Universum är inte statiskt. Detta bekräftades av studier av astronomen Edwin Hubble redan 1929, det vill säga för nästan 90 år sedan. Han leddes till denna idé av observationer av galaxernas rörelse. En annan upptäckt av astrofysiker i slutet av 1900-talet var beräkningen av universums expansion med acceleration.
Vad heter expansionen av universum
Vissa människor blir förvånade över att höra vad forskare kallar universums expansion. Det mesta av detta namn är förknippat med ekonomin och med negativa förväntningar.
Inflation är universums expansionsprocess omedelbart efter dess uppkomst och med en kraftig acceleration. Översatt från engelska, "inflation" - "pump up", "inflate".
Nya tvivel om förekomsten av mörk energi som en faktor i universums inflationsteorin används av motståndare till expansionsteorin.
Sedan föreslog forskare en karta över svarta hål. De initiala uppgifterna skiljer sig från de som erhölls i ett senare skede:
- Sextio tusen svarta hål med avståndet mellan de flestamer än elva miljoner ljusår bort – data från fyra år sedan.
- Etthundraåttiotusen galaxer med svarta hål tretton miljoner ljusår bort. Data erhölls av forskare, inklusive ryska kärnfysiker, i början av 2017.
Denna information, säger astrofysiker, motsäger inte den klassiska modellen av universum.
Universums expansionshastighet är en utmaning för kosmologer
Expansionshastigheten är verkligen en utmaning för kosmologer och astronomer. Det är sant att kosmologer inte längre hävdar att universums expansionshastighet inte har en konstant parameter, avvikelserna flyttade till ett annat plan - när expansionen började accelerera. Spektrumroamingdata från mycket avlägsna supernovor av typ 1 bevisar att expansion inte är en plötslig process.
Forskare tror att universum krympte under de första fem miljarderna åren.
De första konsekvenserna av Big Bang provocerade först fram en kraftfull expansion, och sedan började en sammandragning. Men mörk energi påverkade fortfarande universums tillväxt. Och med acceleration.
Amerikanska forskare har börjat skapa en karta över universums storlek för olika epoker för att ta reda på när accelerationen började. Genom att observera supernovaexplosioner, såväl som riktningen för koncentrationen av mörk materia i forntida galaxer, har kosmologer lagt märke till accelerationsdrag.
Varför universum "accelererar"
Initi alt antogs det att i den sammanställda kartan över universums storlek var accelerationsvärdena inte linjära utan förvandlades till en sinusform. Den kallades "universums våg."
Universums våg säger att accelerationen inte gick med konstant hastighet: den saktade ner och accelererade sedan. Och flera gånger. Forskare tror att det fanns sju sådana processer under de 13,81 miljarder åren efter Big Bang.
Kosmologer kan dock ännu inte svara på frågan om vad som bestämmer accelerationen-retardationen. Antaganden kokar ner till idén att energifältet från vilket mörk energi kommer från är föremål för universums våg. Och när universum rör sig från en position till en annan expanderar universum antingen sin acceleration eller saktar ner den.
Trots argumentens övertygande förmåga är de fortfarande en teori. Astrofysiker hoppas att information från Planck-teleskopet ska bekräfta att det finns en våg i universum.
När mörk energi hittades
För första gången började de prata om det på nittiotalet på grund av supernovaexplosioner. Den mörka energins natur är okänd. Även om Albert Einstein pekade ut den kosmiska konstanten i sin relativitetsteori.
År 1916, för hundra år sedan, ansågs universum fortfarande vara oföränderligt. Men gravitationen ingrep: de kosmiska massorna skulle alltid slå mot varandra om universum var stationärt. Einstein förklarar gravitationen på grund av den kosmiska frånstötande kraften.
Georges Lemaitre kommer att motivera det genom fysik. Vakuum innehåller energi. På grund av hennes tvekan leder tilluppkomsten av partiklar och deras ytterligare förstörelse, får energin en frånstötande kraft.
När Hubble bevisade universums expansion kallade Einstein den kosmologiska konstanten nonsens.
Inflytande av mörk energi
Universum rör sig isär med konstant hastighet. 1998 presenterades världen med data från en analys av typ 1 supernovaexplosioner. Det har bevisats att universum växer snabbare.
Detta händer på grund av ett okänt ämne, det fick smeknamnet "mörk energi". Det visar sig att det upptar nästan 70% av universums utrymme. Den mörka energins väsen, egenskaper och natur har inte studerats, men dess vetenskapsmän försöker ta reda på om den fanns i andra galaxer.
Under 2016 beräknade de den exakta expansionshastigheten för den närmaste framtiden, men en diskrepans dök upp: universum expanderar i en snabbare takt än astrofysiker tidigare hade antagit. Bland forskare bröt det ut dispyter om förekomsten av mörk energi och dess inverkan på expansionshastigheten för universums gränser.
