17 εικόνες που δείχνουν πόσο εκπληκτικά μεγάλο είναι το Σύμπαν

Νέα

Το παρατηρήσιμο Σύμπαν έχει διάμετρο 92 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Αυτές οι εικόνες μας βοηθούν να συλλάβουμε το πόσο μεγάλο πραγματικά είναι.

Το πληθωριστικό μοντέλο προβλέπει ότι όσο ο κοσμολογικός πληθωρισμός συνεχίζεται θα γεννηθεί, από μια πρότερη κατάσταση, μια σειρά από σύμπαντα, χωρισμένα μεταξύ τους από τον διαρκώς διογκούμενο χώρο, με το καθένα δηλαδή να είναι εντελώς αποσυνδεδεμένο από τα άλλα. Μία από αυτές τις «φυσαλίδες», όπου τελείωσε ο πληθωρισμός, δημιούργησε το Σύμπαν μας πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, το οποίο αποτελεί ένα μικροσκοπικό τμήμα του όγκου της φυσαλίδας. Κάθε φυσαλίδα είναι απομονωμένη από όλες τις άλλες
(Credit: Nicolle Rager Fuller)

Ολόκληρος ο πλανήτης μας έχει διάμετρο κάτι λιγότερο από 13.000 χιλιόμετρα, ή -αλλιώς- είναι περίπου επτά τάξεις μεγέθους μεγαλύτερος από τον άνθρωπο. Προχωρώντας, όμως, σε όλο και μεγαλύτερες κλίμακες, διαπιστώνουμε ότι τα αστέρια, τα αστρικά συστήματα, τα αστρικά σμήνη, οι γαλαξίες, τα σμήνη γαλαξιών και πολλά άλλα μας δείχνουν πόσο ασήμαντες είναι πραγματικά οι ανθρώπινες, ακόμη και οι πλανητικές κλίμακες. Η τεράστια άβυσσος του μη παρατηρήσιμου Σύμπαντος είναι πολύ μεγαλύτερη από τό άθροισμα όλων όσων μπορούμε να δούμε. Αυτές οι εικόνες δείχνουν το πόσο μεγάλη είναι πραγματικά η κοσμική κλίμακα.

Μέσα σε αυτό το Σύμπαν, αποτελούμε απλώς μια σταγόνα στον κοσμικό ωκεανό.

Αυτή η εικόνα, τραβηγμένη από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό από την αστροναύτη Karen Nyberg το 2013, δείχνει τα δύο μεγαλύτερα νησιά στο νότιο τμήμα του Mascarene: το Réunion, στο προσκήνιο, και το Mauritius, καλυμμένο μερικώς από σύννεφα. Για να δούμε έναν άνθρωπο στη Γη από το ύψος του ISS, θα χρειαζόταν ένα τηλεσκόπιο στο μέγεθος του Hubble. Η κλίμακα ενός ανθρώπου είναι μικρότερη από το 1/5.000.000 της κλίμακας της Γης, όμως η Γη εξακολουθεί να είναι απλώς μια μικρή σταγόνα στον κοσμικό ωκεανό.
(Credit: NASA/Karen Nyberg)

Όλα όσα έχει βιώσει ποτέ η ανθρωπότητα περιορίζονται εντός ενός σφαιροειδούς, με πλάτος μόλις 13.000 km.

Η Γη όπως την είδε το διαστημόπλοιο MESSENGER της NASA, το οποίο έπρεπε να εκτελέσει ελιγμούς βαρυτικής ώθησης (βαρυτική σφενδόνη) γύρω από την Γη και την Αφροδίτη για να καταφέρει να φτάσει στον τελικό προορισμό του: τον Ερμή. Η περιστροφή που παρατηρούμe εξηγεί το γιατί η Γη διογκώνεται στο κέντρο και συμπιέζεται στους πόλους, έχει δηλαδή διαφορετικές ισημερινές και πολικές διαμέτρους. Ωστόσο, η διάμετρος της Γης διαφέρει λιγότερο από 1% στην πολική και την ισημερινή διεύθυνση.
(Credit: NASA/MESSENGER)

Ακόμη και τυπικοί πλανήτες έχουν μεγαλύτερο, κατά χιλιάδες φορές, όγκο από αυτόν της Γης.

Οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος σε σωστή κλίμακα όσον αφορά το μέγεθός τους, αλλά όχι ως προς τις αποστάσεις μεταξύ τους. Οι διάμετροι του Δία και του Κρόνου είναι πάνω από δέκα φορές μεγαλύτερες από αυτήν της Γης, και ορισμένοι γιγάντιοι πλανήτες είναι έως και δύο φορές μεγαλύτεροι από τον Δία.
(Credit: NASA/Lunar and Planetary Institute)

Τα αστέρια ξεκινώντας είναι τόσο μικρά όσο οι μεγαλύτεροι πλανήτες, αλλά στην συνέχεια γίνονται πολύ μεγαλύτερα.

Οι φαιοί νάνοι (μεταξύ 0,013-0,080 ηλιακών μαζών) θα συντήξουν δευτέριο+δευτέριο σε ήλιο-3 ή τρίτιο, παραμένοντας στο ίδιο κατά προσέγγιση μέγεθος με τον Δία, αλλά διαθέτοντας πολύ μεγαλύτερη μάζα. Οι κόκκινοι νάνοι είναι ελαφρώς πιο μεγάλοι, αλλά τα αστέρια σαν τον Ήλιο είναι πολύ μεγαλύτερα.
(Credit: NASA/JPL-Caltech/UCB)

Οι μεγαλύτεροι υπεργίγαντες αστέρες έχουν διαμέτρους δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων.

Αναπαράσταση μερικών από τους μεγαλύτερους αστέρες στο Σύμπαν, μαζί με τις τροχιές του Κρόνου (καφέ έλλειψη) και του Ποσειδώνα (μπλε έλλειψη) για σύγκριση. Από αριστερά προς τα δεξιά, βλέπουμε τον μεγαλύτερο μπλε υπεργίγαντα, τον μεγαλύτερο κίτρινο υπεργίγαντα, τον μεγαλύτερο πορτοκαλί υπεργίγαντα και στην συνέχεια τους δύο μεγαλύτερους αστέρες όλων: τους κόκκινους υπεργίγαντες UY Scuti και Stephenson 2-18. Τα μεγαλύτερα αστέρια έχουν περίπου 2.000 φορές τη διάμετρο του Ήλιου μας.
(Credit: SkyFlubbler/Wikimedia Commons)

Είναι συγκρίσιμα σε μέγεθος με τους ορίζοντες γεγονότων των πλέον υπερμεγέθων μελανών οπών.

Το διάγραμμα δείχνει τα σχετικά -με το Ηλιακό μας Σύστημα- μεγέθη των οριζόντων γεγονότων των δύο υπερμεγέθων μαύρων οπών που περιφέρονται η μία γύρω από την άλλη στο σύστημα OJ 287. Η μεγαλύτερη, με 18 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες, έχει 12 φορές το μέγεθος της τροχιάς του Ποσειδώνα, ενώ η μικρότερη, των 150 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών, αντιστοιχεί περίπου στην τροχιά του αστεροειδούς Δήμητρα γύρω από τον Ήλιο. Υπάρχουν ελάχιστοι “πολύτιμοι” γαλαξίες, όλοι πολύ μικρότεροι από τον δικό μας, που έχουν στο κέντρο του μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα 4 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών «μόνο».
(Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC))

Αλλά ακόμη και τα μεγαλύτερα μεμονωμένα αντικείμενα δεν μπορούν να συγκριθούν καν με τις κοσμικές συγκεντρώσεις.

