» »

Našli manjkajočo snov, ki sestavlja vesolje

Našli manjkajočo snov, ki sestavlja vesolje

Razrez znane barionske mase v vesolju

Posnetek sevanja ozadja in Planckova opazovanja

Slo-Tech - V dveh neodvisnih raziskavah dveh skupin so uspeli ugotoviti, kje se skriva manjkajoča snov v vesolju, ki jo napovedujeta dve različni teoriji in so jo neuspešno iskali več desetletij. Ugotovili so, da lahko vso manjkajočo snov pojasnimo, če upoštevamo predhodno neodkrite zaplate vročega medgalaktičnega plina. To je pomembno odkritje, ki dodatno utrjuje predvidevanja, da je trenutni model velikega poka, kakor pojasnjuje nastanek lahkih elementov in kozmično sevanje ozadja, pravilen.

Vesolje v glavnem sestavljajo tri vrste snovi. Prva je običajna snov, iz katere smo zgrajeni ljudje na Zemlji, celotno Osončje in v resnici vse zaznavne strukture vesolja. Imenuje se barionska snov, ker jo sestavljajo barioni. Barioni so delci, ki jih sestavljajo po trije kvarki, recimo protoni in nevtroni. Le manjši del snovi, s katero imamo dnevno opraviti, ni barionska masa - to so na primer kakšni nevtrini. Vesolje sestavlja zgolj 4,9 odstotka barionske snovi, ostalo je temna snov (26,8 odstotka) in temna energije. Obstojih slednjih je nujen, če naj naše zelo uspešne teorije zadovoljivo opišejo stanje v vesolju. Barionske mase je premalo, da bi lahko pojasnila obliko vesolja, strukture v njem, gravitacijsko lečenje in številne druge pojave. Zato so izračunali, da mora obstajati približno petkrat več temne snovi, ki je dobila takšno ime, ker ne interagira z elektromagnetnim valovanjem, zato je ne moremo videti. Nihče ne ve točno, kaj pravzaprav temna snov je. Temno energijo - ki "deluje v obratno smer" kakor temna snov - pa je na prizorišče izstrelilo odkritje izpred dobrih dvajsetih let, da se vesolje širi čedalje hitreje. Šlo naj bi za energijo, ki reagira izključno gravitacijsko in je razmazana po celotnem vesolju enakomerno, zaradi česar je je kljub izjemno nizki gostoti (ki preprečuje detekcijo) daleč največ.

Problema temne snovi in temne energije sta tako zelo razvpita, da dajeta nepravilen vtis, da z barionsko maso težav ni. Toda tudi te doslej nismo našli v obsegu, ki ga vesolje zahteva. Koliko barionske mase bi moralo biti v vesolju, lahko izračunamo iz teorije o nastanku lahkih elementov po velikem poku ali, precej natančneje, iz opazovanja kozmičnega sevanja ozadja. Oba pristopa dasta enak rezultat, to je že omenjenih 4,9 odstotka. Problem pa je, da ko seštejemo vse vidne zaplate barionske mase v vesolju, dobimo približno 70 odstotkov te vrednosti. Poenostavljeno - ko smo vesolje stehtali (opazovanje sevanja ozadja in teorija sinteze elementov), smo ugotovili, da ima več barionske mase, kot je lahko naberemo s seštevanjem vidnih predmetov v vesolju. To je problem manjkajoče barionske mase, ki so ga raziskovalci z Inštituta za vesoljsko astrofiziko v Orsayu v Franciji in Univerze v Edinburgu uspešno rešili.

Kot vidimo na sosednji sliki, lahko barionsko maso razdelimo na zvezde, hladen plin v galaksijah (HI), plin v bližini galaksij (CGM) in plin med galaksijami znotraj iste jate (ICM). Večino barionske mase pa predstavljata vroč medagalaktični medij (WHIM) in vodik, na katerega sklepamo iz Lymanovih črt. Ko vse te prispevke seštejemo in pazimo, da ne štejemo dvojno, zmanjka okrog 30 odstotkov barionske snovi. Kje se skriva?

