|
02.04.2004 |
|
Na obrázku vidieť kvazar s okolím (so zbytkom rozvrátenej galaxie)
Poďakovanie:
Sloan Digital Sky Survey, European Sothern Observatory (ESO)
Hubble Space Telescope
S obrázkom (na prvý pohľad veľmi nezáživným) je spojená mimoriadne zaujímavý výskum, týkajúci sa samotnej podstaty Univerza.
Čiernobiela fotografia ukazuje kvazar. Kvazary sú veľmi vzdialené a veľmi intenzívne svietiace objekty
(prvé boli objavené až v roku 1963). Pravdepodobne sa jedná o obnažené jadrá vznikajúcich galaxií so supermasívnou čiernou dierou
v strede. Na fotografii je dobre vidieť slabé závoje na oboch stranách, ktoré tvoria zbytky galaxie pod gravitačným pôsobením kvazaru.
Vzdialenosť kvazarov sa charakterizuje pomocou koeficientu červeného posunu z. Tento koeficient vyjadruje, koľkokrát
bol náš rozpínajúci sa vesmír menší v okamihu, keď svetlo z kvazaru sa vydalo na púť k nám. Najvzdialenejšie kvazary majú
koeficient červeného posunu z okolo 5. Svetlo, ktoré k nám dorazí zo vzdialených objektov sa posúva smerom k červenej
časti spektra Koeficient z+1 vyjadruje koľkonásobne je väčšia vlnová dĺžka nami registrovaného svetla, než malo v okamihu,
keď bolo vyžiarené kvazarom. Všetky vlnové dĺžky sa posúvajú smerom k väčším vlnovým dĺžkam pomerom (z+1).
Na hornom obrázku vidieť spektrum svetla kvazaru s červeným posunom 0.1, pod ním spektrum svetla kvazaru s červeným posunom 0.2.
Vďaka podobnému chemickému zloženiu oboch kvazarov, v oboch spektrách môžeme identifikovať emisné čiary rovnakých chemických prvkov.
Keby sa spektrálne čiary neposúvali s rastúcou vzdialenosťou kvazarov rovnomerne, znamenalo by to nestálosť univerzálnych fyzikálnych
konštánt (rýchlosť svetla vo vákuu, elementárny elektrický náboj a pod.). Ich hodnota by sa počas vývoja rozpínajúceho sa
vesmíru menila.
Poďakovanie: Sloan Digital Sky Survey
Tento dobre badať už na spektre dvoch relatívne blízkych kvazarov (z=0.1 a z=0.2). Grafy ukazujú závislosť
intenzity žiarenia kvazaru v závislosti na vlnovej dĺžke (vlnová dĺžka rastie na grafoch smerom doprava). Jednotlivé piky
v spektre (zvýraznené zvislými zelenými čiarami) zodpovedajú žiareniu ionizovaných atómov vodíka, hélia a rôznych prvkov, z
ktorých sa hviezdy väčšinou skladajú - krátko len emisným čiaram chemických prvkov.
Zvislé fialové čiary slúžia na porovnanie tohoto posunu. Porovnaním oboch grafov
je vidieť (ale ukazuje sa aj presným meraním), že emisné čiary sa posúvajú všetky v skupine, koeficientom z+1.
To je zatiaľ aj v poriadku. Pred nedávnom však bolo zistené, že v prípade veľmi vzdialených kvazarov sa tieto emisné čiary posúvajú
iným spôsobom, čo sa dalo vysvetliť tým, že univerzálne konštanty ako rýchlosť svetla vo vákuu, veľkosť elementárneho náboja a podobne,
nie vždy mali tú istú hodnotu, ale menili sa vývojom rozpínajúceho sa vesmíru.
Na prvý pohľad skoro neškodné zistenie by mal mimoriadne závažné dôsledky. Tieto konštanty mimo iné aj určujú charakter
chemických väzieb, teda aj funkčnosť živých organizmov. Malá zmena týchto konštánt môže zákony, ktorými sa riadia chemické reakcie
všetkých typov, teda aj organických zlúčenín zmeniť do takej miery, že život v podobe, ktorú poznáme, by nemohol existovať.
Nemohol existovať v rannom štádiu vesmíru a nebude môcť existovať v neskorom štádiu vesmíru. Jedná sa samozrejme o časové rozpätie
rádovo desiatok miliárd rokov. V každom prípade to pripomína mýty a rozprávky, kde starí bohovia odchádzajú a noví prichádzajú.
Merania boli zopakované a zameralo sa na porovnávanie takých spektrálnych čiar, ktoré sa dajú identifikovať v
spektre kvazaru s väčšou istotou. Výsledkom nových zistení je, že univerzálne konštanty sa buď nemenia, alebo sa zmenili za
posledných 10 miliárd rokov tak nepatrne, že sa nedajú zatiaľ preukázať.
Protirečiace výsledky sú novým stimulom pre presnejšie merania v snahe rozhodnúť o premenlivosti alebo nemennosti univerzálnych
fyzikálnych konštánt.