Universi nuk është statik. Kjo u konfirmua nga studimet e astronomit Edwin Hubble në vitin 1929, domethënë pothuajse 90 vjet më parë. Ai u çua në këtë ide nga vëzhgimet e lëvizjes së galaktikave. Një tjetër zbulim i astrofizikanëve në fund të shekullit të njëzetë ishte llogaritja e zgjerimit të universit me nxitim.
si quhet zgjerimi i universit
Disa njerëz habiten kur dëgjojnë atë që shkencëtarët e quajnë zgjerimi i universit. Shumica e këtij emri lidhet me ekonominë dhe me pritshmëri negative.
Inflacioni është procesi i zgjerimit të universit menjëherë pas shfaqjes së tij, dhe me një përshpejtim të mprehtë. Përkthyer nga anglishtja, "inflation" - "pomp up", "fryj".
Dyshimet e reja për ekzistencën e energjisë së errët si një faktor në teorinë e inflacionit të Universit përdoren nga kundërshtarët e teorisë së zgjerimit.
Më pas shkencëtarët propozuan një hartë të vrimave të zeza. Të dhënat fillestare ndryshojnë nga ato të marra në një fazë të mëvonshme:
- Gjashtëdhjetë mijë vrima të zeza me distancën midis më së shumtimë shumë se njëmbëdhjetë milionë vite dritë larg - të dhëna nga katër vjet më parë.
- Njëqind e tetëdhjetë mijë galaktika të vrimave të zeza trembëdhjetë milionë vite dritë larg. Të dhënat e marra nga shkencëtarët, përfshirë fizikanët bërthamorë rusë, në fillim të vitit 2017.
Ky informacion, thonë astrofizikanët, nuk bie ndesh me modelin klasik të Universit.
Shkalla e zgjerimit të universit është një sfidë për kozmologët
Shkalla e zgjerimit është me të vërtetë një sfidë për kozmologët dhe astronomët. Vërtetë, kozmologët nuk argumentojnë më se shkalla e zgjerimit të Universit nuk ka një parametër konstant, mospërputhjet u zhvendosën në një plan tjetër - kur zgjerimi filloi të përshpejtohej. Të dhënat e spektrit roaming nga supernova shumë të largëta të tipit 1 vërtetojnë se zgjerimi nuk është një proces i papritur i fillimit.
Shkencëtarët besojnë se universi u tkurr për pesë miliardë vitet e para.
Pasojat e para të Big Bengut fillimisht provokuan një zgjerim të fuqishëm dhe më pas filloi një tkurrje. Por energjia e errët ende ndikoi në rritjen e universit. Dhe me nxitim.
Shkencëtarët amerikanë kanë filluar të krijojnë një hartë të madhësisë së universit për periudha të ndryshme për të zbuluar se kur filloi nxitimi. Duke vëzhguar shpërthimet e supernovës, si dhe drejtimin e përqendrimit të materies së errët në galaktikat e lashta, kozmologët kanë vërejtur veçori të përshpejtimit.
Pse Universi po "përshpejton"
Fillimisht, u supozua se në hartën e përpiluar të madhësisë së Universit, vlerat e nxitimit nuk ishin lineare, por u kthyen në një sinusoid. Ajo u quajt "vala e universit."
Vala e Universit thotë se nxitimi nuk shkoi me një shpejtësi konstante: u ngadalësua, pastaj u përshpejtua. Dhe disa herë. Shkencëtarët besojnë se ka pasur shtatë procese të tilla në 13.81 miliardë vitet pas Big Bengut.
Megjithatë, kozmologët ende nuk mund t'i përgjigjen pyetjes se çfarë e përcakton nxitimin-ngadalësimin. Supozimet përfundojnë në idenë se fusha e energjisë nga e cila buron energjia e errët i nënshtrohet valës së Universit. Dhe, duke lëvizur nga një pozicion në tjetrin, Universi ose e zgjeron nxitimin ose e ngadalëson atë.
Megjithë bindësinë e argumenteve, ato mbeten ende një teori. Astrofizikanët shpresojnë se informacioni nga teleskopi orbital Planck do të konfirmojë ekzistencën e një vale në univers.
