home icon Zprávy Katalog hvězd Vesmírné mise
Nejnovější zprávy Vesmír Fyzika Technologie
do not follow here
Vesmír < LIVING fUTURE

Jak rychle se rozpíná vesmír? Vědci přišli s novým přístupem pro měření hubblovy konstanty

publication date24. 01. 2019
tag iconVesmír

Vesmír není statický, neustále se rozpíná, a to stále se zrychlujícím tempem. Zatím však není zcela zřejmé, jak rychlé toto rozpínání vesmíru je. Vědci přišli hned s několika způsoby jak to změřit, vždy jim ale vyjde trošku jiná hodnota. Nově nyní vědci z University of California, Los Angeles přišli s měřením pomocí studia světla ze vzdálených galaxií deformovaného na cestě k nám gravitací jiné galaxie.

Rozpínání vesmíru

Rozpínání vesmíru

Graf znázorňující rozpínání vesmíru na různé vzdálenosti. Čím dál se objekt od Země nachází, tím rychlejší je také jeho vzdalování způsobené rozpínáním vesmíru.
Image credit: Livingfuture.cz 


Rychlost rozpínání vesmíru určuje tzv. hubblova konstanta, která udává jakou rychlostí se od sebe vzdalují objekty v určité vzdálenosti. Doposud byla hodnota této konstanty odhadována například zkoumáním světla ze vzdálených supernov, studiem reliktního záření po velkém třesku nebo také nové pomocí gravitačních vln. Její hodnota se nejčastěji nachází mezi 67 a 75 km/s na jeden megaparsek. Hodnota vypočítaná novou metodou do toho rozmezí zapadá také.

Nově vědci využili fenoménu gravitační čočky, kdy gravitace galaxie ohýbá světlo, které přichází z objektu za ní. Konkrétně se zaměřili na kvazary, jejichž světlo je gravitační čočkou rozděleno na více obrazů. Zkoumali chování těchto obrazů v závislosti na rozdílné dráze, kterou muselo světlo každého obrazu urazit.

Kvazary jsou aktivní supermasivní černé díry v jádrech vzdálených galaxií. Jejich světlo neustále mění svou zářivost a díky tomu se zdá,jako by blikaly. Pokud dojde k rozdělení světla a vytvoření několika obrazů, neblikají zároveň, ale s drobnou odchylkou. A právě tato odchylka může vědcům prozradit více o tom, jakou dráhu muselo světlo urazit a jak se vesmír rozpíná. Nově vypočítaná hodnota je 72,5 km/s na jeden megaparsek.

Vědci publikovali výsledky své studie ve vědeckém magazínu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nadále budou svůj výpočet zpřesňovat hledáním dalších vhodných kandidátů pro pozorování.

Rozpínání vesmíru

Rozpínání vesmíru se měří prostřednictvím hubblovy konstanty H0 (Hubblův-Lemaîterův zákon), která udává o kolik kilometrů se za sekundu rozšíří prostor jednoho megaparseku (3,26 milionů světelných let). Způsobů k vypočítání této hodnoty je několik, v blízkém vesmíru například astronomové pozorují konkrétní hvězdy (cefeidy) nebo supernovy, u kterých pomocí rudého posuvu pozorují, jak rychle se od nás vzdalují. Ve vzdáleném vesmíru zkoumají reliktní záření (CMB). Novým způsobem je potom zkoumání rozpínání vesmíru pomocí gravitačních vln.



  

    Rok
    Metoda
    Výsledek
km/s/Mpc		
  

    1929
    Edwin Hubble potvrdil, že se vesmír rozpíná. Konstantu rozpínání tehdy určil na 500 km/s na megaparsek, takto vysoká byla kvůli různým nepřesnostem při měření.
    500
  

    1950´s
    Zpřesnění hubblovy konstanty.
    70
  

    1990´s
    Potvrzení zrychlující se expanze vesmíru, temná energie se stává nejpřijímanějším vysvětlením tohoto zrychlování.
    
  

    2001-2010
    Americká vesmírná sonda WMAP změřila hubblovu konstantu pozorováním reliktního záření po velkém třesku.
    68-70
  

    2009-2013
    Evropská vesmírná sonda Planck naměřila ještě nižší hodnoty hubblovy konstanty podobnou metodou jako WMAP.
    67-68
  

    2016
    Měření rychlosti vzdalování supernov typu Ia od Země.
    72-75
  

    2017
    Na prvních několika detekovaných gravitačních vlnách bylo ověřeno, že lze rozpínání vesmíru odvodit také tímto způsobem, hodnoty jsou však zatím velmi nepřesné (62-82 km/s na megaparsek) a vyžadují více detekcí gravitačních vln.
    62-82
  

    2018 
    Hodnoty odvozené z pozorování cefeid potvrzují nesouvislost mezi měřeními mikrovlnného záření a pozorování hvězd a supernov.
    
