gov-civil-vilareal.ptČo je to s vesmírom? Asi 31%.
>Ak chcete porozumieť vesmíru - a my to chápeme - musíte pochopiť, čo v ňom je. Nemyslím hviezdy a planéty a čierne diery a podobne. Musíme byť ešte širší.
Koľko energie je vo vesmíre? Koľko záleží? A aby sme boli trochu konkrétnejší, aké druhy energie a hmoty?
Hovoríme tomu hmotnostný/energetický rozpočet vesmíru . Rovnako ako rozpočet domácnosti, aj ten (dúfajme) predstavuje všetko, čo je v ňom rozdelené podľa typu. V prípade vesmíru vieme, že je tvorený - v zostupnom poradí - temná energia , temná hmota , a normálna záležitosť. Ale koľko z každého?
Nová štúdia sa zaoberala iba hmotou , a prišiel s pomerne úzkym číslom: 31,5 ± 1,3% vesmíru je tvoreného hmotou (čo zase znamená, že 68,5% je temná energia).
Tieto čísla sú veľmi dôležité. Ak by mal vesmír menej hmoty, expandoval by rýchlejšie - v istom zmysle gravitácia tejto hmoty spomaľuje expanziu.
Rozpočet hmotnosti/energie vo vesmíre nám ukazuje, že väčšina vecí vo vesmíre je temná energia, potom nasleduje temná hmota a nakoniec normálna hmota, ktorá tvorí plyn, prach a hviezdy. Kredit: UCR/Mohamed Abdullah
To má tiež dôsledky pre veci v vesmír, a nielen vesmír samotný. Napríklad v ranom vesmíre pomohla gravitácia zhlukovať hmotu, pretože bola k sebe priťahovaná. Kondenzovalo to z horúcej polievky a vytváralo galaxie a zhluky galaxií . Ak by bol hmotný rozpočet odlišný, galaxie a zhluky by vyzerali odlišne alebo by sa vôbec nevytvorili.
ako upútať pozornosť chlapa prostredníctvom textu
Za svoju existenciu vďačíme týmto číslam.
V skutočnosti išlo o zhluky galaxií, na ktoré sa nová práca zamerala. Sú to obrovské zbierky celých galaxií, stovky alebo tisíce z nich, všetky držané pohromade svojou vzájomnou gravitáciou. Ich štruktúra závisí od hustoty hmoty vo vesmíre, takže ich skúmaním mohli vedci prísť na túto hustotu.
Počet zhlukov v danom objeme vesmíru závisí od hustoty hmoty (označenej Ωm), takže meranie hmotnosti zhlukov vám hovorí o hustote vesmíru. Kredit: UCR/Mohamed Abdullah
Vyvinuli metódu na nájdenie zhlukov tak nezaujatým spôsobom, ako je to možné le. Pozreli sa na ohromujúcich 700 000 galaxií, potom skúmali ich polohy a pohyby v priestore, aby zistili, či patria do zhlukov. Z tejto vzorky vybrali 756 blízkych zhlukov galaxií (až asi 1,6 miliardy svetelných rokov ďaleko, takže „blízko“ je relatívne), ktoré použili pri svojej analýze.
Potom zistili, čo sa nazýva funkcia hmotnosti klastra, čo je počet zhlukov vo vesmíre v danom objeme priestoru pre danú hmotnosť klastra. V určitej časti vesmíru teda môžete napríklad vidieť veľa zhlukov s nízkou hmotnosťou, menej stredných a menší počet skutočne ginormálnych. Táto distribúcia je citlivá na hustotu hmoty vo vesmíre a je komplikovaná vecami, ako je skutočnosť, že hustota sa v priebehu času vesmír mení, ako aj obtiažnosť pri určovaní hmotnosti klastra.
Ten posledný kúsok je náročný. Existuje mnoho spôsobov, ako odhadnúť hmotnosť klastra, z ktorých mnohé sú štatistickej povahy (pri pohľade na veľa klastrov sa priemeruje hlučná štatistika). Tieto však prinášajú ďalšie problémy, ktoré to sťažujú. V tomto prípade sa vedci rozhodli použiť na získanie hmotnosti takzvanú viriálnu metódu - keď sa galaxie pohybujú v klastri, interagujú a vymieňajú si energiu (rýchlejšie napríklad ťahajú pomalšie, napríklad ich urýchľujú). To závisí od celkovej hmotnosti klastra a poskytuje celkom dobrý spôsob, ako získať toto číslo.
Potom spustili čísla, aby zistili, akú hustotu kozmickej hmotnosti potrebovali na vysvetlenie rozloženia hmotnosti klastrov, a získali 31,5% (pomocou len ich údaje získali 31% s neistotou asi 2,3%, ale kombináciou ich výsledkov s inými štúdiami sa získal o niečo presnejší údaj).
Vo všeobecnosti je toto číslo a málo o niečo vyššie ako väčšina ostatných metód (pohybuje sa od 25 do 35% v závislosti od toho, ako ho meriate), ale nie je to alarmujúce. Tvrdí, že ich je najpresnejšie meranie tohto čísla, aké bolo kedy vykonané, ale nechám ostatných expertov, aby hashovali toto tvrdenie.
Umožňuje vám tiež vypočítať priemernú hustotu hmoty vo vesmíre a je to asi 10-2. 3gramov na meter kubický. To je maličké. Je to ekvivalent asi 6 atómov vodíka na meter kubický. Na porovnanie, na úrovni mora má vzduch asi 1 200 gramov na meter kubický, čo je zhruba 1025atómy na meter kubický - faktor asi o septilión (alebo milión miliónov miliónov miliónov) viac. Priestor je skutočne prázdny.
Tiež si všimnem, že toto je Celkom hmoty, vrátane temnej a „normálnej“ hmoty. Rozpočet hmoty sám vo Vesmíre je asi 5: 1 tmavá až normálna hmota, takže zhruba rozdelenie 84/16. Tento pomer však nie je príliš známy. Mimochodom, jedna myšlienka, je, že temná hmota je vyrobená z osí , ktoré sú teoretickou časticou s veľmi nízkou hmotnosťou. Ak je to tak, potom tento kubický meter priestoru bude mať v sebe viac ako 1 atóm vodíka a mnoho miliárd miliárd osí.
Tak tu to máte. Táto nová štúdia, ak by sa ukázala, je ďalším krokom k tomu, aby sa to všetko vyjasnilo. Každý deň sme o niečo bližšie k tomu, aby sme zistili, vesmír , a prečo sme tu vôbec. Môže to pôsobiť trochu ezotericky, ale pozrite sa okolo seba. Všetko, čo vidíte, existuje A robí to kvôli tomu, ako funguje vesmír. Pohľad pod jeho kapotu je jednou z najlepších vecí, ktoré ľudia robia.
