El universo no es estático. Así lo confirmaron los estudios del astrónomo Edwin Hubble allá por 1929, es decir, hace casi 90 años. Fue llevado a esta idea por las observaciones del movimiento de las galaxias. Otro descubrimiento de los astrofísicos a finales del siglo XX fue el cálculo de la expansión del Universo con aceleración.
¿Cuál es el nombre de la expansión del Universo?
Algunas personas se sorprenden al escuchar lo que los científicos llaman la expansión del universo. La mayor parte de este nombre está asociado con la economía y con expectativas negativas.
La inflación es el proceso de expansión del Universo inmediatamente después de su aparición, y con una fuerte aceleración. Traducido del inglés, "inflación" - "bombear", "inflar".
Los opositores a la teoría de la expansión utilizan nuevas dudas sobre la existencia de la energía oscura como un factor en la teoría de la inflación del Universo.
Entonces los científicos propusieron un mapa de agujeros negros. Los datos iniciales difieren de los obtenidos en una etapa posterior:
- Sesenta mil agujeros negros con la distancia entre los másmás de once millones de años luz de distancia: datos de hace cuatro años.
- Ciento ochenta mil galaxias de agujeros negros a trece millones de años luz de distancia. Datos obtenidos por científicos, incluidos físicos nucleares rusos, a principios de 2017.
Esta información, dicen los astrofísicos, no contradice el modelo clásico del Universo.
La tasa de expansión del Universo es un desafío para los cosmólogos
La tasa de expansión es de hecho un desafío para los cosmólogos y astrónomos. Es cierto que los cosmólogos ya no argumentan que la tasa de expansión del Universo no tiene un parámetro constante, las discrepancias se trasladaron a otro plano, cuando la expansión comenzó a acelerarse. Los datos de itinerancia de espectro de supernovas de tipo 1 muy distantes demuestran que la expansión no es un proceso de inicio repentino.
Los científicos creen que el universo se contrajo durante los primeros cinco mil millones de años.
Las primeras consecuencias del Big Bang provocaron primero una poderosa expansión, y luego comenzó una contracción. Pero la energía oscura aún influyó en el crecimiento del universo. Y con aceleración.
Los científicos estadounidenses han comenzado a crear un mapa del tamaño del universo para diferentes eras para averiguar cuándo comenzó la aceleración. Al observar las explosiones de supernova, así como la dirección de la concentración de materia oscura en las galaxias antiguas, los cosmólogos han notado características de aceleración.
Por qué el Universo se "acelera"
Inicialmente, se asumió que en el mapa compilado del tamaño del Universo, los valores de aceleración no eran lineales, sino que se convertían en una sinusoide. Se la llamó la "ola del universo".
La onda del Universo dice que la aceleración no fue a una velocidad constante: desaceleró, luego aceleró. Y varias veces. Los científicos creen que hubo siete procesos de este tipo en los 13.810 millones de años posteriores al Big Bang.
Sin embargo, los cosmólogos aún no pueden responder a la pregunta de qué determina la aceleración-desaceleración. Las suposiciones se reducen a la idea de que el campo de energía del que se origina la energía oscura está sujeto a la onda del Universo. Y, moviéndose de una posición a otra, el Universo expande su aceleración o la frena.
A pesar de la persuasión de los argumentos, siguen siendo una teoría. Los astrofísicos esperan que la información del telescopio orbital Planck confirme la existencia de una onda en el universo.
Cuando se encontró la energía oscura
Por primera vez se empezó a hablar de ello en los noventa debido a las explosiones de supernovas. La naturaleza de la energía oscura es desconocida. Aunque Albert Einstein destacó la constante cósmica en su teoría de la relatividad.
En 1916, hace cien años, el universo todavía se consideraba inmutable. Pero la gravedad intervino: las masas cósmicas chocarían invariablemente entre sí si el universo estuviera estacionario. Einstein declara que la gravedad se debe a la fuerza de repulsión cósmica.
Georges Lemaitre lo justificará a través de la física. El vacío contiene energía. Debido a su vacilación que conduce ala aparición de partículas y su posterior destrucción, la energía adquiere una fuerza repulsiva.
Cuando Hubble demostró la expansión del universo, Einstein calificó la constante cosmológica como una tontería.
Influencia de la energía oscura
El universo se está separando a una velocidad constante. En 1998, se presentaron al mundo datos de un análisis de explosiones de supernova tipo 1. Se ha demostrado que el universo está creciendo más rápido.
Esto sucede debido a una sustancia desconocida, fue apodada "energía oscura". Resulta que ocupa casi el 70% del espacio del Universo. La esencia, las propiedades y la naturaleza de la energía oscura no han sido estudiadas, pero sus científicos están tratando de averiguar si existió en otras galaxias.
En 2016, calcularon la tasa de expansión exacta para el futuro cercano, pero apareció una discrepancia: el Universo se está expandiendo a una tasa más rápida de lo que los astrofísicos habían supuesto anteriormente. Entre los científicos, surgieron disputas sobre la existencia de la energía oscura y su influencia en la tasa de expansión de los límites del universo.
La expansión del Universo ocurre sin energía oscura
La teoría de la independencia de la expansión del Universo de la energía oscura fue presentada por científicos a principios de 2017. Explican la expansión como un cambio en la estructura del Universo.
Científicos de las universidades de Budapest y Hawai llegaron a la conclusión de que la discrepancia entre los cálculos y la tasa de expansión real está asociada con un cambio en las propiedades del espacio. Nadie tuvo en cuenta lo que sucede con el modelo del Universo durante la expansión.
Dudando de la existencia de la energía oscura, los científicos explican: la másgrandes concentraciones de la materia del Universo afectan su expansión. En este caso, el resto del contenido se distribuye uniformemente. Sin embargo, el hecho permanece sin explicación.
Para demostrar la validez de sus suposiciones, los científicos propusieron un modelo de miniuniverso. Lo presentaron en forma de un conjunto de burbujas y comenzaron a calcular los parámetros de crecimiento de cada burbuja a su propio ritmo, dependiendo de su masa.
Esta simulación del universo ha demostrado a los científicos que puede cambiar sin tener en cuenta la energía. Y si "mezclas" energía oscura, entonces el modelo no cambiará, dicen los científicos.
En general, el debate continúa. Los partidarios de la energía oscura dicen que afecta la expansión de los límites del universo, los opositores se mantienen firmes, argumentando que la concentración de materia es importante.
La tasa de expansión del Universo ahora
Los científicos están convencidos de que el Universo comenzó a crecer después del Big Bang. Entonces, hace casi catorce mil millones de años, resultó que la tasa de expansión del Universo era mayor que la velocidad de la luz. Y sigue creciendo.
La historia más corta del tiempo de Stephen Hawking y Leonard Mlodinov señala que la tasa de expansión de los límites del universo no puede exceder el 10 % cada mil millones de años.
Para determinar la tasa de expansión del Universo, en el verano de 2016, el ganador del Premio Nobel Adam Riess calculó la distancia a las Cefeidas pulsantes en galaxias cercanas entre sí. Estos datos nos permitieron calcular la velocidad. Resultó que las galaxias a una distancia de al menos tres millones de años luz pueden alejarse a una velocidad de casi 73 km/s.
El resultado fue asombroso: los telescopios en órbita, el mismo Planck, hablaban de 69 km/s. Por qué se registró tal diferencia, los científicos no pueden responder: no saben nada sobre el origen de la materia oscura, en la que se basa la teoría de la expansión del Universo.
Radiación oscura
Otro factor en la "aceleración" del Universo fue descubierto por astrónomos con la ayuda del Hubble. Se cree que la radiación oscura apareció al principio de la formación del universo. Entonces había más energía en él, no materia.
La radiación oscura "ayudó" a la energía oscura a expandir los límites del universo. Las discrepancias en la determinación de la tasa de aceleración se debieron a la naturaleza desconocida de esta radiación, dicen los científicos.
El trabajo adicional del Hubble debería hacer que las observaciones sean más precisas.
Una energía misteriosa podría destruir el universo
Los científicos han estado considerando tal escenario durante varias décadas, los datos del observatorio espacial Planck dicen que esto está lejos de ser solo una especulación. Fueron publicados en 2013.
"Planck" midió el "eco" del Big Bang, que apareció a la edad del Universo hace unos 380 mil años, la temperatura era de 2700 grados. Y la temperatura cambió. "Planck" también determinó la "composición" del Universo:
- casi 5% - estrellas, polvo cósmico, gas cósmico, galaxias;
- casi el 27% es la masa de materia oscura;
- alrededor del 70% es energía oscura.
El físico Robert Caldwell sugirió que la energía oscura tiene un poder que puede crecer. Y esta energía separará el espacio-tiempo. La galaxia se alejará en los próximos veinte a cincuenta mil millones de años, cree el científico. Este proceso ocurrirá con la creciente expansión de los límites del universo. Esto arrancará la Vía Láctea de la estrella y también se desintegrará.
El espacio medía unos sesenta millones de años. El sol se convertirá en una estrella enana que se desvanecerá y los planetas se separarán de él. Entonces la tierra explotará. En los próximos treinta minutos, el espacio desgarrará los átomos. El final será la destrucción de la estructura del espacio-tiempo.
Donde la Vía Láctea "vuela"
Los astrónomos de
Jerusalén están convencidos de que la Vía Láctea ha alcanzado su velocidad máxima, superior a la tasa de expansión del Universo. Los científicos explican esto por el deseo de la Vía Láctea del "Gran Atractor", que se considera el cúmulo más grande de galaxias. Entonces la Vía Láctea abandona el desierto espacial.
Los científicos utilizan diferentes métodos para medir la tasa de expansión del Universo, por lo que no existe un único resultado para este parámetro.
