Nová technologie potvrzuje, že vesmír se skládá z 69 % temné energie a 31 % hmoty (většinou temné)

Nová technologie potvrzuje, že vesmír se skládá z 69 % temné energie a 31 % hmoty (většinou temné)

Kolik „věcí“ je ve vesmíru? Člověk by si myslel, že to bude snadné zjistit. Ale to není. Astronomové přidávají, co mohou objevit, a přesto zjišťují, že ve vesmíru je víc, než vidí. Takže, co je „tam“ a jak to všechno vysvětlují?

Podle astronoma Mohameda Abdullaha (Národní výzkumný ústav pro astronomii a geofyziku v Egyptě a Chiba University (Japonsko)) vesmír obsahuje tmavé i viditelné složky. Hmota tvoří pouze 31 % známého vesmíru. Zbytek je temná energie, která je zatím velkou neznámou. „Kosmologové se domnívají, že pouze asi 20 % této celkové hmoty tvoří běžná neboli ‚baryonická‘ hmota, která zahrnuje hvězdy, galaxie, atomy a život,“ řekl. “asi 80 %” [of all matter] Je vyrobena z temné hmoty, jejíž tajemná povaha není dosud známa, ale může se skládat z některých subatomárních částic, které dosud nebyly objeveny.

Určete složení vesmíru pomocí skupin galaxií

Nejlepší měření „věci vesmíru“ pocházejí z družice Planck, která zmapovala vesmír. Studoval kosmické mikrovlnné pozadí, záření, které zbylo z Velkého třesku, asi před 13,8 miliardami let. Planckova měření umožnila astronomům dospět ke „zlatému standardu“ měření celkové hmoty ve vesmíru. Vždy je však dobré ověřit Plancka pomocí jiných metod.

Abdullah a tým vědců to udělali. Použili jinou metodu nazvanou vztah shlukové bohatosti. V podstatě měří počet členů galaxie v kupě, aby se určila její hmotnost. Podle astronomky a členky týmu Gillian Wilson poskytuje způsob měření kosmické hmoty. „Protože současné kupy galaxií vznikly z hmoty, která se v průběhu miliard let zhroutila pod vlivem vlastní gravitace, je počet v současnosti pozorovaných kup, neboli takzvaná ‚hojnost kup‘, velmi citlivý na kosmické podmínky,“ řekla. „Zejména celkové množství hmoty.“ „, přičemž tato metoda porovnává pozorovaný počet a hmotnost galaxií na jednotku objemu s předpověďmi z numerických simulací.

Hubbleův snímek SDSSJ0146-0929, kupy galaxií dostatečně hmotné na to, aby silně deformovala okolní časoprostor.  V každém členu galaxie je viditelná hvězdná hmota a plyn.  Existuje však také skryté množství temné hmoty, která přidává na hmotnosti kupy.  Zdroj: ESA/Hubble a NASA;  Poděkování: Judy Schmidt
Hubbleův snímek SDSSJ0146-0929, kupy galaxií dostatečně hmotné na to, aby silně deformovala okolní časoprostor. V každém členu galaxie je viditelná hvězdná hmota a plyn. Existuje však také skryté množství temné hmoty, která přidává na hmotnosti kupy. Zdroj: ESA/Hubble a NASA; Poděkování: Judy Schmidt

Není to jednoduchá metoda, protože je obtížné přesně změřit hmotnost jakékoli kupy galaxií. Velká část hmoty kupy je temná hmota. Jinými slovy, to, co vidíte v sadě, nemusí nutně být vše, co dostanete. Takže tým musel zbystřit. Využili toho, že hmotnější kupy obsahují více galaxií než méně hmotné galaxie. Protože všechny galaxie obsahují jasné hvězdy, počet galaxií v každé skupině se používá k odhadu celkové hmotnosti. Tým v podstatě změřil počet galaxií v každé kupě ve svém vzorku a poté tyto informace použil k odhadu celkové hmotnosti každé kupy.

READ  Odborníci varují, že výzkum samorozšiřujících se vakcín se může vymknout kontrole

Planck párování

Výsledek všech měření a simulací zhruba odpovídá Planckovým číslům pro hmotnost ve vesmíru. Našli vesmír složený z 31 % hmoty a 69 % temné energie. Zdá se také, že souhlasí s další prací, kterou tým provedl pro měření hmotností galaxií. K získání výsledků mohl Mohamedův tým použít spektroskopické studie shluků k určení jejich vzdáleností. Pozorování jim také umožnila vědět, které galaxie patří do konkrétních skupin.

Kosmické mikrovlnné pozadí.  Vědci to srovnali s rozložením moderních galaxií, aby mohli sledovat temnou hmotu.  Copyright: ESA/Planck Collaboration
Kosmické mikrovlnné pozadí. Vědci to srovnali s rozložením moderních galaxií, aby mohli sledovat temnou hmotu. Copyright: ESA/Planck Collaboration

Simulace byly pro tuto práci také klíčové. Pozorování provedená Sloan Digital Sky Survey umožnila týmu sestavit katalog galaktických kup s názvem „GalWeight“. Sbírky v katalogu pak porovnali se svými simulacemi. Výsledkem byl výpočet celkové hmoty ve vesmíru na základě vztahu hmotnosti a bohatství.

Tato technologie je dostatečně výkonná, aby mohla být použita, když nová astronomická data přicházejí z různých přístrojů. Podle Wilsona práce týmu ukazuje, že technologie MRR přesahuje jejich práci. „Technologii MRR lze aplikovat na nové soubory dat, které se stávají dostupnými z širokoúhlého a hlubokého zobrazování a spektroskopických průzkumů galaxií, jako je Dark Energy Survey, Dark Energy Spectroscopic Instrument, Euclid Telescope, eROSITA a James. Webbův vesmírný dalekohled.“ Řekl.

Výsledky také ukazují, že množství hmoty je konkurenční technikou pro omezení kosmologických parametrů. Doplňuje také neskupinově zaměřené techniky. Patří mezi ně anizotropie CMB, baryonické akustické oscilace, supernovy typu Ia nebo gravitační čočky. Každý z nich je také užitečným nástrojem pro měření různých vlastností vesmíru.

Pro více informací

Vědci prokázali, že většinu vesmíru tvoří temná energie
Omezení kosmologických parametrů pomocí vztahu bohatosti klastrů

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *