Universet er ikke statisk. Dette blev bekræftet af astronomen Edwin Hubbles undersøgelser tilbage i 1929, altså for næsten 90 år siden. Han blev ført til denne idé af observationer af galaksers bevægelse. En anden opdagelse af astrofysikere i slutningen af det tyvende århundrede var beregningen af universets udvidelse med acceleration.
Hvad er navnet på udvidelsen af universet
Nogle mennesker er overraskede over at høre, hvad videnskabsmænd kalder universets udvidelse. Det meste af dette navn er forbundet med økonomien og med negative forventninger.
Inflation er processen med udvidelse af universet umiddelbart efter dets fremkomst og med en skarp acceleration. Oversat fra engelsk, "inflation" - "pump up", "inflate".
Ny tvivl om eksistensen af mørk energi som en faktor i universets inflationsteori bruges af modstandere af ekspansionsteorien.
Så foreslog videnskabsmænd et kort over sorte huller. De indledende data adskiller sig fra dem, der blev opnået på et senere tidspunkt:
- Tres tusind sorte huller med afstanden mellem de flestemere end elleve millioner lysår væk – data fra fire år siden.
- 180.000 sorte huls galakser tretten millioner lysår væk. Data indhentet af videnskabsmænd, herunder russiske atomfysikere, i begyndelsen af 2017.
Denne information, siger astrofysikere, er ikke i modstrid med den klassiske model af universet.
Udvidelseshastigheden af universet er en udfordring for kosmologer
Udvidelseshastigheden er virkelig en udfordring for kosmologer og astronomer. Sandt nok hævder kosmologer ikke længere, at universets udvidelseshastighed ikke har en konstant parameter, uoverensstemmelserne flyttede til et andet plan - da udvidelsen begyndte at accelerere. Spektrum-roaming-data fra meget fjerne Type 1-supernovaer beviser, at udvidelse ikke er en pludselig begyndende proces.
Forskere mener, at universet har krympet i de første fem milliarder år.
De første konsekvenser af Big Bang fremkaldte først en kraftig ekspansion, og derefter begyndte en sammentrækning. Men mørk energi påvirkede stadig universets vækst. Og med acceleration.
Amerikanske videnskabsmænd er begyndt at lave et kort over universets størrelse for forskellige tidsepoker for at finde ud af, hvornår accelerationen begyndte. Ved at observere supernovaeksplosioner såvel som retningen af koncentrationen af mørkt stof i gamle galakser har kosmologer bemærket accelerationstræk.
Hvorfor universet "accelererer"
Oprindeligt blev det antaget, at accelerationsværdierne i det kompilerede kort over universets størrelse ikke var lineære, men omdannet til en sinusform. Det blev kaldt "universets bølge."
Universets bølge siger, at accelerationen ikke gik med konstant hastighed: den sænkede farten og accelererede derefter. Og flere gange. Forskere mener, at der var syv sådanne processer i de 13,81 milliarder år efter Big Bang.
Kosmologer kan dog endnu ikke besvare spørgsmålet om, hvad der bestemmer accelerationen-decelerationen. Antagelser bunder i ideen om, at energifeltet, hvorfra mørk energi stammer, er underlagt universets bølge. Og når universet bevæger sig fra en position til en anden, udvider universet enten sin acceleration eller sinker den.
På trods af argumenternes overbevisningsevne er de stadig en teori. Astrofysikere håber, at oplysninger fra Planck-teleskopet vil bekræfte eksistensen af en bølge i universet.
Da mørk energi blev fundet
For første gang begyndte de at tale om det i halvfemserne på grund af supernovaeksplosioner. Naturen af mørk energi er ukendt. Selvom Albert Einstein fremhævede den kosmiske konstant i sin relativitetsteori.
I 1916, for hundrede år siden, blev universet stadig betragtet som uforanderligt. Men tyngdekraften greb ind: de kosmiske masser ville uvægerligt slå mod hinanden, hvis universet var stationært. Einstein erklærer tyngdekraften på grund af den kosmiske frastødende kraft.
Georges Lemaitre vil retfærdiggøre det gennem fysik. Vakuum indeholder energi. På grund af hendes tøven fører tilnår partikler opstår og deres yderligere ødelæggelse, får energien en frastødende kraft.
Da Hubble beviste universets udvidelse, kaldte Einstein den kosmologiske konstant for nonsens.
Mørk energis indflydelse
Universet bevæger sig fra hinanden med konstant hastighed. I 1998 blev verden præsenteret for data fra en analyse af type 1 supernovaeksplosioner. Det er blevet bevist, at universet vokser hurtigere.
Dette sker på grund af et ukendt stof, det fik tilnavnet "mørk energi". Det viser sig, at det optager næsten 70% af universets rum. Essensen, egenskaberne og naturen af mørk energi er ikke blevet undersøgt, men dens videnskabsmænd forsøger at finde ud af, om den eksisterede i andre galakser.
I 2016 beregnede de den nøjagtige ekspansionshastighed for den nærmeste fremtid, men der opstod en uoverensstemmelse: Universet udvider sig med en hurtigere hastighed, end astrofysikere tidligere havde antaget. Blandt videnskabsmænd brød stridigheder ud om eksistensen af mørk energi og dens indflydelse på udvidelseshastigheden af universets grænser.
