Co se stane, když vypustíte raketu, která ani nedosáhne na oběžnou dráhu kolem Země, ale dovede prozkoumat rozptýlené záření infračerveného pozadí vesmíru? Zkusili to na Caltechu ve spolupráci s NASA a výsledkem je pravděpodobný objev vesmírného oceánu myriád hvězd, které září v tiché pustině mezigalaktických prostorů.
Jamie Bock s Michaelem Zemcovem ze Skupiny observační kosmologie Caltechu a také z Laboratoře tryskového pohonu NASA, společně s dalšími kolegy, v rámci projektu CIBER zachytili rozptýlené infračervené záření, které podle všeho zahrnuje srovnatelné množství světla s veškerými známými galaxiemi ve vesmíru. Data v napínavém projektu CIBER, čili Cosmic Infrared Background Experiment, posbíraly celkem čtyři suborbitální rakety, které vědci vypustili v letech 2009 až 2013.
Tři rakety projektu CIBER startovaly z vojenské raketové střelnice White Sands Missile Range v Novém Mexiku, poslední pak z Wallops Flight Center na ostrově Wallops, u pobřeží státu Virginia. Při prvních třech letech vědci získali data po návratu zařízení na padáku. Měřili přitom stále stejnou část oblohy v různou dobu během roku. Čtvrtý let projektu CIBER absolvovala čtyřstupňová raketa, jejíž přístroje byly ve vesmíru delší dobu a poté řízeně spadly do Atlantického oceánu. Čerstvá publikace v časopisu Science je založena na výsledcích ze druhého a třetího letu, data ze čtvrtého letu se jistě objeví v některé z budoucích publikací projektu CIBER.
Podle Bocka, Zemcova a ostatních lze objevené infračervené záření nejlépe vysvětlit právě nezměrným a doposud neviděným oceánem hvězd, který skrze celý vesmír omývá břehy galaxií. Proč jsme o něm doteď nevěděli, i když se občas objevovaly jisté náznaky? Je to docela prosté. Galaxie pozorujeme i ve velice hlubokém vesmíru, kdežto na jednotlivé hvězdy ve větších vzdálenostech naše přístroje zatím nestačí.
Na stopu rozptýleného infračerveného záření se dostal už před pár lety legendární Spitzerův orbitální infradalekohled NASA, který ve vesmíru pozoroval velikánské fleky infračerveného záření. Začalo se jim říkat infračervené pozadí vesmíru, čili CIB (anglicky Cosmic Infrared Background). Pozoruhodné přitom bylo, že jednotlivé pozorované fleky infračerveného záření byly daleko větší, nežli by odpovídalo jednotlivým galaxiím. Vědci si nejdřív mysleli, že by tohle záření mohlo pocházet z nejstarších galaxií a hvězd našeho vesmíru, později se ale objevil názor, že by mohlo jít o záření hvězd, které se z nějakého důvodu potulují v mezigalaktické prostoru. A projekt CIBER to měl rozhodnout.
Proč muselo dojít na rakety? Astronomům v tomhle případě překáží zodiakální světlo (anglicky jednoduše zodiacal light), vyvolávané odrazem slunečního záření na částicích kosmického prachu ve Sluneční soustavě. Problematické jsou pro ně i horní vrstvy pozemské atmosféry, které jasně září na podobných vlnových délkách, jako infračervené pozadí vesmíru. Nejlepším řešením prý byly právě suborbitální rakety, které strávily ve vesmíru jen pár minut, ale pro měření infračerveného pozadí vesmíru to stačí.
Bock, Zemcov a spol. během zpracování dat odhalili a odstranili lokální zdroje infračerveného záření, především šum ze samotných přístrojů a pak infračervené záření ze Sluneční soustavy, z hvězd, z Mléčné dráhy i z dalších známých galaxií. Zůstaly jim skvrny infračerveného pozadí vesmíru, které byly v datech druhého a třetího letu rakety CIBER prakticky stejné. Výsledky podle vědců ukazují na hvězdy v mezigalaktickém prostoru. Jsou prý příliš jasné na to, aby pocházely od nejstarších galaxií a hvězd našeho vesmíru. Pozorované infračervené záření je také příliš modré. Záření nejstarších galaxií by mělo být červenější kvůli pohlcování tehdejším vodíkem.
Jak autoři přiznávají, výsledky ještě nejsou úplně ideální. Pozorované záření není tak modré, jak by mělo být. Přesto jsou Bock, Zemcov a spol. přesvědčeni, že záření infračerveného pozadí vesmíru pochází od hvězd rozsypaných za hranicemi galaxií, které se ale drží v galaktických halo temné hmoty. Jak už to chodí, jejich přesvědčení ještě bude nutné ověřit. Přesnější měření v blízké budoucnosti by měla ukázat, jestli nezměrný oceán hvězd v mezigalaktickém prostoru doopravdy existuje a jestli je původcem infračerveného pozadí vesmíru. Tým projektu CIBER u toho určitě nebude chybět.
Video: Unusual Light in Dark Space Revealed by Los Alamos, NASA. Kredit: LosAlamosNationalLab.
