Аалам статикалык эмес. Бул 1929-жылы, башкача айтканда, дээрлик 90 жыл мурун астроном Эдвин Хабблдын изилдөөлөрү менен тастыкталган. Бул идеяга аны галактикалардын кыймылына байкоолор алып келген. 20-кылымдын аягында астрофизиктердин дагы бир ачылышы Ааламдын ылдамдануу менен кеңейүүсүн эсептөө болгон.
Ааламдын кеңейүүсү эмне деп аталат
Айрым адамдар ааламдын кеңейүүсүн окумуштуулар эмне деп атаганын угуп таң калышат. Бул аталыштын көбү экономикага жана терс күтүүлөргө байланыштуу.
Инфляция – Аалам пайда болгондон кийин дароо жана кескин ылдамдатуу менен кеңейүү процесси. Англис тилинен которгондо "inflation" - "pump up", "inflate".
Ааламдын инфляция теориясынын фактору катары кара энергиянын бар экендигине байланыштуу жаңы шектенүүлөрдү экспансия теориясынын каршылаштары колдонушат.
Андан кийин окумуштуулар кара тешиктердин картасын сунушташкан. Баштапкы маалыматтар кийинки этапта алынгандан айырмаланат:
- Арасы эң көп болгон алтымыш миң кара тешикон бир миллион жарык жылынан ашык аралыкта - төрт жыл мурунку маалыматтар.
- Он үч миллион жарык жылы алыстыкта бир жүз сексен миң кара тешик галактикасы. Окумуштуулар, анын ичинде орусиялык ядролук физиктер 2017-жылдын башында алынган маалыматтар.
Бул маалымат, астрофизиктердин айтымында, Ааламдын классикалык моделине карама-каршы келбейт.
Ааламдын кеңейүү ылдамдыгы космологдор үчүн кыйынчылык
Кеңейүү ылдамдыгы чынында эле космологдор менен астрономдор үчүн кыйынчылык жаратат. Ырас, космологдор мындан ары Ааламдын кеңейүү ылдамдыгы туруктуу параметрге ээ эмес деп талашпайт, карама-каршылыктар башка тегиздикке өткөн - кеңейүү тездей баштаганда. Өтө алыскы 1-типтеги суперновалардан алынган спектрдин роуминг маалыматтары кеңейүү капысынан башталган процесс эмес экенин далилдейт.
Окумуштуулар аалам алгачкы беш миллиард жылда кысылган деп эсептешет.
Биг Бенгдин алгачкы кесепеттери алгач күчтүү экспансияны жаратып, андан кийин кыскаруу башталды. Бирок кара энергия дагы эле ааламдын өсүшүнө таасир эткен. Жана ылдамдатуу менен.
Америкалык илимпоздор ылдамдануу качан башталганын билүү үчүн ар кандай доорлор үчүн ааламдын өлчөмүнүн картасын түзө башташты. Супернова жарылууларын, ошондой эле байыркы галактикалардагы караңгы заттын концентрациясынын багытын байкоо менен космологдор ылдамдануу өзгөчөлүктөрүн байкашкан.
Аалам эмне үчүн "тездеп жатат"
Башында, Ааламдын өлчөмүнүн түзүлгөн картасында ылдамдануу маанилери сызыктуу эмес, синусоидге айланган деп болжолдонгон. Ал "аалам толкуну" деп аталды.
Ааламдын толкуну ылдамдануу туруктуу ылдамдыкта жүрбөгөнүн айтат: ал жайлады, анан ылдамдады. Жана бир нече жолу. Окумуштуулар Чоң жарылуудан кийинки 13,81 миллиард жыл ичинде мындай жети процесс болгон деп эсептешет.
Бирок, космологдор ылдамдануу-басаңдоону эмне аныктайт деген суроого азырынча жооп бере алышпайт. Божомолдор кара энергия келип чыккан энергетикалык талаа Ааламдын толкунуна баш ийет деген ойго чейин кайнайт. Жана, бир абалдан экинчи позицияга өткөндө, Аалам өзүнүн ылдамдыгын кеңейтет же жайлатат.
Аргументтердин ынанымдуулугуна карабастан, алар дагы эле теория бойдон калууда. Астрофизиктер Планк орбиталык телескобунан алынган маалымат ааламда толкундун бар экенин тастыктайт деп үмүттөнүшөт.
Кара энергия табылганда
Биринчи жолу алар бул тууралуу токсонунчу жылдары супернова жарылуусунан улам айта башташкан. Кара энергиянын табияты белгисиз. Альберт Эйнштейн өзүнүн салыштырмалуулук теориясында космостук туруктуулукту бөлүп көрсө да.
1916-жылы, жүз жыл мурун, аалам өзгөрүлбөйт деп эсептелген. Бирок тартылуу күчү кийлигишкен: эгер аалам токтоп турган болсо, космостук массалар дайыма бири-бирине кагылышат. Эйнштейн космостук түртүү күчүнөн улам тартылуу күчүн жарыялайт.
Джордж Леметр муну физика аркылуу актайт. Вакуумда энергия бар. Себеби, анын тартынуусу алып келдибөлүкчөлөрдүн пайда болушу жана аларды андан ары жок кылуу, энергия түртүүчү күчкө ээ болот.
Хаббл ааламдын кеңейүүсүн далилдегенде, Эйнштейн космологиялык туруктуу болбогон нерсе деп атаган.
Кара энергиянын таасири
Аалам туруктуу ылдамдыкта алыстап баратат. 1998-жылы дүйнөгө биринчи типтеги супернова жарылууларынын анализинин маалыматтары берилген. Аалам тезирээк өсүп жатканы далилденди.
Бул белгисиз заттын айынан болот, ал "кара энергия" деп аталып калган. Ал ааламдын мейкиндигинин дээрлик 70% ээлейт экен. Кара энергиянын маңызы, касиеттери жана табияты изилдене элек, бирок анын окумуштуулары анын башка галактикаларда болгон-болбогонун аныктоого аракет кылышууда.
2016-жылы алар жакынкы келечектеги кеңейүү ылдамдыгын так эсептеп чыгышкан, бирок дал келбестик пайда болду: Аалам астрофизиктер мурда болжолдонгон ылдамдыкта кеңейүүдө. Окумуштуулардын арасында кара энергиянын бар экендиги жана анын ааламдын чектеринин кеңейүү ылдамдыгына таасири тууралуу талаш-тартыштар чыккан.
Ааламдын кеңейиши кара энергиясыз ишке ашат
Ааламдын кара энергиядан кеңейүү теориясын 2017-жылдын башында илимпоздор көтөрүшкөн. Алар кеңейүүнү Ааламдын түзүлүшүндөгү өзгөрүү деп түшүндүрүшөт.
Будапешттин жана Гавайинин университеттеринин окумуштуулары эсептөөлөр менен реалдуу кеңейүү темпинин ортосундагы дал келбестик мейкиндиктин касиеттеринин өзгөрүшү менен байланыштуу деген тыянакка келишти. Кеңейүү учурунда Аалам модели эмне болорун эч ким эске алган жок.
Кара энергиянын бар экенине шектенүү менен окумуштуулар түшүндүрүшөт: эң көпАаламдын материясынын чоң концентрациясы анын кеңейүүсүнө таасирин тийгизет. Бул учурда, калган мазмуну бир калыпта бөлүштүрүлөт. Бирок, факты белгисиз бойдон калууда.
Божомолдорунун негиздүүлүгүн көрсөтүү үчүн окумуштуулар мини ааламдын моделин сунушташкан. Алар аны көбүкчөлөрдүн жыйындысы түрүндө көрсөтүштү жана ар бир көбүктүн өсүү параметрлерин анын массасына жараша өз ылдамдыгы менен эсептей башташты.
Ааламдын бул симуляциясы илимпоздорго анын энергияга карабай өзгөрө аларын көрсөттү. Ал эми кара энергияны "аралаштырып" алсаңыз, анда модель өзгөрбөйт, дешет окумуштуулар.
Жалпысынан талаш-тартыш уланууда. Кара энергиянын жактоочулары ал ааламдын чек араларынын кеңейүүсүнө таасирин тийгизет дешет, каршылаштары материянын концентрациясы маанилүү экенин талашып, өз позициясын карманышат.
Азыр ааламдын кеңейүү ылдамдыгы
Окумуштуулар аалам Чоң жарылуудан кийин өсө баштаганына ишенишет. Андан кийин, дээрлик он төрт миллиард жыл мурун, Ааламдын кеңейүү ылдамдыгы жарыктын ылдамдыгынан жогору экени белгилүү болду. Жана ал өсүүнү улантууда.
Эң кыска убакыт тарыхы Стивен Хокинг менен Леонард Млодинов белгилегендей, ааламдын чек араларынын кеңейүү ылдамдыгы миллиард жылда 10% ашпашы керек.
Ааламдын кеңейүү ылдамдыгын аныктоо үчүн 2016-жылдын жайында Нобель сыйлыгынын лауреаты Адам Рисс бири-бирине жакын галактикалардагы пульсирлөөчү Цефеиддерге чейинки аралыкты эсептеп чыккан. Бул маалыматтар ылдамдыкты эсептөөгө мүмкүндүк берди. Кеминде үч миллион жарык жылы аралыкта жайгашкан галактикалар дээрлик 73 км/сек ылдамдыкта жылып кете алары белгилүү болду.
Натыйжа укмуштуудай болду: орбиталык телескоптор, ошол эле Планк, 69 км/сек ылдамдыкта сүйлөдү. Эмне үчүн мындай айырмачылык катталган, окумуштуулар жооп бере алышпайт: алар ааламдын кеңейүү теориясы негизделген караңгы заттын келип чыгышы жөнүндө эч нерсе билишпейт.
Кара нурлануу
Ааламдын «тездешинин» дагы бир фактору Хабблдын жардамы менен астрономдор тарабынан ачылган. Караңгы радиация ааламдын пайда болушунун эң башында пайда болгон деп эсептелет. Анда маанилүү эмес, көбүрөөк энергия бар болчу.
Кара радиация кара энергияга ааламдын чектерин кеңейтүүгө "жардам берген". Окумуштуулардын айтымында, ылдамдануу ылдамдыгын аныктоодогу дал келбестиктер бул нурлануунун белгисиз мүнөзүнөн улам болгон.
Хабблдын мындан аркы иштери байкоолорду такыраак кылышы керек.
Сырдуу энергия ааламды жок кылышы мүмкүн
Окумуштуулар мындай сценарийди бир нече ондогон жылдар бою карап келишкен, Планк космос обсерваториясынын маалыматтары бул жөн гана божомолдон алыс экенин айтышат. Алар 2013-жылы басылып чыккан.
«Планк» Ааламдын 380 миң жылдай жашында пайда болгон Биг Бенгдин «жаңырыгын» өлчөп, температурасы 2700 градус болгон. Жана температура өзгөрдү. "Планк" Ааламдын "курамын" да аныктаган:
- дээрлик 5% - жылдыздар, космостук чаң, космостук газ, галактикалар;
- дээрлик 27% караңгы заттын массасы;
- 70%га жакыны кара энергия.
Физик Роберт Колдуэлл караңгы энергиянын өсө ала турган күчү бар экенин айткан. Жана бул энергия мейкиндик-убакытты бөлүп турат. Галактика жакынкы жыйырма-элүү миллиард жылда алыстап кетет, деп эсептейт окумуштуу. Бул процесс ааламдын чек араларынын кеңейиши менен болот. Бул Саманчынын жолун жылдыздан ажыратат жана ал да ыдырайт.
Космос болжол менен алтымыш миллион жылды түзгөн. Күн эргежээл жылдызга айланат, андан планеталар бөлүнөт. Ошондо жер жарылып кетет. Кийинки отуз мүнөттө космос атомдорду ыдыратат. Финал мейкиндик-убакыт түзүмүн жок кылуу болот.
Саманчынын жолу кайда "учат"
Иерусалим астрономдору Саманчынын жолу ааламдын кеңейүү ылдамдыгынан жогору болгон максималдуу ылдамдыгына жеткенине ишенишет. Окумуштуулар муну Саманчынын жолунун галактикалардын эң чоң кластери деп эсептелген "Улуу тартуучуга" каалоосу менен түшүндүрүшөт. Ошентип Саманчынын жолу космостук чөлдөн чыгып кетет.
Окумуштуулар Ааламдын кеңейүү ылдамдыгын өлчөө үчүн ар кандай ыкмаларды колдонушат, андыктан бул параметр үчүн бирдиктүү жыйынтык жок.
