Pozor na boj!
Všechna tisková média o tom mluvila: byla vytvořena mapa neviditelného. Yannick Meillier a jeho tým, vycházející z gravitačních čočkových efektů, které ovlivňují snímky galaxií a předpokládají, že jsou způsobeny hmotou, která se dosud nezachytila pozorováním, vytvořil první 3D mapu části vesmíru. Nyní panuje velká aktivita ve výzkumných laboratořích. Astrofyzici, povzbuzení touto metodou, jsou připraveni do svých modelů zahrnout temnou hmotu. Teoretici fyzici najdou neočekávané uplatnění pro nejexotičtější částice, které vycházejí z jejich představ, jako například „neutralina“. Všichni se setkají 13., 14. a 15. června na univerzitě v Montpellier, aby diskutovali o možnosti založení laboratoře věnované astročásticím, která by byla podporována INSU (Institut des Sciences de l'Univers, oddělení CNRS).
...................
Níže uvedená známá mapa:
Stejná mapa v řezu:
Článek J.P. Petita, citovaný.
Verze pro veřejnost a kniha.
Ale, vox populi, vox dei, reprodukce článku z Monde z pátku 17. března 2000
Pokud temná hmota zakřivuje světlo, pak existuje.
Deformace snímků vzdálených galaxií dokazuje existenci obrovských neviditelných objektů.
Po roky 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: hmotné objekty (hnědé trpaslíky) a elementární částice (neutrina). Ale počet neodpovídá. Proto se domnívají, 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 svítící mlhoviny, které zdobí oblohu, a obrovské výbuchy energie, jejichž mechanismus vzniku není zcela 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 podstatně přispívat k hmotnosti vesmíru.
Ale teoretici dobře vědí, že i přes toto, zásadní část vesmíru uniká astronomické komunitě, která nemůže být spokojená s omezeným pozorovacím polem – pouhých 10 % celku. Proto hledají již mnoho let způsob, jak prokázat existenci této známé temné hmoty, která tvoří hlavní část našeho vesmíru. Tým Institutu pro astrofyziku v Paříži, spojený s francouzskými astronomovými (CEA Saclay, Kanadsko-francouzsko-havajský dalekohled (CFHT) a Laboratoř astrofyziky vesmíru v Marseille) a zahraničními (Kanada, Německo, Spojené státy), právě otevřel okno do tohoto světa. Před nimi týmy britského Richarda Ellis (Cambridge a Caltech) a amerického Tysona (Bell Labs, New Jersey), které obě potvrdily částečně tyto výsledky.
Jak vědci překonali neviditelnost a prokázali existenci temné hmoty? Použili princip, podle něhož světlo se zakřivuje v blízkosti obrovské hmoty (Slunce, jádro galaxií) působením gravitace. Tato hypotéza byla mnohokrát ověřena. Ale astronomové se ptali, zda by tento jev mohl být pozorován i u temné hmoty, která má podle předpokladů nízkou hustotu a existuje v obrovském množství. Pokud by tomu tak bylo, tato temná hmota by svou přítomnost prozradila, aniž by se dala vidět.
„Kosmická astigmatismus.“
„V roce 1991,“ vysvětluje Yannick Meillier z Institutu pro astrofyziku v Paříži, „teorie předpovídala, že vzdálené objekty jako galaxie mohou být kvůli přítomnosti obrovských množství temné hmoty na dráze jejich světla mírně deformovány a mít tvar prodloužených elips. Ale podle výpočtů byl tento efekt kosmického astigmatismu tak slabý, že jeho detekce byla téměř nemožná.“ „Kromě toho měli vědci v té době chybějící teoretický model pro ověření možných měření a také kamery dostatečně výkonné, aby je provedly.“
Od té doby byla vyvinuta kamera CFH 12K a kanadský Ludovic Van Waerbeke vyvinul vhodné nástroje pro zpracování dat pro tento výzkum. Po pěti letech analyzování přibližně 200 000 vzdálených galaxií, které byly pořízeny dalekohledem Canada-France-Hawaii, vědci konečně dosáhli svého cíle. Na snímcích pozadí oblohy pořízených CFHT se nyní po vhodné úpravě objevují stovky malých zelených elips – každá z nich je galaxie.
Můžeme tedy usoudit, že tento jev je skutečně důsledkem gravitačního působení na světlo vysílané galaxiemi?“
Zcela jistě
(...), odpovídá Yannick Meillier. Bez hmoty na dráze světelných paprsků – tedy bez gravitačního působení – se i eliptické galaxie objeví 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.
Neznámé částice.
