Vědci sestavili obří mapu vesmíru, naznačili zpochybnění Einsteinovy konstanty

Pět let trvalo, než vznikla nejkvalitnější mapa kosmu, která zachycuje 47 milionů galaxií. Vědci ji chtějí využít pro pochopení toho, jak se chová a jak je rozložená takzvaná temná energie, která tvoří většinu vesmíru. Sběr dat reálně trval kratší dobu, než bylo v plánu, celý proces totiž narušila covidová pandemie.

V noci na letošní 15. duben se pět tisíc optických vláken přístroje DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) zaměřilo na malý výsek oblohy poblíž Malého vozu. Sbíral fotony, které na něj dopadaly z hvězd, jež se ze Země jevily jenom jako nepatrné tečky. Když pak vyšlo slunce, astronomové na observatoři se rozjásali, protože právě úspěšně zmapovali celou oblast, kterou měl DESI prozkoumat: přes 47 milionů galaxií a dvacet milionů hvězd.

Původně pětiletý průzkum, který byl dokončený před plánovaným termínem a přinesl mnohem více dat, než se očekávalo, vytvořil největší datovou 3D mapu vesmíru ve vysokém rozlišení, jaká kdy vznikla. Vědci teď tuto mapu informací budou využívat k výzkumu temné energie. Ta tvoří asi 70 procent vesmíru, pohání jeho zrychlující se rozpínání a pro experty pořád ještě zůstává záhadou.

Pět let pozorování experimentu DESI v půlminutě:

Porovnáním toho, jak se galaxie shlukovaly v minulosti s jejich aktuálním rozložením, vědci vysledovali vliv temné energie v průběhu 11 miliard let kosmické historie. Překvapivé výsledky z prvních tří let sběru dat projektu DESI naznačily, že temná energie, považovaná za „kosmologickou konstantu,“ se v průběhu času možná vyvíjí.

S kompletním souborem dat za pět let budou mít vědci k dispozici podstatně více informací, aby mohli ověřit, jestli se tento náznak vytratí, nebo naopak zesílí. Pokud se potvrdí, znamenalo by to zásadní posun v chápání vesmíru a jeho možného osudu, který závisí na rovnováze mezi hmotou a temnou energií.

  • Lidé žijí v prostoru, který je tvořený hmotou – tedy atomy. Ty ale tvoří jen asi 4,6 procenta kosmu.
  • Dalších 23 procent kosmu je tvořeno takzvanou temnou hmotou.
  • A drtivá většina vesmíru je pro lidstvo zcela neviditelná, 72 procent z něj totiž tvoří takzvaná temná energie.

Znepokojivé konsekvence

Proč mohou být tyto výsledky pro vědu tak znepokojivé? Důvodů je více. Zaprvé DESI zpochybnil jeden z nejzákladnějších pilířů standardního kosmologického modelu — Einsteinovu kosmologickou konstantu. Standardní model předpokládá, že příčina zrychlující se expanze vesmíru, tedy temná energie, si při rozšiřování vesmíru udržuje dokonale konstantní hustotu energie . Analýza dat z prvních tří let provozu DESI ale naznačila, že temná energie se naopak vyvíjí a že tedy není konstantní — což by byl zásadní objev, který by na hlavu převrátil standardní model kosmologie. Jenže právě ten byl dosud potvrzen prakticky všemi ostatními pozorováními.

Senzory experimentu DESI:

Problém je, že výsledky DESI zatím nestačí k tomu, aby se daly považovat za definitivní. Statistická významnost zjištění není dostatečně vysoká a bylo by třeba výsledek potvrdit nezávislým průzkumem, aby mohl být považován za skutečně věrohodný. Věda se tak ocitá v nepříjemné situaci – stávající model funguje, ale s trhlinami, které nelze jednoduše ignorovat ani snadno opravit.

Královský projekt

Snaha projektu DESI pochopit temnou energii je jedním z největších vědeckých projektů současnosti – pracuje na něm totiž na devět stovek špičkových vědců ze 70 institucí. Projekt řídí Lawrence Berkeley National Laboratory spadající pod ministerstvo energetiky USA. DESI je namontovaný na čtyřmetrovém dalekohledu v Arizoně.

„Průzkum DESI byl mimořádně úspěšný,“ tvrdí Michael Levi, ředitel DESI a vědec v Berkeley Lab. „Přístroj fungoval lépe, než se očekávalo. Výsledky jsou neuvěřitelně vzrušující. A velikost a rozsah mapy a rychlost, s jakou jsme ji dokázali vytvořit, jsou fenomenální. Oslavíme dokončení původního průzkumu a pak se pustíme do práce na zpracování dat, protože jsme všichni zvědaví, jaká nová překvapení na nás čekají,“ nastínil badatel další postup.

Tento výzkum je důležitý proto, že se v jeho výsledcích skrývají informace o tom, jak jsou rozložené galaxie, jak jsou v kosmu rozložené záhadné temná hmota a temná energie a jak se vlastně vesmír vyvíjí. Vědci teď budou vytvářet podle těchto údajů simulace vesmíru, budou tvořit nové mapy a katalogy galaxií. První výsledky týkající se temné energie z celého období průzkumu DESI se očekávají příští rok. Mezitím vědci z DESI pokračují v analýze dat z prvních tří let průzkumu, zdokonalují měření temné energie a odhalují další výsledky týkající se struktury a vývoje vesmíru.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Opět padaly rekordy. Morava a Slezsko hlásí nejteplejší den v dějinách měření

Vlna veder v pondělí po víkendové přestávce pokračovala. Zejména na jihovýchodě Česka překonávaly teploty rekordy pro tento den. Vůbec nejvyšší hodnoty meteorologové naměřili ve Strážnici na Hodonínsku. Rekordy ale padaly i na jihu Čech. V úterý by podle předpovědi mělo být ještě tepleji, na Moravě pravděpodobně poprvé v historii měření teplota dosáhne 40 stupňů Celsia.
včeraAktualizovánopřed 3 hhodinami

Zesílené El Niňo zvyšuje riziko extrémního počasí, varuje OSN

Zesilující klimatický jev El Niňo, který by podle vědců mohl letos nebo příští rok dosáhnout rekordní intenzity, zvyšuje riziko dalších extrémních projevů počasí a „přilévá olej do ohně na planetě, která už hoří“, varoval generální tajemník Organizace spojených národů (OSN) António Guterres. Svět se podle něj kvůli kombinaci přirozeného jevu a pokračujících změn klimatu v důsledku lidské činnosti dostává do „neprobádaného území“. Informovaly o tom agentury AFP a AP.
před 9 hhodinami

Satelitní data ukazují strádající evropské řeky

Nízký stav vody v Dunaji vedl k zastavení provozu většiny reaktorů v maďarské jaderné elektrárně Paks. Podobné problémy měly i zařízení ve Francii. Na Rýně v Německu zase sucho omezuje provoz lodí, které převážejí klíčové suroviny pro tamní průmysl. Vyschlé břehy ale odhaluje celá řada menších i větších evropských toků. Podívejte se na mapu, která stav říčního sucha na celém kontinentu přehledně ukazuje.
před 11 hhodinami

Lovci mamutů si vybírali. Upřednostňovali samice

V době ledové byli mamuti z mnoha důvodů oblíbenou kořistí lovců v Eurasii a Severní Americe. Jediné zvíře poskytlo celé tlupě spoustu masa a tuku, jeho kůže se dala použít na oblečení, z kostí a klů se daly vyřezat nástroje, zbraně i sošky. A největší kosti bylo možné použít jako stavební materiál na přístřešky a další stavby.
před 11 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.