7 изненадващи неща за Вселената

Хъбъл забелязва 500 галактики в ранната Вселена

Този изглед на близо 10 000 галактики се нарича ултра дълбоко поле на Хъбъл. Снимката включва галактики с различни възрасти, размери, форми и цветове. Най -малките, най -червените галактики, около 100, може да са сред най -далечните известни, съществуващи, когато Вселената е била само на 800 милиона години. Най-близките галактики-по-големите, по-ярки, добре дефинирани спирали и елиптици-процъфтяват преди около 1 милиард години, когато космосът е бил на 13 милиарда години. (Изображение: НАСА, ESA и С. Бекуит (STScI) и екипът на HUDF)

Въведение



Изненадващ нов поглед към ранната Вселена



STScI/НАСА

От разширяването и ускорението си до тъмната материя и енергия, Вселената продължава да изумява и смущава астрономите.



Ето някои от най -изненадващите и интересни неща за вселената, в която живеем.

Вселената е стара (наистина стара)

НАСА/WMAP

НАСА/WMAP



Вселената започва с Големия взрив и се изчислява на около 13,7 милиарда години (плюс или минус 130 милиона години).

Астрономите изчисляват тази цифра, като измерват състава на материята и енергийната плътност във Вселената, което им позволява да определят колко бързо Вселената се е разширявала в миналото. В резултат изследователите биха могли да върнат стрелките на времето назад и да определят точно кога е настъпил Големия взрив. Времето между този взрив и сега съставлява възрастта на Вселената. [Пълна история]

Вселената става все по -голяма

Мистерия на тъмната енергия, осветена от космически обектив



НАСА, ЕКА, Е. Джуло (JPL/LAM), П. Натараджан (Йейл) и J-P. Кнайб (LAM)

През 20 -те години на миналия век астрономът Едуин Хъбъл направи революционното откритие, че Вселената не е статична, а по -скоро се разширява. Но дълго се смяташе, че гравитацията на материята във Вселената ще забави това разширяване или дори ще го доведе до свиване.

През 1998 г. космическият телескоп Хъбъл изучава много далечни свръхнови и установява, че отдавна Вселената се разширява по -бавно, отколкото днес. Това озадачаващо откритие предполага, че необяснима сила, наречена тъмна енергия, води до ускоряващото се разширяване на Вселената. [Пълна история]

Докато тъмната енергия се смята за странната сила, която разкъсва Космоса с непрекъснато нарастваща скорост, тя остава една от най-големите загадки в науката, защото откриването й остава неуловимо за учените.

Ускорението на растежа на Вселената се ускорява

Айнщайн

НАСА, ЕКА, наследството на Хъбъл (STScI/AURA) -ESA/Сътрудничество на Хъбъл и А. Евънс (Университет на Вирджиния, Шарлотсвил/NRAO/Университет Стоуни Брук)

Смята се, че мистериозната тъмна енергия не само води до разширяването на Вселената, но изглежда разкъсва Космоса с все по-нарастващи скорости. През 1998 г. два екипа астрономи обявиха, че Вселената не само се разширява, но и се ускорява. Според изследователите, колкото по -далече е галактиката от Земята, толкова по -бързо се отдалечава.

Ускорението на Вселената също потвърждава теорията за общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, а напоследък учените възродиха космологичната константа на Айнщайн, за да обяснят странната тъмна енергия, която изглежда противодейства на гравитацията и кара Вселената да се разширява с ускоряващи се темпове. [Пълна история]

Трима учени спечелиха Нобелова награда за физика за 2011 г. за откритието си през 1998 г., че разширяването на Вселената се ускорява. [Пълна история]

Вселената може да е плоска

Деформираните галактики потвърждават Вселената

НАСА, ЕКА, П. Саймън (Университет в Бон) и Т. Шраббек (Обсерваторията в Лайден)

Формата на Вселената се влияе от борбата между привличането на гравитацията (въз основа на плътността на материята във Вселената) и скоростта на разширяване. Ако плътността на Вселената надвишава определена критична стойност, тогава Вселената е „затворена“, подобно на повърхността на сфера. Това означава, че Вселената не е безкрайна, но няма край. В този случай вселената в крайна сметка ще спре да се разширява и ще започне да се срива в себе си, в събитие, известно като „Голямата криза“.

Ако плътността на Вселената е по -малка от критичната плътност, тогава формата на Вселената е „отворена“, подобно на повърхността на седлото. В този случай Вселената няма граници и ще продължи да се разширява завинаги. [Пълна история]

И все пак, ако плътността на Вселената е точно равна на критичната плътност, тогава геометрията на Вселената е „плоска“, като лист хартия. Тук Вселената няма граници и ще се разширява завинаги, но скоростта на разширяване постепенно ще се доближи до нула след безкрайно много време. Последните измервания показват, че Вселената е плоска с приблизително 2 % марж на грешка.

Вселената е пълна с невидими неща

Хъбъл разкрива Призрачен пръстен на тъмната материя

ESA / Хъбъл

Вселената се състои изключително много от неща, които не могат да се видят. Всъщност звездите, планетите и галактиките, които могат да бъдат открити, съставляват само 4 % от Вселената, според астрономите. Останалите 96 процента се състоят от вещества, които не могат да се видят или лесно да се разберат.

Тези неуловими вещества, наречени тъмна енергия и тъмна материя, не са открити, но астрономите основават своето съществуване на гравитационното влияние, което и двете оказват върху нормалната материя, частите на Вселената, които могат да се видят. [Пълна история]

Вселената има ехо от своето раждане

Това изображение на небето на космическия микровълнов фон, създадено от Европейската космическа агенция

Консорциуми ESA/ LFI & HFI

Космическият микровълнов фон се състои от светлинни ехо, останали от Големия взрив, създал Вселената преди 13,7 милиарда години. Тази реликва от експлозията на Големия взрив виси из Вселената като пронизан воал от радиация.

Мисията на Европейската космическа агенция 'Планк' картографира цялото небе в микровълнова светлина, за да разкрие нови улики за начина, по който е започнала Вселената. Наблюденията на Планк са най -прецизните изгледи на космическия микровълнов фон, получавани някога. Учените се надяват да използват данните от мисията, за да разрешат някои от най -дискутираните въпроси в космологията, като например това, което се е случило непосредствено след образуването на Вселената. [Пълна история]

Може да има повече вселени

Сблъсъци на мултивселена в CMB

Стивън Фийни/UCL

Идеята, че живеем в мултивселена, в която нашата вселена е една от многото, идва от теория, наречена вечна инфлация, която предполага, че малко след Големия взрив пространството-времето се е разширило с различни темпове на различни места. Според теорията това създава балонни вселени, които могат да функционират със собствени отделни закони на физиката.

Концепцията е противоречива и е била чисто хипотетична, докато последните проучвания не търсят физически маркери на теорията за мултивселената в космическия микровълнов фон, който е реликва от Големия взрив, който прониква в нашата вселена. [Пълна история]

Изследователите потърсиха най -добрите налични наблюдения на космическия микровълнов фон за признаци на сблъсъци на балонната вселена, но не намериха нищо категорично. Ако се бяха сблъскали две вселени, казват изследователите, това би оставило кръгов модел зад космическия микровълнов фон.