![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
amzyТемна енергія може бути викликана тиском гігантських порожнеч між скупченнями матерії.
Нове дослідження припускає, що гігантські пустелі майже повного небуття, що становлять більшу частину Всесвіту, можуть бути причиною прискорення розширення Всесвіту. Це означає, що ці величезні ділянки небуття можуть пояснити темну енергію – таємничу силу, яка, схоже, розриває Всесвіт на частини.
Віддаляючись від Сонячної системи та галактики Чумацький Шлях, можна побачити цікаву картину: космічну павутину, найбільшу картину, що зустрічається у природі. На таких масштабах, де цілі галактики здаються маленькими світловими крапками, астрономи спостерігають довгі тонкі канати галактик, звані філаментами, щільні скупчення, звані кластерами, а між ними - великі області майже повної порожнечі. Ці безплідні області - великі космічні порожнечі, найменші з яких досягають 20 мільйонів світлових років у поперечнику, а найбільші можуть бути понад 160 мільйонів світлових років у поперечнику.
Подібно до прогалин у павутині, порожнечі становлять переважну більшість обсягу Всесвіту, незважаючи на те, що в них майже немає матерії. Дійсно, крім самої космічної павутини, яка простягається від одного кінця спостережуваного Всесвіту до іншого, космічні порожнечі є найбільшими об'єктами в космосі.
Астрономи вперше виявили космічні порожнечі наприкінці 1970-х років, але з того часу вони здебільшого ігнорувалися. Замість них астрономи та космологи зосередилися на яскраво освітлених структурах Всесвіту, таких як галактики та скупчення. Завдяки цим дослідженням у 1990-х роках астрономи виявили дещо дивне: темну енергію.
Темна енергія - це назва, яку дали спостережуваному прискореному розширенню Всесвіту. Це означає, що Всесвіт не тільки розширюється щодня, а й з кожною миттю розширюється все швидше.
Астрономи не мають жодного уявлення про те, що є причиною цього періоду прискореного розширення, який, мабуть, розпочався близько 5 мільярдів років тому. Звідси й термін "темна енергія" - крута назва масштабної космологічної загадки.
Які стосунки мають порожнечі до темної енергії? По-перше, ефект прискореного розширення не відчувається усередині зоряних систем чи галактик; там гравітаційне тяжіння матерії більш ніж достатньо сильне, щоб повністю придушити його. Наприклад, ні наша Сонячна система, ні Чумацький Шлях не стають більшими через темну енергію. Але оскільки порожнечі майже повністю порожні, вони відчувають вплив темної енергії набагато сильніше. Тому є сенс вивчити природу цього прискореного розширення там, де її вплив найсильніший.
Нова дослідницька робота, проведена групою іранських фізиків-теоретиків, просуває цю лінію мислення ще крок наперед. У своїй роботі, опублікованій в липні в базі даних препринтів arXiv та прийнятої до публікації в журналі Monthly Notices of Royal Astronomical Society: Letters, автори стверджують, що темна енергія не просто присутня в порожнечі, а спричинена ними.
Як ці гігантські області порожнечі можуть спричинити прискорене розширення? Відповідь, на думку авторів, полягає не тільки в існуванні космічних порожнин, а й у їхній динаміці.
Космічні порожнечі не просто існують. Як і всі інші великі структури у Всесвіті, вони виросли зі скромного початку до свого нинішнього величезного розміру. Мільярди років тому вся матерія у Всесвіті була розподілена досить рівномірно; не було великих відмінностей у щільності від місця до місця. Але згодом будь-яке місце, де було трохи більше матерії, ніж у середньому, почало притягувати до себе ще більше матерії. Зі збільшенням кількості матерії цей регіон ставав ще більш привабливим, що сприяло ще більшому зростанню. Протягом мільярдів років матерія накопичувалася, утворюючи галактики, групи та скупчення.
І зі зростанням цих структур порожнечі спустошувалися та збільшувалися. Але замість того, щоб вважати це пасивним процесом, ми можемо розглядати зростання порожнеч як тиск на навколишні структури. Наприклад, у міру зростання порожнеч стінки галактик між ними неухильно стоншуються та зрештою розчиняються, дозволяючи порожнечам зливатися. У найближчі кілька мільярдів років порожнечі закінчать розчиняти космічну павутину, перетворюючи всю матерію на ізольовані скупчення, розділені сотнями мільйонів світлових років порожнечі.
Цей тиск спотворює простір-час навколо порожнин, як і будь-яке інше джерело матерії чи енергії у Всесвіті. Спотворення простору-часу означає, що в міру розширення порожнеч вони тиснуть на галактики на їх межах, змушуючи їх розділятися, незважаючи на гравітаційне тяжіння між ними.
Автори виявили, що сукупна дія всіх великих порожнеч у Всесвіті, що працюють разом, щоб розчинити космічну павутину, призводить до прискореного розширення. Сила цього прискореного розширення, спричиненого порожнечами, відповідає поточним оцінкам темної енергії.
Астрономам будуть потрібні подальші дослідження для перевірки цієї ідеї. По-перше, дослідникам потрібно мати більше вимірів порожнин, щоб краще розрахувати їхній спільний тиск. Крім того, їм потрібно більше інформації про темну енергію, особливо про те, чи змінилася її сила за останні кілька мільярдів років. Проте це інтриглива ідея: можливо, темна енергія не викликана якоюсь екзотичною силою чи процесом у Всесвіті, а є просто побічним продуктом нормальної еволюції порожнечі.
