9 z nejvíce ohromujících faktů o vesmíru

Vesmír je ohromující. Řekněme to takto: veškerá její běžná hmota, všechny částice, které nás tvoří, a vše, co vidíme, tvoří pouze 4% její hmoty. Hlavní hmotnou složku vesmíru, věc, která ji tvoří 70%, jsme objevili až v roce 1998. Říkáme tomu temná energie – ačkoliv nikdo nemá sebemenší tušení, co to přesně je.

Přečtěte si více o našem neuvěřitelném vesmíru:

• Jaké jsou nejpodivnější hvězdy ve vesmíru?
• 12 neuvěřitelných faktů o gravitaci
• Jaké jsou největší objekty ve vesmíru?

Vesmír “ , abych parafrázoval britského biologa JBS Haldane, „není cizí, než si představujeme. Je cizí, než si dokážeme představit.“ Na oslavu této radostné skutečnosti je zde 9 nejúžasnějších vesmírných objevů poslední doby.

Aktivní galaxie často pumpují stokrát více světla než normální galaxie. S objevem kvasarů v roce 1963 bylo jasné, že světlo nepochází z hvězd, ale z centrální oblasti menší než sluneční soustava.

Jediným myslitelným zdrojem energie je hmota zahřátá na žhavení, protože její víry sestupují dolů na obrovskou černou díru až 50 miliardkrát větší než hmotnost Slunce.

V 90. letech minulého století Hubbleův vesmírný dalekohled NASA zjistil, že ačkoli aktivní galaxie tvoří jen asi 1% galaxií, supermasivní černé díry nejsou žádnou anomálií.

Téměř každá galaxie, včetně naší Mléky y Way, obsahuje jeden, ale hladoví po zásobování potravinami, většina z nich je vypnutá.

Co dělají supermasivní černé díry v srdcích galaxií? Byli to semena, kolem kterých ztuhly galaxie? Nebo je vytvořily nově narozené galaxie? To zůstává jednou z největších nevyřešených otázek v astrofyzice.

Horko ohnivé koule velkého třesku bylo ve vesmíru nafouknuto. Nemělo kam jít, takže je dnes stále kolem nás.

Zvláštní je, že jeho teplota – 2,725 ° C nad absolutní nulou (–270 ° C), nejnižší možná teplota – je v podstatě všude stejná.

Přesto si představíme, že kosmická expanze běží dozadu, jako film obráceně, a zjistíme, že části vesmíru, které jsou dnes na opačných stranách oblohy, nebyly v kontaktu, když ohnivá koule záření se uvolnilo z hmoty.

Jinými slovy, od narození vesmíru nebyl dostatek času na to, aby mezi nimi mohlo cestovat teplo a aby se teplota vyrovnala.

Astronomové to napravují udržováním že na počátku byl Vesmír mnohem menší, než se očekávalo, takže se teplo snadno dostalo kolem.

Chcete-li se dostat z této menší velikosti na současnou velikost, musel vesmír projít počátečním výbuchem superrychlé expanze, známé jako inflace.

Objev je tak úžasný, že ještě musí proniknout do povědomí většiny pracujících vědců: všechno, co věda byla studium těchto posledních 350 let je jen malou kontaminací vesmíru.

Pouze asi 4,9% hmotné energie vesmíru jsou atomy: věci, které vy, já, hvězdy a galaxie vytváříme (a z toho pouze polovina byla spatřena dalekohledy).

Asi 26,8% kosmické masové energie je neviditelná temná hmota, odhalená, protože tahá svou gravitací za viditelnou hmotu.

Kandidáti na to, co tvoří temnou hmotu, zahrnují dosud neznámé subatomové částice a černé díry vytvořené ve Velkém třesku.

Ale kromě temné hmoty existuje i temná energie, která představuje 68,3% hmotná energie vesmíru.

Je neviditelná, vyplňuje celý prostor a urychluje vesmírnou expanzi. A naše nejlepší teorie – kvantová teorie – nadhodnocuje svou hustotu energie o faktor jedné, následovaný 120 nulami!

Vesmír neexistuje věčně. To se narodilo. Před 13,82 miliardami let veškerá hmota, energie, prostor – a dokonce i čas – vybuchly v titanickou ohnivou kouli zvanou Velký třesk.

Ohnivá koule se začala rozpínat a z chladících trosek nakonec ztuhla galaxie – velké ostrovy hvězd, z nichž je naše Mléčná dráha jedním z odhadovaných dvou bilionů. To je v kostce teorie velkého třesku.

Ať se na to podíváte jakkoli, myšlenka, že vesmír vznikl z ničeho – že byl den bez včerejška – je naprosto bonkers. Ale to nám říkají důkazy.

Vyvstává okamžitá otázka: co se stalo před Velkým třeskem?

Nechuť čelit této nepříjemné otázce je důvodem, proč většina vědců musela být tažena kope a křičí, aby přijali myšlenku velkého třesku.

Vesmír se rozpíná a jeho galaxie, které ho tvoří, se rozpadají jako kusy kosmického šrapnelu v důsledku velkého třesku. Jedinou působící silou by měla být gravitace, která se chová jako síť pružnosti mezi galaxiemi a zpomaluje je.

Ale v roce 1998, na rozdíl od všech očekávání, astronomové zjistili, že rozpínání vesmíru se ve skutečnosti zrychluje nahoru.

Aby to vysvětlili, postulovali existenci neviditelných věcí, které nazvali temná energie, které vyplňují prostor a mají odpornou gravitaci. Je to odpudivá gravitace této temné energie, která zrychluje kosmickou expanzi.

Temná energie tvoří téměř dvě třetiny hmotné energie vesmíru. Školní věda je tedy za dobou, když říká, že gravitace je naštvaná. Ve většině vesmíru fouká!

Držte palec. Každou sekundu prochází vaší miniaturou 100 miliard neutrin. Před 8,5 minutami se nacházely v srdci Slunce.

Solární neutrina jsou vedlejším produktem jaderných reakcí generujících sluneční světlo. Když se Ray Davis rozhodl je detekovat pomocí 100 000 galonů čisticí kapaliny v dole v Jižní Dakotě, očekával, že potvrdí standardní obraz Slunce.

Místo toho našel pouze třetinu očekávaných neutrin. , něco, co bylo potvrzeno nejen pozdějšími experimenty, ale vedlo k jeho Nobelově ceně.

Neutrina jsou strašidelné subatomární částice existující v podivné kvantové superpozici – podobné zvířeti, které je současně kravou, prasatem a kuře.

Při cestování ze Slunce se mění mezi elektronovým neutrinem, mionovým neutrinem a tau neutrinem, a proto experimenty citlivé pouze na jeden typ vyzvednou třetinu očekávaného počtu.

Vědci neradi vzývají něco zvláštního o naší situaci ve vesmíru. „Zvláštní“ je nepravděpodobné, zatímco „typické“ je pravděpodobné.

Ale objev planet kolem jiných hvězd – při posledním sčítání jich bylo potvrzeno více než 3 500 – vyvolal bolest hlavy. Žádný není jako náš vlastní.

Existují super kompaktní planetární systémy, ve kterých všechny planety obíhají blíže své mateřské hvězdě než Merkur, nejvnitřnější planeta sluneční soustavy, ke Slunci.

Existují planety o hmotnosti Jupitera, které musely migrovat dovnitř.

Existují planety ve vysoce eliptických drahách, podobné těm komet.

A existují planety, které obíhají kolem špatně obíhají kolem svých hvězd.

Vzhledem k tomu, že se věří, že planety tuhnou z plynu a prachu vířícího stejným směrem kolem nově zrozeného slunce, je tento druhý objev obzvlášť obtížně vysvětlitelný.

Zatím nikdo neví, zda má neobvyklost naší sluneční soustavy něco společného s tím, že si ji všimla lidská rasa.

Dne 14. září 2015 byly na Zemi poprvé detekovány gravitační vlny. Tyto vlnky v časoprostoru – předpovězené Einsteinem v roce 1916 – pocházely ze sloučení dvou černých děr ve vzdálené galaxii.

Stručně, odčerpaná energie byla 50krát větší než u všech hvězdy ve vesmíru dohromady. Ale to nebyl jediný aspekt události, který upustil čelist.

Každá z černých děr byla v rozsahu 30 hmotností Slunce. Jelikož černá díra je to, co zbylo poté, co většina hvězd vyletěla do vesmíru jako supernova, musely hvězdy předchůdce vážit nejméně 300 hmotností Slunce.

Takové hvězdy jsou dnes neuvěřitelně vzácné. Ale dvě černé díry mohly být pozůstatky úplně první generace hvězd – považované za obrovské – nebo dokonce prvotní černé díry, zrozené v pekle samotného Velkého třesku.

Ve vesmíru je přibližně 100 000 000 000 000 000 000 hvězd. A pravděpodobně více planet než hvězd. Přesto v celé této nesmírnosti existuje jediné místo, o kterém víme, kde existuje život: Země.

Navzdory hledání inteligentních signálů nebyly nalezeny žádné známky inteligentního mimozemského života. Ve skutečnosti existuje dobrý argument, že pokud takové formy života existují, nejenže bychom měli vidět jejich známky, ale měli by sem už přijít.

„Kde jsou?“ skvěle se zeptal fyzik Enrico Fermi. Někteří astronomové si myslí, že odpověď je, že jsme sami, že někdo musí být první.

Ale absence důkazů není důkazem absence. trvalo nám tři miliardy let, než jsme prošli od jednotlivých buněk ke složitému životu, což naznačuje, že tento krok je obtížný.

Technologické civilizace, jako je ta naše, mohou být vzácné a jejich životy krátké; možná jsme minuli další miliony nebo miliardy let. Druhou alternativou je, že nejbližší může být jednoduše příliš daleko na to, abychom ji zjistili.

Marcus Chown je vědecký spisovatel a autor. Tento článek se původně objevil v lednu 2018 v časopise BBC Sky at Night.