Glavno vprašanje je bilo, koliko je v vesolju WHIM-a. Ta ima to nesrečo, da je ravno dovolj hladen, da ne žari z rentgensko svetlobo, ki bi jo naši teleskopi zaznali, po drugi strani pa je prevroč, da bi absorbiral znatne količine svetlobe, ki potuje skozenj. Zato lahko zelo slabo ocenimo količino WHIM-a. Raziskovalci so sedaj upoštevali dejstvo, da se v vročem plinu sevanje malenkost siplje, torej bi lahko WHIM videli na posnetku sevanja kozmičnega ozadja kot temnejši obroč. Temu se reče Sunjajev-Zeldovičev učinek (o tem je pred leti poljudno predavala Dunja Fabjan). Obe skupini raziskovalcev sta uporabili najnatančnejše posnetke teleskopa Planck iz leta 2015 in zemljevida vesolja SDSS. Na njih so med galaksijami - analizirali so jih več kot milijon - opazili območja, ki so šestkrat gostejša od preostanka. To so vlakna gostejšega plina (filamenti), ki povezujejo galaksije. Ko so jih sešteli, so ugotovili, da najdejo ravno 30 odstotkov barionske mase, ki je manjkala. Rezultati obeh skupin, ki nista gledali istih galaksij, se ujemajo.

Če bo to odkritje potrjeno, smo s tem dokončno dognali, kaj sestavlja 4,9 odstotkov vesolja in kje se ta masa skriva. Sedaj pa bo res čas, da se posvetimo vprašanjem, kaj sta temna snov, o kateri imamo nekaj informacij in teorij, ter temna energija, o kateri ne vemo nič uporabnega.

20 komentarjev

Ripmork ::

Super branje, hvala za lepo opisano novico (oz. članek)

Cervantes ::

Vsekakor zanimivo.
Nisem pa zasledil te novice pri bloggerjih kot sta recimo Peter Voit ali Sabine Hossenfelder, kjer se tovrstna odkritja pojavijo ponavadi najprej.

nekikr ::

Hvala za tole. En delček mozaika več nam je jasen. Počakajmo pa na Okapija, da nam pove, da je to brezveze, ker ne prispeva k boljšim baterijam.

Markoff ::

nekikr je izjavil:

Hvala za tole. En delček mozaika več nam je jasen. Počakajmo pa na Okapija, da nam pove, da je to brezveze, ker ne prispeva k boljšim baterijam.

Mislim, da še premišljuje, ali bi to natipkal ali ne...

On-topic: v oddaji Universe sem zasledil, da naj bi temna energija nastajala iz nič oziroma iz povečevanja prostora zaradi širjenja vesolja in da kažejo izračuni, da je porast temne energije linearen s povečevanjem prostora. To preprečuje razcefranje vesolja kot takega (ki bi se zgodil ob eksponentnem povečevanju hitrosti) in zagotavlja linearno povečevanje hitrosti povečevanja vesolja. In any case, temna energija vesolje ekspandira v neskončnost, do termalne smrti. V isti epizodi so preiskovali druge scenarije, kot je big bang znotraj obstoječega vesolja, ki bi slednjega "formatiral". Big crunch naj bi bil trenutno nemogoč.

Škoda, ker članek ne pokriva tega paradoksa - da navidezno nastaja temna energija iz nič (kršenje enega od aksiomov fizike) in da se povečuje njen delež v vesolju.
Ad astra per aspera

Raptor F16 ::

Novica me je pritegnila in fascinirala. Aplaudiram za izbor.

Odkrivanje neznanega vodi do novih povezav in s tem do popravkov v teoriji. Vse manjkajoče povezave, ki jih ni bilo moč dokazati se vedno kompenzirajo z izkustvenimi aksiomi. Le ti paso z razvojem postajali čedalje bolj ozko specifični natančni in uporabni kot nek zaključek celote do sedaj znanega. Začelo se je z "božanstvi in višjimi silami" sedaj pa so že dokaj specifični in logični. Z novimi odkritji se bodo zagotovo še dopolnjevali/preurejali.

Sem vesel takih novic. Vedno me je poleg splošnega delovanja zanimalo tudi podrobno dogajanje na mikro skali. Pripomore k razumevanju.
Največji mojstri seksa so tisti, ki obvladajo matematiko.
PROOF:
Kadarkoli lahko potegnejo koren iz neznanke.

