Počasí Počasí Satelitní snímky počasí Satelit Webkamery Kamery Kontakty Kontakty Eshop Eshop
Treking.cz
Poslední aktualizace: 15.3.2017 , , svátek má
Treking > Vesmír > Vliv temné hmoty na vývoj galaxií v raném vesmíru byl méně významný

Vliv temné hmoty na vývoj galaxií v raném vesmíru byl méně významný

Pozorování vzdálených galaxií pomocí VLT naznačují, že v nich dominovala běžná hmota

15.3.2017 | ESO 1709

Nová pozorování naznačují, že v nejvýznamnějším období vzniku galaxií - před deseti miliardami let - byly hmotné galaxie s aktivními procesy formování hvězd dominantně tvořeny běžnou (baryonovou) hmotou. To je však v příkrém kontrastu se současnými galaxiemi, u kterých pozorujeme mnohem významnější vliv záhadné temné hmoty.

Srovnání rotujících diskových galaxií v současnosti a ve vzdáleném vesmíru

K tomuto překvapivému výsledku astronomové dospěli na základě pozorování provedených pomocí dalekohledu ESO/VLT. Z výsledků vyplývá, že temná hmota hrála v raném vesmíru méně zásadní úlohu, než dnes. Výzkum byl prezentován ve čtveřici samostatných článků, jeden z nich byl publikován tento týden v prestižním vědeckém časopise Nature.

Běžnou hmotu pozorujeme v podobě jasně svítících hvězd, zářícího plynu a oblaků prachu. Ale nepolapitelná temná hmota nevyzařuje, nepohlcuje ani neodráží elektromagnetické záření. Na její existenci pouze usuzujeme na základě jejího gravitačního působení. Přítomností temné hmoty je možné vysvětlit například rychlost rotace vnějších částí spirálních galaxií, která je vyšší, než by odpovídalo pozorovanému rozložení běžné hmoty [1].

Čtěte také: Temná hmota může být ve vesmíru rozložena rovnoměrněji

Reinhard Genzel (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Německo) a mezinárodní tým jeho spolupracovníků využili přístroje KMOS a SINFONI pracující ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope) k měření rotace šesti hmotných galaxií s probíhající hvězdotvorbou ve vzdáleném vesmíru (ve vrcholném období formování galaxií před 10 miliardami let).

To, co objevili, bylo nečekané: na rozdíl od spirálních galaxií v současném vesmíru rotují vnější okraje těchto vzdálených galaxií pomaleji, než oblasti blíže středu, což by mohlo naznačovat, že je v nich přítomno méně temné hmoty, než se očekávalo [3].

"Rychlost otáčení překvapivě není konstantní, ale u těchto galaxií klesá se vzdáleností od středu," říká Reinhard Genzel, hlavní autor článku v časopise Nature. "A jsou pro to pravděpodobně dvě příčiny. Jednak je většina těchto mladých galaxií dominantně tvořena běžnou hmotou a temná hmota zde tím pádem hraje mnohem méně zásadní úlohu, než v současnosti. A za druhé, tyto mladé diskové galaxie byly mnohem bouřlivějším prostředím, než spirální galaxie, které pozorujeme dnes v našem kosmickém okolí."

Srovnání rotujících diskových galaxií v současnosti a ve vzdáleném vesmíru

Oba efekty se zdají být tím nápadnější, čím hlouběji se astronomové dívají do minulosti raného vesmíru. Zdá se tedy, že v období asi 3 až 4 miliardy let po velkém třesku (Big Bang) již došlo k dostatečnému zhuštění plynu do podoby plochého rotujícího disku, zatímco okolní halo temné hmoty bylo mnohem větší a více rozptýlené. Temné hmotě tedy zřejmě zhuštění trvalo o miliardy let déle, proto je její dominantní efekt na rotační křivky galaxií pozorovatelný až v současnosti.

Toto vysvětlení je ve shodě s dalšími pozorováními, která ukazují, že mladé galaxie byly mnohem více bohaté na plyn a kompaktnější, než ty současné.

Šestice galaxií zkoumaných v této studii byla součástí rozsáhlejšího vzorku asi stovky vzdálených diskových galaxií s probíhajícím formováním hvězd, které byly zkoumány pomocí přístrojů KMOS a SINFONI ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope) pracujícím na observatoři Paranal v Chile. Jako doplněk k měření jednotlivých galaxií, popsanému výše, byla na základě slabého signálu ostatních sledovaných galaxií spočtena také průměrná rotační křivka. Ta ukázala stejný profil poklesu rychlosti rotace směrem od centra. Další dvojice studií, postavená na pozorování 240 disků s probíhající hvězdotvorbou, tyto závěry rovněž podporuje.