Η αναπαράσταση του Ηλιακού Συστήματος σε λογαριθμική κλίμακα, τονίζει το πόσο μακριά βρίσκονται κάποια αντικείμενα. Φαίνονται οι πλανήτες, η ζώνη Kuiper, το νέφος του Oort και το πλησιέστερο αστέρι, με το Voyager 1, την πιο μακριά ταξιδεμένη διαστημοσυσκευή μας, να βρίσκεται αυτή τη στιγμή στις 155,5 AU από τον Ήλιο.
(Credit: NASA/JPL-Caltech)

Γύρω από κάθε αστρικό σύστημα, τα αντίχτοιχα νέφη Oort εκτείνονται σε αποστάσεις πολλών ετών φωτός: για δεκάδες τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα.

Μια απεικόνιση του εσωτερικού και του εξωτερικού του νέφους του Oort που περιβάλλει τον Ήλιο μας. Ενώ το εσωτερικό του νέφους εμφανίζεται τοροειδές, το εξωτερικό του είναι σφαιρικό. Υπάρχει αβεβαιότητα ως προς το μέγεθός του. Η έκταση του εξωτερικού του νέφους του Oort μπορεί να είναι μικρότερη από 1 έτος φωτός ή μεγαλύτερη από 3 έτη φωτός. Το αφήλιο του κομήτη Bernardinelli-Bernstein είναι λίγο μικρότερο από 1 έτος φωτός, υποδηλώνοντας ότι το νέφος του Oort είναι τουλάχιστον τόσο μεγάλο.
(Credit: Pablo Carlos Budassi/Wikimedia Commons)

Τα ίδια τα αστέρια συγκεντρώνονται σε μεγάλους γαλαξιακούς σχηματισμούς.

Μόνο 1000 αστέρια περίπου υπάρχουν στο σύνολο των νάνων γαλαξιών Segue 1 και Segue 3, που έχει μάζα 600.000 Ήλιων. Εδώ βλέπουμε σημειωμένα σε κύκλο τα αστέρια που απαρτίζουν τον νάνο δορυφόρο Segue 1. Καθώς ανακαλύπτουμε μικρότερους, πιο αμυδρούς γαλαξίες με λιγότερους αριθμούς αστεριών, αρχίζουμε να συνειδητοποιούμε το πόσο συνηθισμένοι είναι αυτοί: μόνο στην Τοπική μας Ομάδα υπάρχουν 100 περίπου.
(Credit: Marla Geha/Keck Observatory)

Κατ’ ελάχιστο, διαθέτουν χιλιάδες αστέρια, τα οποία εκτείνονται σε αποστάσεις εκατοντάδων ετών φωτός.

Το γιγάντιο σμήνος γαλαξιών, Abell 2029, φιλοξενεί τον γαλαξία IC 1101 στον πυρήνα του. Με διάμετρο 5,5 έως 6 εκατομμύρια έτη φωτός, περισσότερα από 100 τρισεκατομμύρια αστέρια και τη μάζα σχεδόν ενός τετράκις δισεκατομμυρίων Ήλιων, είναι ο μεγαλύτερος γνωστός γαλαξίας. Λόγω της πεπερασμένης ηλικίας του και της παρουσίας σκοτεινής ενέργειας, το σύμπαν δεν μπορεί να δημιουργήσει ένα μεμονωνμένο αντικείμενο σημαντικά μεγαλύτερο από αυτό.
(Credit: Digitized Sky Survey 2; NASA)

Οι μεγαλύτεροι γαλαξίες περιέχουν πάνω από 100 τρισεκατομμύρια αστέρια, με αυτά του Alcyoneus να εκτείνονται στην απόσταση-ρεκόρ των 16 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Κλίμακα μεγέθους γαλαξιών, που συμπεριλαμβάνει τον Γαλαξία, την Ανδρομέδα, τον μεγαλύτερο σπειροειδή (UGC 2885), τον μεγαλύτερο ελλειπτικό (IC 1101) και τον μεγαλύτερο ραδιογαλαξία, τον Alcyoneus.
(Credit: E. Siegel)

Σε ακόμη μεγαλύτερες κλίμακες, οι γαλαξίες συγκεντρώνονται, σχηματίζοντας δομές με διάμετρο έως και εκατοντάδες εκατομμύρια έτη φωτός.