Právě tyto nepatrné deformace a přesunutí galaxií umožňují tvrdit, že světlo bylo odchýleno z původní dráhy těmi filamenty neviditelné a rozptýlené hmoty. Hmotou, jejíž hustota je nízká (na rozdíl od Slunce nebo galaxií), ale jejíž efekty jsou přesto vnímány díky jejich obrovskému rozsahu: 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 tento efekt zřetelný. Během své cesty k nám se světlo neustále mění směr v blízkosti těchto filamentů, které tvoří jako by „gruyer“ 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 (barionového) jako hmota, ze které jsou složeny hvězdy a my sami. Podle teoretiků by měla být tvořena částicemi – „mavietami“ (WIMPs), axiony, supersymetrické částice atd., které ještě musíme objevit.
Nová brána se právě otevřela a astronomové by měli do ní vstoupit. Brzy to udělají s uvedením do provozu za dva roky na CFHT kamery čtyřikrát větší, MégaCam, vyvinuté CEA Saclay. V dále ležící budoucnosti se plánuje vytvoření sítě zhruba sto dalekohledů o průměru jednoho metru a start amerického satelitu Snapsat, který bude věnován explozivním hvězdám (supernovám), ale bude také schopen sledovat efekty temné hmoty.
Jean-François Augereau.
To není tak jednoduché. V roce 1985 Bernard Fort spolu s studenty, mezi nimiž byl i Yannick Meillier, objevil na výšce tři metry a šedesát centimetrů na Havaji, s jednou z prvních CCD kamer, gravitační oblouk v galaktickém skupině Abell 370. Týmu trvalo tři roky, než se podařilo přesvědčit astronomickou komunitu, že tento typ struktury odpovídá „gravitační čočce“. Výpočty založené na této hypotéze ukázaly, že tato neviditelná hmota musí být lokalizována velmi blízko středu skupiny. V roce 1989 si Fort a Meillier vymysleli metodu, která by podle této hypotézy umožnila rekonstruovat mapu neviditelné hmoty způsobující tento jev. Ale již v roce 1994 objevili Fort a Meillier u středu jiné skupiny „objekt“, který zpochybnil platnost jejich metody. Jednalo se o „konzentraci neviditelné hmoty“, lokalizovanou a „váženou“ podle zkreslení snímků sousedních galaxií, která nebyla spojena s žádnou koncentrací „konvenční“ hmoty vysírající světlo. Zmatení, položili snímek stranou. Ale tři roky později si Yannick Meillier všiml stejného jevu u galaktické skupiny Abell 1942 (viz snímky níže). Objekt byl analyzován pomocí jiných přístrojů a v jiných frekvencích, stejně jako jeho okolí. Tentokrát nezbyla žádná pochybnost: metoda Meillier-Fort potvrdila existenci obrovské koncentrace neviditelné hmoty (5 × 10¹⁴ hmot Slunce, což odpovídá největším známým galaktickým skupinám), a to v úplně tmavé oblasti.....
Zde je komentář Bernarda Forta k tomuto jevu (úryvek z Ciel et Espace, červen 2000):
....
Problém spočívá v tom, že při pozorování oblastí, které tvoří pouze 0,01 % oblohy, již astronomové objevili dva takovéto objekty. Je tedy velmi pravděpodobné, že zvýšení počtu pozorování, i když poskytne 3D mapu této známé temné hmoty, bude možná také odhalit stovky „tmavých skupin“ nebo „tmavých koncentrací“, jak rozhodl pojmenovat Bernard Fort. Pak by bylo těžké pochopit, proč a jak koncentrace hmoty ekvivalentní s nejbohatšími známými skupinami může gravitačně ovlivnit fotony procházející v blízkosti, ale nikoli sousední galaxie nebo plyn, který se vyskytuje všude kolem.
....
Nebo by mohlo existovat dva druhy hmoty, které tvoří „samostatnou komoru“, úplně odděleně. Pokud přiřadíme „neobvyklé gravitační čočkové jevy“ efektu dvojné hmoty, dostaneme zcela jiné výklady, které jsou zmíněny v naší knize „Ztratili jsme polovinu vesmíru“, Albin Michel, 1997. Například oblouky by nebyly způsobeny koncentracemi temné hmoty, ale prázdnými prostory v rozložení dvojné hmoty. Naopak tyto „tmavé skupiny“ mohou odhalovat přítomnost „konglomerátů dvojné hmoty“, primordiálních struktur, horkých a „geometricky neviditelných“. Abychom to pochopili lépe, bylo by třeba provést studii podobnou té, kterou Meillier a Fort prováděli několik let, znovu zpracovat „mapu neviditelného“, ale předpokládat, že efekt je způsoben ne temnou hmotou, exotickou či neexotickou, ale dvojnou hmotou, která se jednoduše chová vůči naší jako by byla tvořena konvenčními částicemi s negativní hmotností a energií. Skvělý téma pro doktorskou práci studenta kamikaze (kvalifikace používaná v CNRS pro každého studenta, který odchází z běžných cest).
Níže uvedené jsou nedávné projevy příznivců temné hmoty:
a projevy příznivců dvojné hmoty:
