Nová mapa kosmu sedí do teorií – ale indikuje i novou fyziku

TLDR: Průzkum 226 milionů galaxií s pomocí slabého gravitačního čočkování ukazuje na správnost kosmologie, ale naznačuje, že nám větší „jemnost“ shluků temné hmoty. To ukazuje na možnou novou fyziku. Oznámení tuna.

Víte, problém s temnou hmotou je, že…

Máme o jednu dílčí odpověď na otázku o povaze vesmíru, a není to „42“! Kosmologické teze sedí, akorát, že ne dokonale – tak lze shrnout poslední výsledky mapování rozložení temné hmoty iniciativy Dark Energy Survey, která zmapovala za poslední 6 let na 5000 čtverečních stupňů, tedy skoro osminu celé oblohy okolo naší planety. Výsledky sedí jako zadek na hrnec standardnímu kosmologickému modelu. Ale přesto se tu dají najít některé… odchylky.

Celkem se podařilo zmapovat na 226 milionů galaxií, a asi nepřekvapí, že k tomu vědátoři krom pozorování museli použít i katalogizaci s pomocí strojového učení. Ale nejde jenom o prostor, leč i čas! Iniciativa mapovala jak galaxie blízké, tak i ty vzdálené. A tedy i galaxie v dřívějších obdobích vesmíru. Díky tomu poskytla mapa rovněž ukázku vývoje vesmíru za 7 miliard let.

Někteří se teď možná poškrábou na kebuli – jak je, hergot, možné mapovat temnou hmotu, když nevíme, co to temná hmota je? Inu, ano, ale ne! Nevíme skutečně stále, čím je temná hmota tvořena. Ale víme, že tam venku nějaká je. Jak? Skrze gravitační čočkování! Gravitačně masivní objekty (chuchvalce temné hmoty, Slunce, vy po obědě) zakřivují světlo ve svém okolí – stejně jako tak činí optická čočka.

Astronomové tak už nějaký čas přímo pozorují tento efekt v místech, kde by existovat neměl. Temná hmota tam nahoře skutečně je – i když nevíme, co ji tvoří. A právě tyto metody využili vědátoři i při současné katalogizaci.

Zde žijí draci

Takzvané slabé gravitační čočkování, čili jev tvořený právě temnou hmotou v okolí galaxií, dovolil odhalit místa s vyšší koncentrací této záludné substance. Krom toho autoři ovšem využili i modelování superstruktur vytvářených shluky galaxií. Obecně se očekává, že neviditelné mosty z temné hmoty „spojují“ galaxie do propojené kosmické pavučiny. Rozložení galaxií v prostoru tak umožnilo predikovat, kde se tyto mosty nacházejí.

I když tuhle druhou část modelu můžou zlí jazykové považovat za věštění z kávové sedliny, je nutné znovu zopakovat, že slabé gravitační čočkování je už přímo pozorovaný jev. Modely z druhého postupu tedy nestojí na vodě, nýbrž jsou podpořeny postupem prvním. Jinak řečeno: ne, nejsou to jenom simulace a predikce. Nějaká temná hmota tam nahoře fakt je!

A mapování, jakkoliv stále průběžné, přineslo několik uklidňujících i znepokojivých zjištění. Uklidňující je, že obecně mapa sedí do standardního modelu. Tedy, že potvrzuje vznik vesmíru Velkým třeskem (skrze následnou expanzi hmoty) i skutečnost, že „normální“, viditelná hmota (kamarádi ji říkají „baryonová“) tvoří jenom kolem 5 % obsahu vesmíru. Zároveň však mapa vesmíru vychází jako o něco… plynulejší, než se očekávalo. O tomhle jste možná slyšeli jako o náznaku, že „Einsteinova teorie relativity předpovídala něco jiného“.

A to je překvapivé! Podle relativity by totiž temná hmota měla vytvářet koncentrovanější shluky, nikoliv pozorované homogennější rozložení. A sami autoři přímo píšou, že katalog vesmíru nám tak možná opět ukazuje na existenci nové fyziky. Ale to nemusí znamenat, že „eInStEiN sE mÝlIl“, jako spíše, že jeho teze nebyla zcela úplná.

Zdroj: elinorsalo/Public Domain
Zdroj: elinorsalo/Public Domain

Je to složitější

To, že relativita je faktem, víme z celé baterie mnoha, mnoha jiných experimentů. Třeba i právě z toho, že existuje gravitační čočkování! Existenci teorie relativity denně potvrzujete, když používáte GPS. Její data musejí totiž odlišné tempo času u družic létajících po orbitě brát v potaz…

Je ale rozhodně možné, a naznačují to i jiné starší práce, že naše teze jsou neúplné. Čili ne zcela lautr špatné, ale stále nikoliv zcela popsané. Což není nic moc nového – to, že něco asi nevíme, víme už pekelně dlouho. Jenom nyní konečně zjišťujeme zase víc o tom, co konkrétně nevíme. A to je rozhodně povzbudivé.

O to zajímavější budou další odhalení o celém kosmologickém mapování temné hmoty – mimo jiné proto, abychom odhalili lépe oblasti, které detailněji pozorovat, a snad ukázat na další úžasné odpovědi na otázky života, vesmíru a vůbec!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

1 komentář: „Nová mapa kosmu sedí do teorií – ale indikuje i novou fyziku

  • 30. května 2021 (17:14)
    Permalink

    mně se líbí, jak se s novými rozhledy a obzory člověk posouvá do obdobných situací, jaké už zažívaly minulé epochy civilizací. Dříve jsme měli bílá místa na mapách, neprobádané oblasti, nevěděli jsme ani, jaký tvar má ten povrch, který se překreslil do map. Starověké mapy byly plné otazníků a když nevěděli, napsali „Tady žijí sloni“ a nazdar. Dnes máme Zemi poměrně hezky probádanou, přiblížíme si na těch našich googlech každý kout satelitní mapou a neunikne nám nic. Mapu Země máme zmáknutou a zpracovanou. Ale jen jsme ji dokončili, objevil se další rozměr. Obloha už není pro naši civilizaci jenom „hvězdy nad hlavou“ . Je to hustá síť potenciálních cest a tras, která stojí za zmapování. Ale jak ji prozkoumat, jak o těch zákoutích něco zjistit, jaký tvar má to universum. A dovedeme si ten tvar vůbec představit? Je vůbec v rámci našeho trojrozměrného chápání prostoru? A jsme zase na startu. Na startu o to těžším, že Vesmír je mnohem náročnější cíl poznání než naše Země.

    Reagovat

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama