Вселената не е статична. Това се потвърждава от изследванията на астронома Едуин Хъбъл през 1929 г., тоест преди почти 90 години. До тази идея го доведоха наблюденията на движението на галактиките. Друго откритие на астрофизиците в края на двадесети век е изчисляването на разширяването на Вселената с ускорение.
Какво е името на разширяването на Вселената
Някои хора са изненадани да чуят това, което учените наричат разширяване на Вселената. Повечето от това име се свързва с икономиката и с негативните очаквания.
Инфлацията е процес на разширяване на Вселената непосредствено след появата й и с рязко ускорение. В превод от английски, "инфлация" - "напомпане", "напомпане".
Нови съмнения относно съществуването на тъмната енергия като фактор в инфлационната теория на Вселената се използват от противниците на теорията за разширението.
След това учените предложиха карта на черните дупки. Първоначалните данни се различават от получените на по-късен етап:
- Шестдесет хиляди черни дупки с разстоянието между най-многона повече от единадесет милиона светлинни години - данни отпреди четири години.
- Сто и осемдесет хиляди галактики от черна дупка на тринадесет милиона светлинни години от нас. Данни, получени от учени, включително руски ядрени физици, в началото на 2017 г.
Тази информация, казват астрофизиците, не противоречи на класическия модел на Вселената.
Скоростта на разширяване на Вселената е предизвикателство за космолозите
Скоростта на разширяване наистина е предизвикателство за космолозите и астрономите. Вярно е, че космолозите вече не твърдят, че скоростта на разширение на Вселената няма постоянен параметър, несъответствията се преместиха в друга равнина - когато разширението започна да се ускорява. Данните за роуминг на спектъра от много далечни свръхнови от тип 1 доказват, че разширяването не е процес на внезапно начало.
Учените вярват, че Вселената се свива за първите пет милиарда години.
Първите последици от Големия взрив първо провокираха мощна експанзия, а след това започна и свиване. Но тъмната енергия все още оказва влияние върху растежа на Вселената. И с ускорение.
Американски учени започнаха да създават карта на размера на Вселената за различни епохи, за да разберат кога е започнало ускорението. Наблюдавайки експлозии на свръхнови, както и посоката на концентрацията на тъмната материя в древните галактики, космолозите са забелязали характеристики на ускорение.
Защо Вселената се "ускорява"
Първоначално се предполагаше, че в съставената карта на размера на Вселената стойностите на ускорението не са линейни, а са превърнати в синусоида. Наричаха го "вълната на Вселената."
Вълната на Вселената казва, че ускорението не е вървяло с постоянна скорост: то се забавя, след това се ускорява. И то няколко пъти. Учените смятат, че е имало седем такива процеса през 13,81 милиарда години след Големия взрив.
Въпреки това, космолозите все още не могат да отговорят на въпроса какво определя ускорението-замедлението. Предположенията се свеждат до идеята, че енергийното поле, от което произлиза тъмната енергия, е подчинено на вълната на Вселената. И премествайки се от една позиция в друга, Вселената или разширява своето ускорение, или го забавя.
Въпреки убедителността на аргументите, те все още остават теория. Астрофизиците се надяват, че информацията от орбиталния телескоп Планк ще потвърди съществуването на вълна във Вселената.
Когато беше намерена тъмна енергия
За първи път започнаха да говорят за това през деветдесетте години поради експлозии на свръхнова. Природата на тъмната енергия е неизвестна. Въпреки че Алберт Айнщайн отдели космическата константа в своята теория на относителността.
През 1916 г., преди сто години, Вселената все още се смяташе за непроменена. Но гравитацията се намеси: космическите маси неизменно биха се ударили една срещу друга, ако Вселената беше неподвижна. Айнщайн обявява гравитацията поради космическата отблъскваща сила.
Жорж Леметр ще го оправдае чрез физика. Вакуумът съдържа енергия. Поради колебанието й, което води допоявата на частици и тяхното по-нататъшно разрушаване, енергията придобива отблъскваща сила.
Когато Хъбъл доказа разширяването на Вселената, Айнщайн нарече космологичната константа глупост.
Влияние на тъмната енергия
Вселената се движи с постоянна скорост. През 1998 г. на света бяха представени данни от анализ на експлозии на свръхнова тип 1. Доказано е, че Вселената расте по-бързо.
Това се случва заради неизвестно вещество, наречено "тъмна енергия". Оказва се, че заема почти 70% от пространството на Вселената. Същността, свойствата и природата на тъмната енергия не са изследвани, но нейните учени се опитват да разберат дали е съществувала в други галактики.
През 2016 г. те изчислиха точния темп на разширяване за близкото бъдеще, но се появи несъответствие: Вселената се разширява с по-бързи темпове, отколкото астрофизиците предполагаха преди. Сред учените избухнаха спорове за съществуването на тъмната енергия и нейното влияние върху скоростта на разширяване на границите на Вселената.
Разширяването на Вселената става без тъмна енергия
Теорията за независимостта на разширяването на Вселената от тъмната енергия беше изложена от учени в началото на 2017 г. Те обясняват разширяването като промяна в структурата на Вселената.
Учени от университетите в Будапеща и Хавай стигнаха до заключението, че несъответствието между изчисленията и реалната скорост на разширение е свързано с промяна в свойствата на пространството. Никой не взе предвид какво се случва с модела на Вселената по време на разширяването.
Съмнявайки се в съществуването на тъмна енергия, учените обясняват: най-многоголеми концентрации на материята на Вселената влияят на нейното разширяване. В този случай останалото съдържание се разпределя равномерно. Фактът обаче остава в неизвестност.
За да демонстрират валидността на своите предположения, учените предложиха модел на мини-вселена. Те го представиха под формата на набор от мехурчета и започнаха да изчисляват параметрите на растеж на всеки балон със собствена скорост, в зависимост от неговата маса.
Тази симулация на Вселената показа на учените, че тя може да се променя независимо от енергията. И ако "смесите" тъмна енергия, тогава моделът няма да се промени, казват учените.
Като цяло дебатът все още продължава. Привържениците на тъмната енергия казват, че тя засяга разширяването на границите на Вселената, противниците отстояват позицията си, твърдят, че концентрацията на материята има значение.
Скоростта на разширяване на Вселената сега
Учените са убедени, че Вселената е започнала да расте след Големия взрив. Тогава, преди почти четиринадесет милиарда години, се оказа, че скоростта на разширяване на Вселената е по-голяма от скоростта на светлината. И продължава да расте.
Най-кратката история на времето от Стивън Хокинг и Леонард Млодинов отбелязва, че скоростта на разширяване на границите на Вселената не може да надвишава 10% на милиард години.
За да определи скоростта на разширяване на Вселената, през лятото на 2016 г., носителят на Нобелова награда Адам Рис изчисли разстоянието до пулсиращите цефеиди в близки една до друга галактики. Тези данни ни позволиха да изчислим скоростта. Оказа се, че галактиките на разстояние най-малко три милиона светлинни години могат да се отдалечават със скорост от почти 73 km/s.
Резултатът беше невероятен: орбиталните телескопи, същият Планк, говореха за 69 km/s. Защо е регистрирана такава разлика, учените не могат да отговорят: те не знаят нищо за произхода на тъмната материя, на която се основава теорията за разширяването на Вселената.
Тъмно излъчване
Друг фактор за "ускорението" на Вселената беше открит от астрономите с помощта на Хъбъл. Смята се, че тъмната радиация се е появила в самото начало на формирането на Вселената. Тогава в него имаше повече енергия, без значение.
Тъмната радиация "помогна" на тъмната енергия да разшири границите на Вселената. Несъответствията при определянето на скоростта на ускорение се дължат на неизвестната природа на това излъчване, казват учените.
По-нататъшната работа на Хъбъл би трябвало да направи наблюденията по-точни.
Мистериозна енергия може да унищожи вселената
Учените обмислят подобен сценарий от няколко десетилетия, данни от космическата обсерватория на Планк казват, че това далеч не е просто спекулация. Те са публикувани през 2013 г.
"Planck" измерва "ехото" на Големия взрив, който се появява на възрастта на Вселената около 380 хиляди години, температурата е 2700 градуса. И температурата се промени. „Планк“също определи „композицията“на Вселената:
- почти 5% - звезди, космически прах, космически газ, галактики;
- почти 27% е масата на тъмната материя;
- около 70% е тъмна енергия.
Физик Робърт Колдуел предположи, че тъмната енергия има сила, която може да расте. И тази енергия ще раздели пространството-времето. Галактиката ще се отдалечи през следващите двадесет до петдесет милиарда години, смята ученият. Този процес ще се случи с нарастващото разширяване на границите на Вселената. Това ще откъсне Млечния път от звездата и тя също ще се разпадне.
Пространството е измерено около шестдесет милиона години. Слънцето ще се превърне в избледняваща звезда джудже и планетите ще се отделят от него. Тогава земята ще експлодира. В следващите тридесет минути космосът ще разкъса атомите. Окончателното ще бъде унищожаването на структурата на пространство-времето.
Където Млечният път "отлита"
Астрономите на Йерусалим са убедени, че Млечният път е достигнал максималната си скорост, която е по-висока от скоростта на разширяване на Вселената. Учените обясняват това с желанието на Млечния път към "Големия атрактор", който се смята за най-големия куп от галактики. Така Млечният път напуска космическата пустиня.
Учените използват различни методи за измерване на скоростта на разширяване на Вселената, така че няма единичен резултат за този параметър.
