mnoho rozdílů v hustotě z místa na místo. Jistě, vesmír byl celkově mnohem stísněnější, ale v mladém vesmíru, bez ohledu na to, kam jste šli, byly věci skoro stejné.
Byly však malé, náhodné rozdíly v hustotě. Tyto nugety měly o něco větší gravitační přitažlivost než jejich okolní sousedství, a tak do nich vklouzla hmota. Tímto způsobem rostli, vyvinuli ještě silnější gravitační vliv, vtáhli více hmoty, způsobili, že jsou větší, atd. A tak dále po miliardy let. Zároveň s tím, jak rostly nugety, se mezery mezi nimi vyprazdňovaly.
V průběhu kosmického času bohatší a chudí chudší.
Nakonec se husté skvrny staly prvními hvězdami, galaxiemi a shluky, zatímco mezery mezi nimi se staly velkými vesmírnými dutinami.
Nyní, 13,8 miliard let do tohoto masivního stavebního projektu, práce není úplně dokončena. Hmota stále proudí z dutin a spojuje skupiny galaxií, které plynou do hustých, bohatých shluků. Dnes máme obrovskou a komplexní síť vláken: kosmický web.
Světlo ve tmě
Převážná většina hmoty v našem vesmíru je temná; neinteraguje se světlem ani s žádnou „normální“ hmotou, kterou vidíme jako hvězdy a mraky mraků a další zajímavé věci. Výsledkem je, že velká část kosmického webu je pro nás zcela neviditelná. Naštěstí, kde se temná hmota spojuje, táhne se i po nějaké pravidelné záležitosti, aby se zapojila do zábavy.
V nejhustších kapesách našeho vesmíru, kde gravitační šepot temné hmoty ovlivňoval dostatek pravidelné hmoty, aby se spojilo, vidíme světlo: Pravidelná hmota se přeměnila v hvězdy.
Jako maják na vzdáleném černém pobřeží nám hvězdy a galaxie říkají, kde se skrývá skrytá temná hmota, což nám dává strašidelný obrys skutečné struktury kosmického webu.
S tímto zaujatým výhledem můžeme snadno vidět shluky. Vyskakují jako obří města, která jsou vidět z letu červených očí. Víme jistě, že v těchto strukturách je obrovské množství temné hmoty, protože k seskupení těchto mnoha galaxií potřebujete hodně gravitačního oomphu..
A na opačném konci spektra můžeme snadno spatřit dutiny; jsou to místa, kde celá záležitost není. Protože neexistují žádné galaxie, které by osvětlovaly tyto prostory, víme, že jsou z velké části skutečně prázdné.
Velkolepost kosmického webu však leží v jemných liniích samotných vláken. Tyto tenké úponky galaxií, které se rozprostírají po miliony světelných let, fungují jako velké kosmické dálnice překračující černé mezery a spojující jasné městské shluky.
Přes matnou čočku
Tato vlákna v kosmickém webu jsou nejtěžší částí webu ke studiu. Mají nějaké galaxie, ale ne moc. A mají nejrůznější délky a orientace; ve srovnání, shluky a dutiny jsou geometrická dětská hra. Takže, i když jsme věděli o existenci vláken, pomocí počítačových simulací, po celá desetiletí jsme vlastně měli těžký čas, víte, viděli je.
V poslední době však tým astronomů udělal velký pokrok v mapování našeho kosmického webu a zveřejnil své výsledky 29. ledna do databáze arXiv. Takto chodili do firmy:
Nejprve vzali katalog takzvaných světelných červených galaxií (LRG) z průzkumu Baryon Oscilation Spectroscopic Survey (BOSS). LRG jsou masivní zvířata galaxií a mají sklon sedět ve středu hustých kuliček temné hmoty. A pokud LRG sedí v nejhustších oblastech, pak by linie, které je spojují, měly být vytvořeny z jemnějších vláken.
Ale hledět na mezeru mezi dvěma LRG nebude produktivní; není tam spousta věcí. Tým tedy vzal tisíce párů LRG, vyrovnal je a naskládal je na sebe, aby vytvořil kompozitní obraz.
Při použití tohoto skládaného obrazu vědci spočítali všechny galaxie, které viděli, a sčítali tak svůj celkový světelný příspěvek. To vědcům umožnilo měřit, kolik normální hmoty tvořilo vlákna mezi LRG. Dále se vědci podívali na galaxie za vlákny, konkrétně na jejich tvary.
Jak světlo z těchto pozadí galaxií proniklo do zasahujících filamentů, gravitace z temné hmoty v těchto filamentech jemně poklepávala na světlo, vždy tak nepatrně posunula obrazy těchto galaxií. Tím, že změří množství posunu (nazvaný “stříháním” vědci), tým byl schopný odhadnout množství tmavé hmoty ve vláknech.
Toto opatření se spojilo s teoretickými předpovědi (další bod existence temné hmoty). Vědci také potvrdili, že vlákna nebyla úplně tmavá. Na každých 351 hmotností slunečních vláken ve vláknech byla světelná produkce 1 sluncí.
Je to hrubá mapa vláken, ale je to první, a určitě ukazuje, že zatímco náš kosmický web je většinou tmavý, není úplně černý.
Paul M. Sutter je astrofyzik v SUNY Stony Brook a Flatiron Institute, hostitel Ask Spaceman and Space Radio a autor Your Place in the Universe.
- Největší nezodpovězené otázky ve fyzice
- Co je to? Na vaše otázky z fyziky jste odpověděli
- Držitelé vesmírných záznamů: 12 největších objektů ve vesmíru
Původně publikováno dne .
Zobrazit všechny komentáře (0)