Mapování temné hmoty ve vesmíru
Pozor, všechno se pohybuje!
Všechna tisková média o tom mluvila: objevili jsme neviditelné. Yannick Meillier a jeho tým, vycházeje z efektu gravitačního čočkování, které ovlivňuje obrázky galaxií a předpokládají, že je způsobeno hmotou, která se dosud nezdařilo pozorovat, vytvořili první 3D mapu části vesmíru. V důsledku toho panuje velká rozruch ve výzkumných laboratořích. Astrofyzici, povzbuzení touto metodou, jsou připraveni zahrnout temnou hmotu do všech svých modelů. Teoretici fyzikové najdou neočekávaný prostor pro nejexotičtější částice, které vymysleli, jako například „neutralina“. Všichni se setkají 13., 14. a 15. června na univerzitě v Montpellier, aby diskutovali o možnosti založení laboratoře specializované na astroparticle, která by byla podporována INSU (Institut des Sciences de l'Univers, oddělení CNRS).
...................Níže uvedená známá mapa:
Stejná mapa v řezu:
Ale, vox populi, vox dei, reprodukce článku z Le Monde ze 17. března 2000
Pokud temná hmota ovlivňuje průběh světla, pak existuje
Deformace obrázků vzdálených galaxií dokazuje existenci obrovských neviditelných objektů.
Po mnoho let hledají astronomové způsob, jak prokázat existenci temné hmoty (90 % hmoty ve vesmíru). Bylo navrženo mnoho hypotéz, které by mohly vysvětlit povahu tohoto prostředí, které uniká pozorování dalekohledy: hmotné objekty (hnědé trpaslíky) a elementární částice (neutrina). Ale počet neodpovídá. Proto se předpokládá, že tato hmota může být složena z teoretických částic, které ještě musíme objevit.
Astronomové jsou jednoznační: 90 % hmoty vesmíru uniká pozorování jejich dalekohledů. Na snímcích se objevují pouze galaxie a miliardy hvězd, které je tvoří, temné nebo jasné mlhoviny, které zdobí oblohu, a obrovské výbuchy energie, jejichž mechanismus vzniku není úplně pochopen (...). Díky pokrokům technologie se otevřely nové okna v infračerveném, ultrafialovém, rentgenovém a gama záření. Nedávno se astronomové otevřeli i astronomii neutrin, krátkodobých částic, které by mohly přispívat významně k hmotnosti vesmíru.
...Ale teoretici dobře vědí, že i přes toto však zásadní část vesmíru uniká astronomické komunitě, která nemůže být spokojená pouze s omezeným experimentálním prostředím – 10 % celku –, které jí je nabídnuto. Proto hledají již mnoho let způsob, jak prokázat existenci této slavné temné hmoty, hlavní složky našeho vesmíru. Tým z Institut d'Astrophysique de Paris, spojený s francouzskými astronomi (CEA Saclay, Kanadsko-francouzsko-havajský dalekohled (CFHT) a Laboratoire d'Astronomie Spatiale v Marseille) a zahraničními (Kanada, Německo, USA), právě otevřel okno do tohoto světa. Krátce předtím tým britský pod vedením Richarda Ellis (Cambridge a Caltech) a americký tým vedený Tysonem (Bell Labs, New Jersey), kteří oba částečně potvrdili tyto výsledky. ...Jak tito výzkumníci překonali neviditelné a prokázali existenci temné hmoty? Použitím principu, podle kterého světlo zakřivuje v blízkosti obrovské hmoty (Slunce, jádro galaxií) pod vlivem gravitace. Tato hypotéza byla mnohokrát ověřena. Ale astronomové se ptali, zda by tento efekt mohl být pozorován i u temné hmoty, která má být málo hustá a přitom přítomná v obrovských množstvích. Pokud by tomu tak bylo, tato temná hmota by svou přítomnost prozradila, aniž by se dala vidět.
"Kosmická astigmatismus".
"V roce 1991 vysvětlil Yannick Meillier z Institut d'Astrophysique de Paris, že teorie předpovídala, že vzdálené objekty jako galaxie mohou být kvůli přítomnosti obrovských hmot temné hmoty na dráze jejich světla mírně deformovány a zobrazovány jako prodloužené elipsy. Ale tento efekt kosmického astigmatismu byl podle výpočtů tak slabý, že jeho detekce byla téměř nemožná. " Navíc v té době výzkumníci neměli teoretický model pro ověření možných měření, ani dostatečně výkonné kamery pro jejich provedení. Od té doby byla vyvinuta kamera CFH 12K a kanadský Ludovic Van Waerbeke vyvinul nástroje pro zpracování vhodné pro tento výzkumný program. Po pěti letech analýzy přibližně 200 000 vzdálených galaxií, které byly pořízeny dalekohledem Canada-France-Hawaï, se výzkumníkům konečně podařilo dosáhnout svého cíle. Na snímcích pozadí oblohy pořízených CFHT se dnes po vhodném zpracování objevují stovky malých zelených elips, které představují galaxie. ...Můžeme tedy usoudit, že tento jev je skutečně důsledkem gravitačního ovlivnění světla vysílaného galaxiemi? "Určitě (...), odpovídá Yannick Meillier. Bez hmoty na dráze světelných paprsků – tedy bez gravitačního efektu – se i eliptické galaxie zobrazí jako malé kroužky. V opačném případě je snímek pokryt malými elipsami. Navíc gravitační efekt má tendenci uspořádat tyto galaxie. Trochu jako magnet, který uspořádá železné piliny podle směru magnetického pole, kterému je vystaven."
