Universet er ikke statisk. Dette ble bekreftet av studier av astronomen Edwin Hubble tilbake i 1929, det vil si for nesten 90 år siden. Han ble ledet til denne ideen av observasjoner av bevegelsen til galakser. En annen oppdagelse av astrofysikere på slutten av det tjuende århundre var beregningen av universets utvidelse med akselerasjon.
Hva er navnet på utvidelsen av universet
Noen mennesker blir overrasket over å høre det forskerne kaller universets utvidelse. Det meste av dette navnet er assosiert med økonomien, og med negative forventninger.
Inflasjon er prosessen med utvidelse av universet umiddelbart etter at det dukker opp, og med en kraftig akselerasjon. Oversatt fra engelsk, "inflation" - "pump up", "inflate".
Ny tvil om eksistensen av mørk energi som en faktor i inflasjonsteorien til universet brukes av motstandere av ekspansjonsteorien.
Så foreslo forskere et kart over sorte hull. De første dataene er forskjellige fra de som ble innhentet på et senere tidspunkt:
- Seksti tusen sorte hull med avstanden mellom de flestemer enn elleve millioner lysår unna – data fra fire år siden.
- Hundre og åtti tusen sorte hull-galakser tretten millioner lysår unna. Data innhentet av forskere, inkludert russiske kjernefysikere, tidlig i 2017.
Denne informasjonen, sier astrofysikere, motsier ikke den klassiske modellen av universet.
Utvidelseshastigheten til universet er en utfordring for kosmologer
Utvidelseshastigheten er virkelig en utfordring for kosmologer og astronomer. Riktignok hevder kosmologer ikke lenger at ekspansjonshastigheten til universet ikke har en konstant parameter, avvikene flyttet til et annet plan - da utvidelsen begynte å akselerere. Spektrumroamingdata fra svært fjerne Type 1-supernovaer beviser at ekspansjon ikke er en plutselig innsettende prosess.
Forskere tror at universet har trukket seg sammen de første fem milliarder årene.
De første konsekvensene av Big Bang provoserte først en kraftig ekspansjon, og deretter begynte en sammentrekning. Men mørk energi påvirket fortsatt veksten av universet. Og med akselerasjon.
Amerikanske forskere har begynt å lage et kart over størrelsen på universet for ulike tidsepoker for å finne ut når akselerasjonen begynte. Ved å observere supernovaeksplosjoner, samt retningen for konsentrasjonen av mørk materie i gamle galakser, har kosmologer lagt merke til akselerasjonstrekk.
Hvorfor universet "akselererer"
I utgangspunktet ble det antatt at i det kompilerte kartet over størrelsen på universet var akselerasjonsverdiene ikke lineære, men omgjort til en sinusformet. Den ble k alt "universets bølge."
Universets bølge sier at akselerasjonen ikke gikk med konstant hastighet: den sakket ned og akselererte deretter. Og flere ganger. Forskere mener at det var syv slike prosesser i løpet av de 13,81 milliarder årene etter Big Bang.
Kosmologer kan imidlertid ennå ikke svare på spørsmålet om hva som bestemmer akselerasjonen-retardasjonen. Forutsetninger koker ned til ideen om at energifeltet som mørk energi kommer fra er underlagt universets bølge. Og når universet beveger seg fra en posisjon til en annen, utvider universet enten akselerasjonen eller bremser den ned.
Til tross for at argumentene er overbevisende, er de fortsatt en teori. Astrofysikere håper at informasjon fra Planck-teleskopet vil bekrefte eksistensen av en bølge i universet.
Da mørk energi ble funnet
For første gang begynte de å snakke om det på nittitallet på grunn av supernovaeksplosjoner. Naturen til mørk energi er ukjent. Selv om Albert Einstein trakk frem den kosmiske konstanten i sin relativitetsteori.
I 1916, for hundre år siden, ble universet fortsatt ansett som uforanderlig. Men tyngdekraften grep inn: de kosmiske massene ville alltid slå mot hverandre hvis universet var stasjonært. Einstein erklærer tyngdekraften på grunn av den kosmiske frastøtende kraften.
Georges Lemaitre vil rettferdiggjøre det gjennom fysikk. Vakuum inneholder energi. På grunn av hennes nøling fører tilutseendet til partikler og deres videre ødeleggelse, får energien en frastøtende kraft.
Da Hubble beviste universets utvidelse, k alte Einstein den kosmologiske konstanten tull.
påvirkning av mørk energi
Universet beveger seg fra hverandre med konstant hastighet. I 1998 ble verden presentert for data fra en analyse av type 1 supernovaeksplosjoner. Det er bevist at universet vokser raskere.
Dette skjer på grunn av et ukjent stoff, det fikk kallenavnet "mørk energi". Det viser seg at det opptar nesten 70% av universets plass. Essensen, egenskapene og naturen til mørk energi er ikke studert, men forskerne prøver å finne ut om den fantes i andre galakser.