Kur u gjet energjia e errët
Për herë të parë filluan të flasin për të në vitet nëntëdhjetë për shkak të shpërthimeve të supernovës. Natyra e energjisë së errët është e panjohur. Megjithëse Albert Ajnshtajni veçoi konstantën kozmike në teorinë e tij të relativitetit.
Në vitin 1916, njëqind vjet më parë, universi konsiderohej ende i pandryshueshëm. Por graviteti ndërhyri: masat kozmike do të përplaseshin pa ndryshim kundër njëra-tjetrës nëse universi do të ishte i palëvizshëm. Ajnshtajni deklaron gravitetin për shkak të forcës refuzuese kozmike.
Georges Lemaitre do ta justifikojë atë përmes fizikës. Vakuumi përmban energji. Për shkak të hezitimit të saj që çoi nëshfaqja e grimcave dhe shkatërrimi i tyre i mëtejshëm, energjia fiton një forcë refuzuese.
Kur Hubble vërtetoi zgjerimin e universit, Ajnshtajni e quajti të pakuptimtë konstanten kozmologjike.
Ndikimi i energjisë së errët
Universi po shpërndahet me një shpejtësi konstante. Në vitin 1998, botës iu prezantuan të dhënat nga një analizë e shpërthimeve të supernovës së tipit 1. Është vërtetuar se universi po rritet më shpejt.
Kjo ndodh për shkak të një substance të panjohur, ajo u quajt "energji e errët". Rezulton se ajo zë pothuajse 70% të hapësirës së Universit. Thelbi, vetitë dhe natyra e energjisë së errët nuk janë studiuar, por shkencëtarët e saj po përpiqen të zbulojnë nëse ajo ekzistonte në galaktika të tjera.
Në vitin 2016, ata llogaritën shkallën e saktë të zgjerimit për të ardhmen e afërt, por u shfaq një mospërputhje: Universi po zgjerohet me një ritëm më të shpejtë nga sa kishin supozuar më parë astrofizikanët. Mes shkencëtarëve shpërthyen mosmarrëveshjet për ekzistencën e energjisë së errët dhe ndikimin e saj në shkallën e zgjerimit të kufijve të universit.
Zgjerimi i universit ndodh pa energji të errët
Teoria e pavarësisë së zgjerimit të Universit nga energjia e errët u parashtrua nga shkencëtarët në fillim të vitit 2017. Ata e shpjegojnë zgjerimin si një ndryshim në strukturën e Universit.
Shkencëtarët nga Universitetet e Budapestit dhe Hawaii arritën në përfundimin se mospërputhja midis llogaritjeve dhe shkallës reale të zgjerimit shoqërohet me një ndryshim në vetitë e hapësirës. Askush nuk mori parasysh se çfarë ndodh me modelin e Universit gjatë zgjerimit.
Duke vënë në dyshim ekzistencën e energjisë së errët, shkencëtarët shpjegojnë: më së shumtipërqendrimet e mëdha të materies së Universit ndikojnë në zgjerimin e tij. Në këtë rast, pjesa tjetër e përmbajtjes shpërndahet në mënyrë të barabartë. Megjithatë, fakti mbetet i pazbuluar.
Për të demonstruar vlefshmërinë e supozimeve të tyre, shkencëtarët propozuan një model të një miniuniversi. Ata e paraqitën atë në formën e një grupi flluskash dhe filluan të llogaritnin parametrat e rritjes së secilës flluskë me ritmin e vet, në varësi të masës së saj.
Ky simulim i universit u ka treguar shkencëtarëve se ai mund të ndryshojë pa marrë parasysh energjinë. Dhe nëse "përzieni" energjinë e errët, atëherë modeli nuk do të ndryshojë, thonë shkencëtarët.
Në përgjithësi, debati vazhdon ende. Mbështetësit e energjisë së errët thonë se ajo ndikon në zgjerimin e kufijve të universit, kundërshtarët qëndrojnë në këmbë, duke argumentuar se përqendrimi i materies ka rëndësi.