Zatím neznámé částice.
Toto nepostřehnutelné deformace a přesunutí galaxií umožňuje tvrdit, že světlo bylo odchýleno z původní dráhy vlákny rozptýlené a neviditelné hmoty. Hmotou, jejíž hustota je nízká (na rozdíl od Slunce a skupin galaxií), ale jejíž efekty jsou přesto vnímány kvůli její obrovské rozloze: 100 milionů až miliardu parseků (1 parsek je roven 3,36 světelným rokům). Pro srovnání naše galaxie má v největší délce pouze 34 000 parseků. ...Na trojrozměrném modelu, který francouzský tým rekonstruoval počítačem, je efekt zřetelný. Během své cesty k nám se světlo neustále mění směr v blízkosti těchto vláken, která tvoří jako by „gruzer“ ve vesmíru, který zabírají. Struktura, která vypráví historii vesmíru a odhaluje počáteční podmínky jeho vzniku. Protože temná hmota, která uniká našemu pohledu, není stejného druhu (barionického) jako hmota, ze které jsou složeny hvězdy a my sami. Podle teoretiků by měla být složena z částic – WIMPs, axionů, supersymetrických částic atd. –, které ještě musíme objevit. ...Nová brána se právě otevřela, a astronomové by měli co nejdříve využít příležitost. Brzy budou moci tak učinit s uvedením do provozu za dva roky kameru čtyřikrát větší, MégaCam, vyvinutou CEA Saclay. V dále ležící budoucnosti plánujeme založení sítě přibližně stovky dalekohledů o průměru jednoho metru a vypuštění amerického satelitu Snapsat, který bude věnován explozivním hvězdám (supernovám), ale bude schopen také sledovat efekty temné hmoty.
***Jean-François Augereau. ***
To není tak jednoduché, jak se zdá. V roce 1985 Bernard Fort spolu s studenty, mezi nimiž byl i Yannick Meillier, objevil na výšce tři metry šedesát centimetrů na Havaji s jednou z prvních CCD kamer gravitační oblouk v galaktickém skupině Abell 370. Týmu trvalo tři roky, než přesvědčil astronomickou komunitu, že tento typ formace odpovídá skutečně „gravitační čočce“. Výpočty založené na této hypotéze ukázaly, že tato neviditelná hmota musí být lokalizována velmi blízko středu skupiny. V roce 89 Fort a Meillier si vymysleli metodu, která by podle této hypotézy umožnila rekonstrukci mapy neviditelné hmoty, která tento jev způsobuje. Ale již v roce 94 Fort a Meillier objevili u středu jiné skupiny „objekt“, který vyvolal pochybnosti o platnosti jejich metody. Jednalo se o „konzentraci neviditelné hmoty“, lokalizovanou a „váženou“ díky deformacím, které ovlivňují obrázky sousedních galaxií, a která není spojena s žádnou koncentrací „běžné“ hmoty vysírající světlo. Zmatení, položili snímek stranou. Ale tři roky později si Yannick Meillier všiml stejného jevu u skupiny Abell 1942 (viz obrázky níže). Objekt byl analyzován pomocí jiných přístrojů a v jiných frekvencích, stejně jako jeho okolí. Tentokrát nebylo pochyb: metoda Meillier-Fort potvrdila existenci obrovské koncentrace neviditelné hmoty (5 × 10^14 hmot Slunce, což odpovídá největším pozorovaným skupinám galaxií) v úplně tmavé oblasti.....
Zde je komentář Bernarda Forta k tomuto jevu (úryvek z Ciel et Espace, červen 2000) ::
....Problém je v tom, že při pozorování úseků, které tvoří pouze 0,01 % oblohy, již astronomové objevili dva takovéto objekty. Je tedy velmi pravděpodobné, že zvýšený počet pozorování, přestože poskytne 3D mapu této slavné temné hmoty, bude také odhalit stovky „tmavých skupin“ nebo „tmavých koncentrací“, jak rozhodl nazvat Bernard Fort. Pak by bylo těžké pochopit, proč a jak koncentrace hmoty ekvivalentní nejbohatším známým skupinám může gravitačně ovlivnit fotonu při jejich průchodu, ale nikoli sousední galaxie nebo plyny, které se vyskytují všude kolem. ....Nebo by mohlo existovat dva druhy hmoty, které „dělají svou vlastní“, úplně odděleně. Pokud přiřadíme „neobvyklé gravitační čočkování“ efektu dvojné hmoty, dostaneme zcela jiné interpretace, které jsou zmíněny v naší knize „Ztratili jsme polovinu vesmíru“, Albin Michel, 1997. Například oblouky by nebyly způsobeny koncentracemi temné hmoty, ale prázdnými místy v rozložení dvojné hmoty. Naopak tyto „tmavé skupiny“ by mohly odhalit přítomnost „konglomerátů dvojné hmoty“, primárních struktur, horkých a „geometricky neviditelných“. Abychom si to vysvětlili lépe, bylo by třeba provést studii podobnou té, kterou Meillier a Fort prováděli po mnoho let, znovu zpracovat „mapu neviditelného“, ale předpokládajíce, že efekt je způsoben ne neviditelnou hmotou, exotickou či neexotickou, ale dvojnou hmotou, která se prostě chová vůči naší jako by byla složena z běžných částic s negativními hmotami a energiemi. Skvělý téma pro doktorskou práci studenta kamikaze (kvalifikace používaná v CNRS pro každého studenta, který se vyhýbá běžným cestám).
Níže uvedené jsou nedávné projevy příznivců temné hmoty:
a projevy příznivců dvojné hmoty:
