„Už dlho vieme, že vesmír sa rozširuje. Ale asi pred 15 rokmi sme s kolegami zistili, že sa rozširuje rýchlejšie a rýchlejšie. Vesmír sa rozširuje rýchlejšie a rýchlejšie, čo nikto neočakával, ale teraz sa pripisuje záhadnej temnej energii, ktorá podľa všetkého tvorí asi 70% vesmíru. ““- Adam Riess
V roku 1998 dva nezávislé tímy vedcov, ktorí študujú najvzdialenejšie supernovy vo vesmíre, hlásili ten istý neočakávaný jav: tieto oslňujúce záblesky svetla, ktorých jas a červený posun boli známe s vysokou presnosťou, mali problém - boli omnoho slabšie ako očakávalo. Čím vyšší je červený posun, tým väčší je problém. Vysvetlenie? Boli ďalej - a preto sa javili menej jasné - ako predpokladala tradičná verzia rozširujúceho sa vesmíru. Vesmír obsahoval len malé, ale významné množstvo energie, ktoré je súčasťou samotného vesmíru: temná energia, než aby bola naplnená iba hmotou a žiarením v celej látke vesmíru.
Keď sa naše merania zlepšovali a zbierali sme údaje z iných zdrojov, napríklad z kolísania kozmického mikrovlnného pozadia (CMB), zistili sme, že približne 68% energie vo vesmíre pochádza z tejto tajomnej temnej energie. Áno, temná hmota, obyčajná hmota, neutrína a žiarenie boli životne dôležité pre expanziu a rozvoj vesmíru, najmä v prvých dňoch. Ale ako sa vesmír zrel, temná energia sa stala stále dôležitejšou a nakoniec sa priblížila k 100% energie prítomnej v našom vesmíre.
Ale podľa všeobecnej relativity tomu tak nemusí byť. Mohli by sme mať vesmír bez temnej energie: kde nulová energia prázdneho priestoru by bola skutočne nulová a nie nejaká nepatrná nenulová hodnota. Keby to bol náš vesmír, ako by sa líšilo od vesmíru, ktorý máme dnes? Budete prekvapení, ale v skutočnosti by mohli byť značné rozdiely.
Vesmír by bol trochu iný
V súčasnosti, v našom vesmíre starom 13,8 miliárd rokov, pripadá 32% hustoty energie na hmotu, 68% na temnú energiu, miera expanzie je 67 km / s / Mpc a pozorovateľné limity dosahujú 46,1 miliárd svetelných rokov. Keby mal vesmír presne rovnaké množstvo hmoty, ale nemal temnú energiu, rozšíril by sa rýchlejšie a pomalšie - dnes. A to znamená:
- mala by veľkosť 47,7 miliárd svetelných rokov, nie 46,1 miliárd;
Propagačné video:
- Hubbleova konštanta by bola 56 km / s / Mpc, nie 67 km / s / Mpc;
- teplota CMB (reliktné žiarenie) by bola oveľa nižšia, 2,62 K namiesto 2,73 K;
- a samozrejme by bolo celkovo o 71% menej energie z dôvodu nedostatku temnej energie.
Hlavné rozdiely sa však prejavia ďaleko do budúcnosti, najmä keď musíme čeliť svojmu osudu.
Každá galaxia v pozorovateľnom vesmíre by bola dosiahnuteľná
V našom vesmíre, kde vládne temná energia, sa rýchlosť, ktorou sa galaxie od nás vzdialia, sa zvyšuje každú minútu. Galaxie, ktoré sú teraz vzdialené 15 miliárd svetelných rokov, sa pohybujú rýchlejšie ako rýchlosť svetla a nikto neopúšťajúci Zem - nie pomocou relativistickej kozmickej lode, ani pomocou sondy, dokonca ani samotného svetla - ich nikdy nemôže dosiahnuť. Už 97% galaxií v našom vesmíre je navždy mimo našich možností. Ale ak odstránite temnú energiu, môžete sa dostať kamkoľvek, aj keď sa pohybujete desiatky alebo stovky miliárd rokov.
K dispozícii by boli nové galaxie za naším horizontom
Navyše sa dokonca jedného dňa stanú viditeľnými aj galaxie, ktorých svetlo sa k nám nikdy nedostalo. A vo vesmíre s temnou hmotou sa viditeľné galaxie postupne posúvajú do bodu, kde už pre nás nie sú viditeľné. V neprítomnosti temnej energie by sa v zornom poli stále objavovali nové galaxie.
Hubbleova konštanta by nakoniec klesla na nulu
Ale nikdy by sa nestala nulová, majte na pamäti a nikdy by sa nevrátila: na to je príliš málo energie. Hubbleova rýchlosť by sa však asymptoticky priblížila k nule, keď sa vesmír ďalej rozširoval, čo znamená, že po nekonečnom množstve času by bolo k dispozícii nekonečné množstvo galaxií (aj keď opäť nie všetky).
Superklastéri by skutočne existovali
Náš miestny superklaster, ktorý obsahuje miestnu skupinu, klaster Panny (najväčší člen superklastra), a stovky ďalších jednotlivých galaxií, skupín a zhlukov, v skutočnosti vďaka temnej energii neexistuje. Zdá sa, že ide o gigantickú štruktúru, ale v skutočnosti nie je prepojená a po určitom čase sa všetky jej zložky rozptýlia. Ale bez temnej energie by gravitácia nakoniec vyhrala. Uplynulo dosť dlho a všetky galaxie, skupiny a zhluky, ktoré tvoria superklaster Laniakey, by zostali spojené a naďalej by sa spájali v kozmickom meradle.
V dôsledku toho by Mlekomeda spadol do panenského klastra
Klaster Panny vzdialený 50 - 60 miliónov svetelných rokov obsahuje asi 1 000 galaxií a je najbližším klastrom galaxií v našej miestnej skupine. V dôsledku rozšírenia vesmíru sa v súčasnosti pohybuje od nás rýchlosťou 1 000 km / h alebo 100-krát rýchlejšie, ako naša najrýchlejšia kozmická loď preletela. Vzhľadom na temnú energiu sa Panna od nás vzdiali rýchlejšie a rýchlejšie. Keby však neexistovala žiadna temná energia, gravitačný tlak Panny by bol neodolateľný a za sto miliárd rokov - mnohokrát súčasný vek vesmíru - by sa naša miestna skupina tiež spojila s klastrom Panny.
S temnou energiou nás dnešné jemné rozdiely vo forme energickejšieho a rýchlejšie sa rozširujúceho vesmíru dostanú do vzdialenej budúcnosti, v ktorej bude miestna skupina osamelá a izolovaná, vzdialené galaxie zmiznú z nášho zorného poľa a jednoducho prestane existovať objekt, ako napríklad pripojený kozmický superklaster. zásadným spôsobom. V najväčšom meradle je vesmír odsúdený na prázdnotu.
ILYA KHEL