Astrofyzici objevili čtyři dříve neznámé kupy galaxií, z nichž každá může obsahovat tisíce jednotlivých galaxií. Tyto objekty se nacházejí ve vzdálenosti 10 miliard světelných let od Země. To se podařilo výzkumníkům z Imperial College London, kteří vymysleli nová cesta pozorování takto vzdálených objektů.
Herschelův model dalekohledu. Zdroj: ESA/ AOES Medialab / NASA/ESA/STScI
Spojili data z astronomické družice Planck a vesmírné observatoře Herschel a dokázali identifikovat nejvzdálenější skupiny galaxií. Výzkumníci naznačují, že tímto způsobem je možné identifikovat až 2000 nových galaktických kup a také jasně porozumět jejich formování.
Jak víte, galaktické kupy jsou nejhmotnější objekty ve vesmíru. Obsahují stovky tisíc jednotlivých galaxií, propojených gravitačními silami. Nedávno byli astronomové schopni identifikovat mnoho sousedních skupin galaxií, ale nyní se potřebují podívat ještě hlouběji do minulosti, aby pochopili, jak vznikly. Světlo z nejvzdálenější skupiny galaxií od Země k nám putovalo 10 miliard let. To znamená, že dalekohledy nám ukazují, jak tyto kupy vypadaly, když byl vesmír starý pouhé tři miliardy let.
Vedoucí výzkumný pracovník Dr. David Slements z katedry fyziky na Imperial College London říká: „Ačkoli můžeme vidět jednotlivé galaxie za těmito kupami, nejstarší skupiny galaxií, které astronomové zkoumali, se datují do doby, kdy byl vesmír starý 4,5 miliardy let. To se rovná asi 9,5 miliardám let od nás k nim. Náš nový přístup nám již umožnila detekovat kupu galaxií, která je mnohem starší než ostatní, a my navrhujeme, že tato metoda má potenciál detekovat ještě starší objekty.
Na tak velké vzdálenosti lze kupy galaxií identifikovat podle přítomnosti galaxií s obrovským množstvím prachu a plynu, ve kterých se tvoří hvězdy. V důsledku tohoto procesu se uvolňuje mnoho světelné energie, kterou zaznamenávají vesmírné observatoře. Galaxie v takových kupách jsou rozděleny do dvou skupin: eliptické galaxie, které mají mnoho hvězd, ale málo prachu a plynu; spirální galaxie, jako je naše vlastní Mléčná dráha, které obsahují hodně prachu a plynu. Většině galaktických kup nyní „ovládají“ obří eliptické galaxie, ve kterých se již prach a plyn proměnily ve hvězdy. Tento objev byl učiněn pomocí spektrálního a fotometrického zobrazovacího přijímače (SPIRE, Spectral and Photometric Imaging Receiver) instalovaného na Herschelově přístroji.
Za minulé roky, chutné recepty v obrázcích , informativní . Sekce je denně aktualizována. Vždy aktuální verze nejlepších bezplatných programů pro každodenní použití v sekci Základní programy. Je tam téměř vše, co potřebujete denní práce. Začněte postupně opouštět pirátské verze ve prospěch pohodlnějších a funkčnějších bezplatných protějšků. Pokud náš chat stále nepoužíváte, důrazně vám doporučujeme, abyste se s ním seznámili. Najdete tam spoustu nových přátel. Je to také nejrychlejší a nejefektivnější způsob, jak kontaktovat administrátory projektu. Sekce Aktualizace antiviru nadále funguje - vždy aktuální bezplatné aktualizace pro Dr Web a NOD. Nestihli jste si něco přečíst? Celý obsah tickeru najdete na tomto odkazu.
Galaktická kupa 1E 0657-56 je jednou z těch, které unáší tajemný proud. Směr proudění je k malé oblasti oblohy mezi souhvězdími Kentaura a Plachty.
Kolosální proud kup galaxií, 3 miliardy světelných let od nás, táhnoucí se stovky megaparseků a běžící rychlostí asi tisíc kilometrů za sekundu, je obrovskou stopou z interakce našeho vesmíru s jiným vesmírem. K tomuto závěru vede práce dvou skupin astrofyziků a kosmologů.
Loni Alexander Kashlinsky a jeho kolegové z Goddardova vesmírného střediska objevili gigantický proud kup galaxií řítící se vysokou rychlostí jedním směrem. Tento záhadný jev univerzálních rozměrů byl nazván „Dark flow“ (Dark flow), analogicky s dalšími dvěma záhadami kosmu – temnou hmotou a temnou energií.
