Nezářivá hmota
Z Wikina
(skrytá hmota, chybějící hmota, tmavá hmota)
Něco, co samo nezáří, ale co působí gravitační přitažlivostí na zářivou hmotu vesmíru i na světlo. Na její existenci lze usuzovat z nepřímých pozorování: z pohybů zářivé hmoty a z ohybu světla v gravitačních čočkách. Z gravitačních účinků lze odhadnout, že více než 90 % hmoty ve vesmíru sice působí gravitací, ale nevysílá žádné elektromagnetické záření.
Projevy nezářivé hmoty: rotace galaxií, pohyb oblastí H II a kulových hvězdokup. Pohyby jsou ve všech případech rychlejší, než by odpovídalo pozorované zářivé hmotě. O velkém množství nezářivé hmoty v kupách galaxií svědčí jednak vysoké rychlosti jednotlivých členů (viz např. kupa galaxií v Panně), jednak koncentrace žhavého plazmatu v mezigalaktickém prostoru uvnitř kup. Gravitační čočky dovolují nejen poznávat galaxie a kvazary skryté daleko za bližší galaktickou kupou, která je zobrazuje, ale rozbor „gravitačních obrazů pořízených kupou“ dává navíc informace o rozložení nezářivé hmoty v samotné kupě.
Nezářivá hmota vysvětluje i velkorozměrovou stavbu vesmíru, jejíž zárodky lze názorně vidět na snímcích reliktního záření. Směrová fluktuace jeho teploty totiž odpovídá počátečnímu rozložení hustoty hmoty zářivé a hlavně nezářivé – rozložení, které později vedlo k dnešní struktuře vesmíru. Zhustky nezářivé hmoty představovaly „zárodky“ galaxií a jejich kup.
Nezářivá hmota má základní důležitost pro budoucnost vesmíru. Nejméně o řád zvyšuje parametr omega, který vyjadřuje podíl potenciální a kinetické energie vesmíru (podíl skutečné průměrné hustoty a kritické hustoty vesmíru).
Podstata není dosud vysvětlena. Jde o hmotu baryonovou, tj. normální hmotu sestávající z protonů, neutronů a elektronů? Jsou to osamocené planety v mezihvězdném prostoru nebo hnědí trpaslíci, vychladlí bílí trpaslíci, černí trpaslíci, slabí červení trpaslíci, neutronové hvězdy nebo černé díry? Tuto formu hledá projekt MACHO. Nebaryonovou formu nezářivé hmoty představují neutrina, jejichž energie by musela být alespoň 25 eV na jedno neutrino (čili hmotnost 20 000´ menší nez hmotnost elektronu). Uvažují se i jiné, exotické částice (např. WIMP – weakly interacting mass particles, což znamená slabě interagující částice, axiony aj.), ale otázka, z čeho nezářivá hmota skutečně je, zůstává dosud nezodpovězena. Ať je to cokoliv, je hlavním zdrojem gravitace – základní síly ve vesmíru. Nebo jsou naše znalosti o gravitační síle chybné?
Obsah |