Zgodovina sprememb…

DexterBoy ::

Fenomenalna novica, še več takšnih :D
Ko sem prebral naslov, sem sprva pomislil, da so našli, kaj je temna snov, sem dobil kar kurjo polt.
Vsakič se pa ob branju takšnih novic spomnim hipotetičnega vprašanja, ali bi nam temna materija in energija kakorkoli bile v pomoč, če (ko) jih nekega dne odkrijemo... Mogoče sta pa ti dve neznanki edina pogoja, da je medzvezdno potovanje sploh izvedljivo.
Ko ne gre več, ko se ustavi, RESET Vas spet v ritem spravi.
http://www.avtofil.si/

reeves ::

Hudo. Super novica. Če bo potrjeno imamo še en košček sestavljanke na pravem mestu. Počasi se daleč pride.

@DexterBoy
Vsako odkritje nam je v pomoč pri nečem...nekoč.
Karkoli mi odkrijemo, potrdimo ali ovržemo bo nekoč tako ali drugače uporabna informacija.
Nam najverjetneje ne bo nič koristilo v fizičnem smislu, zanamci pa nam bodo še kako hvaležni za naš trud in odkritja.

Raptor F16 ::

reeves je izjavil:


Nam najverjetneje ne bo nič koristilo v fizičnem smislu, zanamci pa nam bodo še kako hvaležni za naš trud in odkritja.


Utegne, utegne, bomo pa že nekaj stari do takrat :D
Največji mojstri seksa so tisti, ki obvladajo matematiko.
PROOF:
Kadarkoli lahko potegnejo koren iz neznanke.

MrStein ::

DexterBoy je izjavil:

Fenomenalna novica, še več takšnih :D
Ko sem prebral naslov, sem sprva pomislil, da so našli, kaj je temna snov, sem dobil kar kurjo polt.

Ja, marsikatera naslovnica ni čisto jasna glede tega.
Niso našli 50% manjkajoče snovi (temna snov), ampak 5% ne-temne...

* - 50% --> močno zaokroženo
Teštiram če delaž - umlaut dela: ä ?

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: MrStein ()

gus5 ::

Temno energijo - ki "deluje v obratno smer" kakor temna snov - pa je na prizorišče izstrelilo odkritje izpred dobrih dvajsetih let, da se vesolje širi čedalje hitreje.
Je čas funkcija prostora ali je prostor funkcija časa? Če drži slednje, potem je spreminjanje (npr. širitev) prostora privid. Kaj če se vesolje sploh ne širi in je 'rdeči premik' črt svetlobe iz supernov, ki naj bi dokazoval nenehno pospeševanje supernov stran od Zemlje in s tem širjenje vesolja, le utvara? Rečeno drugače: širjenje vesolja je morda privid, ki ne more pojasniti 'izvora'/funkcije temne energije.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: gus5 ()

Raptor F16 ::

Ne vem kako bi bil lahko čas funkcija nečesa? Čas lahko definiraš le kot določen interval med dvema dogodkoma. Ko sta se ta dogodka izvršila, se je vmes zagotovo tudi povečala entropija sistema. Ker pa izkustveno vemo, da se entropija ne more zmanjševati je za primer našega sistema neprdstavljivo da bi lahko sunkcijsko vplival na čas in se vrnil v obdobje, kjer še ni bilo toliko nereda v sistemu. V glavnem, potovanje ali vplivanje na potek časa je iz večih vidikov tako zgrešeno... da bi za smiselno razlago morali obrniti vse kar nam je znano. Glede na to kako daleč smo s trenutno znanim prišli, dvomim da smo zajadrali v napačno smer pri osnovah.
Največji mojstri seksa so tisti, ki obvladajo matematiko.
PROOF:
Kadarkoli lahko potegnejo koren iz neznanke.

slotechar ::

Iz cesa je sestavljen kvark? Klark Kent Superman Krypto. Anyone?

Zgodovina sprememb…

carota ::

Offtopic, a se še komu zdi naziv "The big bang" kot naslov porniča? V slovenščino bi ga lahko prevedli kot "Veliki nateg". To bi bilo všeč tistim, ki zagovarjajo kretenizem - to da sta Bog in njegova Batina ustvarila vse iz nič. To potem pojasni, kako lahko temna energija nastane iz nič.

