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
Vedci našli riešenie proti večným chemikáliám. Nečakaná zbraň ich zožerie priamo v tvojom tele
Vedci ostali bez slov: Vo vesmíre objavili záhadný druh čiernych dier, aké svet ešte nevidel
Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
Nádejný kandidát na mimozemský život prekvapil vedcov. Skrýva oceán vody, no s týmto nepočítali
Európsky štát odštartoval jadrovú revolúciu. Urán pochovaný, prichádza lacná elektrina pre všetkých
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
KVÍZ 8 z 10 Slovákov pohorí už na druhej otázke: Dokáž, že patríš k elite a zvládneš náročnú výzvu z biológie
Hromadná nehoda šiestich áut paralyzovala dopravu. Zasahujú všetky záchranné zložky
Headlineri Pohody nevystúpia, organizátori už majú náhradu. Poznáme jej meno
Tragický incident na známom letisku: Muža vtiahlo do motora lietadla
Cintulov kamarát prehovoril pred súdom: V minulosti mal napadnúť riaditeľa učilišťa
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
- Nový Predátor aj vojnový veľkofilm. Toto sú najlepšie akčné filmy súčasnosti na Netflixe a ďalších
- Nemecko spúšťa energetickú revolúciu. Chce sa stať veľmocou s podceňovaným palivom budúcnosti
-
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky budúcnosti, rakety po ňom „slepnú“
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Hyundai a Kia spustili masívne zľavy po celom svete. Autá zlacneli aj o desaťtisíce eur
- Rusi zúfalo zháňajú peniaze. Ázijskému štátu ponúkajú svoje najmodernejšie zbrane, má to háčik
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Rusi zúfalo zháňajú peniaze. Ázijskému štátu ponúkajú svoje najmodernejšie zbrane, má to háčik
- Do Ameriky doletí za 90 minút. Prelomové lietadlo v prvých testoch všetkých prekvapilo
- Čína oživila zabudnutý technologický skvost Sovietov. Unikli zábery lietadla, aké svet nevidel roky
Zúfalstvo v ruskej armáde: Do boja posielajú zaprášené tanky, ktoré si pamätajú Brežneva
Európska krajina investovala do ekologických riešení 41 miliárd eur, obeť štátnych dotácií padla
Kritické suroviny pre high-tech odvetia narazili na vážny problém. Môže zaň Čína, bude horšie
Slováci prepadli pri výbere auta novému trendu. Čísla hovoria za všetko, pozor však na riziká
AI pretransformuje spoločnosť, tvrdí odborník. Varuje pred kľúčovou chybou, ktorú robíme
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP