Hlavní obsah

Vědci opět řeší otázku velkého třesku a možné prázdnoty okolo Země

Foto: Gabriela Secara, Perimetrický institut/Tiskový zdroj EurekAlert

Baryonové akustické oscilace (BAO), neboli „zvuk Velkého třesku“, podporují myšlenku lokální prázdnoty.

Je Země uvnitř obrovské prázdnoty? Nejen Země, ale celá Mléčná dráha se možná nachází uvnitř záhadné obří díry, která způsobuje rychlejší rozpínání vesmíru než je tomu v sousedních oblastech.

Článek

I když to zní děsivě, Země uprostřed černé díry?, stále širší okruh vědců tuto teorii bere vážně. Matematické výpočty se mění podle zvoleného typu. Prostě každý vědec hledá řešení po svém. Tato teorie by však mohla konečně najít díru ve výpočtech a určit stáří velkého třesku, jehož zvuk se podle vědců stále nese vesmírem. Jaké pro to mají vysvětlení?

S Hubbleovou konstantou přišel Edwin Hubble už v roce 1929. Použil ji k vyjádření rychlosti rozpínání vesmíru. Lze ji měřit pozorováním vzdálenosti nebeských objektů a rychlosti, s jakou se od nás vzdalují.

Foto: Moritz Haslbauer a Zarija Lukić/Tiskový zdroj EurekAlert

Pokud se nacházíme v oblasti s podprůměrnou hustotou, jako je zelená tečka, pak by hmota od nás odtékala v důsledku silnější gravitace z okolních hustších oblastí, jak ukazují červené šipky.

  • Hubbleova konstanta zní takto: v=Hr, kde H je Hubbleova konstanta, r vzdálenost galaxie v megapaprscích a v rychlost vzdalování v km/s.
  • Hodnota z roku 2018 určená přímo je 73,52 ± 1,62 (km/s)/Mpc a roku 2019 jako 74,0 ± 1,4 (km/s)/Mpc. Ta se již s hodnotou určenou z reliktního záření neshoduje se statistickou významností větší než 3 sigma. Roku 2019 měření pomocí rudých obrů dalo hodnotu pod 70 (km/s)/Mpc.

Kolem této hodnoty konstanty, která má popisovat rychlost rozpínání vesmíru, ale panuje mezi kosmology takzvané „Hubbleovo napětí“, které je způsobené různými metodami měření, ale hlavně jejich rozdílnými výsledky.

Ovšem nejnovější výzkum, který byl sdílený Národním astronomickým setkáním (NAM) Královské astronomické společnosti v Durhamu, ukazuje, že zvukové vlny z raného vesmíru, „v podstatě zvuk Velkého třesku“, tuto myšlenku podporují.

Za jejich teorií je možné konečné řešení „Hubbleova napětí“. Pokud by se vědcům podařilo vyřešit tuto rovnici, mohli by potvrdit skutečné stáří našeho vesmíru, které se odhaduje na přibližně 13,8 miliardy let.

Má to ale háček. Kámen úrazu této teorie spočívá v tom, že extrapolace měření vzdáleného ​​raného vesmíru až do současnosti pomocí standardního kosmologického modelu předpovídá pomalejší tempo rozpínání než měření blízkého, novějšího vesmíru. Vědci mají pro tento rozdíl vysvětlení…

Možným řešením této nesrovnalosti je, že naše galaxie se nachází blízko středu velké prázdnoty. Jinými slovy, teorie naznačuje, že se Země a celá naše galaxie ocitá uprostřed velké černé díry.

Pokud by tomu tak skutečně bylo, znamenalo by to, že hmota bude gravitací přitahována k vnějšímu povrchu prázdnoty s vyšší hustotou, což by vedlo k tomu, že se prázdnota časem vyprázdní.

„V praxi to znamená, že jak se prázdnota vyprazdňuje, rychlost objektů od nás by byla větší, než kdyby tam prázdnota nebyla. To proto vytváří dojem rychlejší lokální expanze.“

Napětí v Hubbleově teleskopu je z velké části lokální jev s malým množstvím důkazů o tom, že by rychlost rozpínání nesouhlasila s očekáváními ve standardní kosmologii dále v čase. Takže lokální řešení, jako je lokální prázdnota, je slibným způsobem, jak problém vyřešit.

Aby tato myšlenka obstála, musely by se Země a naše sluneční soustava nacházet blízko středu prázdnoty o poloměru asi miliardy světelných let s hustotou asi o 20 procent nižší, než je průměr pro vesmír jako celek.

Přímé počítání galaxií tuto teorii podporuje, protože hustota čísel v našem lokálním vesmíru je nižší než v sousedních oblastech.

Existence tak velké a hluboké prázdnoty je však kontroverzní, protože se příliš nehodí do standardního modelu kosmologie, který naznačuje, že by hmota dnes měla být v tak velkých měřítcích rovnoměrněji rozprostřena.

Navzdory tomu nová data prezentovaná Dr. Banikem na NAM 2025 ukazují, že baryonové akustické oscilace (BAO), tedy „zvuk Velkého třesku“, podporují myšlenku lokální prázdnoty. Tyto zvukové vlny se šířily jen krátkou dobu. Když došlo k ochlazení vesmíru natolik, že se z nich staly neutrální atomy. Jinými slovy, prostě zmrzly na místě, kde se právě nacházely.

Fungují jako standardní pravítko, jehož úhlovou velikost můžeme použít k mapování historie rozpínání vesmíru.
Foto: Dr. Indranil Banik/Tiskový zdroj EurekAlert

Hlavní techniky pro mapování historie rozpínání vesmíru, jako jsou supernovy, nebo standardní svíčky a kosmické chronometry.

Lokální prázdnota mírně zkresluje vztah mezi úhlovou stupnicí BAO a rudým posuvem, protože rychlosti vyvolané lokální prázdnotou a jejím gravitačním účinkem rudý posuv mírně zvyšují v důsledku kosmické expanze. Přes všechny tyto podmínky a po zvážení všech dostupných měření BAO za posledních 20 let přesto vědci ukázali, že model s prázdnou plochou je asi stomilionkrát pravděpodobnější než model bez prázdné plochy.

To vše zahrnuje zkoumání galaxií, které již netvoří hvězdy. Pozorováním jejich spektra, neboli světla, je možné zjistit, jaké druhy hvězd se v nich vyskytují a v jakém poměru. Protože hmotnější hvězdy mají kratší životnost. Ve starších galaxiích ale chybí, což umožňuje určit stáří galaxie.

Astronomové pak mohou toto stáří zkombinovat s rudým posuvem galaxie, o kolik se prodloužila vlnová délka jejího světla, což nám říká, o kolik se vesmír roztáhl, zatímco světlo z galaxie cestovalo k nám. To vrhá světlo na historii rozpínání vesmíru.

Zdroje: https://www.eurekalert.org/news-releases/1090191, https://cs.wikipedia.org/wiki/Hubbleova_konstanta

Máte na tohle téma jiný názor? Napište o něm vlastní článek.

Texty jsou tvořeny uživateli a nepodléhají procesu korektury. Pokud najdete chybu nebo nepřesnost, prosíme, pošlete nám ji na medium.chyby@firma.seznam.cz.

Sdílejte s lidmi své příběhy

Stačí mít účet na Seznamu a můžete začít psát. Ty nejlepší články se mohou zobrazit i na hlavní stránce Seznam.cz