Pokud je náš prostor znázorněn jako stůl a viditelná hmota je na něm ve formě kaluží vody, pak to vypadá, jako by někdo mírně naklonil náš vesmír.
Později několik odborníků vyjádřilo pochybnosti o správnosti výpočtů Alexandra a jeho týmu a zpochybnilo samotnou existenci toku. Kritika trvá dodnes. V nedávné práci však Kashlinsky a řada vědců ze Spojených států, Španělska a Británie klidně hlásí, že obdrželi dodatečné potvrzení o realitě jevu a vypočítali jeho nové parametry.
Autoři studie shrnuli data, která během pěti let nasbírala sonda WMAP, která zachycuje záření pozadí. Obraz toho druhého je ovlivněn tím, jak raná historie vesmíru a přítomnost velkých akumulací hmoty v moderní době (Sunjajev-Zeldovičův efekt - SZ efekt). Analýzou mikrovlnného pozadí lze tedy vypočítat rozložení a pohyb galaktických kup po obloze. V nová práce jejich počet přesáhl tisícovku.
Kashlinsky stále tvrdí, že anomálie je pravděpodobně způsobena nerovnoměrnou strukturou samotného časoprostoru v období před kosmickou inflací (Cosmic Inflace), tedy v prvních okamžicích po zrození našeho světa. To je v rozporu s logickou myšlenkou, že jakékoli výkyvy v této novorozené superhusté formaci, která se rychle zvětšila a vytvořila viditelný svět, musí být chaotické, náhodné, a proto nemohou mít žádné preferované „směry“.
Vědci zároveň dodávají, že tato podivná nerovnost, zvětšená v důsledku rozpínání Vesmíru, v jedné ze svých možných interpretací může být oknem, které vám umožní nahlédnout do krajiny multivesmíru (Multivesmíru).
A v každém případě se ukazuje, že kolosální tok shluků je stopou po dopadu něčeho, co je nyní mimo teoreticky možné pozorování.
Jak vyplývá z jiné nedávné práce, pokud je hypotéza multivesmíru správná, počet vesmírů, které se kdysi vytvořily, je prostě monstrózně velký. Před obdobím kosmické inflace, tedy procesu, který v jedné z variant obrazu vesmíru rozdělil všechny tyto vesmíry, se mohly vzájemně ovlivňovat.
Možnost takového průběhu událostí argumentuje druhá výzkumná skupina vedená kosmoložkou Laurou Mersini-Houghton (Laura Mersini-Houghton) z University of North Carolina (UNC).
Tvrdí, že kvantové zapletení (kvantové zapletení) našeho vesmíru a sousedního vesmíru je zodpovědné za zrození temného proudu.
Analogicky s kvantovým propletením subatomárních částic létajících různými směry lze propletení dvou sesterských vesmírů zjednodušit jako přítomnost určité síly, která přesahuje horizont našeho světa a ovlivňuje rozsáhlé rozložení galaktických kup.
K samotnému zapletení došlo v prvním okamžiku poté velký třesk, v době, kdy budoucí vesmíry byly ještě malinké „bubliny“ vakua, které spolu sousedily. A zde je důležité objasnit, že i při přijímání hypotézy multivesmíru si vědci stále musí vybírat mezi různými variacemi, které vysvětlují, o co jde.
Podle klasifikace kosmologa Maxe Tegmarka (Max Tegmark) z Massachusetts Institute of Technology lze vše, co existuje mimo pozorovatelný vesmír, rozdělit do čtyř hierarchických úrovní, z nichž každá odráží rostoucí rozdíl mezi „světem nad horizontem“ a tím naším. Tyto úrovně jsou postaveny tak, že jsou vnořeny jedna do druhé.
1 je obyčejný svět (se stejnými zákony), ale ležící za naším kosmickým horizontem, jinými slovy za hranicemi našeho Hubbleova objemu, hlavním rozdílem jsou počáteční podmínky a v důsledku toho i rozložení hmoty. O objemu Hubblea si řekneme více podrobněji. 2 - soubor vesmírných bublin, oddělených v procesu kosmické inflace a lišících se fyzikálními konstantami, elementární částice a možná i rozměr. 3 - vícesvětový výklad kvantová mechanika(Schrödingerova kočka je živá v jednom vesmíru, mrtvá v jiném). 4 - konečný soubor (Ultimate Ensemble) - souhrn všeho, co je možné, sbírka skupin vesmírů, které se liší fyzikálními zákony nebo matematickými rovnicemi, podle kterých jsou sestaveny.
