Tartalomjegyzék:
Videó: Az Univerzum tágulásának rejtélye
2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07
Valamivel több mint száz évvel ezelőtt bolygónkon senki sem tudta, hogy az Univerzum tágul. De minden baj és szerencsétlenség ellenére, amelyet a huszadik század hozott az emberiségnek, ezt a századot a tudományos és technológiai fejlődés jellemezte. Hihetetlenül rövid idő alatt többet tudtunk meg a világról és az Univerzumról, mint valaha.
Azt az elképzelést, hogy univerzumunk az elmúlt 13 8 milliárd év során tágul, először Georges Lemaitre belga fizikus vetette fel 1927-ben. Két évvel később Edwin Hubble amerikai csillagásznak sikerült megerősítenie ezt a hipotézist. Megállapította, hogy minden galaxis távolodik tőlünk, és minél távolabb vannak, annál gyorsabban történik. Manapság a tudósok sokféleképpen megérthetik, milyen gyorsan tágul univerzumunk mérete. Íme, csak azok a számok, amelyeket a kutatók a mérés során kapnak, és minden alkalommal másnak bizonyulnak. De miért?
Az univerzum legnagyobb rejtélye
Amint azt ma tudjuk, szoros kapcsolat van a galaxis távolsága és a távolodás gyorsasága között. Tehát mondjuk egy galaxis, amely 1 megaparszek távolságra van a bolygónktól (egy megaparszek körülbelül 3,3 millió fényévnek felel meg), 70 kilométer per másodperces sebességgel távolodik. A kicsit távolabb, két megaparszek távolságra lévő galaxis pedig kétszer olyan gyorsan mozog (140 km/s).
Az is érdekes, hogy manapság két fő megközelítés létezik az Univerzum korának, vagy tudományosan a Hubble-állandónak a meghatározására. A különbség a két csoport között az, hogy az egyik módszercsoport az univerzum viszonylag közeli objektumait vizsgálja, míg a másik nagyon távoli objektumokat. Mindegy azonban, hogy a tudósok milyen módszert alkalmaznak, az eredmények minden alkalommal eltérőek. Kiderül, hogy vagy valamit rosszul csinálunk, vagy valahol messze az Univerzumban valami teljesen ismeretlen történik.
Az airxiv.org preprint szerveren nemrég megjelent tanulmányban a közeli galaxisokat tanulmányozó csillagászok egy ügyes módszert alkalmaztak az univerzum tágulásának mérésére, amelyet felületi fényesség-ingadozásnak neveznek. Ez egy képzeletbeli név, de tartalmaz egy ötletet, amely valójában intuitív.
Képzeld el, hogy egy erdő szélén állsz, közvetlenül egy fa előtt. Mivel nagyon közel vagy, csak egy fát látsz a látómeződben. De ha egy kicsit hátralép, több fát fog látni. És minél tovább mész, annál több fa jelenik meg a szemed előtt. Nagyjából ugyanez történik azokkal a galaxisokkal, amelyeket a tudósok teleszkópokkal figyelnek meg, de sokkal bonyolultabbak.
Honnan tudod az Univerzum tágulási sebességét?
A jó statisztikák érdekében a csillagászok olyan galaxisokat figyelnek meg, amelyek meglehetősen közel vannak a Földhöz, körülbelül 300 millió fényévnyire vagy közelebb. A galaxisok megfigyelésekor azonban figyelembe kell venni a teleszkóppal készült felvételeken látható port, háttérgalaxisokat és csillaghalmazokat.
Az univerzum azonban ravasz. Az 1990-es évek óta a csillagászok azt tapasztalták, hogy a nagyon távoli felrobbanó csillagok mindig messzebb voltak, mint azt egyszerű mérések mutatnák. Ez elhitette velük, hogy az univerzum most gyorsabban tágul, mint korábban, ami viszont a sötét energia felfedezéséhez vezetett – egy titokzatos erő, amely felgyorsítja az egyetemes tágulást.
Ahogy a tudományos munka szerzői írják, ha nagyon távoli objektumokat nézünk, olyannak látjuk őket, mint régen, amikor a világegyetem fiatalabb volt. Ha az Univerzum tágulási sebessége akkoriban más volt (mondjuk 12-13,8 milliárd évvel ezelőtt), mint most (kevesebb, mint egymilliárd éve), akkor két különböző értéket kaphatunk a Hubble-konstansra. Vagy talán az univerzum különböző részei eltérő ütemben tágulnak?
De ha a tágulási sebesség megváltozott, akkor univerzumunk kora egyáltalán nem az, amit gondolunk (a tudósok az univerzum tágulási sebességét használják a korának nyomon követésére). Ez viszont azt jelenti, hogy az univerzumnak más a mérete, ami azt jelenti, hogy az idő is más lesz, amíg valami megtörténik.
Ha ezt az érvelési láncot követi, akkor a végén kiderül, hogy a korai Univerzumban lezajlott fizikai folyamatok különböző időpontokban zajlottak le. Az is lehetséges, hogy más folyamatok is érintettek, amelyek befolyásolják a bővülési ütemet. Általában van valami rendetlenség. "Amiből az következik, hogy vagy nem értjük elég jól az univerzum viselkedését, vagy rosszul mérjük" - jegyzik meg a tanulmány szerzői.
Mindenesetre a Hubble-konstans hevesen vitatott téma a csillagászati közösségben. Az új tanulmány azonban még több kérdést tett fel, így a bizonytalanság elleni küzdelem hosszú lesz. Egy napon természetesen megváltozik a kozmoszról alkotott felfogásunk. De amikor ez megtörténik, a kozmológusoknak valami mást kell keresniük, amiről vitatkozhatnak. Amit biztosan meg fognak tenni.
Ajánlott:
A tudósok újragondolták az univerzum szerkezetét
Mint egy mazsolás tészta, amely forró sütőben kelne a megfigyelt térben
A halálfélelem fogalma és az Univerzum szintjei
A szervezet abban a pillanatban kezd elöregedni, amikor az életenergia szintje annyira leesik, hogy nem elegendő a fiziológiai folyamatok fenntartásához, és ezek egy része kikapcsol, aminek következtében a biológiai rendszerek kezdenek kibillenteni az egyensúlyból
Az univerzum titkai
Honnan származnak a bolygók, és honnan származnak maguk a csillagok? És mik ezek a "fekete lyukak" az űrben, amelyekbe a csillagok évmilliárdokra repülnek el? A szerző ezeket a nehéz kérdéseket próbálja megérteni, új, nem szokványos tudományos adatokat vonzva magához
Az Univerzum ciklikus modellje: az anyag degenerációja végtelenül megtörténik
A 2000-es évek elején a Princeton Egyetem két fizikusa olyan kozmológiai modellt javasolt, amely szerint az Ősrobbanás nem egyedi esemény, hanem a téridő már jóval az univerzum születése előtt létezett
Kiderült, hogy az univerzum rossz
A kozmológusok komoly tudományos problémával szembesülnek, ami az Univerzumról szóló emberi tudás tökéletlenségére utal. A bonyolultság egy olyan triviálisnak tűnő dologra vonatkozik, mint az Univerzum tágulási sebessége. Az a helyzet, hogy a különböző módszerek más-más jelentést jeleznek – és a furcsa eltérést egyelőre senki sem tudja megmagyarázni