Během posledních dvou desetiletí učinili astronomové skutečně revoluční objev:
nejenže se vesmír rozpíná, jeho expanze neustále zrychluje.
Za objev zrychlujícího se rozpínání vesmíru
byla roku 2011 udělena Nobelovou cenou za fyziku.
Sledujete ESOcast!
Špičková věda a život v zákulisí ESO,
Evropské jižní observatoře.
Průvodcem hledání hranic poznání je Dr. J., alias Dr. Joe Liske.
Vítejte u sledování ESOcast.
V tomto dílu
se dozvíme, jak astronomové objevili,
že rozpínání vesmíru zrychluje,
a proč je tento objev důležitý nejen pro pochopení kosmu,
ale de facto pro celou fyziku.
Tento objev byl odměněn Nobelovou cenou za rok 2011
a pozorování teleskopů ESO v Chile
hrálo při tomto zásadním objevu důležitou roli.
Náš vesmír vznikl Velkým třeskem před nějakými 13,7 miliardami let.
Od té doby se vesmír neustále rozpíná.
A po desítky let
se astronomové snažili pochopit podstatu tohoto rozpínání.
Dlouho platily dvě základní představy:
Buď bude rozpínání postupně zpomalovat, až se jednou zastaví
a poté se vesmír začne smršťovat až k Velkému křachu.
Nebo se bude vesmír rozpínat už napořád.
Jak ale mohli astronomové zjistit,
který z těchto modelů vesmíru je ten správný?
Nuže, jednou z nejjednodušších metod
je přesné změření vzdáleností velmi dalekých galaxií
a následné porovnání těchto měření s předpověďmi modelů
pro tyto měřené galaxie.
Porovnání mezi měřením a předpovědí nám řekne,
který model je ten správný.
Jak to ale provést?
Jak mohou astronomové změřit ty obrovské kosmické vzdálenosti?
Klíčovou roli hrají exploze supernov.
Supernovy jsou vzácnými úkazy: jde o exploze hvězd.
Jeden typ těchto explozí, známý jako supernovy typu Ia,
je ideální pro měření vzdáleností ve vesmíru.
Tyto supernovy jsou velmi jasné,
což znamená, že jsou pozorovatelné i ve vzdálených galaxiích.
A navíc, jejich absolutní jasnost je pokaždé stejná,
díky čemuž můžeme jejich vzdálenost odvodit
z jejich zdánlivé jasnosti pozorované ze Země.
V devadesátých letech dva výzkumné týmy
začaly pečlivě pozorovat tyto vybuchující hvězdy.
K těmto studiím
využívali astronomové také teleskopy observatoře ESO La Silla v Chile.
Pozorování extrémě dalekých supernov v polovině 90. let
bylo mimořádně těžkou a vzrušující výzvou.
V ESO jsme využívali 3,6-metrový NTT a 1,5 metrové teleskopy
k pozorování těchto supernov s velkým rudým posuvem
které byly objeveny na nedaleké observatoři Tololo.
Tenkrát, před 15 lety,
jsme doslova počítali každý jednotlivý foton,
účastnili jsme se obdivuhodného experimentu, který byl extrémě náročný.
Rozhodující součástí toho všeho samozřejmě bylo,
že jsme nepočítali s objevem zrychlování rozpínání vesmíru,
takže sledování, jak se ve fyzice tvoří nové paradigma,
bylo velmi zajímavé, a hodně jsme si to užívali.
Když jsme došli k závěru, že vzdálené supernovy jsou příliš daleko
a ve vesmíru nemůže dominovat gravitace,
museli jsme se vrátit zpět k měření.
A tak ze zrychlující expanze, kterou jsme změřili na první sérii supernov,
se velmi rychle stala nová součást kosmologie:
temná energie.
Tento výsledek jsme potřebovali potvrdit.
Tak jako jiné týmy, požádali jsme o pozorovací čas na VLT,
abychom svá měření potvrdili pomocí lepších dat z většího teleskopu
a abychom získali lepší vzorky samotných supernov.
Objev zrychlující expanze vesmíru
patří k nejméně očekávaným a nejdůležitějším za poslední dekády.
Byl tak nečekaný, protože až do té doby
všichni věřili, že rozpínání vesmíru by mělo zpomalovat
díky vzájemné přitažlivé gravitační síle veškeré hmoty ve vesmíru.
Ukazuje se však, že vesmír je ve skutečnosti mnohem zajímavější.
Proč je ale to rozpínání tak důležité?
Podle toho, co víme, jsou dvě možná vysvětlení pro zrychlování:
První vysvětlení říká,
že téměř ¾ vesmíru tvoří jakási záhadná temná energie.
Největší záhadou temné energie je, že působí záporným tlakem.
To je pořádně exotická věc.
Druhé vysvětlení říká,
že je něco špatně v našem chápání gravitace.
Jinak řečeno, Einsteinova obecná teorie relativity není tak docela správná.
V obou těchto případech
jsme konfrontováni se zcela novou fyzikou,
a proto je to tak důležité,
a proto byl tento objev oceněn Nobelovou cenou za fyziku 2011.
Dr. J. se loučí s ESOcast.
Nashledanou příště u dalšího kosmického dobrodružství.
ESOcast produkuje ESO, Evropská jižní observatoř.
ESO, Evropská jižní observatoř
je přední mezivládní vědecká a technologická astronomická organizace,
jež vyvinula, sestrojila a provozuje nejpokročilejší pozemské teleskopy.
Text titulků vytvořen v ESO; překlad – Jan Veselý, Hvězdárna a planetárium v Hradci Králové.
Po seznámení s ESO
můžete pokračovat 'za hranice našeho světa' s Hubblem.
Hubblecast přináší nejnovější objevy
nejslavnější a nejvíce ceněné kosmické observatoře,
Hubblova kosmického teleskopu (NASA/ESA).