Κάθε μαθητής γνωρίζει ότι υπάρχουν πλανήτες, αστέρια, γαλαξίες, που μαζί με φυσικούς νόμους και σταθερές σχηματίζουν το Σύμπαν. Ένα από τα ενδιαφέροντα ερωτήματα είναι τι είναι ο διαγαλαξιακός χώρος, τι αντιπροσωπεύει. Προτείνεται να το εξετάσουμε λεπτομερέστερα.
Γενικές ιδέες για το παρατηρήσιμο Σύμπαν
Πριν προχωρήσετε στην εξέταση του θέματος του διαγαλαξιακού χώρου, είναι απαραίτητο να εξοικειωθείτε με το Σύμπαν μας.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το Σύμπαν είναι μια συλλογή από φυσικούς νόμους, χωροχρονικές συντεταγμένες, διάφορες φυσικές σταθερές και ύλη.
Έχει πλέον αποδειχθεί ότι οι φυσικοί νόμοι που είναι γνωστοί στην ανθρωπότητα ισχύουν σε όλες τις γωνιές του παρατηρήσιμου σύμπαντος και δεν έχει βρεθεί ακόμη μέρος στο διάστημα όπου αυτοί οι νόμοι θα παραβιάζονταν.
Όσον αφορά την ύλη, είναι οργανωμένη με έναν ιδιαίτερο τρόπο στο Σύμπαν: οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω απότα αστέρια τους, τα αστέρια συνδυάζονται σε σμήνη που ονομάζονται από τους γαλαξίες. Με τη σειρά τους, οι γαλαξίες ενώνονται σε τοπικά σμήνη γαλαξιών και σε υπερσμήνη, και ήδη τα υπερσμήνη είναι διασκορπισμένα σε όλο το Σύμπαν, είναι πρακτικά ανεξάρτητα.
Είναι επίσης σημαντικό να γνωρίζουμε ότι οι κύριες δυνάμεις που δρουν σε κοσμική κλίμακα είναι οι δυνάμεις της βαρύτητας. Χάρη σε αυτές τις δυνάμεις, η Γη μας περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, ο οποίος, με τη σειρά του, περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του σπειροειδούς γαλαξία μας, τον Γαλαξία.
Γαλαξίες στο Σύμπαν
Όπως έχει ήδη σημειωθεί, όλη η παρατηρήσιμη ύλη στο Σύμπαν είναι συγκεντρωμένη στους γαλαξίες. Αυτή η λέξη νοείται ως γιγάντια αστρικά σμήνη που συνδέονται με βαρυτικές δυνάμεις και που έχουν ένα συγκεκριμένο χωρικό σχήμα. Για παράδειγμα, υπάρχουν ελλειπτικοί, σπειροειδείς, φακοειδείς γαλαξίες, καθώς και ακανόνιστα σχήματα. Οι γαλαξίες μπορεί να είναι μικροί (107 αστέρια) και μεγάλοι (1014 αστέρια). Για παράδειγμα, μπορεί να σημειωθεί ότι ο γαλαξίας μας περιέχει περίπου 1011 αστέρια.
Οι γαλαξίες ενώνονται σε σμήνη στα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους χάρη στις ίδιες βαρυτικές δυνάμεις. Τα διάφορα υπερσμήνη τους απομακρύνονται το ένα από το άλλο, αλλά μέσα στα σμήνη μπορούν να κινηθούν το ένα προς το άλλο. Έτσι, ο γαλαξίας του νεφελώματος της Ανδρομέδας κινείται προς τον δικό μας με ταχύτητα 300 km / s, έτσι στο μέλλον και οι δύο θα συγχωνευθούν σε ένα μεγάλο σμήνος.
Διαγαλαξιακό διάστημα
Κάτω από αυτές τις λέξειςαναφέρεται στους γαλαξίες που χωρίζουν το διάστημα. Ταυτόχρονα, οι ίδιοι οι γαλαξίες μπορεί να είναι γειτονικοί, όπως ο Γαλαξίας μας και το Νεφέλωμα της Ανδρομέδας, ή να είναι μακρινοί κατά εκατομμύρια και εκατοντάδες εκατομμύρια παρσέκες.
Σύμφωνα με τον ορισμό που λήφθηκε, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι ο χώρος μεταξύ των γαλαξιών είναι το πιο κενό μέρος του Σύμπαντος, το οποίο καταλαμβάνει τον μεγαλύτερο όγκο του, αφού το μέγεθός τους υπολογίζεται σε εκατοντάδες και εκατοντάδες χιλιάδες parsec, και το Οι αποστάσεις μεταξύ τους μετρώνται σε εκατομμύρια και δισεκατομμύρια parsec. Θυμηθείτε ότι το parsec είναι μια μονάδα μέτρησης των αποστάσεων στο διάστημα, η οποία είναι περίπου ίση με την απόσταση που έχει διανύσει το φως στο κενό διάστημα σε 3,2 γήινα χρόνια.
Τι υπάρχει στο διάστημα μεταξύ των γαλαξιών;
Αν απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση ότι δεν υπάρχει τίποτα μεταξύ γαλαξιών, τότε μια τέτοια απάντηση θα είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην αλήθεια. Σύμφωνα με σύγχρονες εκτιμήσεις, η μέση πυκνότητα της ύλης στο Σύμπαν είναι ένα άτομο υδρογόνου ανά 1 m3 του διαστήματος. Ωστόσο, αυτός ο αριθμός δεν σημαίνει τίποτα αν λάβουμε υπόψη την ανομοιόμορφη κατανομή της ύλης στο Σύμπαν.
Αυστηρά μιλώντας, ο διαγαλαξιακός χώρος δεν είναι εντελώς κενός. Περιέχει φορτισμένα στοιχειώδη σωματίδια (πρωτόνια, ηλεκτρόνια). Επιπλέον, ο χώρος μεταξύ των γαλαξιών διαποτίζεται από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προέρχεται από αστέρια. Χάρη σε αυτό το γεγονός, μπορούμε να δούμε τους γαλαξίες που βρίσκονται πιο μακριά από εμάς. Η θερμοκρασία του εν λόγω χώρου υπολογίζεται στους 2,73 Κ.
Με βάσηστις παραπάνω πληροφορίες, ο καθένας μπορεί να απαντήσει στο ερώτημα εάν υπάρχουν αστέρια στον διαγαλαξιακό χώρο. Φυσικά, δεν υπάρχουν.
Το διάστημα στο Σύμπαν επεκτείνεται
Όπως αναφέρθηκε ήδη παραπάνω, οι γαλαξίες που βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις ο ένας από τον άλλο απομακρύνονται. Ο ρυθμός αυτής της διαδικασίας μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον λεγόμενο νόμο Hubble. Η πειραματική επιβεβαίωση της διαστολής του Σύμπαντος ανακαλύφθηκε στα τέλη του 20ου αιώνα, χάρη στη μελέτη της ερυθρής μετατόπισης του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος των μακρινών γαλαξιών.
Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι σύμφωνα με το νόμο του Hubble, όσο πιο μακριά είναι οι γαλαξίες ο ένας από τον άλλο, τόσο πιο γρήγορα απομακρύνονται. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν μερικά που απομακρύνονται το ένα από το άλλο πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός! Δεν υπάρχει παραβίαση της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν σε αυτό το γεγονός, καθώς δεν είναι οι ίδιοι οι γαλαξίες που κινούνται ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός, αλλά το ίδιο το διάστημα διαστέλλεται με τεράστιες ταχύτητες.
Το μέλλον του Σύμπαντος
Καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται και ο διαγαλαξιακός χώρος αυξάνεται συνεχώς, τότε, σύμφωνα με την πιο δημοφιλή υπόθεση μέχρι σήμερα, το Σύμπαν μας τελικά θα παγώσει και θα βυθιστεί στο αιώνιο σκοτάδι, αφού όλη η ύλη σε αυτό θα διασκορπιστεί πλήρως, θα αναπαρασταθεί με τη μορφή ατόμων και υποατομικών σωματιδίων.