Udvidelsen af universet sker uden mørk energi
Teorien om uafhængigheden af udvidelsen af universet fra mørk energi blev fremsat af videnskabsmænd i begyndelsen af 2017. De forklarer udvidelsen som en ændring i universets struktur.
Forskere fra universiteterne i Budapest og Hawaii kom til den konklusion, at uoverensstemmelsen mellem beregningerne og den reelle ekspansionshastighed er forbundet med en ændring i rummets egenskaber. Ingen tog hensyn til, hvad der sker med universets model under udvidelsen.
I tvivl om eksistensen af mørk energi forklarer videnskabsmænd: meststore koncentrationer af universets stof påvirker dets ekspansion. I dette tilfælde er resten af indholdet fordelt jævnt. Dette faktum er dog stadig uoverskueligt.
For at demonstrere gyldigheden af deres antagelser foreslog videnskabsmænd en model af et mini-univers. De præsenterede det i form af et sæt bobler og begyndte at beregne vækstparametrene for hver boble i sin egen hastighed, afhængigt af dens masse.
Denne simulering af universet har vist videnskabsmænd, at det kan ændre sig uden hensyn til energi. Og hvis du "blander" mørk energi ind, så vil modellen ikke ændre sig, siger videnskabsmænd.
Generelt foregår debatten stadig. Tilhængere af mørk energi siger, at det påvirker udvidelsen af universets grænser, modstandere står fast og hævder, at koncentrationen af stof har betydning.
Udvidelseshastigheden af universet nu
Forskere er overbevist om, at universet begyndte at vokse efter Big Bang. Så, for næsten fjorten milliarder år siden, viste det sig, at universets ekspansionshastighed var større end lysets hastighed. Og den fortsætter med at vokse.
Den korteste historie af tid af Stephen Hawking og Leonard Mlodinov bemærker, at udvidelseshastigheden af universets grænser ikke kan overstige 10 % pr. milliard år.
For at bestemme universets ekspansionshastighed beregnede nobelprisvinderen Adam Riess i sommeren 2016 afstanden til pulserende cepheider i galakser tæt på hinanden. Disse data gjorde det muligt for os at beregne hastigheden. Det viste sig, at galakser i en afstand på mindst tre millioner lysår kan bevæge sig væk med en hastighed på næsten 73 km/s.
Resultatet var fantastisk: De kredsende teleskoper, den samme Planck, t alte om 69 km/s. Hvorfor en sådan forskel blev registreret, er videnskabsmænd ikke i stand til at svare på: de ved ikke noget om oprindelsen af mørkt stof, som teorien om universets udvidelse er baseret på.
Mørk stråling
En anden faktor i universets "acceleration" blev opdaget af astronomer ved hjælp af Hubble. Mørk stråling menes at have optrådt i begyndelsen af universets dannelse. Så var der mere energi i det, ligegyldigt.
Mørk stråling "hjulpet" mørk energi til at udvide universets grænser. Uoverensstemmelserne i bestemmelsen af accelerationshastigheden skyldtes den ukendte karakter af denne stråling, siger videnskabsmænd.
Yderligere arbejde af Hubble skulle gøre observationer mere nøjagtige.
Mystisk energi kunne ødelægge universet
Forskere har overvejet et sådant scenarie i flere årtier, data fra Planck rumobservatoriet siger, at dette langt fra kun er spekulation. De blev udgivet i 2013.
"Planck" målte "ekkoet" af Big Bang, som dukkede op i universets alder omkring 380 tusind år, temperaturen var 2700 grader. Og temperaturen ændrede sig. "Planck" bestemte også universets "sammensætning:
- næsten 5 % - stjerner, kosmisk støv, kosmisk gas, galakser;
- næsten 27 % er massen af mørkt stof;
- ca. 70 % er mørk energi.
Fysiker Robert Caldwell foreslog, at mørk energi har en kraft, der kan vokse. Og denne energi vil adskille rum-tid. Galaksen vil bevæge sig væk i de næste tyve til halvtreds milliarder år, mener videnskabsmanden. Denne proces vil ske med den stigende udvidelse af universets grænser. Dette vil rive Mælkevejen væk fra stjernen, og den vil også gå i opløsning.
Rum målt ud omkring tres millioner år. Solen bliver en falmende dværgstjerne, og planeterne vil adskilles fra den. Så vil jorden eksplodere. I løbet af de næste tredive minutter vil rummet rive atomerne fra hinanden. Finalen vil være ødelæggelsen af rumtidens struktur.
Hvor Mælkevejen "flyver væk"
Jerusalemiske astronomer er overbeviste om, at Mælkevejen har nået sin maksimale hastighed, som er højere end universets ekspansionshastighed. Forskere forklarer dette med Mælkevejens ønske til "Den Store Tiltrækker", som betragtes som den største galaksehob. Så Mælkevejen forlader rumørkenen.
Forskere bruger forskellige metoder til at måle universets ekspansionshastighed, så der er ikke noget enkelt resultat for denne parameter.