Detailní modelování ukazuje, že zatímco běžná hmota tvoří v průměru asi polovinu hmotnosti galaxií, v případě galaxií s vysokým rudým posuvem naprosto dominantně určuje jejich dynamiku.

Poznámky

[1] Disky spirálních galaxií se otáčejí s periodou v řádu stovek milionů let. V jádrech galaxií je vysoká koncentrace hvězd, která ale klesá směrem k okrajům. Pokud by hmota v galaxii byla tvořena pouze běžnou hmotou, pak by řidší vnější oblasti měly rotovat mnohem pomaleji, než husté vnitřní oblasti. Pozorování nedalekých galaxií však ukazují, že jejich vnitřní i vnější oblasti ve skutečnosti rotují prakticky stejnou rychlostí. Tyto takzvané "ploché rotační křivky" ukazují, že spirální galaxie musí obsahovat velké množství nezářící látky - v podobě hala temné hmoty, které obklopuje disk galaxie.

[2] Analyzovaná data byla získána pomocí zařízení KMOS a SINFONI, která pracují ve spojení s dalekohledem ESO/VLT na observatoři Paranal v Chile v rámci přehlídkových programů KMOS3D a SINS/zC-SINF. Jedná se o první takto rozsáhlou studii dynamiky velkého vzorku galaxií s rudými posuvy v intervalu z = 0,6 až z = 2,5 (tedy v rozmezí pěti miliard let vývoje vesmíru).

[3] Tento nový výsledek nezpochybňuje potřebu temné hmoty jako základní součásti vesmíru nebo její celkové množství. Spíše naznačuje, že temná hmota byla v okolí diskových galaxií v minulosti rozložena jinak, než je tomu v současnosti.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku s názvem "Strongly baryon dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago" autorů R. Genzel a kol., který byl publikován v časopise Nature.

Složení týmu: R. Genzel (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo; University of California, Berkeley, USA), N.M. Förster Schreiber (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), H. Übler (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), P. Lang (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), T. Naab (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching, Německo), R. Bender (Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität, München, Německo; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), L.J. Tacconi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), E. Wisnioski (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), S.Wuyts (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo; University of Bath, Bath, UK), T. Alexander (The Weizmann Institute of Science, Rehovot, Izrael), A. Beifiori (Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität, München, Německo; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), S.Belli (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), G. Brammer (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), A.Burkert (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching, Německo; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo) C. M. Carollo (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich, Švýcarsko), J. Chan (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), R. Davies (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), M. Fossati (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo; Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität, München, Německo), A. Galametz (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo; Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität, München, Německo), S. Genel (Center for Computational Astrophysics, New York, USA), O. Gerhard (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), D. Lutz (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo), J. T. Mendel (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo; Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität, München, Německo), I. Momcheva (Yale University, New Haven, USA), E. J. Nelson (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany; Yale University, New Haven, USA), A. Renzini (Vicolo dell'Osservatorio 5, Padova, Itálie), R.Saglia (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo; Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität, München, Německo), A. Sternberg (Tel Aviv University, Tel Aviv, Izrael), S. Tacchella (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich, Švýcarsko), K.Tadaki (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo) a D. Wilman (Universitäts-Sternwarte Ludwig-Maximilians-Universität, München, Německo; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Německo).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy - VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane "největším okem hledícím do vesmíru".

Odkazy

Kontakty

Viktor Votruba
národní kontakt
Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Reinhard Genzel
Director, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3280
Email: genzel@mpe.mpg.de

Natascha M. Forster Schreiber
Senior Scientist, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3524
Email: forster@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Treking.cz - diskuze

Diskuse k tomuto článku

přidat názor
16.03.2017, 09:30 Borek | Tak to sa mi fakt ulavilo.
24.03.2017, 15:50 -OB- | Borku, ty jsi


Další související články:

+ První známky samointeragující temné hmoty? Temná hmota možná vůbec…
+ Kvarky, základní stavební kameny látky ve viditelném vesmíru
+ Mezon, středně těžká a nestabilní elementární částice
+ Leptony, lehké elementární částice
+ Baryony, těžké částice podléhající silné interakci
+ Bosony, polní částice silových interakcí
+ Higgsův boson, Higgsovo pole a poslední chybějící článek standardního modelu částicové fyziky
+ Hyperony, podivné nestabilní částice s velice krátkou dobou života
+ Hadrony, skupina částic účastnících se na silných interakcích
+ Neutron jako nestabilní nukleon
+ Elektron je nejlehčí elementární částice
+ Neutrino, stabilní elementární částice
+ Proton jako baryon, fermion a hadron aneb elementární částice, která není…
+ Pozitron: Elementární částice, která je antičásticí elektronu
+ Kosmické záření, nepřetržitý proud částic o vysokých energiích
+ Planckova konstanta, univerzální fyzikální konstanta
+ Solární konstanta. Konstanta, která je proměnná - hodnota solární (sluneční) konstanty
+ Astronomická jednotka, jednotka pro měření vzdáleností ve Sluneční soustavě
+ Světelný rok, nejpoužívanější jednotka vzdálenosti ve vesmíru
+ Parsek, základní jednotka vzdálenosti ve vesmíru
+ Jarní souhvězdí, které hvězdy vidíme na jaře?
+ Podzimní hvězdná obloha
+ Co jsou to hvězdy? Ze života hvězd
+ Nejdetailnější snímek protoplanetárního disku získaný pomocí ALMA
+ Exoplanety. Zrození obří planety? Kandidát na exoplanetu pozorován v hvězdném lůně
+ Pořídil dalekohled VLT snímek dosud nejlehčí exoplanety?
+ Hnědý trpaslík, záhadné objekty na pomezí planet a hvězd
+ Černá díra se krmí oblaky chladného mezigalaktického plynu
+ ALMA objevila intenzivní magnetické pole v blízkosti supermasivní černé díry
+ Předčasně vyspělá černá díra, nový objev nabourává dnešní teorie
+ VLT sleduje v reálném čase přiblížení oblaku plynu k obří černé díře ve středu Galaxie
+ ALMA zkoumá záhadné výtrysky z obřích černých děr. Nejlepší záběr oblaků molekulárního plynu…
+ Dalekohledy ESO přispěly ke vzniku nejlepší prostorové mapy centrální výduti Galaxie
+ NGC 1637, krásná spirála ozdobená slábnoucí supernovou
+ Trpasličí galaxie NGC 5477
+ Mladé, horké a modré…, stálice hvězdokupy NGC 2547
+ Nejtěžší známá hvězda ve vesmíru
+ Otevřené hvězdokupy, seskupení relativně mladých hvězd
Na Trekingu dále naleznete
Naše rozhledny Skalní města
Naše vrcholy Vodopády
Ledovcová jezera Sedla a doliny
Jeskyně Památky
České hrady Slovenské hrady
Geomorfologie (ČR) Geomorfologie (SK)
Nejvyšší hory (SK) Nejvyšší hory (ČR)
Nejvyšší vrcholy Orografické členění
Karpaty Alpy
Reklama
Témata našich článků…
Merkur Velký Blaník Petrova bouda Hrad Divín Tematín Prašivá Šerlich Macocha Soumrak Světelný rok Ježek Heukuppe Blansek Leptony Velikonoce Saturn Bouzov Květen, počasí Opruzeniny Piony Fotoaparáty Praděd
Reklama
Vyhledat ubytování podle pohoří

1. Beskydy, ubytování a horské chaty v Beskydech
2. Javorníky, ubytování a horské chaty v Javorníkách
3. Jeseníky, ubytování a horské chaty v Jeseníkách
4. Jizerské hory, ubytování a chaty v Jizerských horách
5. Krkonoše, ubytování a horské boudy v Krkonoších
6. Orlické hory, ubytování a chaty v Orlických horách
7. Šumava, ubytování a horské chaty na Šumavě
CZ / SK
1. Malá Fatra, ubytování a horské chaty na Malé Fatře
2. Nízké Tatry, ubytování a chaty v Nízkých Tatrách
3. Oravské Beskydy, ubytování a chaty na Oravě
4. Roháče, ubytování a chaty v Západních Tatrách
5. Slovenský ráj, ubytování a chaty ve Slovenském ráji
6. Velká Fatra, horské chaty a útulny na Velké Fatře
7. Vysoké Tatry, ubytování a chaty ve Vysokých Tatrách
Reklama