Нове дослідження припускає, що гігантські пустелі майже повного небуття, що становлять більшу частину Всесвіту, можуть бути причиною прискорення розширення Всесвіту. Це означає, що ці величезні ділянки небуття можуть пояснити темну енергію – таємничу силу, яка, схоже, розриває Всесвіт на частини.
Пустелі
Віддаляючись від Сонячної системи та галактики Чумацький Шлях, можна побачити цікаву картину: космічну павутину, найбільшу картину, що зустрічається у природі. На таких масштабах, де цілі галактики здаються маленькими світловими крапками, астрономи спостерігають довгі тонкі канати галактик, звані філаментами, щільні скупчення, звані кластерами, а між ними - великі області майже повної порожнечі. Ці безплідні області - великі космічні порожнечі, найменші з яких досягають 20 мільйонів світлових років у поперечнику, а найбільші можуть бути понад 160 мільйонів світлових років у поперечнику.
Подібно до прогалин у павутині, порожнечі становлять переважну більшість обсягу Всесвіту, незважаючи на те, що в них майже немає матерії. Дійсно, крім самої космічної павутини, яка простягається від одного кінця спостережуваного Всесвіту до іншого, космічні порожнечі є найбільшими об'єктами в космосі.
Сила порожнечі
Астрономи вперше виявили космічні порожнечі наприкінці 1970-х років, але з того часу вони здебільшого ігнорувалися. Замість них астрономи та космологи зосередилися на яскраво освітлених структурах Всесвіту, таких як галактики та скупчення. Завдяки цим дослідженням у 1990-х роках астрономи виявили дещо дивне: темну енергію.
Темна енергія - це назва, яку дали спостережуваному прискореному розширенню Всесвіту. Це означає, що Всесвіт не тільки розширюється щодня, а й з кожною миттю розширюється все швидше.
Астрономи не мають жодного уявлення про те, що є причиною цього періоду прискореного розширення, який, мабуть, розпочався близько 5 мільярдів років тому. Звідси й термін "темна енергія" - крута назва масштабної космологічної загадки.
Які стосунки мають порожнечі до темної енергії? По-перше, ефект прискореного розширення не відчувається усередині зоряних систем чи галактик; там гравітаційне тяжіння матерії більш ніж достатньо сильне, щоб повністю придушити його. Наприклад, ні наша Сонячна система, ні Чумацький Шлях не стають більшими через темну енергію. Але оскільки порожнечі майже повністю порожні, вони відчувають вплив темної енергії набагато сильніше. Тому є сенс вивчити природу цього прискореного розширення там, де її вплив найсильніший.
Нова дослідницька робота, проведена групою іранських фізиків-теоретиків, просуває цю лінію мислення ще крок наперед. У своїй роботі, опублікованій в липні в базі даних препринтів arXiv та прийнятої до публікації в журналі Monthly Notices of Royal Astronomical Society: Letters, автори стверджують, що темна енергія не просто присутня в порожнечі, а спричинена ними.
З пітьми
Як ці гігантські області порожнечі можуть спричинити прискорене розширення? Відповідь, на думку авторів, полягає не тільки в існуванні космічних порожнин, а й у їхній динаміці.
Космічні порожнечі не просто існують. Як і всі інші великі структури у Всесвіті, вони виросли зі скромного початку до свого нинішнього величезного розміру. Мільярди років тому вся матерія у Всесвіті була розподілена досить рівномірно; не було великих відмінностей у щільності від місця до місця. Але згодом будь-яке місце, де було трохи більше матерії, ніж у середньому, почало притягувати до себе ще більше матерії. Зі збільшенням кількості матерії цей регіон ставав ще більш привабливим, що сприяло ще більшому зростанню. Протягом мільярдів років матерія накопичувалася, утворюючи галактики, групи та скупчення.
І зі зростанням цих структур порожнечі спустошувалися та збільшувалися. Але замість того, щоб вважати це пасивним процесом, ми можемо розглядати зростання порожнеч як тиск на навколишні структури. Наприклад, у міру зростання порожнеч стінки галактик між ними неухильно стоншуються та зрештою розчиняються, дозволяючи порожнечам зливатися. У найближчі кілька мільярдів років порожнечі закінчать розчиняти космічну павутину, перетворюючи всю матерію на ізольовані скупчення, розділені сотнями мільйонів світлових років порожнечі.
Цей тиск спотворює простір-час навколо порожнин, як і будь-яке інше джерело матерії чи енергії у Всесвіті. Спотворення простору-часу означає, що в міру розширення порожнеч вони тиснуть на галактики на їх межах, змушуючи їх розділятися, незважаючи на гравітаційне тяжіння між ними.
Автори виявили, що сукупна дія всіх великих порожнеч у Всесвіті, що працюють разом, щоб розчинити космічну павутину, призводить до прискореного розширення. Сила цього прискореного розширення, спричиненого порожнечами, відповідає поточним оцінкам темної енергії.
Астрономам будуть потрібні подальші дослідження для перевірки цієї ідеї. По-перше, дослідникам потрібно мати більше вимірів порожнин, щоб краще розрахувати їхній спільний тиск. Крім того, їм потрібно більше інформації про темну енергію, особливо про те, чи змінилася її сила за останні кілька мільярдів років. Проте це інтриглива ідея: можливо, темна енергія не викликана якоюсь екзотичною силою чи процесом у Всесвіті, а є просто побічним продуктом нормальної еволюції порожнечі.