Temná hmota

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

[[Soubor:CL0024+17.jpg|right|thumb|250px|Přes snímek z [[Hubbleův vesmírný dalekohled|Hubblova kosmického dalekohledu]] byl vložen modrý obraz naměřeného prstencového rozložení temné hmoty kolem středu [[kupa galaxií|kupy galaxií]] CL0024+17.<ref>[http://www.astro.cz/clanek/2780 Hubble „viděl“ prstenec temné hmoty] - astro.cz odkazuje na Astrophysical Journal</ref>]] '''Temná hmota''' je označení hypotetické formy [[hmota|hmoty]]. Její existence by vysvětlovala nesrovnalosti mezi některými skutečně pozorovanými a vypočítanými hodnotami. O povaze temné hmoty existuje množství teorií, většina z nich se shoduje na faktu, že temnou hmotu lze ve [[vesmír]]u pozorovat jen díky jejímu [[gravitace|gravitačnímu]] vlivu na okolní objekty tvořené běžnou „svítící“ hmotou. O existenci temné hmoty poprvé referoval už v roce [[1933]] švýcarsko-americký astronom [[Fritz Zwicky]], který narazil na nesrovnalosti při studiu rotací [[galaxie|galaxií]]. Na rozdíl od [[temná energie|temné energie]] není temná hmota rozložena v prostoru rovnoměrně. Díky přitažlivé gravitaci tvoří shluky podobně jako viditelná hmota, která je k těmto shlukům také přitahována. Některé novější výzkumy ukazují, že by temná hmota přeci jen mohla mít vliv na elektromagnetické záření přítomné ve vesmíru - na [[Polarizace (elektrodynamika)|polarizaci]] [[Reliktní záření|mikrovlnného pozadí]].<ref>[http://physicsworld.com/cws/article/news/32769 Dark matter may not be so dark] - Server physicsworld.com informuje o závěrech Susan Gardnerové z Univerzity v Kentucky</ref> Podle posledních měření je ve [[Vesmír|vesmíru]] temné hmoty kolem 23 %, zatímco nám známá [[Baryon|baryonová hmota]], z níž je složena většina objektů, které můžeme přímo či nepřímo pozorovat, tvoří jen 4 %. Zbytek [[Vesmír|vesmíru]] 73 %, tedy největší část, tvoří takzvaná [[Temná energie|temná energie]].<ref>[http://aldebaran.cz/bulletin/2004_40_par.html Klíčové parametry našeho vesmíru] - prof. Petr Kulhánek</ref> [[Soubor:080998_Universe_Content_240.jpg|thumb|250px|Grafické znázornění předpokládaného rozložení hmoty ve vesmíru v současné době a před 13,7 miliardami let.]] ==Baryonová a nebaryonová temná hmota== Malou částí temné hmoty může být i baryonová temná hmota (tzn. [[Elementární částice|částice]], které jsou složeny ze tří [[Kvark|kvarků]]a poločíselným [[Spin|spin]]). Tato hmota by měla vyzařovat nepatrné (nebo žádné) množností elektromagnetické energie. Do těchto objektů patří např. hnědí trpaslíci, nebo masivní halo objekty (MACHO). Tento typ hmoty ale přispívá jen nepatrným množstvím do celkové hmotnosti předpokládané temné hmoty. Předpokládá se, že drtivou většinu temné hmoty tvoří nebaryonová temná hmota, která není složena z atomů. Tato hmota by měla mít nulovou klidovou hmotnost i energii. Nebaryonovou temnou hmotu rozdělujeme do tří skupin: horká temná hmota (HDM), chladná temná hmota (CDM) a teplá temná hmota (WDM), přičemž jsou možné i některé její kombinace.<ref>http://hp.ujf.cas.cz/~wagner/prednasky/temna/nebaryon/nebaryon.html Nebaryonová temná hmota</ref> ===Horká temná hmota (HDM)=== Má malou klidovou hmotnost a částice se pohybují ultrarelativisticky. Předpokládá se, že tento typ hmoty by mohla zprostředkovávat [[Neutrino|neutrina]]. ===Teplá temná hmota (WDM)=== U tohoto typu temné hmoty se částice pohybují relativisticky. Předpokládá se, že tento typ temné hmoty by mohl zprostředkovávat supersymetrický partner k částici [[graviton]] (předpovězen z teorie [[supergravitace]]). ===Chladná temná hmota (CDM)=== Má větší klidovou hmotnost a pohybuje se nerelativisticky. Tuto hmotu by měly zprostředkovávat částice typu [[fotina]], [[neutralina]], [[těžká neutralina]], nebo [[Axion|axiony]]. ==Projevy temné hmoty== Pokud budeme ve vesmíru pozorovat gravitační chování velkých objektů typu galaxií, nebo jejích kup, tak zjistíme, že musí existovat hmota, kterou nepozorujeme (tzv. temná hmota). Existenci temné hmoty jako první zavedl astronom Fritz-Zwicky (při pozorování kupy galaxií ve vlasech Beraniky). V následujícím odstavci popíši jeho pozorování. ===Rotační rychlosti galaxií=== [[Soubor:NGC 6503 HST.jpg|thumb|250px|Spirální