Hubbleův objem je koule, za kterou se objekty v důsledku rozpínání vesmíru vzdalují od pozorovatele a překračují rychlost světla. Někdy se termín „Hubble volume“ používá jako synonymum pro „pozorovatelný vesmír“, i když se nejedná o striktně totožné pojmy.
Ve skutečnosti si svět lze představit jako nekonečnou sbírku svazků HST a každý z nich je v jistém smyslu svým vlastním vesmírem (pamatujete na čtyři úrovně Tegmarka?). Než se však objemy rozcházely, interagovaly a otiskem této interakce jsou anomálie v rozsáhlé distribuci hmoty ve světě, který pozorujeme.
Laura o tom píše ve své práci. Obrazně řečeno, „tlak“ novorozených vesmírů – mýdlových bublin – na sebe vedl k silám, které generovaly obrovské nepravidelnosti v rozložení galaktických kup v našem vlastním vesmíru.
Vizualizace trojrozměrné struktury Vesmíru, viditelná z naší pozice (středu kruhu), ve skutečnosti máme vizualizaci Hubbleova objemu. Světelné skvrny nejsou galaxie nebo dokonce jejich kupy, ale kupy kup galaxií - nadkupy (superkupy) - největší známé struktury ve vesmíru. Měřítko je miliarda světelných let. Naším domovem je zde Nadkupa Virgo, systém desítek tisíc galaxií, včetně naší vlastní, Mléčné dráhy (ilustrované Richardem Powellem).
Pokud je tento Mersini-Houghtonův předpoklad správný, zdá se, že data extrahovaná z mikrovlnného pozadí nám poprvé v historii mohou poskytnout informace o něčem, co nyní leží mimo náš svět, a poskytnout důkaz, že je to jen malá část mnohem větší reality.
Zde je třeba poznamenat, že obrovskou díru ve vesmíru (WMAP Cold Spot) objevenou v roce 2007 předpověděl o několik měsíců dříve na špičce pera tým Mersini-Haughton a přesně v souladu s výše popsanou hypotézou.
Takový neobvyklý objekt (nebo spíše nepřítomnost čehokoli v této obrovské oblasti vesmíru, snad s výjimkou temné energie) Laura vysvětluje podobným způsobem jako vznik temného proudu: otisk interakce mezi naším vesmírem a vesmírem-sousedem nebo sestrou, daný jejich společným zrozením.
Tato verze mechanismu generování studeného bodu WMAP je však některými vědci zpochybňována a je považována za alternativu. Jak je předmětem diskuse a "multiverzní verze" zrodu temného proudu (zajímavé je, že to pár let před objevem předpověděl i Mersini-Houghton).
Dvě nová díla kosmologů jsou pouze prvními pokusy pozvednout závoj tajemství nad touto univerzální řekou. Alexander, Laura a jejich spolubojovníci věří, že její proud může unést naši loď poznání k absolutně neprobádaným břehům.
Galaxie mají tendenci seskupovat se, někdy v malých skupinách a někdy v obrovských komplexech. Většina galaxií má satelity – buď několik blízkých objektů, nebo rozsáhlou kupu. Jinými slovy, izolované galaxie jsou poměrně vzácné.
Typy klastrů
Existuje několik různých klasifikačních schémat pro kupy galaxií, ale ten nejjednodušší je nejčastěji používaný. Toto schéma rozděluje kupy do tří tříd: skupiny galaxií, nepravidelné (nepravidelné) kupy a kulové kupy.
Skupiny galaxií
Tato třída je malá kompaktní skupina 10-50 galaxií smíšeného typu, která zabírá přibližně pět milionů světelných let. Příkladem takové kupy je Místní skupina galaxií, která zahrnuje galaxii Mléčná dráha, Magellanova mračna, galaxii Andromeda (M31) a asi 50 dalších. hvězdné systémy, většinou trpasličího typu.Nepravidelné shluky
Nepravidelné shluky jsou velké, neurčitě strukturované shluky smíšených (většinou spirálových a eliptických) shluků, jejichž celkový počet může dosáhnout 1000 nebo více a velikosti - od 10 do 50 milionů světelných let. Zástupci této třídy jsou kupy galaxií Virgo a Hercules.Kulové shluky
Kulové kupy jsou husté a skládají se převážně z eliptických a lentikulárních galaxií (galaxie S0). Jsou obrovské, s lineárním průměrem až 50 milionů světelných let. Sférické kupy mohou obsahovat až 10 000 galaxií, které jsou soustředěny směrem ke středu kupy.Rozložení galaktických kup
Kupy galaxií se nacházejí po celé obloze. Je těžké je najít spolu mléčná dráha, kde vysoké koncentrace prachu a plynu v galaxii na optických vlnových délkách zastiňují téměř vše. I tam však lze v několika galaktických „oknech“ nalézt kupy, náhodné díry v prachu, které umožňují provádět optická pozorování.