I 2016 beregnet de den eksakte ekspansjonshastigheten for nær fremtid, men et avvik dukket opp: Universet utvider seg i en raskere hastighet enn astrofysikere tidligere hadde antatt. Blant forskere brøt det ut tvister om eksistensen av mørk energi og dens innflytelse på utvidelseshastigheten til universets grenser.
Utvidelsen av universet skjer uten mørk energi
Teorien om uavhengigheten av utvidelsen av universet fra mørk energi ble fremmet av forskere i begynnelsen av 2017. De forklarer utvidelsen som en endring i universets struktur.
Forskere fra universitetene i Budapest og Hawaii kom til den konklusjon at avviket mellom beregningene og den reelle ekspansjonshastigheten er forbundet med en endring i rommets egenskaper. Ingen tok hensyn til hva som skjer med modellen av universet under utvidelsen.
Tviler på eksistensen av mørk energi, forklarer forskere: meststore konsentrasjoner av stoffet i universet påvirker dets ekspansjon. I dette tilfellet fordeles resten av innholdet jevnt. Men faktum er fortsatt uoppdaget.
For å demonstrere gyldigheten av deres antakelser, foreslo forskere en modell av et mini-univers. De presenterte den i form av et sett med bobler og begynte å beregne vekstparametrene for hver boble i sin egen hastighet, avhengig av massen.
Denne simuleringen av universet har vist forskerne at det kan endre seg uten hensyn til energi. Og hvis du "blander inn" mørk energi, vil ikke modellen endre seg, sier forskerne.
Generelt pågår debatten fortsatt. Tilhengere av mørk energi sier at det påvirker utvidelsen av universets grenser, motstandere står på sitt og hevder at konsentrasjonen av materie betyr noe.
Utvidelseshastigheten til universet nå
Forskere er overbevist om at universet begynte å vokse etter Big Bang. Så, for nesten fjorten milliarder år siden, viste det seg at ekspansjonshastigheten til universet var større enn lysets hastighet. Og den fortsetter å vokse.
The shortest history of time av Stephen Hawking og Leonard Mlodinov bemerker at ekspansjonshastigheten for universets grenser ikke kan overstige 10 % per milliard år.
For å bestemme ekspansjonshastigheten til universet, beregnet Nobelprisvinner Adam Riess sommeren 2016 avstanden til pulserende Cepheider i galakser nær hverandre. Disse dataene gjorde det mulig for oss å beregne hastigheten. Det viste seg at galakser i en avstand på minst tre millioner lysår kan bevege seg bort med en hastighet på nesten 73 km/s.
Resultatet var fantastisk: de kretsende teleskopene, den samme Planck, snakket om 69 km/s. Hvorfor en slik forskjell ble registrert, er forskerne ikke i stand til å svare på: de vet ikke noe om opprinnelsen til mørk materie, som teorien om universets utvidelse er basert på.
Mørk stråling
En annen faktor i "akselerasjonen" av universet ble oppdaget av astronomer ved hjelp av Hubble. Mørk stråling antas å ha dukket opp helt i begynnelsen av universets dannelse. Da var det mer energi i det, uansett.
Mørk stråling "hjelpte" mørk energi til å utvide universets grenser. Avvikene i å bestemme akselerasjonshastigheten skyldtes den ukjente naturen til denne strålingen, sier forskere.
Ytterligere arbeid av Hubble bør gjøre observasjoner mer nøyaktige.
Mystisk energi kan ødelegge universet
Forskere har vurdert et slikt scenario i flere tiår, data fra Planck-romobservatoriet sier at dette langt fra bare er spekulasjoner. De ble publisert i 2013.
"Planck" målte "ekkoet" til Big Bang, som dukket opp i universets alder rundt 380 tusen år, temperaturen var 2700 grader. Og temperaturen endret seg. "Planck" bestemte også "sammensetningen" av universet:
- nesten 5 % - stjerner, kosmisk støv, kosmisk gass, galakser;
- nesten 27 % er massen til mørk materie;
- ca. 70 % er mørk energi.
Fysiker Robert Caldwell foreslo at mørk energi har en kraft som kan vokse. Og denne energien vil skille rom-tid. Galaksen vil bevege seg bort i løpet av de neste tjue til femti milliarder årene, mener forskeren. Denne prosessen vil skje med den økende utvidelsen av universets grenser. Dette vil rive Melkeveien vekk fra stjernen, og den vil også gå i oppløsning.
Rom målt ut rundt seksti millioner år. Solen vil bli en dvergviskende stjerne, og planetene vil skille seg fra den. Da vil jorden eksplodere. I løpet av de neste tretti minuttene vil verdensrommet rive atomene fra hverandre. Finalen vil være ødeleggelsen av romtidens struktur.
Hvor Melkeveien "flyr bort"
Jerusalemske astronomer er overbevist om at Melkeveien har nådd sin maksimale hastighet, som er høyere enn ekspansjonshastigheten til universet. Forskere forklarer dette med ønsket fra Melkeveien til "Great Attractor", som regnes som den største klyngen av galakser. Så Melkeveien forlater romørkenen.
Forskere bruker forskjellige metoder for å måle ekspansjonshastigheten til universet, så det er ikke noe enkelt resultat for denne parameteren.
