Evrenin genişleme hızının sırları hakkında ne kadar bilginiz var?
Son dönemde evrenin belki de en önemli keşfi yirminci yüzyılın sonunda gerçekleşti. En rahatsız edici kozmik gerçeklerden birini keşfettik: Zaman geçtikçe, bu uzak galaksiler sadece bizden uzaklaşmakla kalmıyor, hatta daha hızlı bir şekilde uzaklaşıyorlar. Evrenin hızlandırılmış genişlemesi, evrendeki en tuhaf ve açıklanması zor olanlardan biridir. Bu fenomeni keşfeden "Süpernova Kozmolojisi Projesi" proje araştırma ekibi ve "Yüksek Kırmızıya Kayma Süpernova Araştırma Ekibi" proje araştırma ekibi, 2011 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı. Ancak evren her zaman bizden bu şekilde uzaklaşmaz. Milyarlarca yıldır evrenin genişleme hızı yavaşladı. 10 milyar yıl önce yaşamış bir insana göre evren küçülüyor gibi görünüyor. Şimdi ne olduğunu ve hepsini nasıl araştırdığımızı görelim.
1920'lerde, bize evrenin genişlediğini kanıtlayan dört kanıt ortaya çıktı. Bunların arasında üç gözlemsel kanıt ve bir teorik kanıt var. Bunlar:
Gece gökyüzündeki sarmal bulutsunun aslında milyarlarca kendi yıldızını içeren ve Samanyolu'nun dışında bulunan bir galaksi veya "ada evreni" olduğu keşfedildi.
Vesto Slipher'in bu galaksilerin kırmızıya kayması ve maviye kaymasıyla ilgili ölçüm sonuçlarına göre, bu galaksilerin bizi nasıl terk ettiğini (kırmızıya kayma) veya bize doğru hareket ettiğini (maviye kayma) belirleyebiliriz. Çoğu bizden uzakta.
Edwin Hubble ve yardımcısı Milton Humason da bu galaksileri gözlemledi. Bu gözlemleri Vesto Slipher'ın (Vesto Slipher) gözlemleriyle birleştirerek, açık bir pozitif korelasyon bulduk: Ortalama olarak, galaksi ne kadar uzaklaşırsa, bizden o kadar hızlı uzaklaşır.
Son olarak, Einstein'ın genel görelilik teorisi teoride büyük bir sıçrama getirdi: Her yönden neredeyse eşit yoğunlukta galaksilerle dolu bir evrenin genişlemediği veya daralmadığı sürece kararsız olduğunu fark ettik.
Bu, 1929 evrenini bir tablo haline getiriyor: Geçmiş evren daha sıcak, daha yoğun ve daha hızlı genişliyordu; zamanla evren daha soğuk, daha az yoğun hale geldi ve genişleme hızı yavaşladı.
Big Bang bağlamında düşünürseniz, bunu anlamak kolaydır. Şu resmi hayal edelim: Büyük Patlama, büyük bir kozmik rekabetin başlangıç silahı gibidir Bu yarışmadaki iki rakip, inanılmaz genişleme hızına sahip "genişleme" ve her şeyi bir araya getirebilen "yerçekimi" dir. Bu yarışma için, her biri evrene tamamen farklı bir kader getirecek olan üç farklı sonucu kolayca hayal edebilirsiniz:
1. Büyük çöküş. Belki başlangıçtaki genişleme oranı çok hızlıdır, ancak zamanla yerçekiminin uyguladığı kuvvet daha da güçlenir. Genişleme hızı yavaşlayacak ve sonra duracaktır. Evren maksimuma ulaşacak ve sonra küçülmeye başlayacak. Sonunda, Büyük Patlama'ya esasen zıt bir durumda patladı ve evren çöktü.
2. Büyük donma. Bu, yukarıdaki senaryonun tam tersidir: genişleme çok hızlı başlar ve yerçekimi onu yavaşlatır, ancak bu yeterli değildir. Genişleme son derece hızlı bir hızla devam ediyor ve yerçekimi onu yavaşlatıyor, ancak durdurulamaz. Bu duruma evrenin ısı ölümü veya Büyük Don denir.
3. Kritik bir evren. Ayrıca, ikisinin sınırında olma, genişleme oranı ve yerçekimi mükemmel dengede olma, genişleme hızı zamanla yavaşlama ve kademeli olarak sıfıra yaklaşma olasılığı da vardır. Evrende yalnızca bir veya birkaç parçacık varsa, yukarıdaki birinci veya ikinci sahneyi alırsınız, ancak parçacıklar orada değildir. Bu "kritik evren" durumu, en yavaş kozmik ısı ölümüne yol açacaktır.