  

    2019
    Pozorování světla vzdálených kvazarů, jejichž světlo bylo rozděleno gravitační čočkou.
    72,5
  

    2019
    Zpřesnění měření pomocí pozorování cepheid Hubblovým teleskopem.
    74,03
  

    2019
    Na základě detekovaných gravitačních vln z kolize neutronových hvězd a následného elektromagnetického záření přišli vědci s novou hodnotou hubblovy konstanty.
    70.3
  

    2019
    Měření pomocí pozorování červených obrů Hubblovým teleskopem.
    69.8
  

    2019
    Gama záření a rozptýlené extragalaktické světelné pozadí
    67,4
  

    2020
    Porovnání gravitačních vln a elektromagnetického záření z kolizí neutronových hvězd
    66,2
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?
Podpořte tento web sdílením našeho obsahu
Související článek

Astronomové zpřesnili měření rozpínání vesmíru, je o něco rychlejší

5. 10. 2012 Vědci z NASA využili pozorování infračerveného vesmírného teleskopu Spitzer, aby zpřesnili měření rozpínání vesmíru. Nové měření poukazuje na rychlejší rozpínání vesmíru, než bylo doposud vypočítáváno z pozorování jiných zařízení. Nový odhad rychlosti rozpínání vesmíru, neboli hodnota hubblovy konstanty je 74,3 kilometrů za sekundu na jeden megaparsek.

        
        Fakt, že dochází k rozpínání vesmíru objevil americký astronom Edwin Hubble už ve dvacátých letech minulého století, když zkoumal vzdálené objekty, o kterých se doposud myslelo, že jde o mlhoviny. Ve skutečnosti pozoroval celé galaxie a rázem byl vesmír nesčetněkrát větší. Při bližším prozkoumání galaxií zjistil, že drtivá většina je zbarvená do červena. Jde o projevení dopplerova efektu, kdy jsou přibližující se objekty zbarvené do modra a vzdalující se zase do červena. Hubblův závěr tedy byl, že se vesmír rozpíná, do všech stran a zřejmě i od svého počátku, vnikla tak teorie velkého třesku.

V devadesátých letech pak astronomové přišli na neočekávanou věc, rozpínání vesmíru je stále rychlejší. Vznikla tak teoretická temná energie, která působí opačně proti gravitaci a zapříčiňuje stále se zrychlující rozpínání vesmíru. Astronomové se přirozeně snaží přesně změřit míru rozpínání a charakterizují ji pomocí hubblovy konstanty.

Při předchozích výpočtech vědci vycházeli z měření Hubllova teleskopu, který dokáže zachytit světlo v infračervené části spektra velmi blízké světlu viditelnému lidským okem. Přišli na hodnotu 73,8 ± 2,4 (km/s)/Mpc (jeden megaparsek je asi 3 miliony světelných let). Nové měření Spitzerova teleskopu, který zvládne i hlubší infračervené vlnění, umísťuje hodnotu hubblovy konstanty na 74,3 ± 2,1 (km/s)/Mpc. Kromě zjištění, že se vesmír zřejmě rozpíná o něco rychleji, vědci také zpřesnili chybu měření o asi 0,3 (km/s)/Mpc. 

Spitzer konkrétně měřil červený posun doplerova efektu u hvězd nazývaných cefeidy (cepheids), u kterých je úzce svázána luminosita společně s frekvencí, se kterou pulzují. Díky tomu lze přesně určit jejich vzdálenost od Země. Infračervená pozorování mohou proniknout skrze oblaka prachu a plynů, které hvězdy obklopují a díky tomu získat přesnější hodnoty. Spitzer zkoumal 10 cefeid v Mléčné dráze a osm desítek hvězd stejného typu v blízkém Velkém Magellanově oblaku.

Měření rychlosti rozpínání vesmíru úzce souvisí také s množstvím temné energie ve vesmíru, která by měla tvořit až tři čtvrtiny veškeré hmoty a energie ve vesmíru. Temná energie je doposud neznámý fenomén, který za zrychlujícím se rozpínáním vesmíru stojí. Jak k rozpínání dochází a co je skutečně jeho původcem je však nadále ukryto v temnotě vesmíru.


        Více informací

Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu

Další zprávy z kategorie
Vesmír

ikona kalendáře 8. únor 2024
ikona taguVesmír

Světlo z nejstarší pozorované černé díry pochází z doby pouhých 400 milionů let po Velkém třesku

Obrázek k článku:

Astronomové si lámou hlavu s černou dírou ve středu galaxie GN-z11. Nová pozorování prostřednictvím JWST zřetelně ukazují zářivé galaktické jádro, které napovídá, že se v něm nachází supermasivní černá díra pohlcující materiál ze svého okolí. Pozorují ji však pouhých 400 milionů let po předpokládaném vzniku vesmíru, a to je příliš brzy na to, aby se mohla zformovat, alespoň podle našeho aktuálního vědeckého poznání.

Přečíst článek
ikona kalendáře24. leden 2024
ikona taguVesmír

Objev další obří struktury ve vzdáleném vesmíru zpochybňuje naše chápání vesmíru

Obrázek k článku:

Nově objevená ultra-velká struktura má kruhovitý tvar s asi 1,3 miliardou světelných let v průměru a nachází se přes 9 miliard světelných let daleko. Její objev společně s dříve identifikovaným Obřím obloukem vyvolává otázky o kosmologickém principu, který říká, že vesmír je ve velkém měřítku homogenní a izotropní.

Přečíst článek
ikona kalendáře15. listopad 2023
ikona taguVesmír

Na snímku z teleskopu Jamese Webba se ukrývala druhá a čtvrtá nejvzdálenější galaxie ve vesmíru

Obrázek k článku:

Nově objevené galaxie se nacházejí v oblasti zvané Pandořina kupa (Abell 2744, Pandora´s Cluster), která je vzdálená asi 33 miliard světelných let od Země. Světlu z těchto galaxií trvalo 13,4 miliardy let, než se dostalo na Zemi, což znamená, že vznikly v době, kdy byl vesmír starý jen asi 330 milionů let.

Přečíst článek
tag icon
Další články z kategorie
Vesmír
Načítám stránku...
x zrušit