(c) Graphicstock

Nejstarší galaxie se otáčely pomalu

Všechny známé galaxie rotují, obvykle velmi svižně – např. Mléčná dráha se na okrajích otáčí rychlostí přes 200 km/s. Astronomové však zatím nechápou, jak galaxie těchto rychlostí dosahují. Nabízí se zkusit měřit rychlosti rotace různě starých galaxií; navíc vedle stáří samotné galaxie (doba od jejího vzniku) může hrát roli i etapa vývoje vesmíru jako celku.
Nedávno tým astronomů z Waseda University v Tokiu použil chilský dalekohled ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ke sledování pozorování extrémně vzdálené galaxie MACS1149-JD1. Ta je od nás tak daleko, že je za normálních okolností příliš slabá na to, abychom ji vůbec dokázali zachytit. Světlo z ní však cestou k nám prochází obří kupou galaxií a gravitační čočka z této kupy MACS1149-JD1 zvětšuje do sledovatelné podoby.
MACS1149-JD1 existovala již v době, kdy byl vesmír starý pouhých 500 milionů let, což ji řadí mezi nejmladší (nebo nejstarší?) známé galaxie. Vědci nyní dokázali stanovit, že tato galaxie má průměr pouhých 3 000 světelných let (pro srovnání: Mléčná dráha přes 100 000 světelných let). Přitom MACS1149-JD1 rotuje rychlostí pouhých 50 kilometrů za sekundu, tedy ve srovnání s Mléčnou drahou více než 4krát pomaleji. Rychlost rotace JD1 je mnohem nižší než u galaxií v pozdějších epochách vývoje vesmíru. Podle studie publikované v Astrophysical Journal Letters spolu tyto dvě věci nejspíš souvisejí: mladá galaxie teprve „nabírá rychlost“. Galaxie tedy zřejmě začínají svůj život jako malé a pomalé, pak rostou a spolu s tím se jejich rotace zrychluje. Díky vesmírnému dalekohledu Jamese Webba by mělo být možné získat další data, která potvrdí, zda se opravdu jedná o obecné pravidlo…

Tsuyoshi Tokuoka et al 2022 ApJL 933 L19
Zdroj: The Earliest Galaxies Rotated Slowly, Revving up Over Billions of Years, UniverseToday.com

Měsíc Titan pod drobnohledem (nejen) Webbova dalekohledu

V sobotu 5. listopadu se mezinárodní tým vědců s radostí probudil a spatřil první snímky …

9 comments

  1. To je nějaké divné . Pokud chci měřit rychlost rotace, tak buď uhlovou rychlost, nebo rychlost na nějakém poloměru. Ani jeden údaj v článku není. Takže „vo co go“?

  2. Stanislav Florian

    Článek píše
    „že tato galaxie má průměr pouhých 3 000 světelných let (pro srovnání: Mléčná dráha přes 100 000 světelných let). Přitom MACS1149-JD1 rotuje rychlostí pouhých 50 kilometrů za sekundu, tedy ve srovnání s Mléčnou drahou více než 4krát pomaleji.“
    Rychlost v km/s je obvodová rychlost = uhlová rychlost *poloměr
    v=(omega)*r.
    Průměr té staré galaxie je 3 000 světelných , Mléčné dráhy 100 000 let, tedy asi 33x větší. Pak obvodová rychlost při stejné úhlové a stejné velikosti jako Mléčná dráha by u malé galaxie byla 33x větší, tedy 33*50 = 1650 km/s.

    Můj názor: Když se galaxie, která drží pohromadě gravitací se rozpíná, tak se zachovává moment hybnosti a točí se pomaleji, jako krasobruslař, když končí piruetu.
    Rotace galaxie není asi všude stejná, není to tuhé těleso, rotace dlouhodobě mění tvar galaxie. Vliv má temná hmota atd.
    Zdroj :The Earliest Galaxies Rotated Slowly, Revving up Over …
    „Tyto výsledky naznačují, že galaxie začínají malé a rotují pomalu.“

    Domnívám se, že příčina může být jinde, pozorovaná stará galaxie patří mezi malé galaxie , nezvětšovala se podstatně a nezrychlovala rotaci, naše galaxie byla a je velká, čili má velkou obvodovou rychlost. Jestliže stále uvažujeme, že se vesmír rozpíná podle Hubbleho konstanty prakticky všude stejně, tak z toho plyne, že dnešní malé galaxie ( je jich hodně i v naší skupině galaxií) byly na začátku menší a jsou stále malé.

    Ještě jinak : v článku mi chybí jasné vyjádření, že jde o obvodovou rychlost, tedy na okraji galaxie. Obvodová rychlost rotace naší galaxie v místě 3 000 světelných let od středu je asi 200/33 = 6 km/s.
    SNAD.

  3. puvodni zdroje je zde
    https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac7447
    budu se snazit minimalizovat pouzivani UniverseToday jako vlastniho zdroje textu (tato vec byla napsana jiz drive, to je dalsi vec, nektere veci odsouvam, pak cekaji „ve fronte“ i vic mesicu, bych nedal vsechno najednou; ani tento „mechanismus“ take jiste neni idealni…

  4. Pane Floriane, máte ve svých úvahách chybu (která je bohužel šířena mnoha populárními kanály). Z rozpínání Vesmíru nelze v žádném případě vyvozovat, že se rozpínají galaxie, případně planetární soustavy nebo dokonce obyvatelé nějaké planety.

    Rozpínání Vesmíru způsobuje jen nepatrnou odpudivou sílu mezi objekty a pokud jsou tyto objekty vázány dostatečně silně, že tuto sílu překonají, tak se nerozepínají. Může to jen nepatrně ovlivnit třeba oběžné dráhy hvězd kolem center galaxií nebo planet kolem hvězd. Někde jsem četl, že kvůli rozpínání Vesmíru se poloměr dráhy Jupitera liší asi o průměr protonu od od dráhy bez něj.

    Takže i s rozpínajícím se Vesmírem bude Země stále obíhat Slunce a neodletí od něj, Slunce bude stále obíhat sřed Galaxie a Galaxie se nerozfoukne a dokonce i místní kupa galaxií bude stále držet pohtromadě. Takové ty báchorky o tom, že rozpínání Vesmíru roztrhá vše včetně elementárních částic vycházejí z nerealistických modelů, ve kterých kosmologická konstanta s časem roste, a tyto modely odporují všemu, co dnes o fyzice víme.

  5. Stanislav Florian

    Pane Pavle.
    Nerozumím, proč řešíte v měřítku Sluneční soustavy rozpínání vesmíru všemi směry ( vesmír je v makroměřítku izotropní) , když se jedná o rozpínání vesmíru v řádech milionů a víc světelných let.
    https://cs.wikipedia.org/wiki/Zrychlov%C3%A1n%C3%AD_rozp%C3%ADn%C3%A1n%C3%AD_vesm%C3%ADru
    http://www.wikina.cz/a/Rozp%C3%ADn%C3%A1n%C3%AD_vesm%C3%ADru
    „Teorie i pozorování svědčí o tom, že se vesmír rozpíná. Tzn. že se všechny vzdálenosti s časem zvětšují. To platí pro vzdálenosti kosmologických objektů, tedy pro vesmír v největším měřítku (zhruba větším než 30 mil. ly)…
    Rychlost rozpínání je dána Hubbleovou konstantou. Ta je podle kosmologického principu stejná všude ve vesmíru. V současném vesmíru se rozpínáním kterékoliv dva body vzdálené 1 mil. ly za 1 s vzdálí (přibližně) o 20 km. Hubbleova konstanta však není konstantní v čase.“
    Komentář : 1 milion světelných let je 9,46 E+12*1 E+6 =9,46 E+18 m, za rok je to rozpínání tedy 20 000*3,156 E+7 = 6,3 E+11 m (= 630 milionů km, průměrná vzdálenost mezi Jupiterem a Sluncem je 778 miliónů km) na 1 milion světelných let.
    Uvedených 30 milionů světelných let je o něco větší vzdálenost jak průměr Jupitera, se kterým operujete, že se nic neděje. Také je to hodně víc než vzdálenost Země- Slunce a dokonce i než veiikost naší Mléčné dráhy ( 100 000 světelných let).

  6. Pane Floriane, promiňte, ale vy jste napsal, že „Jestliže stále uvažujeme, že se vesmír rozpíná podle Hubbleho konstanty prakticky všude stejně, tak z toho plyne, že dnešní malé galaxie ( je jich hodně i v naší skupině galaxií) byly na začátku menší a jsou stále malé.“ Z toho usuzuji (ale třeba jsem vás špatně pochopil), že se domníváte, že rozpínání Vesmíru způsobuje zvětšování galaxií. Ano, dnešní malé galaxie byly menší než dnes, ale to nesouvisí s rozpínáním Vesmíru, ale se slučováním galaxií. Pokud jste měl na mysli toto, pak nechápu jak s tím souvisí Hubblova konstanta.

