Kolik „věcí“ je ve vesmíru? Člověk by si myslel, že to bude snadné zjistit. Ale to není. Astronomové přidávají, co mohou objevit, a přesto zjišťují, že ve vesmíru je víc, než vidí. Takže, co je „tam“ a jak to všechno vysvětlují?
Podle astronoma Mohameda Abdullaha (Národní výzkumný ústav pro astronomii a geofyziku v Egyptě a Chiba University (Japonsko)) vesmír obsahuje tmavé i viditelné složky. Hmota tvoří pouze 31 % známého vesmíru. Zbytek je temná energie, která je zatím velkou neznámou. „Kosmologové se domnívají, že pouze asi 20 % této celkové hmoty tvoří běžná neboli ‚baryonická‘ hmota, která zahrnuje hvězdy, galaxie, atomy a život,“ řekl. “asi 80 %” [of all matter] Je vyrobena z temné hmoty, jejíž tajemná povaha není dosud známa, ale může se skládat z některých subatomárních částic, které dosud nebyly objeveny.
Určete složení vesmíru pomocí skupin galaxií
Nejlepší měření „věci vesmíru“ pocházejí z družice Planck, která zmapovala vesmír. Studoval kosmické mikrovlnné pozadí, záření, které zbylo z Velkého třesku, asi před 13,8 miliardami let. Planckova měření umožnila astronomům dospět ke „zlatému standardu“ měření celkové hmoty ve vesmíru. Vždy je však dobré ověřit Plancka pomocí jiných metod.
Abdullah a tým vědců to udělali. Použili jinou metodu nazvanou vztah shlukové bohatosti. V podstatě měří počet členů galaxie v kupě, aby se určila její hmotnost. Podle astronomky a členky týmu Gillian Wilson poskytuje způsob měření kosmické hmoty. „Protože současné kupy galaxií vznikly z hmoty, která se v průběhu miliard let zhroutila pod vlivem vlastní gravitace, je počet v současnosti pozorovaných kup, neboli takzvaná ‚hojnost kup‘, velmi citlivý na kosmické podmínky,“ řekla. „Zejména celkové množství hmoty.“ „, přičemž tato metoda porovnává pozorovaný počet a hmotnost galaxií na jednotku objemu s předpověďmi z numerických simulací.
Není to jednoduchá metoda, protože je obtížné přesně změřit hmotnost jakékoli kupy galaxií. Velká část hmoty kupy je temná hmota. Jinými slovy, to, co vidíte v sadě, nemusí nutně být vše, co dostanete. Takže tým musel zbystřit. Využili toho, že hmotnější kupy obsahují více galaxií než méně hmotné galaxie. Protože všechny galaxie obsahují jasné hvězdy, počet galaxií v každé skupině se používá k odhadu celkové hmotnosti. Tým v podstatě změřil počet galaxií v každé kupě ve svém vzorku a poté tyto informace použil k odhadu celkové hmotnosti každé kupy.
Planck párování
Výsledek všech měření a simulací zhruba odpovídá Planckovým číslům pro hmotnost ve vesmíru. Našli vesmír složený z 31 % hmoty a 69 % temné energie. Zdá se také, že souhlasí s další prací, kterou tým provedl pro měření hmotností galaxií. K získání výsledků mohl Mohamedův tým použít spektroskopické studie shluků k určení jejich vzdáleností. Pozorování jim také umožnila vědět, které galaxie patří do konkrétních skupin.
Simulace byly pro tuto práci také klíčové. Pozorování provedená Sloan Digital Sky Survey umožnila týmu sestavit katalog galaktických kup s názvem „GalWeight“. Sbírky v katalogu pak porovnali se svými simulacemi. Výsledkem byl výpočet celkové hmoty ve vesmíru na základě vztahu hmotnosti a bohatství.
Tato technologie je dostatečně výkonná, aby mohla být použita, když nová astronomická data přicházejí z různých přístrojů. Podle Wilsona práce týmu ukazuje, že technologie MRR přesahuje jejich práci. „Technologii MRR lze aplikovat na nové soubory dat, které se stávají dostupnými z širokoúhlého a hlubokého zobrazování a spektroskopických průzkumů galaxií, jako je Dark Energy Survey, Dark Energy Spectroscopic Instrument, Euclid Telescope, eROSITA a James. Webbův vesmírný dalekohled.“ Řekl.
Výsledky také ukazují, že množství hmoty je konkurenční technikou pro omezení kosmologických parametrů. Doplňuje také neskupinově zaměřené techniky. Patří mezi ně anizotropie CMB, baryonické akustické oscilace, supernovy typu Ia nebo gravitační čočky. Každý z nich je také užitečným nástrojem pro měření různých vlastností vesmíru.
Pro více informací
Vědci prokázali, že většinu vesmíru tvoří temná energie
Omezení kosmologických parametrů pomocí vztahu bohatosti klastrů
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