Shluky jsou na obloze rozmístěny nerovnoměrně. Jsou uspořádány způsobem, který naznačuje určitou organizaci. Shluky jsou často spojeny s jinými shluky a tvoří obří superkupy. Tyto superkupy se obvykle skládají z 3-10 kup a mají rozpětí až 200 milionů světelných let. Mezi shluky jsou také obrovské oblasti, které tvoří dutiny. Rozsáhlé studie radiálních rychlostí galaxií provedené v 80. letech odhalily ještě větší strukturu. Bylo zjištěno, že galaxie a kupy galaxií mají tendenci seřazovat se podél velkých rovin a křivek, téměř jako obří stěny, s relativně prázdnými prostory mezi nimi. Existence takovéto rozsáhlé struktury se odhalí, když v určitých směrech nastanou odchylky od vztahu rychlost-vzdálenost. Jeden z těchto objektů, objevený v roce 1988, byl pojmenován Velký atraktor.
Interakce mezi členy klastru
Shlukové galaxie existují v části vesmíru, která je mnohem hustší než průměr, a v důsledku toho mají několik neobvyklých rysů. Ve vnitřních oblastech hustých shluků je velmi málo normál. Tato vlastnost je pravděpodobně důsledkem poměrně častých kolizí mezi blízko sebe vzdálenými galaxiemi, protože takové silné interakce způsobují únik mezihvězdného plynu a zbývá pouze sférická složka a disk bez plynu. Zůstává v podstatě galaxie S0.
rýže. Typy interakce mezi galaxiemi
Druhým rysem, rovněž spojeným s vlivem interakce galaxií, je přítomnost v centrech velkých nepravidelných shluků spirálních systémů s nízkým obsahem plynu. Značný počet členů takových kup má anomálně malé množství neutrálního vodíku a jejich plynné složky jsou v průměru menší než u izolovanějších galaxií. Předpokládá se, že je to výsledek častých minulých kolizí mezi takovými galaxiemi, které vedly k porušení jejich vnějších částí.
Třetím rysem kup galaxií je přítomnost v některých kupách - obvykle malých hustých kupách - neobvyklého typu galaxie, nazývaného cD galaxie. Tyto objekty jsou svou strukturou poněkud podobné lentikulárním galaxiím (S0), ale jsou mnohem větší a jejich obálky dosahují až milion světelných let daleko. Mnoho z nich má více jader a většina z nich jsou silné zdroje rádiových vln. Nejpravděpodobnějším vysvětlením cD galaxií je, že se jedná o masivní centrální galaktické systémy, které zachytily menší členy kupy s jejich dominantními gravitačními poli a absorbovaly další galaxie do svých vlastních struktur.
Další funkcí, kterou lze v klastrovém prostředí vysledovat, je přítomnost
Abell 2744, který je také často označován jako Pandora Cluster. Dokázali docela dobře porozumět historii shluku, která byla dříve spíše fragmentární. V práci byla použita data získaná pomocí různých dalekohledů jak na Zemi, tak ve vesmíru. Velkým přínosem byly velmi velké teleskopy Evropské jižní observatoře a Hubbleův vesmírný dalekohled. Zdá se, že kupa galaxií Abell 2744 je výsledkem sloučení nejméně čtyř nezávislých kup galaxií. Tato složitá kolize měla za následek podivné efekty, které spolu nikdy předtím nebyly viděny.
Když se srazí velké kupy galaxií, události, ke kterým dojde, jsou pro astronomy pokladnicí informací. Studiem jedné z nejpodivnějších a nejsložitějších galaktických kup vzniklých během srážky byli vědci schopni poskládat velký obraz této srážky, která trvala 350 milionů let, z roztroušených oblastí informací.
