Ztracené hvězdy: Jak se chová temná hmota?

Ztracené hvězdy: Jak se chová temná hmota?
Sdílej
 
Počítačová simulace odhalila epický zápas mezi hvězdami a přiblížila astronomy k porozumění chování temné hmoty. Hvězdokupa Hyády, která se nachází 153 světelných let od nás v souhvězdí Býka, pocítila projevy temné energie.

 

Vše, co pozorujeme a vidíme očima i nejlepšími dalekohledy, se nazývá viditelný vesmír. Patří do něj biliony hvězd, planet, komet, asteroidů a dalších objektů. Zdá se to hodně, jde ale o nepatrnou část hmotnosti celého vesmíru – hovoří se o nějakých deseti až dvaceti procentech.

Zbytek vyplňuje temná energie a temná hmota, jejíž projevy můžeme pozorovat pouze nepřímo. Jeden z nich pocítila „na vlastní hvězdy“ hvězdokupa Hyády, která se nachází 153 světelných let od nás v souhvězdí Býka.

Vesmírná záhada: Galaxiím chybí temná hmota

Vesmírná záhada: Galaxiím chybí temná hmota

Hvězdokupy a síly Galaxie

Hvězdokupy jsou seskupení mnoha hvězd. Konkrétně Hyády jich mají kolem 200 a několik z nich je pozorovatelných okem. Lidé si je často pletou s Plejádami, které se nachází také v souhvězdí Býka, ale mnohem dále a je jich přes 1000.

Hvězdokupa, to je vlastně velká hvězdná rodina. Její členové mají podobné stáří i složení. Vzdálenosti mezi nimi jsou menší než mezi hvězdami v kosmickém prostoru, hvězdy tak do sebe neustále gravitačně „ťukají“, čímž se posunují k okraji své hvězdokupy, kde na ně silněji působí síly samotné Galaxie.

Některé hvězdy se tak dostanou mimo „domácí“ hvězdokupu a vytváří proudy hvězd. Je to, jako by hvězdokupa při svém putování kolem galaktického jádra hvězdy ztrácela drobečky. Najít takové proudy však není jednoduché. Musíme velmi přesně měřit pozice a pohyb hvězd po delší dobu.

Rozložení temné hmoty ve vesmíru na základě pozorování Hubblova dalekohledu •  ESA/GAIA/DPAC, D. DUCROS, NASA, ESA, M.J. JEE AND H. FORD, WIKIPEDIA

Na stopě hvězdných proudů

Astronomka Tereza Jeřábková z Evropské kosmické agentury a její kolegové tyto proudy stopovali pomocí družice Gaia, která dělá přesně to, co vědci potřebovali – měří pozice stovek milionů hvězd v Galaxii a studuje jejich pochyb.

Jeden proud sledovaných hvězd se nachází před Hyádami, druhý se táhne na obloze za nimi. Výzkumníci následně provedli simulace chování hvězd v Hyádách za posledních přibližně 650 milionů let. Našli tak tisícovky hvězd, které do hvězdokupy patřily, ale postupně se od ní oddělily a jsou dnes rozprostřené přes celou Galaxii.

Jádro Hyád a dva proudy hvězd, které se táhnou před a za hvězdokupou •  ESA/GAIA/DPAC, D. DUCROS, NASA, ESA, M.J. JEE AND H. FORD, WIKIPEDIA

Kde jsou?

Přední a zadní proud by měl obsahovat přibližně stejný počet hvězd. Jenže simulace také odhalila, že zadní proud je chudší – o některé hvězdy přišel. Něco na ně muselo působit svou gravitací a odtáhnout je zcela pryč. Muselo to být něco silnějšího než interakce mezi hvězdami nebo galaktický vliv.

Podle vědců se Hyády potkaly s monstrem o hmotnosti 10 milionů Sluncí. Ale kde je? Podobně hmotný objekt relativně nedaleko od nás bychom museli vidět. Anebo nepatří do viditelného vesmíru?

Takových útvarů, které by měly velikou hmotnost a nebyly vidět, ve vesmíru moc není. Kromě černých děr to jsou oblaka temné hmoty, která se podílela na utváření Galaxie při jejím zrodu.

Když mladičký vesmír rodil hmotu: Co se dělo v první biliontině sekundy existence?

Když mladičký vesmír rodil hmotu: Co se dělo v první biliontině sekundy existence?

Temná hmota

Temná hmota a temná energie jsou velkým tématem současné astronomie. Ta druhá je odpovědná za zrychlování rozpínání vesmíru. Temná hmota zase ovlivňuje chování viditelné hmoty.

Samotný termín vymyslel astronom Fritz Zwicky před 90 lety. Při pozorování jedné ze skupin (takzvaných kup) galaxií zjistil, že se pohybují rychleji, než by měly, což nedokázal vysvětlit jinak než existencí neviditelné hmoty.

Zatím nevíme, čím je tvořena. Podle jedné teorie je určitou možností zatím neobjevený druh částic.

Takto se družice Gaia dívá na hvězdu pomocí triku zvaného paralax •  ESA/GAIA/DPAC, D. DUCROS, NASA, ESA, M.J. JEE AND H. FORD, WIKIPEDIA

Družice Gaia

Evropská družice Gaia se vydala do vesmíru v prosinci 2013. Od té doby měří velmi přesně pozice a vzdálenost více než miliardy hvězd. Využívá při tom trik zvaný paralaxa.

Družice se podívá na hvězdu v jeden okamžik (A) a poté za půl roku, kdy se Země nachází na opačné straně své oběžné dráhy (B). Rozdíl je 300 milionů kilometrů, což stačí k tomu, aby hvězdu viděla pod mírně odlišným úhlem.

Je to podobné, jako když si dáte prst na nos a díváte se na něj střídavě jedním a druhým okem. Čím větší je tento úhel, tím menší je vzdálenost hvězdy od nás.

Hvězda neandrtálců: Setkání před 70 tisíci lety

Hvězda neandrtálců: Setkání před 70 tisíci lety

Všechno je daleko! Jak se měří vzdálenosti ve vesmíru

Všechno je daleko! Jak se měří vzdálenosti ve vesmíru

Zánik veleještěrů: Pohltila temná hmota dinosaury?

Zánik veleještěrů: Pohltila temná hmota dinosaury?

 

Články odjinud