Cât timp universul se extinde, revista - totul despre spațiu

Poate cea mai mare descoperire a universului am făcut-o la sfârșitul secolului trecut, pentru a descoperi una dintre adevărurile cosmice cele mai bizare galaxii îndepărtate nu doar zbura departe de noi ca timp se mișcă înainte, dar, de asemenea, pentru a acoperi mai repede și mai repede. Descoperirea expansiunii accelerate a universului în cadrul Proiectului Cosmologie Supernova la comanda High-z Supernova Echipa Căutare a adus oameni de știință Premiul Nobel pentru fizica. In timp ce aceasta este una dintre cele mai bizare fenomene și neobișnuite din univers.

Faptul că universul nu este întotdeauna accelerat, care zboară departe de noi. De-a lungul a miliarde de ani, expansiunea a încetinit, iar cineva care trăiește acum zece miliarde de ani, s-ar putea părea că este contractat. Ce sa întâmplat?

element de patru probe a fost introdus în 1920 - trei dintre observate și teoretice una - că universul se extinde. Iată-le:

Am descoperit că spirala nebuloase de noapte cerul erau galaxii reale, sau „universuri insulare“, care conțin miliarde de stele și situate cu mult dincolo de Calea Lactee.
Măsurarea schimburi roșii și albastre ale galaxiilor Vesto Slipher a arătat cât de repede galaxiei sau departe de noi (redshift) sau sunt aproape de noi (în deplasare albastră), iar marea majoritate urmează primul scenariu.
Distanța față de fiecare dintre aceste galaxii au fost provedey Edwin Hubble și asistentul lui Milton Humason. Combinat cu observații Slipher, au găsit o corelație clară: mai departe o galaxie a fost, cu atât mai repede se părea îndepărtat de la noi.
În cele din urmă, un salt teoretic puternic datorită teoriei generale a relativității a lui Einstein a produs: înțelegerea faptului că universul este umplut cu galaxii de aproximativ aceeași densitate în toate direcțiile, trebuie să fie instabilă dacă numai că nu se va extinde sau contract.

Acest lucru a condus la o imagine a universului în 1929: era mai cald, mai dens, și se extinde rapid în trecut și după ce mai rece, mai puțin dens și extins încet-a lungul timpului.

Este destul de logic din punct de vedere al Big Bang-ului. Imaginați-vă Big Bang-ul ca arma de pornire a cursei spațiu mare, cursa dintre expansiunea initiala pe de o parte, care la început a fost foarte rapid, iar gravitatea pe de altă parte, care trage totul împreună. Este ușor de a prezenta trei versiuni diferite, fiecare dintre care duce la rate diferite ale universului:

Big Squeeze. Poate că inițial rata de expansiune a fost foarte mare, dar forța gravitațională a fost mai puternică. Extinderea ar trebui să încetinească și să oprească. Universul trebuie să ajungă la o dimensiune maximă și începe să se micșoreze. În cele din urmă, ar trebui să se prăbușească din nou, revenind la starea înainte de Big Bang.
Congelarea mare. Acest scenariu este vizavi de cel anterior: în cazul în care extinderea începe repede și încetinește gravitatea sa, dar nu suficient. Extinderea durează pentru totdeauna, gravitația incetineste tot timpul, dar nu se poate opri. Acest scenariu este cunoscut sub numele de moartea termică a Universului: Big Freeze.
Universul critic. Există, de asemenea, posibilitatea ca te vei găsi în mijloc, atunci când rata de expansiune și de gravitate se anulează reciproc, iar rata de expansiune va încetini în timp. O particulă este mai puțin de o particulă mai mare din univers - și veți obține primul sau al doilea scenariu. Dar această particulă nu există. Script-ul de „critic al Universului“ va duce la cea mai lentă moarte de căldură posibil.

Miliarde de ani, se pare că versiunea critică va prevala. Vezi tu, când trăiești în univers și uita-te la diferite galaxii, nu se poate măsura doar rata actuală de expansiune, dar, de asemenea, uita la galaxiile cele mai îndepărtate, și măsură, ceea ce a fost rata de expansiune în istoria timpurie a universului.

In aceasta imagine prezinta deja inaccesibile pentru noi galaxie

Miliarde de ani - aproximativ șapte miliarde de euro, pentru a fi exact - se pare că noi trăim în universul critic. Extinderea a început în epoca de lumină (fotoni și neutrino) și apoi totul se răcească suficient pentru epoca de materie (atât ordinare și întuneric). De îndată ce universul a continuat să se extindă, și densitatea materiei care se încadrează cad ca volumul de creșteri semnificative, iar greutatea a rămas neschimbată.

Dar, la un moment dat, densitatea substanței a scăzut la o astfel de valoare scăzută, care a apărut un alt, contribuitor mai subtile la densitatea de energie a universului: energia întunecată. Aproximativ șapte miliarde de ani, valoarea materiei întunecate a ajuns la o suta din densitatea totală de energie puțini, iar în momentul în care universul avansat 7,8 miliarde de ani, densitatea de energie întunecată a atins valori importante: 33% din densitatea de energie din univers. Acest lucru este important, deoarece un număr de energie întunecată, este necesar ca rata de expansiune a început să crească.

De atunci, în urmă cu aproximativ 6 miliarde de ani, a început să scadă densitatea materiei și energia întunecată rămâne constantă. În prezent, energia întunecată este de aproximativ 68% din energia totală a universului, iar materia a scăzut la 32% în total (27% materie întunecată și 5% materie normal). C va continua să scadă, în timp ce densitatea de energie întunecată rămâne constantă, energia întunecată devine din ce în ce mai răspândită a lungul timpului, în viitor, densitatea materiei.

Densitatea de energie a universului la momente diferite în trecutul său

Pentru galaxii individuale, aceasta ar însemna că galaxia, care a început să se mute departe de noi la momentul Big Bang-ului, mai repede decât oricare alta, demonstrează o scădere evidentă a vitezei (din punctul nostru de vedere), în primele 7,8 miliarde de ani. Apoi, încetinirea ratei de declin se va opri și de ceva timp vor rămâne neschimbate. Apoi, el va începe să crească, iar galaxia va începe să se mute departe de noi mai repede decât oricând înainte, pentru că spațiul dintre noi și galaxii îndepărtate se extinde la viteză mare. La un moment dat - și este înfricoșător, după caz, la 97% din galaxii din universul nostru vizibil - toate galaxiile dincolo de grupul nostru local va fi șters cu o viteză mai mare decât viteza luminii, devenind, astfel, inaccesibile pentru noi din cauza limitărilor fizice.

Galben încercuite dimensiunea actuală a universului vizibil 46 de miliarde de ani lumină; roz încercuit dimensiune atins pentru noi: 14,5 miliarde de ani lumină

În ceea ce ne poate spune, universul a avut întotdeauna un număr de energie întunecată, care este acum inerent în cosmos. Dar a fost nevoie de 7,8 miliarde de ani, sau întreaga istorie a universului și jumătate de miliard de ani înainte de a format sistemul nostru solar. la densitatea materiei a scăzut la un asemenea nivel încât energia întunecată a avut o putere asupra expansiunii universului. Din moment ce toate galaxiile dincolo de grupurile noastre locale sunt îndepărtate de la noi și vor fi eliminate până când dispar ultima. Universul se extinde în ultimii șase miliarde de ani, iar dacă am fost înainte, nu am putut merge dincolo de cele trei opțiuni propuse de intuiția noastră. Cel mai bun caz, am putea specula doar ceea ce este exact universul. Și ar fi cea mai mare recompensa noastră.

Bazat pe materiale hi-news.ru