Universums expansion sker utan mörk energi
Teorin om oberoendet av universums expansion från mörk energi lades fram av forskare i början av 2017. De förklarar expansionen som en förändring i universums struktur.
Forskare från universiteten i Budapest och Hawaii kom till slutsatsen att diskrepansen mellan beräkningarna och den verkliga expansionshastigheten är förknippad med en förändring av rymdens egenskaper. Ingen tog hänsyn till vad som händer med modellen av universum under expansionen.
Forskarna tvivlar på att det finns mörk energi och förklarar: meststora koncentrationer av universums materia påverkar dess expansion. I det här fallet fördelas resten av innehållet jämnt. Faktumet förblir dock okänt.
För att visa giltigheten av deras antaganden föreslog forskare en modell av ett miniuniversum. De presenterade den i form av en uppsättning bubblor och började beräkna tillväxtparametrarna för varje bubbla i sin egen takt, beroende på dess massa.
Denna simulering av universum har visat forskare att det kan förändras utan hänsyn till energi. Och om du "blandar in" mörk energi, kommer modellen inte att förändras, säger forskare.
I allmänhet pågår debatten fortfarande. Anhängare av mörk energi säger att det påverkar utvidgningen av universums gränser, motståndare står på sin plats och hävdar att koncentrationen av materia spelar roll.
Universums expansionshastighet nu
Forskare är övertygade om att universum började växa efter Big Bang. Sedan, för nästan fjorton miljarder år sedan, visade det sig att universums expansionshastighet var större än ljusets hastighet. Och den fortsätter att växa.
The shortest history of time av Stephen Hawking och Leonard Mlodinov noterar att expansionshastigheten för universums gränser inte kan överstiga 10 % per miljard år.
För att fastställa universums expansionshastighet beräknade Nobelpristagaren Adam Riess sommaren 2016 avståndet till pulserande cepheider i galaxer nära varandra. Dessa data gjorde det möjligt för oss att beräkna hastigheten. Det visade sig att galaxer på ett avstånd av minst tre miljoner ljusår kan röra sig bort med en hastighet av nästan 73 km/s.
Resultatet var fantastiskt: de kretsande teleskopen, samma Planck, talade om 69 km/s. Varför en sådan skillnad registrerades kan forskarna inte svara på: de vet ingenting om ursprunget till mörk materia, som teorin om universums expansion bygger på.
Mörkstrålning
En annan faktor i universums "acceleration" upptäcktes av astronomer med hjälp av Hubble. Mörk strålning tros ha uppträtt i början av universums bildande. Då var det mer energi i det, ingen roll.
Mörk strålning "hjälpte" mörk energi att expandera universums gränser. Avvikelserna vid bestämning av accelerationshastigheten berodde på den okända karaktären hos denna strålning, säger forskare.
Ytterligare arbete av Hubble borde göra observationer mer exakta.
Mystisk energi kan förstöra universum
Forskare har övervägt ett sådant scenario i flera decennier, data från Planck rymdobservatorium säger att detta är långt ifrån bara spekulationer. De publicerades 2013.
"Planck" mätte "ekot" av Big Bang, som dök upp vid universums ålder omkring 380 tusen år, temperaturen var 2700 grader. Och temperaturen ändrades. "Planck" bestämde också universums "sammansättning":
- nästan 5 % - stjärnor, kosmiskt damm, kosmisk gas, galaxer;
- nästan 27 % är massan av mörk materia;
- ungefär 70 % är mörk energi.
Fysikern Robert Caldwell föreslog att mörk energi har en kraft som kan växa. Och denna energi kommer att separera rum-tid. Galaxen kommer att flytta bort under de kommande tjugo till femtio miljarder åren, tror forskaren. Denna process kommer att inträffa med den ökande expansionen av universums gränser. Detta kommer att slita Vintergatan bort från stjärnan, och den kommer också att sönderfalla.
Rymden mätte ut ungefär sextio miljoner år. Solen kommer att bli en dvärg blekande stjärna, och planeterna kommer att separeras från den. Då kommer jorden att explodera. Under de kommande trettio minuterna kommer rymden att slita isär atomerna. Finalen kommer att vara förstörelsen av rymdtidens struktur.
Där Vintergatan "flyger iväg"
Jerusalemiska astronomer är övertygade om att Vintergatan har nått sin maximala hastighet, som är högre än universums expansionshastighet. Forskare förklarar detta med Vintergatans önskan till "den stora attraktionen", som anses vara den största galaxhopen. Så Vintergatan lämnar rymdöknen.
Forskare använder olika metoder för att mäta universums expansionshastighet, så det finns inget enskilt resultat för denna parameter.
