gov-civil-vilareal.ptKas notiek ar Visumu? Apmēram 31%.
>Ja jūs vēlaties saprast Visumu - un mēs to saprotam -, jums ir jāsaprot, kas tajā ir. Es nedomāju zvaigznes un planētas un melnos caurumus un tamlīdzīgi. Mums jābūt vēl plašākiem.
Cik daudz enerģijas ir Visumā? Cik liela nozīme? Un, lai būtu konkrētāk, kāda veida enerģija un matērija?
Mēs to saucam Visuma masas/enerģijas budžets . Tāpat kā mājsaimniecības budžets, tas (cerams) atspoguļo visu tajā esošo, sadalot pēc veida. Visuma gadījumā mēs zinām, ka to veido - dilstošā secībā - tumšā enerģija , tumšā matērija , un normāla lieta. Bet cik no katra?
Jauns pētījums aplūkoja tikai lietu , un nāca klajā ar diezgan šauru skaitli: 31,5 ± 1,3% Visuma veido matērija (kas savukārt nozīmē, ka 68,5% ir tumšā enerģija).
Šie skaitļi ir diezgan svarīgi. Ja Visumam būtu mazāk matērijas, tas paplašinātos straujāk - savā ziņā šīs vielas smagums palēnina izplešanos.
Visuma masas/enerģijas budžets mums parāda, ka lielākā daļa kosmosā esošo lietu ir tumšā enerģija, tad nākamā ir tumšā matērija, tad beidzot normālā matērija, kas veido gāzi, putekļus un zvaigznes. Kredīts: UCR/Mohamed Abdullah
Tas ietekmē arī lietas iekšā Visumu, un ne tikai pašu Visumu. Piemēram, Visuma sākumā gravitācija palīdzēja salikt matēriju, jo tā piesaistīja sevi. Tas kondensējās no karstās zupas, veidojot galaktikas un galaktiku kopas . Ja materiālais budžets būtu bijis atšķirīgs, galaktikas un kopas izskatītos savādāk vai varētu nebūt izveidojušās.
Mēs esam parādā savu esamību šiem skaitļiem.
Patiesībā jaunais darbs koncentrējās uz galaktiku kopām. Tās ir milzīgas veselu galaktiku kolekcijas, simtiem vai tūkstošiem no tām, kuras visas satur kopā to savstarpējais smagums. To struktūra ir atkarīga no matērijas blīvuma Visumā, tāpēc, pārbaudot tos, zinātnieki varētu noskaidrot šo blīvumu.
Kopu skaits noteiktā Visuma tilpumā ir atkarīgs no masas blīvuma (apzīmēts ar Ωm), tāpēc kopu masu mērīšana norāda uz Visuma masas blīvumu. Kredīts: UCR/Mohamed Abdullah
Viņi izstrādāja metodi, lai pēc iespējas objektīvi atrastu kopas le. Viņi aplūkoja satriecošās 700 000 galaktikas, pēc tam pārbaudīja to atrašanās vietas un kustības kosmosā, lai noskaidrotu, vai tās pieder kopām. No šī parauga viņi izvēlējās 756 tuvumā esošas galaktiku kopas (līdz aptuveni 1, 6 miljardiem gaismas gadu attālumā, tātad “tuvumā” ir relatīvs), ko izmantot analīzē.
Tad viņi atrada tā saukto kopu masas funkciju, kas ir kopu skaits Visumā noteiktā telpas tilpumā noteiktai kopas masai. Tātad kādā Visuma daļā jūs varētu redzēt daudz mazu masu kopu, mazāk vidēja svara un, piemēram, mazāku skaitu patiesi dīvainu. Šis sadalījums ir jutīgs pret matērijas blīvumu Visumā, un to sarežģī tādas lietas kā fakts, ka blīvums laika gaitā mainās, Visumam paplašinoties, kā arī grūtības noteikt kopas masu.
Šis pēdējais ir sīksts. Ir daudz veidu, kā novērtēt kopas masu, un daudzi no tiem ir statistiski (aplūkojot daudz kopu, lai aprēķinātu trokšņaino statistiku). Tomēr tie rada citus jautājumus, kas to apgrūtina. Šajā gadījumā zinātnieki izvēlējās masas iegūšanai izmantot to, ko sauc par viriālo metodi - kad galaktikas pārvietojas kopā, tās mijiedarbojas un apmainās ar enerģiju (ātrākas velk uz lēnākām, piemēram, paātrinot tās). Tas ir atkarīgs no kopas kopējās masas un nodrošina diezgan labu veidu, kā iegūt šo skaitli.
Pēc tam viņi izmantoja skaitļus, lai noskaidrotu, kāds kosmiskais masas blīvums viņiem vajadzīgs, lai izskaidrotu kopu masas sadalījumu, un ieguva 31,5% (izmantojot tikai savus datus viņi ieguva 31% ar aptuveni 2,3% nenoteiktību, bet, apvienojot savus rezultātus ar citiem pētījumiem, tika iegūts nedaudz precīzāks skaitlis).
Kopumā šis skaitlis ir a maz mazliet augstāks nekā vairums citu metožu (tas svārstās no 25 līdz 35% atkarībā no tā, kā jūs to mērāt), bet ne satraucoši. Viņi apgalvo, ka savējais ir visprecīzākais šī skaitļa mērījums, kāds jebkad veikts, bet es ļaušu citiem ekspertiem sajaukt šo apgalvojumu.
50 pirmie randiņi veselā saprāta mediji
Tas arī ļauj aprēķināt vidējo matērijas blīvumu Visumā, un tas ir aptuveni 10-2. 3grami uz kubikmetru. Tas ir maziņš. Tas ir aptuveni 6 ūdeņraža atomi uz kubikmetru. Salīdzinājumam - jūras līmenī gaisā ir aptuveni 1200 grami uz kubikmetru jeb aptuveni 1025atomi uz kubikmetru - koeficients par aptuveni septiņiem miljoniem (vai miljonu miljonu miljonu miljonu) vairāk. Vieta tiešām ir tukša.
Es arī atzīmēšu, ka tas ir Kopā matērija, ieskaitot tumšo un “normālo” matēriju. Matērijas budžets pati Visumā ir aptuveni 5 pret 1 no tumšas līdz normālai matērijai, tāpēc aptuveni 84/16 sadalījums. Tomēr šī attiecība nav ļoti labi zināma. Viena ideja, starp citu, ir tas, ka tumšā matērija sastāv no aksioniem , kas ir teorētiska daļiņa ar ļoti mazu masu. Ja tas tā ir, tad šajā kubikmetrā telpas būtu vairāk kā 1 ūdeņraža atoms un daudzi daudzi miljardi asiju.
Tātad, jūs ejat. Šis jaunais pētījums, ja tas iznāks, ir vēl viens solis, lai to visu izlabotu. Katru dienu mēs tuvojamies tam, lai noskaidrotu, labi, Visums un kāpēc mēs vispār esam šeit. Tas var šķist nedaudz ezotēriski, bet paskatieties sev apkārt. Viss, ko redzat, eksistē , un tas tiek darīts Visuma darbības dēļ. Skatīties zem tā pārsega ir viena no stilīgākajām lietām, ko cilvēki dara.