Shkalla e zgjerimit të universit tani
Shkencëtarët janë të bindur se Universi filloi të rritet pas Big Bengut. Pastaj, pothuajse katërmbëdhjetë miliardë vjet më parë, doli se shkalla e zgjerimit të Universit ishte më e madhe se shpejtësia e dritës. Dhe vazhdon të rritet.
Historia më e shkurtër e kohës nga Stephen Hawking dhe Leonard Mlodinov vëren se shkalla e zgjerimit të kufijve të universit nuk mund të kalojë 10% për miliard vjet.
Për të përcaktuar shkallën e zgjerimit të Universit, në verën e vitit 2016, fituesi i çmimit Nobel Adam Riess llogariti distancën nga Cefeidët pulsues në galaktikat afër njëra-tjetrës. Këto të dhëna na lejuan të llogarisim shpejtësinë. Doli se galaktikat në një distancë prej të paktën tre milionë vitesh dritë mund të largohen me një shpejtësi prej gati 73 km/s.
Rezultati ishte i mahnitshëm: teleskopët orbital, i njëjti Planck, flisnin për 69 km/s. Pse u regjistrua një ndryshim i tillë, shkencëtarët nuk janë në gjendje të përgjigjen: ata nuk dinë asgjë për origjinën e materies së errët, mbi të cilën bazohet teoria e zgjerimit të Universit.
Rrezatim i errët
Një faktor tjetër në "përshpejtimin" e Universit u zbulua nga astronomët me ndihmën e Hubble. Besohet se rrezatimi i errët është shfaqur në fillim të formimit të universit. Pastaj kishte më shumë energji në të, jo materie.
Rrezatimi i errët "ndihmoi" energjinë e errët për të zgjeruar kufijtë e universit. Mospërputhjet në përcaktimin e shkallës së nxitimit ishin për shkak të natyrës së panjohur të këtij rrezatimi, thonë shkencëtarët.
Puna e mëtejshme nga Hubble duhet t'i bëjë vëzhgimet më të sakta.
Energjia misterioze mund të shkatërrojë universin
Shkencëtarët kanë marrë në konsideratë një skenar të tillë për disa dekada, të dhënat nga observatori hapësinor Planck thonë se kjo është larg nga thjesht spekulime. Ato u botuan në vitin 2013.
"Planck" mati "jehonën" e Big Bengut, i cili u shfaq në moshën e Universit rreth 380 mijë vjet, temperatura ishte 2700 gradë. Dhe temperatura ndryshoi. "Planck" përcaktoi gjithashtu "përbërjen" e Universit:
- pothuajse 5% - yje, pluhur kozmik, gaz kozmik, galaktika;
- pothuajse 27% është masa e materies së errët;
- rreth 70% është energji e errët.
Fizikani Robert Caldwell sugjeroi se energjia e errët ka një fuqi që mund të rritet. Dhe kjo energji do të ndajë hapësirë-kohën. Galaktika do të largohet në njëzet deri në pesëdhjetë miliardë vitet e ardhshme, beson shkencëtari. Ky proces do të ndodhë me zgjerimin në rritje të kufijve të universit. Kjo do ta heqë Rrugën e Qumështit nga ylli dhe gjithashtu do të shpërbëhet.
Hapësira e matur rreth gjashtëdhjetë milionë vjet. Dielli do të bëhet një yll xhuxh që po venit dhe planetët do të ndahen prej tij. Atëherë toka do të shpërthejë. Në tridhjetë minutat e ardhshme, hapësira do të copëtojë atomet. E fundit do të jetë shkatërrimi i strukturës së hapësirë-kohës.
Aty ku Rruga e Qumështit "fluturon larg"
Astronomët e Jeruzalemit janë të bindur se Rruga e Qumështit ka arritur shpejtësinë e saj maksimale, e cila është më e lartë se shkalla e zgjerimit të Universit. Shkencëtarët e shpjegojnë këtë me dëshirën e Rrugës së Qumështit për "Tërheqësin e Madh", i cili konsiderohet grupi më i madh i galaktikave. Kështu që Rruga e Qumështit largohet nga shkretëtira hapësinore.
Shkencëtarët përdorin metoda të ndryshme për të matur shkallën e zgjerimit të Universit, kështu që nuk ka asnjë rezultat të vetëm për këtë parametër.