Jedním z předních odborníků podílejících se na této práci je Julian Merten. Jak říká: „Podobně jako specialista na katastrofy, který se postupně dostane k příčině nehody, mohou astronomové využít pozorování galaktických kup k rekonstrukci událostí, které trvaly stovky milionů let. To může pomoci pochopit, jak se ve vesmíru formovaly různé struktury a jak se různé typy hmoty chovají, když se srazí.“
„Abell 2744 jsme pojmenovali Pandora Cluster, protože během srážky se stalo tolik podivných a odlišných věcí. Některé pozorované jevy nebyly dosud objeveny,“ dodává Renato Dupke, jeden z členů týmu.
Sdílením dat z dalekohledu Very Large Telescope, japonského dalekohledu Subaru a amerických kosmických dalekohledů Hubble a Chandra (pracujících v oblasti rentgenového záření) byly získány podrobné snímky.
Galaxie, které tvoří kupu, jsou jasně viditelné na snímcích pořízených dalekohledem Very Large Telescope and Hubbleův dalekohled. Přestože jsou galaxie velmi jasné, jejich hmotnost není větší než 5 procent hmotnosti kupy. Zbytek je plyn (asi 20 procent), který je tak horký, že září pouze v oblasti rentgenového záření; a blízkou hmotu (asi 75 procent), která je zcela neviditelná. Aby astronomové pochopili, co se během srážky stalo, museli zmapovat polohy všech tří typů hmoty v kupě Abell 2744.
Temná hmota představuje v této věci zvláštní potíže. Pozorovateli uniká, protože nevyzařuje, neabsorbuje ani neodráží světlo, a proto byl ve skutečnosti tak pojmenován. Temnou hmotu si můžete všimnout pouze jejími gravitačními vlastnostmi, jejím vlivem na jiné objekty. K určení polohy této podivné látky použil tým fenomén gravitační čočky. Jedná se o efekt ohýbání světelných paprsků, když procházejí blízko silně gravitujícího objektu. Obvykle takové vlastnosti mají velmi hmotná tělesa - galaxie nebo jejich kupy. Někdy je však tento efekt pozorován i u hvězd. Hvězdokupa Abell 2744 je samozřejmě dostatečně masivní, aby mohla být považována za vynikající gravitační čočku. Na snímcích dalekohledů je tento efekt vyjádřen zkreslením obrazů galaxií. Při analýze povahy těchto zkreslení lze poměrně přesně určit polohu skryté hmoty, jejíž gravitační pole je za ně zodpovědné. Astronomové tak „chytají“ temnou hmotu.
Nalezení polohy horkého plynu je mnohem jednodušší. Observatoř Chandra je na to skvělá. Měřením v oblasti rentgenového záření lze okamžitě zjistit nahromadění horkého plynu. Stojí za zmínku, že je nutné nejen určit polohu nosičů hmoty, ale také jejich rychlosti, takže astronomové potřebují zpracovat velké množství snímků stejného typu.
Po jejich shrnutí přípravné práce, vědci objevili mnoho zajímavosti. „Zdá se, že Abell 2744 vznikl ze čtyř odlišných shluků, které byly herci v sérii kolizí trvajících 350 milionů let,“ říká Deng Koo, jeden z klíčových členů týmu. "Složité a vysoce atypické rozložení typů hmoty je velmi zajímavé."
Zdá se, že složitá série kolizí vedla k oddělení části horkého plynu a temná hmota, takže jsou nyní v určité vzdálenosti od sebe, stejně jako od viditelných galaxií. Hvězdokupa Pandora vykazuje několik jevů, které, ačkoli byly dříve nalezeny v jiných kupách, nebyly nikdy pozorovány současně.
V blízkosti jádra kupy se nachází oblast, ve které se plyn z jedné počáteční kupy srazil s plynem z druhé, což vedlo ke vzniku rázové vlny. Temná hmota však procházela touto oblastí bez ovlivnění.
Jinde v kupě se zdá, že jsou galaxie a temná hmota, ale vůbec žádný horký plyn. Zřejmě díky srážce všechen plyn odletěl a zůstal jen malý zlomek.
v vnější oblasti shluku, jsou pozorovány ještě podivnější věci. Na jednom místě je velké množství temné hmoty, ale velmi málo jasných galaxií nebo horkého plynu. Část horkého plynu byla při srážce vyvržena a ve svém pohybu předbíhá temnou hmotu, ačkoli by ji měla následovat. Tato podivná okolnost může osvětlit chování temné hmoty a interakci různých prvků vesmíru.
Kupy galaxií jsou největší struktury ve vesmíru, které obsahují biliony hvězd. Způsob, jakým se rodí a vyvíjejí opakovanými kolizemi, je takový důležitý zdroj informace o vesmíru. Studium clusteru Pandora proto pokračuje.