galaxie [[NGC 6503]].]] Asi nejpřesvědčivější argument pro existenci temné hmoty je měření rychlostí spirálních galaxií. Spirální galaxie má střed kulového tvaru, z níž vychází jednotlivá spirální ramena. Oběžné rychlosti můžeme měřit pomocí spektrálních čar (Doplerova posuvu) jako funkci od středu galaxie. Příkladem je např. měření závislosti rychlosti na vzdálenosti galaxie [[NGC 6503]]. Výsledkem měření bylo, že rychlost od centra galaxie roste přibližně na hodnotu 120 km/s, a zde zůstává konstantní až do nejvzdálenějších měřitelných vzdáleností. To je ale v rozporu s pozorováním, kde svítivost klesá se zvyšující se vzdáleností od centra galaxie. Právě tento rozpor nás vede k myšlence zavedení temné hmoty, která by vysvětlovala gravitačním působením tuto charakteristiku rotační rychlosti.<ref>http://www.ian.cz/detart_fr.php?id=1699 Po stopách temné hmoty</ref><ref>http://www.aldebaran.cz/bulletin/2003_29_thv.html Milan Červenka: Temná hmota ve vesmíru</ref> ===Historické pozorování Frantze-Zwickyho=== Frantz-Zwicky postupoval obdobně jako u výše zmíněného experimentu, kdy změřil rotační rychlosti jednotlivých galaxií v kupě galaxií. Z této znalosti a předpokládané celkové hmotnosti, aby byla kupa stabilní, odhadnul hmotnost této kupy. Když tuto hmotnost porovnal s předpokládanou hmotností (tj. hmotností jednotlivých galaxií v této kupě), tak výsledek byl 400x rozdílný. Právě tento nesoulad ho přivedl k myšlence existence nějaké jiné formy hmoty, než jsme schopni pozorovat. ==Detekce== Kandidátů na částice, ze kterých se skládá temná hmota, je mnoho a podle typu těchto částic budeme také dělit způsoby jejich detekce. Např. experimenty, které se snaží nalézt jednoho z kandidátů na temnou hmotu - slabě interagující hmotné částice (WIMPs), které každou sekundou prochází zemí, tak můžeme jmenovat např. expetimenty [[CDMS]](Cryogenic Dark Matter Search), [[DRIFT]](Directional Recoil Identification From Tracks), nebo [[PICASSO]](Project in Canada to Search for Supersymmetric Objects). Dalším, v dnešní době hodně diskutovaným kandidátem na temnou hmotu, jsou [[Axion|axiony]]. Jsou to velmi lehké částice s nulovým spinem i elektrickým nábojem. I na detekci [[Axion|axionů]] je v dnešní době mnoho experimentů a jsou to např. [[OSQAR]], [[PVLAS]], nebo [[CAST]] Experimenty můžeme rozdělit do dvou kategorií – přímé a nepřímé. Do přímých experimentů zařazujeme experimenty, které hledají rozptyl částic temné hmoty a nepřímé experimenty studují produkty anihilace částic [[WIMP]]. == Reference == <references/> == Externí odkazy == * [http://ideje.cz/cz/clanky/podobnost-galaxii-popira-temnou-hmotu Ideje.cz – Podobnost galaxií popírá temnou hmotu] * [http://osel.cz/index.php?clanek=695 OSEL.cz – Temná hmota vesmíru] * [http://osel.cz/index.php?clanek=1711 Temná hmota je teplá] rovněž na osel.cz * [http://aldebaran.cz/bulletin/2003_29_thv.html Temná hmota ve vesmíru] - Milan Červenka, aldebaran.cz * [http://osel.cz/index.php?clanek=1336 Zrychlování expanze vesmíru – chyba Einsteinovy relativity nebo temná hmota?] rovněž na osel.cz * [http://osel.cz/index.php?clanek=1536 Temná hmota a skryté rozměry vesmíru] rovněž na osel.cz * [http://www.avc-cvut.cz/avc.php?id=2979 prof. Petr Kulhánek (ČVUT FEL), Temná hmota] * [http://www.astro.cz/clanek/2829 Objev záhadné „temné galaxie“] - galaxie tvořená téměř výhradně temnou hmotou * [http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/11/10/105006/njp9_10_105006.pdf?request-id=7ce918ff-53b8-4c5e-9557-3711b5aae83b Kandidáti na temnou hmotu] (2009) - v časopisu New Journal of Physics (anglicky) * [http://aktualne.centrum.cz/zahranici/amerika/clanek.phtml?id=656563 Vědci objevili temnou hmotu tvořící 90 procent vesmíru], aktuálně.cz, 23. 12. 2009 * [http://w3.ts.infn.it/experiments/pvlas/ Experiment PVLAS] Webové stránky experimentu PVLAS (anglicky) * [https://osqar.web.cern.ch/osqar/index.html Experiment OSQAR] Webové stránky experimentu OSQAR (anglicky) * [http://cast.web.cern.ch/CAST/ Experiment CAST] Webové stránky experimentu CAST (anglicky) {{Flickr|Dark+matter}}{{Commonscat|Dark matter}}{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Vesmír]] [[Kategorie:Astronomie]]

Návrat na stránku „Temná hmota“.