Kupa galaxií v Perseovi, Credit: NASA/CXC/Univ. of Cambridge/C. Reynolds et al.

Rozpínání vesmíru může být v každém směru jiné

Je to rozhodně divná a hodně revoluční představa, která se hned tak asi nestane fyzikálním mainstreamem. Současně je to ale výsledek vzešlý z velké/renomované instituce (ESA).

To, že vesmír je izotropní, ve všech směrech stejný, vyplývá z modelu expanze – velkého třesku, navíc eventuální nepravidelnosti by měla vyhladit inflace (celý viditelný vesmír vyšel z velmi malé oblasti velmi rychlým rozpínáním). Izotropii vesmíru dokládá i reliktní záření. A přece nová studie tvrdí, že viditelný vesmír izotropní, tedy ve všech směrech stejný být nemusí.
Výsledky jsou založeny na analýze dat z projektů XMM-Newton (ESA), Chandra (NASA) a německé rentgenové observatoře ROSAT.
Předpokládaná izotropie se samozřejmě myslí ve velkém měřítku (jistěže na obloze vidíme v různých směrech různá souhvězdí atd.), tedy na úrovni největších struktur, které ve vesmíru ještě dokážeme zaznamenat – kup (cluster) galaxií. Považujeme je za největší struktury, které ještě dokáže držet pohromadě gravitace. Podíváme-li se různými směry, uvidíme samozřejmě různé hvězdy, různé galaxie atd., ale kup galaxií by už ve všech směrech od nás mělo být stejně a měly by mít zhruba stejné vlastnosti. Nicméně studium 800 různých kup galaxií ukázalo, že zde najdeme překvapivé rozdíly.
Autoři článku publikovaného v Astronomy & Astrophysics došli k závěru, že v různých směrech od nás mají kupy galaxií různé vlastnosti. Vědci porovnávali vždy vlastnosti kup stejně vzdálených (tedy stejně starých), a to pomocí měření teplot plynu v těchto clusterech (sledování v rentgenové oblasti). Obdobně teplé a obdobně vzdálené clustery by měly obdobně zářit i ve viditelném spektru. Jenže zde se v datech ukázal rozdíl, v závislosti na směru až 30 %.
Konstantinos Migkas a Thomas Reiprich z Bonnské univerzity a jejich kolegové nejprve testovali možnost, že za různou jasností stojí třeba prachová nebo plynová mračna, která zeslabují světlo z určitých oblast/směrůí, data nicméně tyto scénáře prý nepotvrzují.
Možné samozřejmě je, že ve vesmíru existují ještě větší struktury než kupy galaxií, vytvářené gravitační silou (obrovská hmota clusterů působí i na velké vzdálenosti). To by znamenalo, že izotropii bychom našli na ještě větších měřítkách. Nicméně autoři studie nepokládají za pravděpodobné ani toto vysvětlení.
Namísto toho navrhují, že rozpínání vesmíru v různých směrech může být různě rychlé (takže různá intenzita záření je dána tím, že kupy v některých směrech jsou ve skutečnosti jinak daleko, než předpokládáme, právě kvůli různé rychlosti expanze). Roli by zde mohla hrát třeba temná energie, která způsobuje rozpínání vesmíru. Mohla by být nerovnoměrně rozložena třeba ta? (Poznámky PH: Což se ale jeví podivné, pokud temnou energii nepokládáme za „něco“, ale za vlastnost prázdného prostoru. Navíc o temné energii nevíme nic; jednu nepravidelnost jen vysvětlujeme jinou, problém vlastně odsouváme do oblasti, kde o něm nedokážeme říct už vůbec nic.)
Proto také samotná ESA opatrně říká, že výsledky jsou sice zajímavé a z analyzovaných dat se takový závěr opravdu nabízí („autoři studie provedli to nejlepší, co mohli z dostupnými daty udělat“), nicméně vzorek použitý ve studii je stále relativně malý na to, aby bylo možné činit tak radikální závěry.
Anizotropie vesmíru by postavila na hlavu nejen kosmologii/astrofyziku, ale i praktickou observační astronomii. Třeba vzdálenosti ve vesmíru odhadujeme podle určitých rovnic s parametry, o nichž samozřejmě předpokládáme, že nezávisejí na konkrétním směru od nás. I kdybychom došli k nějakému kompromisu, že třeba anizotropie se týká až několika posledních miliard let a tedy jen bližších částí vesmíru, stejně by to znamenalo naprostou revoluci a skoro všechno v astronomii by bylo třeba přepočítávat znovu.
ESA spoléhá na další data, která získá z dalekohledu Euclid. Ten má být zaměřen speciálně na hledání projevů temné energie; mise byla původně plánována na rok 2020, aktuálně se jako datum startu (půjde o vesmírný, nikoliv pozemský dalekohled) nyní uvádí rok 2022. Další data by mohl poskytnout i přístroj eROSITA vytvořený v Ústavu Maxe Plancka, který je umístěn na již vypuštěném německo-ruském satelitu Spektr-RG. eRosita bude provádět mapování v rentgenové oblasti a přitom se zaměří právě na dosud neznámé kupy galaxií a na aktivní galaktická jádra.

K. Migkas et al, Probing cosmic isotropy with a new X-ray galaxy cluster sample through the LX–T scaling relation, Astronomy & Astrophysics (2020). DOI: 10.1051/0004-6361/201936602
Zdroj: European Space Agency/Phys.org

Jak se mouchám a včelám létá se závažím

Tvrzení, že obří vážka by dnes létat nedokázala, úplně dokázáno není. Včera jsme se zde …

5 komentářů

  1. Elektrické síly emitentů protonů

    Mám otázku.
    O kolik je elektrická síla nabitých částic větší než jejich gravitační působení?
    (Je to o 40 řádů?)

  2. Pavel Houser

    viz napr. http://kdf.mff.cuni.cz/~koudelkova/elmag_cvika/Coulomb_bodove_naboje2.pdf
    (myslim treba ty velikosti kapek vody jsou hodne nazorne)

  3. No tak se Vesmír při vzniku točil. To je toho 😀

  4. Re: Elektrické síly emitentů protonů

    Psychopat Navratil to si zase ty?

  5. Red shift neni zpusoben doplerovym efektem, ale dilataci casu v rozpinajicim se vesmiru a protoze nejsme ve stredu vesmiru, je vesmir v ruznych smerech ruzne stary. Tech 30% by melo odpovidat vychileni zeme od szredu vesmiru.

Napsat komentář

Vaše emailová 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