Wszechświat - skrót

To między innymi nasza Galaktyka, nasz układ Słoneczny a także my sami. Jego widzialna część to 1,6 kwadrylionów(to baaaardzo dużo) kilometrów i nie wiemy, co znajduje się dalej. Przez długi okres czasu ludzie nie byli pewni co do jego początków. Panowała teoria "Wszechświata stacjonarnego", która głosiła, że Wszechświat nie miał swego początku i nie będzie miał końca. Znalazło się jednak kilku takich, którzy teorię tą obalili. Dowodami na to, że Wszechświat nie jest statyczny są:



1. przesunięcie ku czerwieni linii widmowych odległych galaktyk spowodowane oddalaniem się od siebie obiektów w rozszerzającym się Wszechświecie;



2. odkrycie helu w starych obiektach w kosmosie to pozostałość z początków Wszechświata;



3. istnienie promieniowania tła - tzw. promieniowania reliktowego odpowiadającego promieniowaniu ciała o temperaturze 2,7K.







Wielki wybuch



Z obserwacji temperatury przestrzeni kosmicznej wywnioskowano, że wszystko zaczęło się od Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 15 miliardów lat temu. W pierwszych milisekundach po tej gigantycznej eksplozji Wszechświat istniał jako niewielka kula o gęstości rzędu 1094 g/cm3 (jedna łyżeczka takiej materii ważyłaby setki razy więcej niż cały układ Słoneczny) i temperaturze ok. 1032 C. W tym czasie powstały pierwsze cząstki elementarne tj. miony, neutrina, pozytony i elektrony. Materia zaczęła się oziębiać i rozgrzewać. Jej gęstość i temperatura zmalały wielokrotnie. W kilka sekund po wielkim wybuchu powstały neutrony i protony, a kilka minut później - pierwsze jądra atomów wodoru i helu. Na "pełne atomy" trzeba było jednak poczekać jeszcze przez wiele stuleci.

Dzięki ruchom turbulencyjnym materia, której gęstość nadal malała, została rozłożona nierównomiernie. Milion lat po Wielkim Wybuchu zaczęły powstawać pierwsze obiekty takie jak gwiazdy i galaktyki. Do dzisiaj Wszechświat oziębił się do temperatury 2,7 K (jest to ok. -270C). Astronomowie zaobserwowali tzw. promieniowanie tła, które odpowiada tej temperaturze.



Próżnia ???



Wszechświat nie składa się tylko z gwiazd i innych ciał niebieskich. Przestrzeń między nimi wypełnia tzw. ośrodek międzygwiazdowy, w którego skład wchodzi przede wszystkim wodór i hel. Cała ta materia ma znikomą gęstość. Obszary, w których gęstość wzrasta do 1000 razy nazywamy mgławicami. Jednakże ich gęstość jest nadal miliony razy mniejsza od gęstości ziemskiej atmosfery.



Ze względu na możliwości obserwacji wyróżniamy np. mgławice emisyjne i refleksyjne. Niektóre mgławice świecą ogrzewane przez pobliskie gwiazdy, inne zaś przesłaniają światło i widzimy je jako ciemne skupiska gazu.



Promieniowanie



Wszechświat wypełnia także promieniowanie kosmiczne tworzone przez cząstki wysokoenergetyczne. Powstaje ono w aktywnych galaktykach a także podczas świecenia gwiazd.



Kwazary



W najdalszych zakątkach widocznego Wszechświata zaobserwowano dziwne obiekty, które wysyłają ilość energii wielokrotnie większą od energii całej galaktyki. Jednakże są zbyt małe na galaktyki. Nazwano je więc obiektami gwiazdopodobnymi - kwazarami. Odkryto je jako punktowe źródła promieniowania radiowego. Najbliższe nam kwazary znajdują się w odległościach mierzonych w miliardach lat świetlnych. Ich widma zawierają szerokie linie emisyjne, których bardzo duże przesunięcia ku czerwieni świadczą o olbrzymiej prędkości źródła promieniowania. Najprawdopodobniej kwazary powstawały tylko w początkowych stadiach rozwoju Wszechświata i dlatego nie możemy obserwować ich w pobliżu galaktyk. Ich energia pochodzi zapewne z pochłaniania materii przez czarne dziury.



Nie jesteśmy w stanie określić na 100% (przynajmniej na razie) co stanie się z Wszechświatem. Jego koniec wydaje się być zależny od średniej gęstości materii.



Jeśli średnia gęstość Wszechświata jest większa od tzw. gęstości krytycznej to jego ekspansja w pewnym momencie zatrzyma się, po czym na skutek wzajemnego oddziaływania grawitacyjnego nastąpi zjawisko zwane "Wielkim krachem". Byłby to "Wszechświat zamknięty".



Średnia gęstość mniejsza od krytycznej daje Wszechświatowi możliwość nieskończonego rozrostu z niezerową prędkością. Jest to teoria "Wszechświata otwartego".



Wszechświat może rozwijać się z prędkością malejąca i dążącą do zera. Taki rozwój byłby możliwy tylko wtedy, gdy średnia gęstość byłaby równa gęstości krytycznej.



Ciemna Materia



Obserwacje świecącej materii potwierdzają pierwszy przypadek, co kieruje teorię końca Wszechświata na rozszerzanie do momentu, aż wszystkie gwiazdy zgasną a energia się rozproszy. Jednak galaktyki i ich gromady mają gęstość wiele razy większą od gęstości krytycznej, co potwierdza istnienie "ciemnej materii". Tak więc koniec Wszechświata zależny jest pośrednio od ilości ciemnej materii.



Sprawa nam bliska



Jeśli chodzi o nasz Układ Słoneczny i zapowiadane co chwile "końce Świata", to nie powinniśmy się o to na razie martwić, gdyż nasze Słońce świecić będzie jeszcze około 4,5 miliarda lat, a ewentualne zderzenia Ziemi z innymi ciałami niebieskimi można przewidzieć.