7 Overraskende ting om universet

Hubble opdager 500 galakser i det tidlige univers

Denne opfattelse af næsten 10.000 galakser kaldes Hubble Ultra Deep Field. Snapshotet indeholder galakser i forskellige aldre, størrelser, former og farver. De mindste, rødeste galakser, omkring 100, kan være blandt de fjerneste kendte, der eksisterede, da universet bare var 800 millioner år gammelt. De nærmeste galakser-de større, lysere, veldefinerede spiraler og elliptiske-trivedes for omkring 1 milliard år siden, da kosmos var 13 milliarder år gammel. (Billedkredit: NASA, ESA og S. Beckwith (STScI) og HUDF -teamet)



Introduktion

Overraskende nyt syn på det tidlige univers



STScI/NASA

Fra dens ekspansion og acceleration til mørkt stof og energi fortsætter universet med at forbløffe og forvirre astronomer.



Her er nogle af de mest overraskende og interessante ting om det univers, vi lever i.

Universet er gammelt (virkelig gammelt)

NASA/WMAP

NASA/WMAP



Universet begyndte med Big Bang og anslås at være cirka 13,7 milliarder år gammelt (plus minus 130 millioner år).

Astronomer beregnede dette tal ved at måle sammensætningen af ​​stof og energitæthed i universet, hvilket gjorde dem i stand til at bestemme, hvor hurtigt universet ekspanderede tidligere. Som et resultat kunne forskere vende tidens hænder tilbage og finde ud af, hvornår Big Bang opstod. Tiden mellem den eksplosion og nu udgør universets alder. [Hele historien]

Universet bliver større

Dark Energy Mystery Illuminated by Cosmic Lens



NASA, ESA, E. Jullo (JPL/LAM), P. Natarajan (Yale) og J-P. Kneib (LAM)

I 1920'erne gjorde astronomen Edwin Hubble den revolutionære opdagelse af, at universet ikke er statisk, men derimod udvider sig. Men man troede længe, ​​at materiens tyngdekraft i universet ville bremse denne ekspansion eller endda få den til at trække sig sammen.

I 1998 undersøgte Hubble -rumteleskopet meget fjerne supernovaer og fandt ud af, at for lang tid siden udvidede universet sig langsommere, end det er i dag. Denne forvirrende opdagelse antydede, at en uforklarlig kraft, kaldet mørk energi, driver universets accelererende ekspansion. [Hele historien]

Selvom mørk energi menes at være den mærkelige kraft, der trækker kosmos fra hinanden ved stadigt stigende hastigheder, er det stadig et af de største mysterier i videnskaben, fordi dets opdagelse fortsat er undvigende for forskere.

Universets vækstspurt accelererer

Einstein

NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA) -ESA/Hubble Collaboration og A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)

Mystisk mørk energi menes ikke kun at drive universets ekspansion, det ser ud til at trække kosmos fra hinanden ved stadigt stigende hastigheder. I 1998 meddelte to teams af astronomer, at universet ikke kun udvider sig, men det accelererer også. Ifølge forskerne, jo længere en galakse er fra Jorden, jo hurtigere bevæger den sig væk.

Universets acceleration bekræfter også Albert Einsteins teori om generel relativitetsteori, og på det seneste har forskere genoplivet Einsteins kosmologiske konstant for at forklare den mærkelige mørke energi, der synes at modvirke tyngdekraften og få universet til at ekspandere i et accelererende tempo. [Hele historien]

Tre forskere vandt 2011 Nobelprisen i fysik for deres opdagelse i 1998, at universets ekspansion accelererer. [Hele historien]

Universet kunne være fladt

Deformerede galakser bekræfter universet

NASA, ESA, P. Simon (University of Bonn) og T. Schrabback (Leiden Observatory)

Universets form er påvirket af kampen mellem tyngdekraften (baseret på stoffets tæthed i universet) og ekspansionshastigheden. Hvis densiteten af ​​universet overstiger en bestemt kritisk værdi, så er universet 'lukket', ligesom overfladen af ​​en kugle. Dette indebærer, at universet ikke er uendeligt, men ikke har en ende. I dette tilfælde vil universet i sidste ende stoppe med at ekspandere og begynde at falde sammen på sig selv i en begivenhed kendt som 'Big Crunch'.

Hvis densiteten af ​​universet er mindre end den kritiske densitetsværdi, så er universets form 'åben', ligesom overfladen af ​​en sadel. I dette tilfælde har universet ingen grænser og vil fortsætte med at ekspandere for evigt. [Hele historien]

Men hvis densiteten af ​​universet er nøjagtigt lig med den kritiske densitet, så er universets geometri 'flad', som et ark papir. Her har universet ingen grænser og vil ekspandere for evigt, men ekspansionshastigheden vil gradvist nærme sig nul efter uendelig lang tid. Nylige målinger tyder på, at universet er fladt med omtrent en fejlmargin på 2 procent.

Universet er fyldt med usynlige ting

Hubble afslører Ghostly Ring of Dark Matter

ESA / Hubble

Universet består overvældende af ting, der ikke kan ses. Faktisk udgør de stjerner, planeter og galakser, der kan detekteres, kun 4 procent af universet, ifølge astronomer. De øvrige 96 procent består af stoffer, der ikke kan ses eller let forstås.

Disse undvigende stoffer, kaldet mørk energi og mørkt stof, er ikke blevet opdaget, men astronomer baserer deres eksistens på den tyngdekraftsindflydelse, som begge udøver på normalt stof, de dele af universet, der kan ses. [Hele historien]

Universet har ekkoer af dets fødsel

Dette billede på himlen af ​​den kosmiske mikrobølge baggrund, skabt af European Space Agency

ESA/ LFI & HFI -konsortier

Den kosmiske mikrobølgebaggrund består af lette ekkoer, der er tilovers fra Big Bang, der skabte universet for 13,7 milliarder år siden. Denne levning fra Big Bang -eksplosionen hænger rundt i universet som et fyldt slør af stråling.

European Space Agency's Planck -mission kortlagde hele himlen i mikrobølgeovn for at afsløre nye spor om, hvordan universet begyndte. Plancks observationer er de mest præcise visninger af den kosmiske mikrobølgeovn, der nogensinde er opnået. Forskere håber at kunne bruge data fra missionen til at løse nogle af de mest omdiskuterede spørgsmål i kosmologi, såsom hvad der skete umiddelbart efter universet blev dannet. [Hele historien]

Der kan være flere universer

Multiverse -kollisioner i CMB

Stephen Feeney/UCL

Tanken om, at vi lever i et multivers, hvor vores univers er et af mange, stammer fra en teori kaldet evig inflation, hvilket tyder på, at kort tid efter Big Bang udvidede rumtiden med forskellige hastigheder forskellige steder. Ifølge teorien gav dette anledning til bobleuniverser, der kunne fungere med deres egne separate fysiske love.

Konceptet er kontroversielt og havde været rent hypotetisk, indtil nyere undersøgelser søgte efter fysiske markører for multiverseteorien i den kosmiske mikrobølge -baggrund, som er et levn fra Big Bang, der gennemsyrer vores univers. [Hele historien]

Forskere søgte efter de bedste tilgængelige observationer af den kosmiske mikrobølge baggrund for tegn på bobleunivers kollisioner, men fandt ikke noget afgørende. Hvis to universer var kollideret, siger forskerne, ville det have efterladt et cirkulært mønster i den kosmiske mikrobølgebaggrund.