Każdy uczeń wie, że istnieją planety, gwiazdy, galaktyki, które wraz z prawami fizycznymi i stałymi tworzą Wszechświat. Jednym z interesujących pytań jest to, czym jest przestrzeń międzygalaktyczna, co ona reprezentuje. Proponuje się rozpatrzenie tego bardziej szczegółowo.
Ogólne pomysły na temat obserwowalnego Wszechświata
Przed przystąpieniem do rozważań na temat przestrzeni międzygalaktycznej konieczne jest zapoznanie się z naszym Wszechświatem.
Jak wspomniano powyżej, Wszechświat jest zbiorem praw fizycznych, współrzędnych czasoprzestrzennych, różnych stałych fizycznych i materii.
Teraz ustalono, że prawa fizyczne znane ludzkości obowiązują we wszystkich zakątkach obserwowalnego wszechświata i nie znaleziono jeszcze miejsca w kosmosie, w którym prawa te zostałyby naruszone.
Jeśli chodzi o materię, jest ona zorganizowana w szczególny sposób we Wszechświecie: planety krążą wokół niegoich gwiazdy, gwiazdy są połączone w gromady, których nazwy pochodzą od galaktyk. Z kolei galaktyki łączą się w lokalne gromady galaktyk oraz w supergromady, a supergromady są już rozrzucone po całym Wszechświecie, są praktycznie niezależne.
Ważne jest również, aby wiedzieć, że główne siły działające na kosmiczną skalę to siły grawitacji. Dzięki tym siłom nasza Ziemia krąży wokół Słońca, które z kolei krąży wokół centrum naszej spiralnej galaktyki, Drogi Mlecznej.
Galaktyki we Wszechświecie
Jak już wspomniano, cała możliwa do zaobserwowania materia we Wszechświecie jest skoncentrowana w galaktykach. Przez to słowo rozumie się gigantyczne gromady gwiazd, które są połączone siłami grawitacyjnymi i mają określony kształt przestrzenny. Na przykład istnieją galaktyki eliptyczne, spiralne, soczewkowate, a także nieregularne kształty. Galaktyki mogą być małe (107 gwiazdek) i duże (1014 gwiazdek). Na przykład można zauważyć, że nasza galaktyka zawiera około 1011 gwiazd.
Galaktyki łączą się w skupiska, w których oddziałują ze sobą dzięki tym samym siłom grawitacyjnym. Ich różne supergromady oddalają się od siebie, ale wewnątrz gromad mogą zbliżać się do siebie. Tak więc galaktyka Mgławica Andromedy zbliża się do naszej z prędkością 300 km/s, więc w przyszłości obie połączą się w jedną dużą gromadę.
Przestrzeń międzygalaktyczna
Pod tymi słowamiodnosi się do przestrzeni oddzielającej galaktyki. Jednocześnie same galaktyki mogą sąsiadować ze sobą, takie jak Droga Mleczna i Mgławica Andromeda, lub odległe o miliony i setki milionów parseków.
Zgodnie z uzyskaną definicją możemy wywnioskować, że przestrzeń między galaktykami jest najbardziej pustą częścią Wszechświata, która zajmuje największą jego objętość, gdyż ich rozmiar szacowany jest na setki i setki tysięcy parseków, a odległości między nimi są mierzone w milionach i miliardach parseków. Przypomnijmy, że parsek jest jednostką miary odległości w kosmosie, która jest w przybliżeniu równa odległości przebytej przez światło w pustej przestrzeni kosmicznej w ciągu 3,2 lat ziemskich.
Co znajduje się w przestrzeni między galaktykami?
Jeśli odpowiesz na to pytanie, że między galaktykami nie ma nic, to taka odpowiedź będzie jak najbardziej zbliżona do prawdy. Według współczesnych szacunków średnia gęstość materii we Wszechświecie to jeden atom wodoru na 1 m3 przestrzeni kosmicznej. Jednak liczba ta nic nie znaczy, jeśli weźmiemy pod uwagę nierównomierny rozkład materii we Wszechświecie.
Ściśle mówiąc, przestrzeń międzygalaktyczna nie jest całkowicie pusta. Zawiera naładowane cząstki elementarne (protony, elektrony). Co więcej, przestrzeń między galaktykami przenika promieniowanie elektromagnetyczne pochodzące od gwiazd. Dzięki temu możemy zobaczyć najbardziej oddalone od nas galaktyki. Temperaturę omawianej przestrzeni szacuje się na 2,73 K.
Na podstawieZ powyższych informacji każdy może odpowiedzieć na pytanie, czy w przestrzeni międzygalaktycznej istnieją gwiazdy. Oczywiście ich tam nie ma.
Przestrzeń we Wszechświecie się rozszerza
Jak już wspomniano powyżej, galaktyki znajdujące się w dużej odległości od siebie oddalają się. Szybkość tego procesu można obliczyć za pomocą tzw. prawa Hubble'a. Eksperymentalne potwierdzenie ekspansji Wszechświata odkryto pod koniec XX wieku dzięki badaniom przesunięcia ku czerwieni widma elektromagnetycznego odległych galaktyk.
Najbardziej interesujące jest to, że zgodnie z prawem Hubble'a im dalej galaktyki są od siebie, tym szybciej oddalają się od siebie. Oznacza to, że niektóre oddalają się od siebie szybciej niż prędkość światła! Nie ma w tym żadnego naruszenia teorii względności Einsteina, ponieważ to nie same galaktyki poruszają się z prędkością większą niż prędkość światła, ale sama przestrzeń rozszerza się z ogromną prędkością.
Przyszłość Wszechświata
Ponieważ Wszechświat się rozszerza, a przestrzeń międzygalaktyczna stale się powiększa, wtedy, zgodnie z najpopularniejszą dotychczas hipotezą, nasz Wszechświat w końcu zamarznie i pogrąży się w wiecznej ciemności, ponieważ cała materia w nim zostanie całkowicie rozproszona, będą reprezentowane w postaci atomów i cząstek subatomowych.