Poslední diskusní příspěvky

Strom roku 2014, anketa
 28.03.2017 1 příspěvek
Nejvyšší pohoří České republiky
 27.03.2017 4 příspěvky
Wildspitze a Urkundholm, výstup
 26.03.2017 4 příspěvky
Talkenschrein, Alker a Schoberspitze, Taury
 24.03.2017 1 příspěvek
Vliv temné hmoty na vývoj galaxií v raném vesmíru
 24.03.2017 2 příspěvky
4 slezské rozhledny za jarní rovnodennosti
 24.03.2017 2 příspěvky
Turistický batoh Ferrino Overland 50+10
 24.03.2017 1 příspěvek
Výstup na Großer Buchstein, Gesäuse
 20.03.2017 1 příspěvek
Kmeťov vodopád, nejvyšší vodopád na Slovensku
 20.03.2017 3 příspěvky
Luční bouda, Krkonoše
 20.03.2017 12 příspěvků
Velký a Malý Kriváň, Malá Fatra
 19.03.2017 3 příspěvky
Výstup na Hexenturm
 19.03.2017 2 příspěvky
Silická planina a Zádielská planina, turistika
 18.03.2017 1 příspěvek
Chata Barborka, Jeseníky, Praděd
 16.03.2017 90 příspěvků
Bílá hora, rozhledna u Kopřivnice
 15.03.2017 3 příspěvky
Malá Fatra v zimě a s bivakem
 15.03.2017 5 příspěvků
Runy v Bodinej, runové nápisy
 15.03.2017 1 příspěvek
Putování podzimní Šumavou
 13.03.2017 2 příspěvky
Vesteraly a Lofoty, Norsko
 12.03.2017 6 příspěvků
Kolem České republiky na kole
 12.03.2017 1 příspěvek
Křížový vrch, rozhledna
 07.03.2017 2 příspěvky
Bjelasica, Komovi a Kučka krajina, Černá Hora
 06.03.2017 5 příspěvků
Velká homole, rozhledna
 28.02.2017 1 příspěvek
Opruzeniny, léčba a prevence
 28.02.2017 22 příspěvků
Třeštík, chata Bumbálka
 27.02.2017 6 příspěvků
Rysy v zimě, Vysoké Tatry
 23.02.2017 13 příspěvků
Reklama
Reklama
Vybíráme z obsahu…
1. Hrady Štramberská Trúba neboli Štramberský hrad, Štramberk
2. Přírodní zajímavosti Soos, rezervace a rašeliniště u Františkových Lázní
3. Naše vrcholy Velký Kosíř neboli hanácký Mont Blanc, hanácké Piešťany a Čechy na Moravě
4. Rozhledny Tyršova rozhledna neboli rozhledna Rozálka, Žamberk
5. Vesmír Mlhoviny, difúzní objekty hvězdné oblohy
6. Horské chaty Chata na Čiháku, turistická chata KČT v Orlických horách
7. Moravské hrady Helfštýn: Hrad, který byl založen loupeživým rytířem
Oblasti: Beskydy | Bílé Karpaty | Brdy | Broumovská vrchovina | Česká Kanada | České středohoří | České Švýcarsko | Český les | Český ráj | Doupovské hory | Drahanská vrchovina | Hanušovická vrchovina | Hornosvratecká vrchovina | Hostýnské vrchy | Chřiby | Javorníky | Jeseníky | Jevišovická pahorkatina | Jizerské hory | Králický Sněžník | Krkonoše | Krušné hory | Křivoklátská vrchovina | Litenčická pahorkatina | Lužické hory | Nízký Jeseník | Novohradské hory | Orlické hory | Pálava | Podyjí | Rakovnická pahorkatina | Ralsko | Rychlebské hory | Slavkovský les | Svitavská pahorkatina | Šluknovská pahorkatina | Šumava | Švihovská vrchovina | Vizovická vrchovina | Vlašimská pahorkatina | Vsetínské vrchy | Východolabská tabule | Zábřežská vrchovina | Zlatohorská vrchovina | Ždánický les | Železné hory | Žulovská pahorkatina | Branisko | Bukovské vrchy | Burda | Cerová vrchovina | Čergov | Čierna hora | Chočské vrchy | Kremnické vrchy | Krupinská planina | Kysucké Beskydy | Laborecká vrchovina | Levočské vrchy | Ľubovnianska vrchovina | Malá Fatra | Malé Karpaty | Muránska planina | Nízké Tatry | Ondavská vrchovina | Oravská Magura | Oravské Beskydy | Pieniny | Podunajská pahorkatina | Pohronský Inovec | Polana | Považský Inovec | Revúcka vrchovina | Roháče | Slanské vrchy | Slovenský kras | Slovenský ráj | Spišská Magura | Stolické vrchy | Strážovské vrchy | Súlovské skály | Šarišská vrchovina | Štiavnické vrchy | Tribeč | Velká Fatra | Veporské vrchy | Vihorlat | Volovské vrchy | Vtáčnik | Vysoké Tatry | Záhorie | Zemplínské vrchy
Home Page | Časopis | Průvodce | Ceník inzerce | Soutěže | Seznamka | Kalendář akcí | Outdoor testy | Horské chaty | Fotogalerie | Archiv
Treky, turistika | Horolezectví | Cykloturistika | Cestování | Vesmír, astronomie | Turistická mapa online | Spolupracujeme
TOPlist