Krátke rádiové signály z ďalekého vesmíru odhalili záhadu chýbajúcej hmoty vo vesmíre
Portál Phys priniesol informácie o veľmi významnom objave vedcov z výskumného centra ICRAR pod vedením Jeana–Pierra Macquarta.
Podarilo sa im totižto objaviť takzvanú „chýbajúcu“ vesmírnu hmotu pomocou rýchlych rádiových pulzov (Fast Radio Burst – FRB), ktoré sú vo svojej podstate krátke a veľmi intenzívne rádiové signály. Výsledky svojej štúdie publikovali v žurnále Nature.
Záhada, ktorá bola konečne zodpovedaná
Záhada chýbajúcej vesmírnej hmoty kozmológov znepokojuje už viac ako 20 rokov. V tomto prípade sa ale nejedná o tzv. temnú hmotu, ktorá je pre nás aktuálne neviditeľná a nedetekovateľná. Ide o normálnu hmotu, ktorú tvorí skupina častíc známych ako baryóny, obsahujúce protóny a neutróny. Pozorovania vesmírneho svetla siahajúceho do jeho počiatkov naznačujú, že baryóny by mali tvoriť približne 5 % všetkej hmoty a energie vo vesmíre.
V modernom vesmíre však všetka hmota, ktorú astronómovia ľahko pozorujú, ako napríklad hviezdy a plyn v galaxiách, predstavuje iba polovicu očakávaného množstva hmoty. Vedci však už dlhšie predpokladali, že chýbajúca hmota sa skrýva niekde medzi galaxiami pozdĺž vlákien plynu naviazaného medzi klastrami galaxií v obrovskej kozmickej pavučine.
„Z meraní Veľkého tresku vieme, koľko bolo hmoty v začiatkoch vesmíru,“ uviedol Jean–Pierr Macquart. „No akonáhle sme sa pozreli do súčasného vesmíru, nemohli sme nájsť približne polovicu toho, čo by tam malo byť. Bolo to trochu trápne.“
Určitú časť intergalaktickej hmoty je možné detegovať za pomoci absorpcie svetla vzdialených svetlých objektov zvaných ako kvazary. Hľadanie jej zvyšku však predstavuje pomerne zložitý problém. Intergalaktický priestor je totižto veľmi riedky a chýbajúca hmota je v jeho kontexte ekvivalentom jedného alebo dvoch atómom v miestnosti o veľkosti priemernej kancelárie.
Veľká neznáma bola odhalená pomocou inej neznámej
Vedci ale napokon našli spôsob, ako túto chýbajúcu hmotu odhaliť. Podarilo sa im to vďaka ďalšej veľkej neznámej, ktorou sú rýchle rádiové pulzy. Tie pochádzajú z iných galaxií, pričom sa predpokladá, že pravdepodobne vznikli v dôsledku energetickej aktivity okolo neutrónových hviezd alebo čiernych dier.
Aj keď sa úplne presne nevie, čo spôsobuje tieto pulzy, vedci zistili, že môžu byť užitočné ako baryónové detektory. V princípe sa tieto vysokofrekvenčné a vysokoenergetické pulzy dostanú cez intergalaktickú hmotu rýchlejšie ako nízkofrekvenčné vlny. Čím viac intergalaktickej hmoty musia rýchle rádiové pulzy prekonať, tým viac zaostávajú ich vlny s nižšou frekvenciou. Jednotlivé vlny sa tak rozbijú podobne, ako sa lomí svetlo pri dopade na hranol.
Špecifická značka v rádiových signáloch je tak v čase, keď dorazí na Zem, detekovateľná. Problémom bol však fakt, že rýchle rádiové pulzy sú veľmi nepredvídateľné a vedci nedokázali určiť, kde a kedy ich môžu zachytiť. Pomohli až rádioteleskopy ASKAP, ktoré „majú široké zorné pole, asi 60-krát väčšie ako Mesiac v splne a dokážu robiť snímky pri vysokom rozlíšení,“ uviedol spoluautor štúdie, doc. Ryan Shannon.