Cervantes ::

Saj je zanimivo.
Ampak pokažite mi kakšen WIMP.

noraguta ::

Raptor F16 je izjavil:

Ne vem kako bi bil lahko čas funkcija nečesa? Čas lahko definiraš le kot določen interval med dvema dogodkoma. Ko sta se ta dogodka izvršila, se je vmes zagotovo tudi povečala entropija sistema. Ker pa izkustveno vemo, da se entropija ne more zmanjševati je za primer našega sistema neprdstavljivo da bi lahko sunkcijsko vplival na čas in se vrnil v obdobje, kjer še ni bilo toliko nereda v sistemu. V glavnem, potovanje ali vplivanje na potek časa je iz večih vidikov tako zgrešeno... da bi za smiselno razlago morali obrniti vse kar nam je znano. Glede na to kako daleč smo s trenutno znanim prišli, dvomim da smo zajadrali v napačno smer pri osnovah.

bi držal če je teorija polna. sicer ni greh brcat tja kjer naj nebi bilo nič. za vsak slučajj. saj relativnostna je na podoben način porušla absolutnost časa in prostora.
Pust' ot pobyedy k pobyedye vyedyot!

janezvalva ::

kruto

Raptor F16 ::

janezvalva je izjavil:

kruto


Svet je krut kolega
Največji mojstri seksa so tisti, ki obvladajo matematiko.
PROOF:
Kadarkoli lahko potegnejo koren iz neznanke.

gus5 ::

Raptor F16 je izjavil:

Ne vem kako bi bil lahko čas funkcija nečesa? Čas lahko definiraš le kot določen interval med dvema dogodkoma. Ko sta se ta dogodka izvršila, se je vmes zagotovo tudi povečala entropija sistema. Ker pa izkustveno vemo, da se entropija ne more zmanjševati je za primer našega sistema neprdstavljivo da bi lahko sunkcijsko vplival na čas in se vrnil v obdobje, kjer še ni bilo toliko nereda v sistemu. V glavnem, potovanje ali vplivanje na potek časa je iz večih vidikov tako zgrešeno... da bi za smiselno razlago morali obrniti vse kar nam je znano. Glede na to kako daleč smo s trenutno znanim prišli, dvomim da smo zajadrali v napačno smer pri osnovah.
Entropija je enosmerna, kar implicira tudi enosmernost časa, fizikalne teorije pa dopuščajo reverzibilnost. Rečeno drugače: fizični in fizikalni čas nista (vedno, če sploh) isti fenomen, t. j. fizikalni koncept časa morda ni najboljša interpretacija naravnega fenomena; kakopak, če ta sploh obstaja. ;)

Lonsarg ::

Tudi entropija ni nič drugega kot fizikalna teorija. Fizikalna teorija pa naj bi bila najbolša možna razlaga dogodkov, ki smo jih opazovali.

Trenutno najbolj splošno sprejeta teorija časa(relativnostna teorija) nam govori, da je čas funkcija hitrosti in prostora, ter da je maksimalna hitrost absolutna, medtem ko sta čas in prostor zgolj variabli. Ker pa sta tako prostor kot hitrost pozitivne vrednosti je tudi čas po trenutnih formulah lahko zgolj pozitivna vrednost, torej nereverzibilen.

Seveda obstaja še gora drugih teorij, ampak nobena od njih še niti blizu splošnemu konsenzu, kot je relativistična.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Lonsarg ()

Okapi ::

nekikr je izjavil:

Hvala za tole. En delček mozaika več nam je jasen. Počakajmo pa na Okapija, da nam pove, da je to brezveze, ker ne prispeva k boljšim baterijam.

Brezvezno je predvsem tvoje podlo podtikanje in gnusno laganje.

Je pa naslov novice po nepotrebnem senzacionalistično zavajajoč.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Okapi ()


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Dimenzije 5,6,7...

Oddelek: Loža
121136 (702) gendale
»

Zvezde in črne luknje (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
515469 (3785) Thomas
»

Entropija se veča SKOZI evolucijo.

Oddelek: Znanost in tehnologija
242221 (1372) sprasujem
»

Kratka vprašanja (strani: 1 2 3 4 5 6 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
2899013 (5597) Thomas
»

Starost Vesolja

Oddelek: Znanost in tehnologija
312010 (2010) gani-med

Več podobnih tem