Niečo vo vesmíre bráni rastu najväčších kozmických štruktúr: Hlavným páchateľom je záhadná temná energia

Výskumníci pozorujú, že naprieč časom sa expanzia veľkých kozmických štruktúr, napríklad galaktických kôp, spomaľuje. Čo sa deje?

vesmir a expanzia vesmiru a viditelny vesmir
Zdroj: Anshuman Rath / Shutterstock.com

Vesmír sa svojim pomalým tempom vyvíja, mimo iné expanduje a to čoraz rýchlejším tempom. Za touto expanziou s najväčšou pravdepodobnosťou stojí temná energia.  

Einsteinova teória relativity predpokladá, že čím viac sa vesmír bude rozširovať, tým sa husté regióny hmoty, napríklad galaktické kopy, stanú hustejšími a medzery medzi nimi prázdnejšími. Hoci sa to pri pohľade na vesmír z nášho uhla pohľadu nezdá, hmota nie je rozložená v priestore náhodne. Galaxie sa zhlukujú dokopy a medzi nimi sa tvoria vlákna pripomínajúce gigantickú kozmickú sieť.  

Odoberajte Vosveteit.sk cez Telegram a prihláste sa k odberu správ

Výskumníci z University of Michigan zistili, že niečo nie je tak, ako by malo byť. Ukázalo sa, že rast týchto obrích kozmických štruktúr prebieha pomalšie, než to predpovedá teória relativity. Zároveň však zistili, že čím rýchlejšie bude expanzia vesmíru vplyvom temnej energie prebiehať, tým bude rast týchto štruktúr pomalší.  

Vesmír ako ho poznáme, začal pred približne 13.8-miliardami rokov Veľkým treskom. Teória predpokladá, že keď sa podmienky upokojili, už vtedy sa začala hmota sústreďovať do zhlukov, prvých galaxií a galaktických kôp.  

“Naprieč kozmickým časom vznikali najprv drobné zhlúčiky hmoty, ktoré cez svoju gravitáciu priťahovali ďalšiu hmotu. Regióny sa stali hustejšie a hustejšie, až kým sa nakoniec nezrútili pod vlastnou gravitáciou,” vysvetľuje vedúci štúdie, Minh Nguyen.  

Po gravitačnom kolapse sa zhluky hmoty stali hustejšie, čo vedci označujú ako rast. Vznikali gigantické galaktické kopy, ktoré predstavujú uzly na galaktickej sieti. Medzi nimi vznikajú filamenty alebo vlákna, v ktorých existujú tiež nejaké galaxie a hmota. V uzloch kozmickej siete však sedia tie najmasívnejšie objekty, aké v tomto priestore nájdeme.  

Zvláštna temná energia

Vesmír ale netvorí len hmota. Druhú zložku predstavuje záhadná temná hmota a temná energia. Vedci zatiaľ nemajú jasnú predstavu čo sú tieto veci zač, vidia len to, ako ovplyvňujú vesmír a normálnu hmotu okolo. Okrem toho temná hmota a energia neinteraguje s ničím. Temná energia má však vplyv na expanziu vesmíru. Paradox je, že zatiaľ čo temná energia urýchľuje expanziu vesmíru, má opačný účinok na veľké štruktúry v ňom.  

“Ak gravitácia slúži ako zosilňovač a priťahuje hmotu k sebe, temná energia na tieto štruktúry pôsobí ako zoslabovač. Svojim spôsobom “ruší” efekt gravitácie a spomaľuje rast štruktúr. Ak dokážeme pochopiť, ako sa kozmická štruktúra postupne vyvíjala, potom dokážeme pochopiť lepšie nielen gravitáciu, ale aj temnú energiu,” tvrdí Nguyen.  

Výskumníci zachytili spomaľujúci sa rast veľkých kozmických štruktúr tak, že preskúmali niekoľko rôznych fenoménov. Prvým je kozmické mikrovlnné pozadie, pozostatok radiácie z čias veľkého tresku. Tvoria ho fotóny, ktoré vznikli len prvé momenty po začiatku nášho vesmíru. Tieto fotóny cestujú vesmírom až k našim teleskopom, no ich cesta sa môže vplyvom gravitácie deformovať. 

Túto deformáciu poznáme ako gravitačnú šošovku a výraznou sa stáva hlavne vtedy, ak sa pozeráme na veľkú galaktickú kopu s ohromnou gravitačnou silou. Svetlo v pozadí sa stáva deformovaným a objekty za gravitačnou šošovkou deformované. Vedci však vďaka tomuto javu dokážu nahliadnuť hlbšie do vesmíru.  

Pomocou tejto metódy vedci dokázali popísať distribúciu hmoty v rannom vesmíre. Na to aby zistili distribúciu hmoty neskôr použili pohyb galaxií v lokálnom vesmíre, priestore kde okrem našej Mliečnej dráhy ležia ešte ďalšie blízke galaxie. Zistili že rozdiel v raste veľkých kozmických štruktúr sa stáva výraznejší, čím sa približujeme k dnešnému dňu. Vedci predpokladajú, že buď niekde robia konzistentné chyby, alebo nám unikajú fyzikálne zákony, ktoré by toto spomalenie vysvetlili.  

Zistenia sú rozhodne zaujímavé, no v ďalších krokoch sa vedci pokúsia nájsť dôkazy, ktoré by potvrdili, že postupom času sa rast vesmírnych štruktúr skutočne spomaľoval.  

Prihláste sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy

Komentáre