Video: NASA Rocket Experiment Redefines How We Think of Galaxies. Kredit: WOCHit, NASA.
Literatura
Caltech News 6. 11. 2014, Science 346: 732-735, Wikipedia (Cosmic infrared background, Zodiacal light).
Cizí planety jsou nejspíš obyvatelnější, než jsme si mysleli
Autor: Stanislav Mihulka (18.01.2015)
Dvojice monstrózních černých děr těsně před apokalyptickou srážkou
Autor: Stanislav Mihulka (08.01.2015)
Spasila čerstvě zrozený vesmír gravitace?
Autor: Stanislav Mihulka (21.11.2014)
Jak vyoperovat z mozku arachnofobii
Autor: Stanislav Mihulka (11.11.2014)
Politickou orientaci prozradí reakce na nechutný obrázek
Autor: Stanislav Mihulka (31.10.2014)
Diskuze:
Prkotina... ?
Ondrej Dvorak,2014-11-12 22:11:16
Zajímavé jak vědeckou obec nechává chladnou zpráva, že kdesi daleko ve vesmíru je zdroj světla, který předčí všechny všechny známé a viditelné galaxie.
Také bude zajímavé sledovat, jak se ten zdroj světla, spolu s jeho charakteristikami budou vědci snažit zapasovat do známých modelů a konceptů.
Prozatím si asi myslí, že je jednoduše šálí zraky. Příjde však doba, kdy to světlo bude viditelné pouhým zrakem, a bude trvale přítomné na noční obloze.
Co to tedy je?
Fanda Sin,2014-11-14 15:10:47
Když jste si tak jistý co to je, mohl by jste se o tuto informaci podělit?
Díky za míček
Ondrej Dvorak,2014-11-14 17:17:35
Kdy si člověk může být jistý?
V mém modelu jde o vnitřní okraj vesmíru, ke kterému se budeme blížit, nebo spíše trvale blížíme. Jakési negativní parabolické zrcadlo (takřka ploché, jelikož průměr vesmíru je velice veliký), jehož odraz budeme pozorovat. Plus to, co je za ním, jelikož jde o zrcadlo průhledné, nebo lépe řečeno poloprůsvitné, právě tak jako je průhledná vodní hladina. To světlo bude mix odrazu světla původem zevnitř vesmíru a světla původem vně vesmíru. Tolik hypotéza.
"temná hmota"
Ondrej Dvorak,2014-11-12 00:42:52
Temná hmota existuje jen v rovnicích matematiků, kteří mají chybný model. A aby jim držel pohromadě, doplnili si tam X, a nazvali ho Temná Hmota.
"Symetrie"
Ondrej Dvorak,2014-11-12 00:27:30
Je škoda, že se v článku nelze snadno dočíst, kde přesně bylo to světlo pozorováno, protože, jak se domnívám, šlo o určitý výsek oblohy, a tipuji severní polokouli. Zajímá mě to proto, střed té oblasti bude ukazovat na protilehlé místo, kde bude k nalezení, "vidění" další zajímavý prvek reliktního "záření" ... a sice reliktní černota, místo tmavší, než kterékoliv jiné. Mohl by tím místem být chladný bod Eridanu, takže jestli máte data ukazující na umístění té záře, potom si snadno můžete ověřit, jestli je tato úvaha pouze nahodilá, nebo má nějakou systémovou logiku.
A bude světleji
Ondrej Dvorak,2014-11-12 00:05:51
Objev, nikoliv statický, ve smyslu objevení se ... reliktního záření, světla, které bude přicházet ze světelného pozadí vesmíru, a bude narůstat, jsem předvídal už více než před třemi lety. Tak jen zopakuji. Není to nově objevený úkaz, nýbrž nový úkaz, způsobený dynamikou vesmíru. Blížíme se k jeho hranicím, a uvidíme z nich stále více a více. :-)
RE: temná hmota
Pavel K2,2014-11-10 19:09:45
Problém s temnou hmotou to vysvětlit může - výsledky projektu naznačují, že doteď jsme neviděli polovinu zářící hmoty, tj. lze poměrně snadno předpokládat, že nevidíme třeba 90% baryonové nezářící hmoty. Stačí, aby byla shluknutá do rozměrů desetin milimetrů nebo větších (a tím pádem ji nebude excitovat záření, jako se děje u plynu/jednotlivých molekul).
Myslím, že spíš než suborbitální rakety
Jenda Krynický,2014-11-09 17:50:47
by to chtělo vyslat něco dál od Slunce. Čím dál, tím lépe. A aby se do toho pletlo co nejméně prachu a na něm rozptýleného slunečního světla, tak to vzít mimo rovinu ekliptiky.
Divné...
Vladimír Němec,2014-11-09 13:43:23
To, že nevidíme jednotlivé hvězdy ve velké vzdálenostli beru, ale kolem naší Mléčné dráhy bychom je vidět měli. A tady nejsou??? Proč?
Na druhou stranu by jejich existence mohla vysvětlit problém s chybějící "temnou" hmotou.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
