Alam semesta tidak statis. Ini dikonfirmasi oleh penelitian astronom Edwin Hubble pada tahun 1929, yaitu hampir 90 tahun yang lalu. Dia dituntun ke ide ini dengan pengamatan pergerakan galaksi. Penemuan lain astrofisikawan pada akhir abad kedua puluh adalah perhitungan perluasan Alam Semesta dengan percepatan.
Apa nama pengembangan Alam Semesta
Beberapa orang terkejut mendengar apa yang disebut para ilmuwan sebagai perluasan alam semesta. Sebagian besar nama ini dikaitkan dengan ekonomi, dan dengan ekspektasi negatif.
Inflasi adalah proses perluasan Alam Semesta segera setelah kemunculannya, dan dengan percepatan yang tajam. Diterjemahkan dari bahasa Inggris, "inflasi" - "pompa", "mengembang".
Keraguan baru tentang keberadaan energi gelap sebagai faktor dalam teori inflasi Semesta digunakan oleh penentang teori ekspansi.
Kemudian para ilmuwan mengusulkan peta lubang hitam. Data awal berbeda dengan data yang diperoleh pada tahap selanjutnya:
- Enam puluh ribu lubang hitam dengan jarak antara yang paling jauhlebih dari sebelas juta tahun cahaya jauhnya - data dari empat tahun lalu.
- Seratus delapan puluh ribu galaksi lubang hitam berjarak tiga belas juta tahun cahaya. Data yang diperoleh para ilmuwan, termasuk fisikawan nuklir Rusia, pada awal 2017.
Informasi ini, menurut ahli astrofisika, tidak bertentangan dengan model klasik Alam Semesta.
Laju pengembangan alam semesta merupakan tantangan bagi kosmolog
Laju ekspansi memang menjadi tantangan bagi kosmolog dan astronom. Benar, ahli kosmologi tidak lagi berpendapat bahwa laju ekspansi Semesta tidak memiliki parameter konstan, perbedaan pindah ke bidang lain - ketika ekspansi mulai berakselerasi. Data jelajah spektrum dari supernova Tipe 1 yang sangat jauh membuktikan bahwa ekspansi bukanlah proses yang tiba-tiba.
Para ilmuwan percaya bahwa alam semesta berkontraksi selama lima miliar tahun pertama.
Konsekuensi pertama Big Bang pertama kali memicu ekspansi yang kuat, dan kemudian kontraksi dimulai. Namun energi gelap masih mempengaruhi pertumbuhan alam semesta. Dan dengan percepatan.
Ilmuwan Amerika telah mulai membuat peta ukuran alam semesta untuk era yang berbeda untuk mengetahui kapan percepatan dimulai. Dengan mengamati ledakan supernova, serta arah konsentrasi materi gelap di galaksi kuno, ahli kosmologi telah memperhatikan fitur percepatan.
Mengapa Alam Semesta "berakselerasi"
Awalnya, diasumsikan bahwa dalam peta ukuran Semesta yang dikompilasi, nilai percepatan tidak linier, tetapi berubah menjadi sinusoidal. Itu disebut "gelombang alam semesta."
Gelombang Alam Semesta mengatakan bahwa percepatan tidak berjalan dengan kecepatan konstan: ia melambat, lalu dipercepat. Dan beberapa kali. Para ilmuwan percaya bahwa ada tujuh proses seperti itu dalam 13,81 miliar tahun setelah Big Bang.
Namun, para kosmolog belum bisa menjawab pertanyaan tentang apa yang menentukan percepatan-perlambatan. Asumsi bermuara pada gagasan bahwa medan energi dari mana energi gelap berasal tunduk pada gelombang Semesta. Dan, bergerak dari satu posisi ke posisi lain, Semesta memperluas akselerasinya atau memperlambatnya.
