Kiekvienas mokinys žino, kad egzistuoja planetos, žvaigždės, galaktikos, kurios kartu su fiziniais dėsniais ir konstantomis sudaro Visatą. Vienas iš įdomių klausimų – kas yra tarpgalaktinė erdvė, ką ji reprezentuoja. Siūloma svarstyti išsamiau.
Bendrosios idėjos apie stebimą Visatą
Prieš pradedant svarstyti tarpgalaktinės erdvės klausimą, būtina susipažinti su mūsų Visata.
Kaip minėta aukščiau, Visata yra fizinių dėsnių, erdvės-laiko koordinačių, įvairių fizinių konstantų ir materijos rinkinys.
Dabar nustatyta, kad žmonijai žinomi fiziniai dėsniai galioja visuose stebimos visatos kampeliuose, o erdvėje dar nerasta vietos, kur šie dėsniai būtų pažeisti.
Kalbant apie materiją, ji Visatoje sutvarkyta ypatingu būdu: planetos sukasi aplinkjų žvaigždžių, žvaigždės yra sujungtos į spiečius, kurie pavadinti galaktikų vardais. Savo ruožtu galaktikos jungiasi į vietines galaktikų spiečius ir į superspiečius, o jau superspiečiai yra išsibarstę po visą Visatą, jie praktiškai yra nepriklausomi.
Taip pat svarbu žinoti, kad pagrindinės jėgos, veikiančios kosminiu mastu, yra gravitacijos jėgos. Šių jėgų dėka mūsų Žemė sukasi aplink Saulę, kuri savo ruožtu sukasi aplink mūsų spiralinės galaktikos – Paukščių Tako – centrą.
Galaktikos Visatoje
Kaip jau minėta, visa stebima medžiaga Visatoje yra sutelkta galaktikose. Šis žodis suprantamas kaip milžiniškos žvaigždžių spiečiai, kuriuos jungia gravitacinės jėgos ir kurie turi tam tikrą erdvinę formą. Pavyzdžiui, yra elipsės, spiralinės, lęšinės galaktikos, taip pat netaisyklingos formos. Galaktikos gali būti mažos (107 žvaigždučių) ir didelės (1014 žvaigždžių). Pavyzdžiui, galima pastebėti, kad mūsų galaktikoje yra apie 1011 žvaigždžių.
Galaktikos susijungia į spiečius, kuriuose sąveikauja viena su kita dėl tų pačių gravitacinių jėgų. Įvairūs jų superspiečiai tolsta vienas nuo kito, tačiau spiečių viduje jie gali judėti vienas kito link. Taigi, Andromedos ūko galaktika juda link mūsų 300 km/s greičiu, todėl ateityje jos abi susilies į vieną didelį spiečių.
Tarpgalaktinė erdvė
Po šiais žodžiaisreiškia erdvę, skiriančią galaktikas. Tuo pačiu metu pačios galaktikos gali būti kaimyninės, pavyzdžiui, mūsų Paukščių Takas ir Andromedos ūkas, arba nutolusios milijonais ir šimtais milijonų parsekų.
Remiantis gautu apibrėžimu, galime daryti išvadą, kad erdvė tarp galaktikų yra tuščiausia Visatos dalis, kuri užima didžiausią tūrį, nes jų dydis vertinamas šimtais ir šimtais tūkstančių parsekų, o atstumai tarp jų matuojami milijonais ir milijardais parsekų. Prisiminkite, kad parsekas yra atstumų erdvėje matavimo vienetas, kuris yra maždaug lygus atstumui, kurį šviesa nukeliauja tuščioje kosminėje erdvėje per 3,2 Žemės metų.
Kas yra erdvėje tarp galaktikų?
Jei į šį klausimą atsakysite, kad tarp galaktikų nieko nėra, tai toks atsakymas bus kuo arčiau tiesos. Remiantis šiuolaikiniais skaičiavimais, vidutinis medžiagos tankis Visatoje yra vienas vandenilio atomas 1 m3 išorinės erdvės. Tačiau šis skaičius nieko nereiškia, jei atsižvelgsime į nevienodą materijos pasiskirstymą Visatoje.
Griežtai kalbant, tarpgalaktinė erdvė nėra visiškai tuščia. Jame yra įkrautų elementariųjų dalelių (protonų, elektronų). Be to, erdvė tarp galaktikų yra persmelkta elektromagnetinės spinduliuotės, sklindančios iš žvaigždžių. Dėl šio fakto galime pamatyti toliausiai nuo mūsų esančias galaktikas. Apskaičiuota, kad nagrinėjamos erdvės temperatūra yra 2,73 K.
Remiantisaukščiau pateiktą informaciją, kiekvienas gali atsakyti į klausimą, ar tarpgalaktinėje erdvėje yra žvaigždžių. Žinoma, jų ten nėra.
Erdvė visatoje plečiasi
Kaip jau buvo pažymėta aukščiau, galaktikos, esančios dideliais atstumais viena nuo kitos, tolsta. Šio proceso greitį galima apskaičiuoti naudojant vadinamąjį Hablo dėsnį. Eksperimentinis Visatos plėtimosi patvirtinimas buvo atrastas XX amžiaus pabaigoje dėl tolimų galaktikų elektromagnetinio spektro raudonojo poslinkio tyrimo.
Įdomiausias dalykas yra tai, kad pagal Hablo dėsnį, kuo toliau galaktikos yra viena nuo kitos, tuo greičiau jos skrenda. Tai reiškia, kad yra tokių, kurie vienas nuo kito tolsta greičiau nei šviesos greitis! Šis faktas nepažeidžia Einšteino reliatyvumo teorijos, nes ne pačios galaktikos juda greičiau nei šviesos greitis, o pati erdvė plečiasi didžiuliu greičiu.
Visatos ateitis
Kadangi Visata plečiasi ir tarpgalaktinė erdvė nuolat didėja, pagal iki šiol populiariausią hipotezę mūsų Visata ilgainiui sustings ir pasiners į amžiną tamsą, nes visa joje esanti medžiaga bus visiškai išsklaidyta, bus pavaizduoti atomų ir subatominių dalelių pavidalu.
