Visata alsuoja milijardais galaktikų ir trilijonų žvaigždžių kartu su beveik nesuskaičiuojamu skaičiumi planetų, mėnulių, asteroidų, kometų ir dulkių bei dujų debesų - visa tai sukasi erdvės platybėse.
Bet jei priartintume, kokie yra šių dangaus kūnų statybiniai blokai ir iš kur jie atsirado?
Vandenilis yra labiausiai paplitęs elementas, randamas visatoje, po kurio eina helis; kartu jie sudaro beveik visus įprastus dalykus. Bet tai sudaro tik mažą gabaliuką visatos - apie 5 proc. Visa kita yra pagaminta iš dalykų, kurių nematyti ir kuriuos galima aptikti tik netiesiogiai.
Dažniausiai vandenilis
Viskas prasidėjo nuo didžiojo sprogimo, maždaug prieš 13,8 milijardo metų, kai ypač karšta ir tankiai supakuota medžiaga staiga ir greitai išsiplėtė į visas puses iškart. Milisekundėmis vėliau, naujagimio visata buvo didėjanti neutronų, protonų, elektronų, fotonų ir kitų subatominių dalelių masė, besisukanti maždaug 100 milijardų laipsnių Kelvino laipsnio, teigia NASA.
Kiekvienas materijos elementas, iš kurio sudaryti visi žinomi periodinės lentelės elementai, ir visi objektai Visatoje, nuo juodųjų skylių iki masyvių žvaigždžių iki kosminių dulkių dėmių, buvo sukurti Didžiojo sprogimo metu, sakė astronomijos profesorius Neta Bahcall. Naujojo Džersio Prinstono universiteto astrofizikos mokslų skyriuje.
„Mes net nežinome fizikos dėsnių, kurie būtų buvę tokioje karštoje, tankioje aplinkoje“, - „Live Science“ pasakojo Bahcall.
Maždaug 100 sekundžių po Didžiojo sprogimo temperatūra nukrito iki vis dar smunkančio 1 milijardo laipsnių Kelvino laipsnio. Maždaug po 380 000 metų Visata buvo pakankamai atvėsusi, kad protonai ir neutronai galėtų susilieti ir sudaryti ličio, helio ir vandenilio izotopo deuterį, o laisvieji elektronai būtų įstrigę, kad sudarytų neutralius atomus.
Kadangi ankstyvojoje visatoje buvo tiek daug protonų, kurie užtraukdavo, vandenilis - lengviausias elementas, turintis tik vieną protoną ir vieną neutroną - tapo gausiausiu elementu, sudarančiu beveik 95 proc. Visatos atomų. Pasak NASA, beveik 5% Visatos atomų yra helio. Tada, praėjus maždaug 200 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, pirmosios žvaigždės suformavo ir pagamino likusius elementus, kurie sudaro dalį likusių 1% visos paprastosios materijos visatoje.
Nematomos dalelės
Didžiojo sprogimo metu buvo sukurta kažkas kita: tamsiosios materijos. „Bet mes negalime pasakyti, kokia forma ji buvo, nes mes nematėme tų dalelių“, - „Bahcall“ pasakojo „Live Science“.
Tamsiosios materijos dar negalima tiesiogiai pastebėti, tačiau jos pirštų atspaudai yra išsaugomi pirmoje Visatos šviesoje arba kosminės mikrobangos fono spinduliuotėje (CMB) kaip nedideli radiacijos svyravimai, sakė Bahcall. Mokslininkai pirmą kartą pasiūlė tamsiosios materijos egzistavimą šeštajame dešimtmetyje, teorijoje teigdami, kad tamsiosios materijos nematytas traukimas turi būti tas, kas palaiko greitai judančias galaktikų grupes. Dešimtmečiais vėliau, aštuntajame dešimtmetyje, amerikiečių astronomas Vera Rubinas aptiko daugiau netiesioginių tamsiųjų medžiagų įrodymų greičiau nei tikėtasi žvaigždžių sukimosi greičiu.
Remdamiesi Rubino išvadomis, astrofizikai apskaičiavo, kad tamsiąją medžiagą, nors jos ir nebuvo galima pamatyti ar išmatuoti, turi sudaryti nemaža dalis visatos. Tačiau maždaug prieš 20 metų mokslininkai atrado, kad visatoje yra kažkas net keistesnio už tamsiąją medžiagą; tamsiosios energijos, kuri, kaip manoma, yra žymiai gausesnė nei materija, nei tamsiosios medžiagos.
Nenugalima jėga
Tamsiosios energijos atradimas įvyko todėl, kad mokslininkai pasidomėjo, ar visatoje yra pakankamai tamsiosios medžiagos, kad išsiplėtimas galėtų išsiveržti į išorę arba atvirkščiai, todėl Visata žlugtų savyje.
Štai štai praėjusio amžiaus dešimtojo dešimtmečio pabaigoje tyrinėtojų komanda išsiaiškino, kad ne tik visata nesugriuvo, bet ir plėtėsi į išorę vis spartesne linkme. Grupė nustatė, kad nežinoma jėga, pasivadinusi tamsiąja energija, stumia prieš Visatą tariamoje kosmoso tuštumoje ir pagreitina jos impulsą; mokslininkų išvadomis fizikai Adomas Riesas, Brianas Schmidtas ir Saulius Perlmutteris gavo Nobelio fizikos premiją 2011 m.
Jėgos, reikalingos paaiškinti Visatos spartėjančios plėtimosi greitį, modeliai rodo, kad tamsi energija turi sudaryti nuo 70% iki 75% Visatos. Tuo tarpu tamsiosios materijos dalis sudaro nuo 20% iki 25%, o vadinamosios paprastosios materijos - daiktai, kuriuos galime iš tikrųjų pamatyti - sudaro mažiau nei 5% visatos, teigė Bahcall.
Atsižvelgiant į tai, kad tamsioji energija sudaro maždaug tris ketvirtadalius Visatos, suprantant, kad tai, be abejo, yra didžiausias iššūkis, su kuriuo šiandien susiduria mokslininkai, astrofizikas Mario Livio, tada kartu su kosminio teleskopo mokslo institutu Johns Johns Hopkins universitete Baltimorėje, Merilandas, pasakojo „Live Science“ sesers svetainėje. „Space.com“ 2018 m.
„Nors tamsi energija praeityje nevaidino didžiulio vaidmens visatos evoliucijoje, ateityje ji vaidins dominuojantį vaidmenį“, - teigė Livio. "Visatos likimas priklauso nuo tamsiosios energijos pobūdžio".
