Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Vědci se pokusí odhalit skrytou hmotu vesmíru

  17:26aktualizováno  17:26
Němečtí vědci se pokusí pomocí experimentu rozluštit záhadu skryté hmoty a energie, které dohromady tvoří 95 procent hmoty vesmíru. Chtějí vytvořit částici skryté hmoty nazvanou axion.
Nejstarší planeta

Nejstarší planeta - Systém se nachází v souhvězdí Štíra, v hvězdokupě M4, která vznikla miliardy let před Sluncem a jeho planetami. (11. července 2003) | foto: Reuters

Pokus plánují vědci v německé laboratoři DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) a chtějí ho provést do konce roku.

Adreas Ringwald se svými spolupracovníky použijí k experimentu elektronový laser FLASH. Badatelé se pokusí vytvořit axiony tak, že nechají laserové světlo projít vakuem, v němž bude magnetické pole. Bude-li jejich pokus úspěšný, mohou tak přispět k rozluštění záhady kolem skryté hmoty a skryté energie vesmíru, které dohromady tvoří 95 procent hmoty vesmíru.

Navržený experiment v laboratoři DESY jde ve stopách dřívějšího objevu, k jakému došli vědci letos v Itálii. Zjistili, že světelný paprsek se může natáčet ve vakuu v přítomnosti magnetického pole.

Podle zákonů kvantové mechaniky není vakuum vůbec prázdné, jak si lidé myslí, ale je zaplněno páry virtuálních částic a antičástic, které se spontánně tvoří a zanikají. Magnetické pole s nimi interaguje a narušuje vakuum, přičemž procházející světlo se na své dráze vakuem stáčí.

Výsledky italského týmu se nicméně nedají vysvětlit v rámci standardní kvantové teorie. Někteří vědci si proto začali pohrávat s myšlenkou, že zlomek částic světla, fotonů, se při experimentu přeměnil v axiony.

Fyzici při experimentu v laboratoři DESY vyšlou laserový paprsek vakuem, v němž bude magnetické pole, a poté ho nechají dopadnout na překážku. Pokud se během cesty vakuem některé fotony přemění v axiony, překážkou projdou, jelikož s ostatními částicemi hmoty velmi málo interagují. Magnetické pole na druhé straně stěny poté vzniklé axiony přemění opět zpět na fotony, což zdánlivě bude vypadat, jako by fotony vznikly z ničeho.

Ringwald s kolegy se chystá experiment provést ke konci roku a potom, jestliže axiony objeví, na jaře 2007 spustí druhý pokus, aby vyšetřili podrobné vlastnosti nových částic.

Skrytá hmota a skrytá energie vesmíru

Na počátku třicátých let 20. století zjistil astronom Fritz Zwicky, že se galaxie v kupě galaxií ve Vlasech Bereniky pohybovaly příliš rychle na to, aby jejich viditelná hmota vyvinula postačující gravitační sílu k tomu, aby je udržela pohromadě. 

Zwicky se dovtípil, že gravitačně vázanou skupinu galaxií by mohla vyplňovat další hmota, která sice nesvítí, ale svou gravitační silou drží ostatní galaxie pohromadě. Jeho výpočty na základě takového předpokladu ukázaly, že většina hmoty kupy by byla tvořena právě onou nesvítící látkou. Následně potvrdili i jiní, že skrytá hmota skutečně existuje.

Vědci zjistili, že svítivá hmota tvoří pouhých 5 procent celkové hmoty vesmíru. Zato skrytá hmota přispívá 25 procenty. Zbylých 70 % tvoří energie vakua, tedy energie ukrytá ve zdánlivě prázdném prostoru.


 Snímek z Hubbleova kosmického teleskopu, na němž jsou žlutě až červeně ukázány velmi vzdálené galaxie, jejichž obrazy jsou znásobeny tzv. efektem gravitační čočky, kdy se světlo z galaxií v gravitačních polích mezilehlých velmi hmotných těles ohne podobně jako světlo procházející čočkou. Modrá jsou hala kolem galaxií, která podle některých expertů mohou pocházet z interakcí párů částic shluklé skryté hmoty.

Co je to vlastně axion?

Vědci dodnes nevědí, z čeho se skrytá hmota skládá. Přišli s různými návrhy, ovšem ještě ani jeden nebyl experimentálně potvrzen. Co se týče skryté hmoty I. typu, to je té, obsažené na periferiích galaxií, přemýšleli o málo svítivých tělesech, hnědých trpaslících, další zase o černých dírách.

Kdežto na skrytou hmotu II. typu v mezigalaktickém prostoru byla navržena například neutrina — velmi málo hmotné neutrální částice, jimiž je vesmír skutečně zaplněn — či rozličné exotické částice. Jednou z nich je právě axion, hypotetická částice, jejíž existence vyplývá z teorie velkého sjednocení, teorie, která splétá v jeden celek tři zdánlivě odlišné fundamentální síly kosmu: silnou a slabou jadernou sílu se sílou elektromagnetickou (axiony se přirozeně vynořují také v moderní teorii o stavbě světa, teorii superstrun).

Pokud se tedy zmíněným vědcům podaří axiony vytvořit, bude to znamenat velký skok k objasnění jednoho z tajemství vesmíru.



Nejčtenější

„Tak mě zastřel!“ vykřikl ruský voják a zavraždil šestnáctiletého kluka

Vražedná zbraň. Touto pistolí Stečkin APS zastřelil opilý ruský voják Rudněv v...

„Teď v Československu platí sovětské zákony,“ řekl ruský generál vyšetřovatel Veřejné bezpečnosti, když pátrali po...

Zabil je výbuch ruského tanku v centru Prahy. KSČ ničila životy pozůstalým

Tanky typové řady T-54/55, ten blíž k fotografovi evidentně neschopný pohybu,...

Zatímco na pražské Vinohradské třídě hořel a vybuchoval tank, zmatení ruští vojáci na Václavském náměstí zahájili palbu...



Tento pancíř dá tankistům pocit bezpečí a jistoty. Ale bude to stačit?

SMART PROTech na tanku Leopard 2

Německá firma IBD Deisenroth Engineering (IBD) představila prototyp balistické ochrany SMART PROTech pro obrněná...

Úspěšný start. Sonda míří ke Slunci tak blízko, jako žádná předtím

Úspěšný start rakety Delta IV Heavy 12.8.2018 v 9:31 se sondou Parker Solar...

V neděli ráno se ke Slunci vydala unikátní sonda Parker Solar Probe. Měla by se přiblížit k naší hvězdě podstatně blíže...

Horký nápoj vás ve vedru ochladí lépe, zjistili vědci. Ale má to háček

Horký nápoj v horkém létě?

Biologie lidského těla někdy funguje přesně naopak, než by člověk čekal. Příkladem je pití horkých nápojů v létě. Zní...

Další z rubriky

Let Falconu 9 ukázal, že se sen o opakovaně použitelné raketě splnil

Start rakety Falcon 9.

Sen Elona Muska o opakovatelně použitelných raketách, které zlevní a zefektivní lety do vesmíru, se začíná naplňovat....

Objev velkého solného jezera je další důkaz vody na Marsu

Mars

Italští výzkumníci na základě zkoumání dat ze sondy Mars Express našli hluboko pod povrchem Marsu solné jezero.

Vozítko Opportunity stále mlčí. Písečná bouře na Marsu se mírní

Vozítko Opportunity se prohání po povrchu Marsu od roku 2004. Za tu dobu stihlo...

Už od desátého června nemá NASA s marsovským vozítkem Opportunity žádné spojení. Uspala jej ohromná bouře, která sice...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Najdete na iDNES.cz