Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Převrat v kosmologii

Když v r. 1965 v krátkém sděleni čítajícím asi 600 slov oznámili dva mladí američtí radioastronomové Arno Penzias (*1933) a Robert W. Wilson (*1936), že Země je ponořena do chladné lázně mikrovlnného elektromagnetického záření kosmického pozadí o teplotě 3 K, málokdo si uvědomoval, že tím odstartovali novou epochu pozorovací kosmologie.

Brzy se totiž ukázalo, že toto záření je výmluvným svědkem klíčových událostí, které se ve vesmíru odehrávaly během prvních stovek tisíc let po velkém třesku a vlastně i jedním z nejsilnějších důkazů, že se velký třesk odehrál tak, jak to předpovídali tvůrci teorie Alexandr Fridman, Georges Lemaitre a George Gamow. Pro chladné záření kosmického pozadí se proto ujal název záření reliktní a o 13 let později si Penzias s Wilsonem jeli do Stockholmu pro Nobelovu cenu za fyziku.

Zatímco trychtýřová anténa s mikrovlnným přijímačem, která jim k objevu posloužila, umožňovala změřit teplotu reliktního záření s přesností na 0,5 K a její úhlová rozlišovací schopnost byla daleko horší než je rozlišovací schopnost lidského zraku v optické části elektromagnetického spektra, specializované mikrovlnné radiometry měly postupně čím dál tím lepší parametry a tím se z nich staly velmi mocné nástroje pro zkoumání raného vesmíru. V šerém dávnověku vesmíru totiž ještě neexistovaly ani hvězdy ani hvězdné soustavy a navíc byl tehdejší vesmír pro optické záření naprosto neprůhledný, takže ani v budoucnu nám při výzkumu nejranějších epoch vesmírného vývoje nijak nepomohou sebelepší optické dalekohledy. Všechny informace z tohoto období jsou prostě skryty v oné ,,tmě mezi hvězdami‘‘, tj. v reliktním záření.

Do r. 1976 se citlivost radiometrů zvýšila proti původnímu přístroji Penziase a Wilsona o tři řády, tj. na zlomky milikelvinu. To přineslo pozoruhodný objev, že v různých směrech na obloze má reliktní záření nepatrně odlišnou teplotu. Nejteplejší je ve směru k souhvězdí Lva - sice jen o pouhých 1,6 mK, ale i to znamená, že sluneční soustava se vůči pozadí reliktního záření řítí tímto směrem rychlostí asi 370 km/s. Je to vůbec největší rychlost relativního pohybu ve vesmíru, o kterém dnes víme.

Ilustrační foto...

Tato měření povzbudila konstruktéry, aby se pokusili o další zvýšení citlivosti a rozlišovací schopnosti radiometrů tím, že je ze Země přenesli do kosmu na umělou družici. V r. 1989 startovala specializovaná americká družice COBE, jež dokázala měřit teplotu reliktního záření s přesností na mikrokelviny, a to vedlo k dalšímu převratnému objevu místních nepravidelných fluktuací teploty reliktního záření v různých směrech na obloze. Existence těchto fluktuací na hladině 10 mikrokelvinů totiž potvrdila, že v době, kdy vesmíru bylo necelých 400 tisíc roků, vesmírná látka v něm byla rozestřena lehce nerovnoměrně - z hustších oblastí vznikly posléze zárodky hnízd galaxií, galaxie i hvězdy.

Od té chvíle bylo zřejmé, že studium podrobností v reliktním záření představuje naprosto nezávislý a velmi mocný způsob, jak získat jedinečné údaje o tom, co se přesně v raném vesmíru dělo. Vyžadovalo to však dále zpřesnit měření oněch fluktuací. Právě proto byla sestrojena americká kosmická sonda MAP (Microwave Anisotropy Probe - sonda pro výzkum anizotropie mikrovlnného reliktního záření), vypuštěná 30. června 2001 raketou Delta II na oběžnou dráhu v soustavě Země-Měsíc. Urychlování měsíčním "prakem" ji postupně katapultovalo do Lagrangeova bodu L_2 soustavy Slunce-Země. V tomto bodě má totiž sonda nerušený výhled do kosmického prostoru a stálou vzdálenost od Země, což zvyšuje přesnost a usnadňuje přenos obrovského množství pozorovacích dat.

V únoru tohoto roku oznámili výzkumné týmy Goddardova kosmického střediska NASA a Univerzity v Princetonu, že se jim podařilo úspěšně zpracovat data z prvního roku práce sondy, přezvané WMAP na počest nedávno zesnulého kosmologa Davida Wilkinsona, jenž jako první poukázal na význam studia jemných fluktuací v teplotě reliktního záření. V porovnání s družicí COBE dosáhla sonda WMAP třicetkrát lepšího úhlového rozlišení a současně se podařilo významně snížit všechny ostatní chyby měření.Výsledkem je doslova převrat v kosmologii, protože rázem máme k dispozici jedinečné údaje, často s přesností až o řád lepší než nač byla dosud kosmologie zvyklá. (Podle jedné prostořeké definice je totiž kosmolog člověk, pro něhož jsou důležité násobky desíti, ale nikoliv násobky dvou.)

Ilustrační foto...

Patrně nejvýznamnějším výsledkem je dosud nejpřesnější určení stáří vesmíru, navíc zcela nezávislé na dodnes nejistých metodách určování vzdáleností galaxií. Podle sondy WMAP je vesmír starý 13,7 miliardy roků s chybou necelá 2% (dosavadní chyby činily asi 15 %). Díky sondě také víme, že první hvězdy ve vesmíru vznikaly mnohem dříve než se soudilo dosud. Předchozí odhady se pohybovaly kolem stáří 1 miliardy let po velkém třesku, kdežto teď je jisté, že první hvězdy mohly vznikat již 200 milionů po velkém třesku. Tím odpadá nepříjemný rozpor, že stáří některých hvězd vycházelo ,,skoro stejné" jako stáří vesmíru. Za třetí se podařilo zpřesnit údaj o tom, kdy se stal vesmír průhledný pro optické záření - bylo to 380 tisíc let po velkém třesku. To je tedy teoretická mez pro minulost, do které budou moci jednou dohlédnout ideální dalekohledy. Konečně - a to je snad vůbec nejcennější - jsme získali nezávislé odhady o základním složení vesmíru. Běžná látka, složená z kvarků a leptonů (tj. např. hvězdy, planety, mlhoviny, komety, lidé, kopretiny, rosomáci, baktérie, viry...), tvoří pouhá 4% úhrnné hmoty vesmíru. Plnou jednu třetinu úhrnné hmoty představuje zcela záhadná skrytá hmota, kterou sice nemůžeme astronomickými prostředky pozorovat, ale která se nepřímo projevuje svou přitažlivostí mezi hvězdami a galaxiemi. O povaze skryté hmoty existují dosud pouze nejasné dohady. Téměř tři čtvrtiny hmoty vesmíru pak představuje tzv. skrytá energie, projevující se bezmála nepochopitelným urychlováním současného rozpínání vesmíru. O povaze této skryté energie nevíme zhola nic, ačkoliv jde o vůbec nejvýznamnější složku vesmíru.

Převratná pozorování sondy WMAP tak na jedné straně postavila kosmologii na nevídaně solidní základ, ale současně - jak už to ve vědě bývá pravidlem - nastolila obtížné nové otázky o povaze i osudu vesmíru, které se stěží podaří v dohledné době zodpovědět.

Jiří Grygar

 IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Instantní pozorovatelna 66
Ilustrační foto...
Roboti na Marsu opět aktivnější
Ilustrační foto...
Aktivace služby IAN alerty
Ilustrační foto...
NOVA OPHIUCHI 2003
Ilustrační foto...
Nová porce ledu
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691