Az univerzum tele van galaxisok milliárdjaival és csillagainak milliárdjaival, majdnem megszámlálhatatlan mennyiségű bolygóval, holddal, aszteroidával, üstökössel, valamint por- és gázfelhőkkel – amelyek mind kavarognak a világűrben. .
De ha nagyítunk, mik ezek az égitestek építőkövei, és honnan jöttek?
A hidrogén a leggyakoribb az univerzumban található elem, amelyet hélium követ; együtt alkotják szinte az összes közönséges anyagot. De ez az univerzumnak csak egy apró szeletét teszi ki – körülbelül 5% -ot. Az összes többi olyan anyagból készül, amelyet nem lehet látni, és csak közvetett módon lehet kimutatni.
Többnyire hidrogén
Az egész egy hatalmas robbanással kezdődött, körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtt, amikor az ultra forró és sűrűn összepakolt anyag hirtelen és gyorsan, minden irányba egyszerre terjeszkedett. Milliszekundumokkal később az újszülött univerzum neutronok, protonok, elektronok, fotonok és más szubatomi részecskék hullámzó tömege volt, amelyek körülbelül 100 milliárd Kelvin fokon hömpölyögtek. a NASA-nak.
Minden olyan anyag, amely a periódusos rendszer összes ismert elemét alkotja – és az univerzum minden tárgya, a fekete lyukaktól a hatalmas csillagokon át az űrporfoltokig – a Nagy idején jött létre Bang – mondta Neta Bahcall, a New Jersey-i Princeton Egyetem Asztrofizikai Tudományok Tanszékének csillagászprofesszora.
“Még a fizika törvényeit sem ismerjük, amelyek ilyen forró, sűrű környezetben léteztek “- mondta Bahcall a WordsSideKick.com-nak.
Körülbelül 100 másodperccel a Bi után g Bang, a hőmérséklet még mindig 1 milliárd Kelvin fokig esett. Nagyjából 380 000 évvel később az univerzum eléggé lehűlt ahhoz, hogy a protonok és a neutronok összeérjenek és lítiumot, héliumot és a deutérium hidrogén-izotópot képezzenek, míg a szabad elektronok csapdába estek, hogy semleges atomokat képezzenek.
Mivel a korai világegyetemben annyi proton zipelt körül, a hidrogén – a legkönnyebb elem, egyetlen protonnal és egy neutronnal – lett a leggyakoribb elem, amely az univerzum közel 95% -át tette ki ” A NASA szerint az univerzum atomjainak közel 5% -a hélium. Ezután, körülbelül 200 millió évvel az Ősrobbanás után, az első csillagok alkották és előállították a többi elemet, amelyek az univerzum összes szokásos anyagának fennmaradó 1% -ának a töredékét teszik ki.
Láthatatlan részecskék
Az ősrobbanás során valami más jött létre: a sötét anyag. “De nem tudjuk megmondani, hogy milyen formában alakult ki, mert még nem észleltük ezeket a részecskéket” – mondta Bahcall a WordsSideKick.com-nak.
A sötét anyagot – egyelőre nem lehet közvetlenül megfigyelni -, de ujjlenyomatát megőrzik az univerzum első fényében, vagy a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásban (CMB), a sugárzás apró ingadozásaként – mondta Bahcall. A tudósok először az 1930-as években javasolták a sötét anyag létezését, és elmélete szerint a sötét anyag láthatatlan vonzerejének kell lennie annak, ami összetartja a gyorsan mozgó galaxishalmazokat. Évtizedekkel később, az 1970-es években Vera Rubin amerikai csillagász közvetettebb bizonyítékot talált a sötét anyagra a csillagok vártnál gyorsabb forgási sebessége.
Rubin megállapításai alapján az asztrofizikusok kiszámították, hogy a sötét anyagnak – annak ellenére sem, hogy ezt nem lehet látni vagy mérni – a világegyetem. De körülbelül 20 évvel ezelőtt a tudósok felfedezték, hogy az univerzum valami még furcsábbat rejt magában, mint a sötét anyag; a sötét energiát, amelyről azt gondolják, hogy lényegesen gazdagabb, mint az anyag vagy a sötét anyag.
Ellenállhatatlan erő
A sötét energia felfedezése azért jött létre, mert a tudósok arra voltak kíváncsiak, hogy van-e elegendő sötét anyag az univerzumban ahhoz, hogy a terjeszkedés kiboruljon vagy megforduljon, ami azt eredményezi, hogy az univerzum befelé omlik.
Lássuk, amikor egy kutatócsoport az 1990-es évek végén ezt vizsgálta, azt tapasztalták, hogy a világegyetem nemcsak összeomlott önmagában, hanem egyre gyorsabban terjedt kifelé. A csoport megállapította, hogy egy ismeretlen – sötét energiának nevezett – erő az univerzumot nyomja az űr látszólagos űrében, és felgyorsítja annak lendületét; a tudósok megállapításai Adam Riess, Brian Schmidt és Saul Perlmutter fizikusok számára fizika Nobel-díjat kaptak 2011-ben.
Az univerzum gyorsuló tágulási sebességének magyarázatához szükséges erő modelljei azt sugallják, hogy a sötét energiának kell pótolnia a világegyetem 70-75% -a között. Eközben a sötét anyag körülbelül 20-25% -ot tesz ki, míg az úgynevezett közönséges anyag – az a dolog, amit valójában láthatunk – a becslések szerint az univerzum kevesebb mint 5% -át teszi ki – mondta Bahcall.
Figyelembe véve, hogy a sötét energia az univerzum körülbelül háromnegyedét teszi ki, annak megértése vitathatatlanul a legnagyobb kihívás a mai tudósok előtt, Mario Livio asztrofizikus, majd a baltimorei Johns Hopkins Egyetem Űrtávcső Tudományos Intézetével, Maryland, a Live Science testvéroldalának, a Space.com-nak elmondta 2018-ban.
“Bár a sötét energia a múltban nem játszott hatalmas szerepet az univerzum evolúciójában, az uralkodó szerepet játszik a a jövő – mondta Livio. “Az univerzum sorsa a sötét energia természetétől függ.”
- Higgsen kívül: 5 elitív részecske, amelyek leselkedhetnek a Univerzum
- 11 lenyűgöző tény a Tejút-galaxisunkról
- A 11 legnagyobb megválaszolatlan kérdés a sötét anyagról
Eredetileg a Live Science-en jelent meg.