Prohnutá galaxie

24. září 2010

Astronomové si už více než půl století lámou hlavu s tím, proč se disk naší galaxie Mléčné dráhy záhadně prohýbá a navíc se třepotá jako lodní plachta v silném větru. Prohnutí se nejvýrazněji projevuje v tenkém disku plynného vodíku, který vyplňuje prostor mezi středovým vydutím a okrajem Mléčné dráhy. Průměr naší galaxie je 200 000 světelných let a na periferii galaktického disku, který rotuje kolem jádra galaxie a má 2,5krát menší průměr než vodíkový disk, je naše sluneční soustava.

Ukázalo se, že pravou příčinou prohnutí galaktického disku jsou satelitní galaxie Velké a Malé Magellanovo mračno. Tyto satelitní galaxie interagují s tmavou hmotou naší galaxie prostřednictvím gravitace. Zpočátku se zdálo velmi nepravděpodobné, že by Magellanova mračna mohla způsobit záhadné prohnutí, protože jejich hmotnost je ve srovnání s naší galaxií velmi malá, činí pouhá 2 % hmotnosti Mléčné dráhy. Že by tak malá hmota měla vliv na disk, jehož hmotnost se odhaduje na 200 miliard hmotností Slunce, bylo velmi zvláštní.

Profesor teoretické astronomie na massachusettské univerzitě Martin Weinberg vytvořil spolu s kolegy počítačový model Mléčné dráhy, který zahrnuje i tmavou hmotu. Z pohybu hvězd v galaxii vypočítali, že tmavá hmota má 20krát vyšší hmotnost než všechna viditelná hmota. Gravitace Magellanových mračen, která obíhají Mléčnou dráhu, vyvolává vibrace tmavé hmoty, které zesilují gravitační vliv na disk. Vibrace tmavé hmoty také generují oscilace, které se projevují jako třepotání viditelného disku. Prohnutí vodíkového disku není statické, pod vlivem Magellanových mračen se šíří diskem jako vlna. Ukázalo se, že po započítání tmavé hmoty do tohoto modelu napodobila gravitace Magellanových mračen na obrazovce velmi přesně skutečné prohnutí galaktického disku.

Interakce Magellanových mračen s tmavou hmotou naší galaxie připomíná paradox, který vedl k objevu tmavé hmoty již před 35 lety. Tehdy astronomové díky zdokonalující se technice zjistili, že hvězdy se pohybují rychleji, než by odpovídalo výpočtům, které uvažovaly hmotnost všech hvězd uvnitř galaxie. Vypadalo to, že hmoty v jádře galaxie je pětkrát méně, než by mělo být. Tehdy se zrodil pojem chybějící hmota, později skrytá hmota, nakonec se názvosloví ustálilo na tmavé hmotě. O existenci tmavé hmoty dnes již málokdo pochybuje, simulace dynamiky kosmu by se bez ní neobešly. O její povaze dosud mnoho nevíme, i když se objevuje řada teorií. Všechny se prověřují, jako třeba ta italská, která využívá k vysvětlení podstaty tmavé hmoty neutrin.

autor: Jana Štrajblová
Spustit audio

E-shop Českého rozhlasu

Starosvětské příběhy lesníků z časů, kdy se na Šumavě ještě žilo podle staletých tradic.

Václav Žmolík, moderátor

ze_světa_lesních_samot.jpg

3x Karel Klostermann

Koupit

Komplet obsahuje dva šumavské romány Ze světa lesních samot, V ráji šumavském a povídkový soubor Mrtví se nevracejí z pera klasika české literatury Karla Klostermanna (1848 - 1923), který tomuto kraji zasvětil celé své dílo.