Milyarlarca yıl sonra, "kritik evren" in sonucu muzaffer gibi görünüyor. Evrende yaşadığınızda ve farklı galaksileri gözlemlediğinizde, yalnızca bugünün genişleme oranını ölçmekle kalmaz, aynı zamanda daha uzak galaksileri gözlemleyerek önceki evrenin genişleme oranını da ölçebilirsiniz.
Yani milyarlarca yıl, kesin konuşmak gerekirse, yaklaşık 7 milyar yıl, "kritik bir evrende" yaşıyor gibiyiz. Evrenin genişlemesinin başlangıcında, her yerde radyasyon (fotonlar ve nötrinolar) vardı ve ardından maddenin (genel madde ve karanlık madde dahil) egemen olmasını sağlamak için sıcaklığı düştü. Evren genişlemeye devam ettikçe, maddenin yoğunluğu azalmaya devam eder, çünkü maddenin yoğunluğu kütleye eşittir (sabit bir sabit) hacme (artan bir değişken) bölünür.
Ancak belirli bir noktada, maddenin yoğunluğu kritik bir değere düştüğünde, evrenin enerji yoğunluğu üzerinde daha ince bir etkiye sahip olan başka bir şey ortaya çıkmaya başlar ve bu karanlık enerjidir. Evren yaklaşık 7 milyar yıl önce doğduğunda, karanlık enerjinin değeri, evrenin toplam enerji yoğunluğunun yalnızca yüzde birkaçını oluşturuyordu.Evren 7.8 milyar yıl önce doğduğunda, karanlık enerji yoğunluğu çok önemli bir değere ulaştı: Evrenin toplam enerji yoğunluğunu hesaba katarak. % 33. Bu çok önemli bir değerdir, çünkü madde dolu bir evrende, bu, genişleme oranının hızlanmaya başlaması için gerekli olan karanlık enerjidir!
Yaklaşık 6 milyar yıl öncesinden beri, madde yoğunluğu düşmeye devam ederken, karanlık enerji aynı kalmıştır. Şu anda, karanlık enerji evrenin toplam enerjisinin yaklaşık% 68'ini oluşturuyor ve maddenin toplam enerjisi yaklaşık% 32'ye ulaşacak (karanlık madde% 27'yi ve genel madde% 5'i oluşturuyor). Gelecekte, zaman geçtikçe, madde yoğunluğu azalmaya devam ederken, karanlık enerjinin yoğunluğu değişmeden kalacak, bu da karanlık enerjinin yavaş yavaş hakim olacağı anlamına geliyor.
Tek tek galaksiler için, eğer bir galaksi Büyük Patlama'nın başladığı andan itibaren bizden hızla uzaklaşıyorsa, bizim bakış açımıza göre, bu galaksinin geri çekilme hızı, evrenin oluşumunun ilk 7,8 milyar yılında yavaşlamıştır. Yukarı. O anda, bu galaksinin geri çekilme hızı yavaşlamayı durduracak ve kısa bir süre için değişmeden kalacaktır. O zamandan beri, bu uzak galaksi ile aramızdaki boşluk gittikçe artan bir hızla genişledikçe, bu galaksinin geri çekilme hızı daha hızlı hale gelecektir. Korkunç olan, evrendeki gözlemleyebildiğimiz galaksilerin% 97'sinin bu gerçeği doğrulamasıdır. Galaksi grubumuz dışındaki her galaksi ışık hızından daha hızlı uzaklaşıyor. Fiziksel kısıtlamalar nedeniyle, onları bir dereceye kadar asla yakalayamayız.
Bildiğimiz kadarıyla, evrendeki karanlık enerji miktarı içkin ve sabittir. Ancak madde yoğunluğunun, karanlık enerjinin evrenin genişlemesine egemen olduğu noktaya veya güneş sisteminin oluşumundan 1,5 milyar yıl önce her zaman düşmesi 7,8 milyar yıl aldı. O zamandan beri, tüm sistem dışı galaksiler, son galaksi ayrılana kadar bizden uzağa doğru hızlanmaya başladılar. Geçtiğimiz 6 milyar yılda, evren hızlanan bir hızla genişliyor.İnsan uygarlığı daha önce ortaya çıktıysa, o zaman yukarıdaki üç olasılık dışındaki seçenekleri asla düşünmeyebiliriz. Bunun yerine, evreni doğru bir şekilde algılayabilir ve ilgili sonuçlar çıkarabiliriz, bu "geç kalmamız" için en iyi ödül olabilir.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. X-inG- forbes
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