  7. Stanislav Florian

    Pane Pavle. Hubblova konstanta souvisí s rozpínáním vesmíru, je pro celý vesmír v danou dobu konstantní, ale není zcela konstantní v čase, nový odhad je asi o 9% vyšší, jak starý, což má svědčit o zrychleném rozpínání vesmíru. To ale pro naši diskuzi není podstatné.
    Ještě jednou. Podstatou mého příspěvku je to, že zmíněná stará galaxie je malá. A srovnáváme ji s Mléčnou dráhou, která je velká. Rozpínání samotných galaxií existuje, rozpíná se veškerý prostor, ale toto zvětšování velikosti galaxií je zanedbatelné vzhledem k obrovskému prostoru mezi nimi, který se rozpíná.
    Čili nechápu, proč obvodovou rychlost rotace nesrovnáváme s nějakou malou galaxií v naší galaktické skupině. Obvodová rychlost závisí na poloměru.
    To je jako srovnávat obvodovou rychlost pneumatiky bicyklu s obvodovou rychlostí náboje středu, kde je ložisko.
    https://is.muni.cz/el/1441/podzim2015/FY2BP_KOS2/um/61447929/rozpinanivesmiruArticleCsCasFyz.pdf
    „Podle této teorie se vesmír rozpíná, protože se rozpíná sám prostor. Ten se rozpíná všude a na všech škálách.
    Projevuje se to však viditelně především na škálách velkých, při pozorování vzdálených galaxií. Galaxie jsou v podstatě nehybné vůči okolnímu prostoru a jsou jenom rozpínajícím se prostorem od pozorovatele unášeny. Na škálách menších, jako v jednotlivých galaxiích, je rozpínání prostoru většinou překryto přitažlivým silami. “
    Můj názor : Ano. Galaxie Andromeda se blíží k naší Mléčné dráze, jiné se na této malé škále vzdalují.. Asi po 500 milionech let po Velkém třesku existovaly velké i malé galaxie, to bylo už v době, kdy už se vesmírem šíří světlo, před tuto dobu se těžko dostat. Když tedy dalekohled našel malou starou galaxii, snad může najít i velkou starou galaxii a tu pak srovnávat třeba s Mléčnou dráhou.“
    Zjednodušeně : rozpíná se sám prostor i prostor mezi částmi galaxie, ale zvětšování galaxii je malé.

  8. Pane Floriane, z vašeho dlouhého příspěvku je reakci na můj příspěvek jen poslední věta: „Zjednodušeně : rozpíná se sám prostor i prostor mezi částmi galaxie, ale zvětšování galaxii je malé.“

    A ta je právě mylná. Rozpínání Vesmíru nezvětšuje galaxie ani o průměr protonu. Prostě protože hvězdy v těch galaxiích nejsou k tomu rozpínajícímu se prostoru přišpendleny a tedy jím nejsou ani unášeny. Jak už jsem napsal, rozpínání prostoru se na nich projeví jen jako malá odpudivá síla (přímo úměrná jejich vzdálenosti) a to jen ovlivní dráhu těch hvězd (aby tu odpudivou sílu vyrovnaly, musí být k sobě trochu blíže, takže paradoxně kvůli rozpínání prostoru jsou galaxie nepatrně menší než bez něj). A tak to platí až do rozměrů kup galaxií. Mezi jednotlivými kupami galaxií už je odpudivá sílu způsobená rozpínáním prostoru větší než gravitační síla mezi nimi a proto se od sebe stále vzdalují.

  9. Stanislav Florian

    Pane Pavle, vesmíru asi rozumím málo, Vám vůbec.
    Napsal jsem, co říkají astronomové, kteří se tím zabývají a publikují. Vaše sdělení, že galaxie se při rozpínání vesmíru malinko zmenšují , je hodně mimo. Astronomové tvrdí opak, rozpínají se , ale málo.
    Jestliže jste přijal teorii Velkého třesku a rozpínání vesmíru, tak na začátku bylo vše ve velmi malém prostoru a vesmír se prudce rozpínal. Podle Vás si to rozpínání galaxie po nějakém čase rozmyslely a malinko se smršťují. Před tím si to ale nerozmyslely a rozpínaly se, jinak by musely být stále ve formě supra husté hmoty jako na počátku. Na začátku bylo vše blízko a gravitační síla tedy velká. Ale gravitační síla tehdy nepřevládla, jinak by se nerozpínal vesmír a galaxie by nemohly dosáhnout nynějších rozměrů. A najednou dle vás gravitační síla v galaxiích nyní převládá nad energií rozpínání.
    Metagalaxie se i dle Vás vzdalovaly a vzdalují se i dnes.

    Konec vesmíru po Velkém třesku
    https://cs.wikipedia.org/wiki/Teorie_z%C3%A1niku_vesm%C3%ADru
    a) Velké ochlazení – všechno se trvale rozpíná, na konec budou jen fotony a elementární částice.
    b) Velké rozervání -Nejprve by byly roztrhány galaxie, poté planetární soustavy, dále samotné hvězdy a planety a nakonec i samotné atomy.
    https://www.youtube.com/watch?v=K_Xa0T9So6w
    Gravitace jako deformace prostoročasu. Zjednodušeně, čím větší gravitace, tím větší deformace prostoročasu ( krátce po Velkém třesku).

Napsat komentář

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

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close