Vesmír je úplne iný, ako sme mysleli. Naše najlepšie teórie nedávajú zmysel

Veľký problém týkajúci sa temnej hmoty nabral nové kontúry, je väčší než sme mysleli. Nový výskum publikovaný vo viacerých článkoch v žurnále Physical Review D (prvý, druhý, tretí, štvrtý, piaty)  totiž ukázal, že temná hmota je rozložená úplne inak než sme mysleli, čo naznačuje, že niečo v našom štandardnom kozmologickom modeli chýba, prípadne sme urobili nejakú zásadnú chybu. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Kozmické mikrovlnné pozadie

Štúdia predstavuje jedno z najkomplexnejších meraní týkajúcich sa problému známeho ako „napätie S₈“ (Sigma osem – miera akou sa zhlukuje temná hmota), pričom v súčasnosti neexistuje žiadne možné riešenie.

„Nehovoríme, že sme práve zistili, že všetko čo hovorí moderná kozmológia je celé zle. Štatistiky ale ukazujú, že existuje šanca iba 1:20, že naše zistenia sú iba výsledkom náhody, čo je síce presvedčivé ale nie definitívne. Vzhľadom na to, ale že astronomická komunita dospela k rovnakým záverom počas viacerých experimentov, možno práve vykonávame zistenia, ktoré sa ukážu ako pravdivé,“ uvádza astrofyzik Michael Strauss.

Pozorovaný rozdiel medzi dátami. UTokyo

Zjednodušene povedané, temná hmota je forma hmoty, ktorá nevyžaruje svetlo a nie je priamo pozorovateľná, ale ovplyvňuje vesmírne štruktúry svojou gravitačnou silou. Astronómovia sa snažia mapovať distribúciu temnej hmoty pomocou rôznych techník.

Jednou z týchto metód je pozorovania CMB (kozmické mikrovlnné pozadie), čo je slabé pozadie mikrovlnného žiarenia, ktoré preniká vesmírom. Toto žiarenie je pozostatok počiatočného „záblesku“ po Veľkom tresku. Štúdiom CMB je možné získať informácie o distribúcii temnej hmoty.

Vážny problém

Druhým nástrojom sú dáta z teleskopu Subaru na Havaju známeho ako HSC (Hyper Suprime-Cam), ktorý výskumníci využívali 6 rokov na vykonávanie prieskumu slabej gravitačnej šošovky. Gravitačné šošovkovanie je jav, kedy gravitačné pole objektu ohýba svetlo (dochádza k skresleniu) idúce okolo neho, čo opäť môže „odhaliť“ prítomnosť temnej hmoty.

„Toto skreslenie je skutočne nesmierne malé; tvar jednej galaxie je skreslený v takmer nepostrehnuteľnom množstvo,“ objasňuje astrofyzik Roohi Dalal. „Keď ale toto meranie vykonáme pre 25 miliónov galaxií, dokážeme zmerať skreslenie s pomerne veľkou presnosťou,“ dodáva.

V priebehu 6 rokov HSC pozoroval oblohu celkovo 330 nocí a nazbieral obrovské množstvo údajov, ktoré rôzne tímy z celého sveta analyzovali a následne zisťovali hodnoty pre S₈. Hodnoty S8 získané pomocou HSC sú v rozmedzí 0.763 až 0.776, čo je podobné hodnotám získaným inými štúdiami gravitačného šošovkovania. Avšak hodnota S8 získaná z kozmického mikrovlnného pozadia je výrazne vyššia – 0.832.

Midjourney/Úprava redakcie

Táto vyššia hodnota S8 z kozmického mikrovlnného pozadia nesúhlasí s očakávaniami, ktoré vychádzajú zo štandardného kozmologického modelu. Ten totiž predpovedá, že na počiatku bol vesmír „hladký“ (hmota v ňom bola rovnomerne rozložená) až s postupom času sa začal stávať „hrboľatým“ – postupne ako sa hmota začala zoskupovať do galaxií a vlákien kozmickej pavučiny.

Vzhľadom na to, že dáta analyzovali rôzne tímy rôznymi spôsobmi a opakovane sa dopracovali k podobným hodnotám S₈, všetko nasvedčuje tomu, že zistená odchýlka pravdepodobne nebude spôsobená chybou v spracovaní dát.

Vzhľadom na to, že okrem napätia S₈ existuje aj napríklad Hubblovo napätie, o ktorom sme ťa detailne informovali v samostatnom článku, všetko nasvedčuje tomu, že s našim najlepším kozmologickým modelom zrejme niečo nie je v poriadku. Uvedené rovnako platí aj pre naše najlepšie modely temnej hmoty.

Čítajte viac z kategórie: Novinky