Terlepas dari persuasif argumen, mereka masih tetap teori. Ahli astrofisika berharap informasi dari teleskop yang mengorbit Planck akan mengkonfirmasi keberadaan gelombang di alam semesta.
Saat energi gelap ditemukan
Untuk pertama kalinya mereka mulai membicarakannya pada tahun sembilan puluhan karena ledakan supernova. Sifat energi gelap tidak diketahui. Meskipun Albert Einstein memilih konstanta kosmik dalam teori relativitasnya.
Pada tahun 1916, seratus tahun yang lalu, alam semesta masih dianggap tidak berubah. Tapi gravitasi campur tangan: massa kosmik akan selalu membanting satu sama lain jika alam semesta tidak bergerak. Einstein menyatakan gravitasi karena gaya tolak kosmik.
Georges Lemaitre akan membenarkannya melalui fisika. Vakum mengandung energi. Karena keraguannya yang mengarah kemunculnya partikel dan penghancuran lebih lanjut, energi memperoleh gaya tolak.
Ketika Hubble membuktikan perluasan alam semesta, Einstein menyebut konstanta kosmologis itu tidak masuk akal.
Pengaruh energi gelap
Alam semesta bergerak terpisah dengan kecepatan konstan. Pada tahun 1998, dunia disajikan dengan data dari analisis ledakan supernova tipe 1. Telah terbukti bahwa alam semesta tumbuh lebih cepat.
Ini terjadi karena zat yang tidak diketahui, dijuluki "energi gelap". Ternyata menempati hampir 70% dari ruang Semesta. Esensi, sifat, dan sifat energi gelap belum dipelajari, tetapi para ilmuwan mencoba mencari tahu apakah itu ada di galaksi lain.
Pada tahun 2016, mereka menghitung tingkat ekspansi yang tepat untuk waktu dekat, tetapi perbedaan muncul: Alam Semesta mengembang pada tingkat yang lebih cepat daripada yang diperkirakan para astrofisikawan sebelumnya. Di antara para ilmuwan, terjadi perselisihan tentang keberadaan energi gelap dan pengaruhnya terhadap laju perluasan batas alam semesta.
Perluasan Alam Semesta terjadi tanpa energi gelap
Teori kemandirian perluasan Semesta dari energi gelap dikemukakan oleh para ilmuwan pada awal tahun 2017. Mereka menjelaskan pemuaian sebagai perubahan struktur Alam Semesta.
Ilmuwan dari Universitas Budapest dan Hawaii sampai pada kesimpulan bahwa perbedaan antara perhitungan dan tingkat ekspansi nyata dikaitkan dengan perubahan sifat ruang. Tidak ada yang memperhitungkan apa yang terjadi pada model Alam Semesta selama ekspansi.
Meragukan keberadaan energi gelap, para ilmuwan menjelaskan: yang palingkonsentrasi besar materi Semesta mempengaruhi ekspansi. Dalam hal ini, sisa konten didistribusikan secara merata. Namun, faktanya tetap tidak diketahui.
Untuk mendemonstrasikan validitas asumsi mereka, para ilmuwan mengusulkan model alam semesta mini. Mereka menyajikannya dalam bentuk sekumpulan gelembung dan mulai menghitung parameter pertumbuhan setiap gelembung dengan kecepatannya sendiri, tergantung pada massanya.
Simulasi alam semesta ini telah menunjukkan kepada para ilmuwan bahwa ia dapat berubah tanpa memperhatikan energi. Dan jika Anda "mencampur" energi gelap, maka modelnya tidak akan berubah, kata para ilmuwan.
Secara umum perdebatan masih berlangsung. Pendukung energi gelap mengatakan bahwa itu mempengaruhi perluasan batas alam semesta, penentangnya berdiri teguh, dengan alasan bahwa konsentrasi materi itu penting.
Laju pengembangan Alam Semesta sekarang
Para ilmuwan yakin bahwa Alam Semesta mulai tumbuh setelah Big Bang. Kemudian, hampir empat belas miliar tahun yang lalu, ternyata laju ekspansi Alam Semesta lebih besar dari kecepatan cahaya. Dan terus berkembang.
Sejarah waktu terpendek oleh Stephen Hawking dan Leonard Mlodinov mencatat bahwa laju perluasan batas alam semesta tidak dapat melebihi 10% per miliar tahun.
Untuk menentukan tingkat ekspansi Alam Semesta, pada musim panas 2016, pemenang Hadiah Nobel Adam Riess menghitung jarak ke Cepheid yang berdenyut di galaksi yang berdekatan. Data ini memungkinkan kami menghitung kecepatan. Ternyata galaksi pada jarak setidaknya tiga juta tahun cahaya dapat bergerak menjauh dengan kecepatan hampir 73 km / s.
Hasilnya luar biasa: teleskop yang mengorbit, Planck yang sama, berbicara tentang 69 km/s. Mengapa perbedaan seperti itu dicatat, para ilmuwan tidak dapat menjawab: mereka tidak tahu apa-apa tentang asal usul materi gelap, yang menjadi dasar teori perluasan Semesta.
Radiasi gelap
Faktor lain dalam "percepatan" Alam Semesta ditemukan oleh para astronom dengan bantuan Hubble. Radiasi gelap diyakini telah muncul di awal pembentukan alam semesta. Kemudian ada lebih banyak energi di dalamnya, bukan materi.
Radiasi gelap "membantu" energi gelap memperluas batas alam semesta. Perbedaan dalam menentukan laju percepatan disebabkan oleh sifat radiasi yang tidak diketahui, kata para ilmuwan.
Pekerjaan Hubble lebih lanjut akan membuat pengamatan lebih akurat.
Energi misterius dapat menghancurkan alam semesta
Para ilmuwan telah mempertimbangkan skenario seperti itu selama beberapa dekade, data dari observatorium luar angkasa Planck mengatakan bahwa ini jauh dari sekadar spekulasi. Mereka diterbitkan pada tahun 2013.
"Planck" mengukur "gema" Big Bang, yang muncul pada usia Semesta sekitar 380 ribu tahun, suhunya 2700 derajat. Dan suhu berubah. "Planck" juga menentukan "komposisi" Alam Semesta:
- hampir 5% - bintang, debu kosmik, gas kosmik, galaksi;
- hampir 27% adalah massa materi gelap;
- sekitar 70% adalah energi gelap.
Fisikawan Robert Caldwell menyarankan bahwa energi gelap memiliki kekuatan yang dapat tumbuh. Dan energi ini akan memisahkan ruang-waktu. Galaksi akan menjauh dalam dua puluh sampai lima puluh miliar tahun mendatang, ilmuwan percaya. Proses ini akan terjadi dengan semakin meluasnya batas-batas alam semesta. Ini akan merobek Bima Sakti dari bintangnya, dan juga akan hancur.
Ruang diukur sekitar enam puluh juta tahun. Matahari akan menjadi bintang kerdil yang memudar, dan planet-planet akan terpisah darinya. Maka bumi akan meledak. Dalam tiga puluh menit berikutnya, ruang akan mengoyak atom-atom. Yang terakhir adalah penghancuran struktur ruang-waktu.
Tempat Bima Sakti "terbang"
Para astronom Yerusalem yakin bahwa Bima Sakti telah mencapai kecepatan maksimumnya, yang lebih tinggi dari laju ekspansi Alam Semesta. Para ilmuwan menjelaskan hal ini dengan keinginan Bima Sakti kepada "Penarik Hebat", yang dianggap sebagai gugusan galaksi terbesar. Jadi Bima Sakti meninggalkan gurun luar angkasa.
Para ilmuwan menggunakan metode yang berbeda untuk mengukur laju ekspansi Alam Semesta, jadi tidak ada hasil tunggal untuk parameter ini.