Vedci tak boli schopní cez radu rádioteleskopov ASKAP pomerne ľahko zachytiť rýchle rádiové pulzy a následne s neuveriteľnou presnosťou určiť galaxie, z ktorých pochádzajú. Keď rýchle rádiové pulzy dorazia k teleskopu, dokáže ich zaznamenať v zlomku sekundy. To umožňuje určiť polohu pulzov s presnosťou hrúbky ľudského vlasu nachádzajúceho sa vo vzdialenosti 200 metrov.
Len pomocou šiestich rýchlych rádiových pulzov dokázali vedci porovnať časy príchodu ich vĺn pri rôznych frekvenciách tak, aby sa zhodovali s počtom baryónov, s ktorými sa pulzy dostali do kontaktu na svojej ceste intergalaktickým priestorom.
Keďže vedci poznali vzdialenosť medzi Mliečnou dráhou a galaxiami, z ktorých rýchle rádiové pulzy prišli, dokázali následne vypočítať hustotu baryónov pozdĺž tejto cesty.
Chýbajúca hmota nechýba. Je len veľmi rozptýlená
Výsledky tak ukázali, že chýbajúca hmota vo vesmíre v skutočnosti nechýba. Je v ňom stále prítomná medzi hviezdami a galaxiami, no je veľmi rozptýlená. Ďalší spoluautor štúdie, prof. J. Xavier Prochaska, v tomto kontexte uviedol, že priemerná hustota hmoty medzi Mliečnou dráhou a každou z galaxií, odkiaľ rýchle rádiové pulzy vyšli, je približne jeden baryón na meter kubický.
V tomto smere tak ide o skutočne obrovský úspech. Zároveň použitá metodika využívajúca rýchle rádiové pulzy otvára nové dvere k štúdii doposiaľ neviditeľných štruktúr nášho vesmíru.
Navyše, v súčasnosti prebieha budovanie ešte väčšieho a presnejšieho rádioteleskopu SKA (Square Kilometre Array), ktorý by mohol v budúcnosti priniesť naozaj vzrušujúce odhalenia.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
Astronomická lahôdka: Obloha sa čoskoro zmení na živú mapu vesmíru, takto ju uvidíš zo Slovenska
Zaplatil milióny za úlomok planéty. V USA vydražili kus Marsu, jeho cena prekonala očakávania
S týmto eko palivom musíme v budúcnosti počítať. Vedci ho vyrobili zo špinavej vody a odpadu
Američania stavajú vesmírny maglev. Neuveríš, na čo má slúžiť a ako im ušetrí palivo
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vznikla nová trieda „nenápadných milionárov“. Denne ich pribudne 1 000 a môžu za to dva faktory
Prokurátor Generálnej prokuratúry čelí obžalobe. Funkciu pozastavili, potvrdil Žilinka
Prelomový výskum odhaľuje, ako aktivita mozgu počas spánku prezrádza skryté neurologické problémy
Kľúčový svedok v korupčných prípadoch čelí novému obvineniu. V kauze figurujú Gašpar a Bödör
V hotelovej vírivke v Demänovskej Doline hygienici potvrdili prítomnosť baktérie Legionella
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
-
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Nočná mora Rusov funguje. Ukrajina dostala od USA špeciálne zariadenia, ktoré môžu rozhodnúť vojnu
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Taiwan ukázal svetu, čo sa stane, ak zaútočí Čína. V kľúčovom teste všetkých zarazili
- Našiel som dokonalé rodinné auto. Na novej Dacii som prešiel 1 400 km do Chorvátska, otvorila mi oči
- POZOR: Nová dopravná značka mätie vodičov. Toto musíš spraviť, keď ju uvidíš
- Týmto raketám neunikne nikto. Kórea do nich vložila niečo, čo zlikviduje akýkoľvek cieľ
Svetový úspech vedcov SAV: Slováci vyvinuli zbraň proti vírusu, ktorý môže spúšťať rakovinu
Aplikácia Slovenskej pošty sa mení na digitálnu pobočku: Pribudnú kľúčové novinky
Slováci nakupujú inak, predajcov pribúda. E-shopy u nás prechádzajú premenou
Slovákov masívne ohrozuje nový typ kybernetického útoku. Je horší než phishing
USA zavedú jednotné clá. Zasiahne to vyše 150 krajín naraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP