Kainat statik deyil. Bunu hələ 1929-cu ildə, yəni təxminən 90 il əvvəl astronom Edvin Hubble araşdırmaları təsdiqlədi. Onu bu fikrə qalaktikaların hərəkəti ilə bağlı müşahidələr gətirib. XX əsrin sonunda astrofiziklərin başqa bir kəşfi Kainatın sürətlənmə ilə genişlənməsinin hesablanması idi.
Kainatın genişlənməsinin adı nədir
Bəziləri elm adamlarının kainatın genişlənməsini nə adlandırdığını eşidəndə təəccüblənirlər. Bu adın əksəriyyəti iqtisadiyyat və mənfi gözləntilərlə əlaqələndirilir.
İnflyasiya Kainatın meydana çıxdıqdan dərhal sonra və kəskin sürətlənmə ilə genişlənməsi prosesidir. İngilis dilindən tərcümədə "inflation" - "nasos", "şişirmək".
Kainatın inflyasiya nəzəriyyəsində amil kimi qaranlıq enerjinin mövcudluğuna dair yeni şübhələr genişlənmə nəzəriyyəsinin əleyhdarları tərəfindən istifadə edilir.
Sonra elm adamları qara dəliklərin xəritəsini təklif etdilər. İlkin məlumatlar sonrakı mərhələdə əldə edilənlərdən fərqlənir:
- Aralarındakı məsafə ən çox olan altmış min qara dəlikon bir milyondan çox işıq ili uzaqda - dörd il əvvəlki məlumat.
- On üç milyon işıq ili uzaqda olan yüz səksən min qara dəlik qalaktikaları. Alimlər, o cümlədən rus nüvə fizikləri tərəfindən 2017-ci ilin əvvəlində əldə edilən məlumatlar.
Astrofiziklərin fikrincə, bu məlumat Kainatın klassik modelinə zidd deyil.
Kainatın genişlənmə sürəti kosmoloqlar üçün problemdir
Genişlənmə sürəti həqiqətən də kosmoloqlar və astronomlar üçün problemdir. Düzdür, kosmoloqlar artıq Kainatın genişlənmə sürətinin sabit parametrə malik olmadığını mübahisə etmirlər, uyğunsuzluqlar başqa müstəviyə keçdi - genişlənmə sürətlənməyə başlayanda. Çox uzaq Tip 1 fövqəlnovadan gələn spektrin rouminq məlumatları sübut edir ki, genişlənmə qəfil başlayan proses deyil.
Alimlər kainatın ilk beş milyard il ərzində daraldığına inanırlar.
Böyük Partlayışın ilk nəticələri əvvəlcə güclü bir genişlənməyə səbəb oldu, sonra isə daralma başladı. Ancaq qaranlıq enerji hələ də kainatın böyüməsinə təsir etdi. Və sürətlənmə ilə.
Amerikalı elm adamları sürətlənmənin nə vaxt başladığını öyrənmək üçün müxtəlif dövrlər üçün kainatın ölçüsünün xəritəsini yaratmağa başlayıblar. Kosmoloqlar fövqəlnova partlayışlarını, eləcə də qədim qalaktikalarda qaranlıq maddənin konsentrasiyasının istiqamətini müşahidə edərək, sürətlənmə xüsusiyyətlərini müşahidə ediblər.
Kainat niyə "sürətlənir"
Əvvəlcə Kainatın ölçüsünün tərtib edilmiş xəritəsində sürətlənmə qiymətlərinin xətti deyil, sinusoidə çevrildiyi güman edilirdi. O, "Kainatın dalğası" adlanırdı.
Kainatın dalğası deyir ki, sürətlənmə sabit sürətlə getməyib: yavaşladı, sonra sürətləndi. Və bir neçə dəfə. Elm adamları Böyük Partlayışdan sonra 13,81 milyard il ərzində yeddi belə prosesin baş verdiyinə inanırlar.
Lakin kosmoloqlar sürətlənmə-ləngiməni nəyin müəyyən etdiyi sualına hələ cavab verə bilmirlər. Fərziyyələr qaranlıq enerjinin yarandığı enerji sahəsinin Kainatın dalğasına tabe olması fikri ilə nəticələnir. Və bir mövqedən digərinə keçərkən Kainat ya sürətini genişləndirir, ya da yavaşlatır.
Dəlillərin inandırıcılığına baxmayaraq, onlar hələ də nəzəriyyə olaraq qalırlar. Astrofiziklər Plank orbit teleskopundan alınan məlumatların kainatda dalğanın mövcudluğunu təsdiq edəcəyinə ümid edirlər.
Qaranlıq enerji tapılanda
İlk dəfə bu haqda 90-cı illərdə fövqəlnova partlayışları səbəbindən danışmağa başladılar. Qaranlıq enerjinin təbiəti məlum deyil. Baxmayaraq ki, Albert Eynşteyn öz nisbilik nəzəriyyəsində kosmik sabiti xüsusi qeyd etmişdir.
1916-cı ildə, yüz il əvvəl, kainat hələ də dəyişməz sayılırdı. Lakin cazibə qüvvəsi işə qarışdı: kainat sabit olsaydı, kosmik kütlələr daim bir-birinə çırpılardı. Eynşteyn kosmik itələyici qüvvəyə görə cazibə qüvvəsini elan edir.
Georges Lemaitre bunu fizika vasitəsilə əsaslandıracaq. Vakuum enerji ehtiva edir. Çünki onun tərəddüdü gətirib çıxarırhissəciklərin görünüşü və onların daha da məhv edilməsi, enerji itələyici qüvvə əldə edir.
Habbl kainatın genişlənməsini sübut edəndə Eynşteyn kosmoloji sabiti cəfəngiyyat adlandırdı.
Qaranlıq enerjinin təsiri
Kainat sabit sürətlə bir-birindən uzaqlaşır. 1998-ci ildə dünyaya 1-ci tip fövqəlnova partlayışlarının təhlilindən əldə edilən məlumatlar təqdim edildi. Kainatın daha sürətlə böyüdüyü sübut edilmişdir.
Bu, naməlum bir maddə səbəbindən baş verir, ona "qaranlıq enerji" ləqəbi verilirdi. Məlum olub ki, o, Kainatın demək olar ki, 70%-ni tutur. Qaranlıq enerjinin mahiyyəti, xassələri və təbiəti öyrənilməmişdir, lakin onun alimləri onun başqa qalaktikalarda olub-olmadığını öyrənməyə çalışırlar.
2016-cı ildə onlar yaxın gələcək üçün dəqiq genişlənmə sürətini hesabladılar, lakin uyğunsuzluq yarandı: Kainat astrofiziklərin əvvəllər güman etdiyindən daha sürətlə genişlənir. Alimlər arasında qaranlıq enerjinin mövcudluğu və onun kainatın hüdudlarının genişlənmə sürətinə təsiri ilə bağlı mübahisələr yaranıb.
Kainatın genişlənməsi qaranlıq enerji olmadan baş verir
Kainatın genişlənməsinin qaranlıq enerjidən müstəqilliyi nəzəriyyəsi alimlər tərəfindən 2017-ci ilin əvvəlində irəli sürülüb. Onlar genişlənməni Kainatın strukturunda dəyişiklik kimi izah edirlər.
Budapeşt və Havay Universitetlərinin alimləri belə qənaətə gəliblər ki, hesablamalarla real genişlənmə sürəti arasındakı uyğunsuzluq kosmosun xassələrinin dəyişməsi ilə bağlıdır. Genişlənmə zamanı Kainat modelinin başına gələnləri heç kim nəzərə almadı.
Qaranlıq enerjinin varlığına şübhə ilə yanaşan elm adamları bunları izah edirlər: ən çoxKainatın böyük konsentrasiyası onun genişlənməsinə təsir göstərir. Bu halda, məzmunun qalan hissəsi bərabər paylanır. Bununla belə, fakt açıqlanmır.
Fərziyyələrinin doğruluğunu nümayiş etdirmək üçün alimlər mini-kainat modelini təklif etdilər. Onlar onu baloncuklar toplusu şəklində təqdim etdilər və kütləsindən asılı olaraq hər bir qabarcığın böyümə parametrlərini öz sürəti ilə hesablamağa başladılar.
Kainatın bu simulyasiyası elm adamlarına onun enerjidən asılı olmayaraq dəyişə biləcəyini göstərdi. Və əgər siz qaranlıq enerjini "qarışdırsanız", o zaman model dəyişməyəcək, alimlər deyirlər.
Ümumiyyətlə, müzakirə hələ də davam edir. Qaranlıq enerjinin tərəfdarları bunun kainatın hüdudlarının genişlənməsinə təsir etdiyini deyirlər, əleyhdarlar isə maddənin konsentrasiyasının vacib olduğunu iddia edərək, öz mövqelərində dayanırlar.
Kainatın indiki genişlənmə sürəti
Alimlər əmindirlər ki, Kainat Böyük Partlayışdan sonra böyüməyə başlayıb. Sonra, demək olar ki, on dörd milyard il əvvəl, Kainatın genişlənmə sürətinin işıq sürətindən daha böyük olduğu ortaya çıxdı. Və böyüməyə davam edir.
Stiven Hokinq və Leonard Mlodinovun ən qısa zaman tarixi qeyd edir ki, kainatın sərhədlərinin genişlənmə sürəti milyard ildə 10%-dən çox ola bilməz.
Kainatın genişlənmə sürətini təyin etmək üçün 2016-cı ilin yayında Nobel mükafatı laureatı Adam Riess bir-birinə yaxın qalaktikalardakı pulsasiya edən Sefeidlərə qədər olan məsafəni hesabladı. Bu məlumatlar bizə sürəti hesablamağa imkan verdi. Ən azı üç milyon işıq ili məsafədə olan qalaktikaların demək olar ki, 73 km/s sürətlə uzaqlaşa bildiyi ortaya çıxdı.
Nəticə heyrətamiz idi: orbitdəki teleskoplar, eyni Plank, 69 km/s sürətdən danışırdı. Niyə belə bir fərq qeydə alınıb, alimlər cavab verə bilmirlər: onlar Kainatın genişlənməsi nəzəriyyəsinin əsaslandığı qaranlıq maddənin mənşəyi haqqında heç nə bilmirlər.
Qaranlıq şüalanma
Kainatın "sürətlənməsinin" daha bir amili Hubble-ın köməyi ilə astronomlar tərəfindən aşkar edilmişdir. Qaranlıq şüalanmanın kainatın yaranmasının lap əvvəlində meydana gəldiyinə inanılır. Onda əhəmiyyəti yox, daha çox enerji var idi.
Qaranlıq şüalanma qaranlıq enerjiyə kainatın sərhədlərini genişləndirməyə "kömək etdi". Alimlər deyirlər ki, sürətlənmə sürətinin müəyyən edilməsindəki uyğunsuzluqlar bu şüalanmanın naməlum təbiəti ilə bağlı olub.
Hubble tərəfindən gələcək işlər müşahidələri daha dəqiq etməlidir.
Sirli enerji kainatı məhv edə bilər
Alimlər bir neçə onilliklərdir ki, belə bir ssenari üzərində düşünürlər, Plank Kosmik Rəsədxanasının məlumatları bunun sadəcə fərziyyədən uzaq olduğunu deyir. Onlar 2013-cü ildə dərc edilib.
"Planck" Kainatın təxminən 380 min il yaşında meydana çıxan Böyük Partlayışın "əks-sədasını" ölçdü, temperatur 2700 dərəcə idi. Və temperatur dəyişdi. "Plank" Kainatın "tərkibini" də müəyyən etdi:
- demək olar ki, 5% - ulduzlar, kosmik toz, kosmik qaz, qalaktikalar;
- demək olar ki, 27% qaranlıq maddənin kütləsidir;
- təxminən 70% qaranlıq enerjidir.
Fizik Robert Caldwell, qaranlıq enerjinin böyüyə bilən bir gücə sahib olduğunu irəli sürdü. Və bu enerji məkan-zamanı ayıracaq. Alim hesab edir ki, qalaktika növbəti iyirmi-əlli milyard il ərzində uzaqlaşacaq. Bu proses kainatın sərhədlərinin getdikcə genişlənməsi ilə baş verəcək. Bu, Süd Yolunu ulduzdan qoparacaq və o da parçalanacaq.
Kosmos təxminən altmış milyon il ölçüldü. Günəş cırtdan sönən ulduza çevriləcək və planetlər ondan ayrılacaq. Sonra yer partlayacaq. Növbəti otuz dəqiqə ərzində kosmos atomları parçalayacaq. Final məkan-zaman quruluşunun məhvi olacaq.
Süd Yolunun "uçduğu yer"
Yerusəlim astronomları əmindirlər ki, Süd Yolu öz maksimal sürətinə çatmışdır ki, bu da Kainatın genişlənmə sürətindən yüksəkdir. Alimlər bunu Süd Yolunun qalaktikaların ən böyük klasteri sayılan “Böyük Cazibədar”a istəyi ilə izah edirlər. Beləliklə, Süd Yolu kosmos səhrasını tərk edir.
Alimlər Kainatın genişlənmə sürətini ölçmək üçün müxtəlif üsullardan istifadə edirlər, ona görə də bu parametr üçün vahid nəticə yoxdur.
