Zrychlené rozpínání vesmíru bez temné energie.

9. 04. 2012 15:39:23
Pokračujeme v pojednání o temné energii, neboť jsme nyní zjistili, že tři astrofyzikové z Oxfordu dospěli k obdobným závěrům, i když pochopitelně podstatně jinými metodami.
Hubbleův vztah, rozpínání časoprostoru dle SN 1a  a pozorovatel P
Hubbleův vztah, rozpínání časoprostoru dle SN 1a a pozorovatel PDudr

V loňském roce jsme zde zveřejnili několik článků (1,2), v nichž jsme došli k závěru, že rozpínání vesmíru na větších vzdálenostech již není lineární, jak říká Hubbleův zákon ( který objevil a publikoval G. Lemaitre dva roky před Hubblem), což vyplývá z novějších diagramů rychlostí a poloh supernov typu Ia. (3).
Na těchto diagramech jsou rychlosti i polohy supernov přepočítány na současnost, takže je tam zahrnuta i skutečnost, že v dávných dobách se vesmír rozpínal menší rychlostí než dnes.
Vycházíme z Hubbleova diagramu, který vytvořil prof. Wright (3) , jehož křivku Evolving Supernovae jsme použili.
Z tohoto diagramu je patrné, že pozorovatel P vzdálený od nás 4 Gpc se nám vzdaluje rychlostí 200 000 km/s, zatímco objekty vzdálené od nás 8 Gpc se vzdalují rychlostí 350 000 km/s. Pozorovatel P tedy nemůže vidět vesmír stejný ve všech směrech, protože my se od něho vzdalujeme rychlostí 200 000 km/s, zatímco objekty stejně vzdálené na opačné straně pouze rychlostí 350000 – 200000 = 150000 km/s. Jedná se tedy o nelineární rozpínání, které má střed někde v naší Místní skupině galaxií. V jejím okolí je rychlost rozpínání největší, dle Hubbleova vztahu v = H . D
Ten platí do vzdálenosti asi 0,5 Gpc a dál už rozpínání není lineární.
Přitom časoprostor na těchto škálách do 15 Gpc je plochý, tedy euklidovský, proto si dovolujeme sčítat a odečítat relativní rychlosti tak, jak nás to naučili na základce.
Toto nelineární rozpínání si můžeme představit pomocí pružného obinadla z autolékárničky, které jsme plynule zúžili z 60 na 43 mm (2). Na něm lze snadno pozorovat, že zúžená část se natahuje více než ta širší při napínání celého pásu. Je na tom též názorně vidět, že když na nějakém místě je méně hmoty, která má daný objekt držet pohromadě, pak při jeho rozpínání zde zákonitě dochází k k větší expanzi, která pak způsobuje další snižování hustoty této hmoty v dané lokalitě.
Podobně si představujeme, že by to mohlo být i ve vesmíru: v místě, kde náhodou byla menší hustota hmoty, došlo k většímu rozpínání, zatímco místa vzdálená od tohoto centra, mají rychlost expanze ve svém okolí poněkud menší.
To však má zcela zásadní význam pro gravitaci. Ta se šíří také „pouze“ rychlostí světla c, takže objekty, které jsou unášeny časoprostorem od nás rychlostí věší než c, na nás už gravitačně nepůsobí, stejně tak jako záření, které vydávají, k nám už nikdy nedorazí.
Nyní se pokusíme popsat, jaké gravitaci je vystaven pozorovatel P viz. obr.
Objekty, které se od něho vzdalují rychlostí c směrem od centra jsou od něho vzdáleny 8,2 Gpc ( od nás jsou 12,2 Gpc), zatímco na opačné straně je tato vzdálenost jen asi 5 Gpc. Navíc z vnější strany na něho působí hmota o vyšší hustotě než na té straně směrem k centru. Na pozorovatele P tedy gravitačně působí mnohem silněji hmota na vnější straně než na vnitřní a to by mohlo způsobit zrychlenou expanzi časoprostoru, ve kterém se nachází.
Astrofyzikové z Oxfordu, Timothy Clifton, Pedro G. Ferreira a Kate Land zveřejnili v r. 2008 studii Život v prázdnotě: Testování Koperníkova principu se vzdálenými supernovami (5), ve které uvádějí:
“ Obvyklé vysvětlení je to, že musí existovat "temná energie“, která řídí zrychlení. Alternativně by to mohlo být i jinak, tedy že Koperníkův princip je neplatný, a že data byla interpretována v nevhodném teoretickém rámci. Pokud bychom měli žít ve zvláštním místě ve vesmíru, v blízkosti středu prázdnoty, kde místní hustota hmoty je nízká, pak pozorování Supernov by mohla být vysvětlena bez přidání temné energie.“
Nehomogenní rozpínání vesmíru

Další pojednání „Existuje skutečně temná energie?“ jim vyšlo v Scientific American (4), z něhož jsme převzali obrázek, který názorně ukazuje jejich představu nehomogenního vesmíru, ve kterém se okolí naší Galaxie rozpíná rychleji než vzdálený časoprostor.

Prameny:
(1) http://dudr.blog.idnes.cz/clanok.asp?cl=175253&bk=13467
(2) http://dudr.blog.idnes.cz/clanok.asp?cl=178495&bk=28318

(3) http://www.astro.ucla.edu/~wright/sne_cosmology.html
(4) http://pil.phys.uniroma1.it/~sylos/darkenergynot.pdf
(5) http://arxiv.org/pdf/0807.1443.pdf

Autor: Pavel Dudr | pondělí 9.4.2012 15:39 | karma článku: 13.02 | přečteno: 1169x

Další články blogera

Pavel Dudr

Zrychlené rozpínání vesmíru způsobené gravitací, pokrač.

Minule jsme zde popsali důsledek nelineární expanze, tedy nehomogenní vesmír. Toto je pokračování článku dle (1)

8.12.2023 v 18:47 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 23 | Diskuse

Pavel Dudr

Zrychlené rozpínání vesmíru způsobené gravitací a vyvrácení kosmologického principu

Zde je grafické řešení rozpínání vesmíru pomocí Hubbleovy „konstanty“, která má vyšší hodnotu pro blízký vesmír a nižší hodnotu pro vzdálený vesmír. Z toho plyne, že zrychlená expanze mohla být způsobena obyčejnou gravitací.

16.10.2023 v 19:01 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 24 | Diskuse

Pavel Dudr

The accelerated expansion of the universe caused by gravity and cosmological principle

Here is a graphical solution to the expansion of the universe using the Hubble "constant", which has a higher value for the nearby universe and a lower value for the distant universe.

16.10.2023 v 17:25 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 43 | Diskuse

Pavel Dudr

Petice proti válce

Zde je text petice, kterou adresujeme Poslanecké sněmovně, protože její usnesení je pro vládu ČR závazné: Naléhavě žádáme Poslaneckou sněmovnu, aby zakázala Vládě ČR vývoz zbraní na Ukrajinu, neboť to prodlužuje válečný konflikt,

29.5.2022 v 18:27 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 38 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

28.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 12.53 | Přečteno: 117 | Diskuse

Zdenek Slanina

Problém co začal už Arrhenius: Kysličník uhličitý a doba ledová - a teď i sopečné aktivity

Už S. Arrhenius řešil vztah obsahu CO2 v atmosféře i k době ledové. Tehdy hlavně ukázal, že jeho navyšování v atmosféře povede k nárůstu její teploty. Nyní výzkumy z univerzity v Sydney ukazují na roli sopek v nástupu ochlazování.

26.3.2024 v 5:22 | Karma článku: 24.04 | Přečteno: 511 |

Martin Tuma

Berte Viagru, dokud si na to vzpomenete

Rozsáhlá studie odhalila významné snížení výskytu Alzheimerovi nemoci u pravidelkných uživatelů Viagry

25.3.2024 v 14:17 | Karma článku: 13.60 | Přečteno: 303 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

25.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 14.43 | Přečteno: 188 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.

21.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.10 | Přečteno: 289 | Diskuse
Počet článků 197 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 1067

Vystudoval strojní fakultu VUT Brno, bývalý konstruktér a projektant obuvnických strojů, potom podnikatel ve strojírenství, nyní důchodce, bydlí ve Zlíně,nezávislý publicista publikující v Pravém prostoru a EP Shark, amatérský klimatolog se zaměřením na klimatické změny a Nový zelený úděl, atd.
 Nyní řeší hlavně původ nových variant koronaviru SARS-CoV-2, tedy  příčiny pokračování  pandemie. 

Rána pro britskou monarchii. Princezna Kate má rakovinu, chodí na chemoterapii

Britská princezna z Walesu Kate (42) se léčí s rakovinou. Oznámila to sama ve videu na sociálních sítích poté, co se...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...