Το εντυπωσιακά τεράστιο σμήνος γαλαξιών MACS J1149.5+223, του οποίου το φως χρειάστηκε πάνω από 5 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς, είναι από τις μεγαλύτερες δεσμευμένες βαρυτικώς δομές σε όλο το Σύμπαν. Σε μεγαλύτερη κλίμακα, οι κοντινοί του γαλαξίες, οι ομάδες και τα σμήνη μπορεί να φαίνεται πως σχετίζονται με το σμήνος, η αλήθεια είναι όμως ότι απομακρύνονται από αυτό, λόγω της σκοτεινής ενέργειας. Τα υπερσμήνη μπορεί να αποτελούν δομές φαινομενικώς μόνο, παρ’όλα αυτά τα μεγαλύτερα σμήνη γαλαξιών που είναι βαρυτικώς συνδεδεμένα μπορούν να φτάσουν εκατοντάδες εκατομμύρια, ίσως ακόμη και ένα δισεκατομμύριο, έτη φωτός σε έκταση.
(Credit: NASA, ESA, and S. Rodney (JHU) and the FrontierSN team; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley), and the GLASS team; J. Lotz (STScI) and the Frontier Fields team; M. Postman (STScI) and the CLASH team; and Z. Levay (STScI))

Τα μεγαλύτερα υπερσμήνη, κοσμικά κενά και νήματα — αν και δεν είναι βαρυτικώς δεσμευμένα — εκτείνονται για δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Το τείχος Sloan αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες -αν και μεταβατική- δομές στο Σύμπαν, με διάμετρο 1,37 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Μπορεί να είναι απλώς μια τυχαία ευθυγράμμιση πολλών υπερσμηνών, αλλά σίγουρα δεν είναι μια ενιαία, βαρυτικά δεσμευμένη δομή. Οι γαλαξίες του τείχους Sloan απεικονίζονται στα δεξιά.
(Credit: Willem Schaap (L); Pablo Carlos Budassi (R)/Wikimedia Commons)

Συνολικά, το παρατηρήσιμο Σύμπαν εκτείνεται σε 92 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Το μέγεθος του παρατηρήσιμου Σύμπαντος μας (κίτρινο), και το προσβάσιμο -δυνητικά έστω- από εμάς (πορφυρό). Το όριο του ορατού Σύμπαντος είναι 46 δισεκατομμύρια έτη φωτός, δηλαδή το πόσο μακριά θα βρισκόταν ένα αντικείμενο που εξέπεμψε φως το οποίο μόλις τώρα φθάνει σε εμάς, μετά από απομάκρυνση λόγω διαστολής για 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, πέρα ​​από τα 18 δισεκατομμύρια έτη φωτός, δεν θα μπορούσαμε ποτέ να φτάσουμε έναν γαλαξία ακόμα κι αν ταξιδεύαμε προς αυτόν με την ταχύτητα του φωτός. Οτιδήποτε συνέβη εντός 18 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από εμάς, κάποια στιγμή τελικά θα μας φτάσει. Αυτά που συμβαίνουν, όμως, σε πιο μακρινές αποστάσεις δεν θα φτάσουν ποτέ.
(Credit: Andrew Z. Colvin and Frederic Michel, Wikimedia Commons; Annotations: E. Siegel)

Όμως το μη παρατηρήσιμο Σύμπαν πρέπει να είναι τουλάχιστον εκατοντάδες φορές μεγαλύτερο

Αυτή η προσομοίωση δείχνει τον κοσμικό ιστό της σκοτεινής ύλης και τη δομή μεγάλης κλίμακας που σχηματίζει. Η κανονική ύλη είναι παρούσα επίσης, αλλά αποτελεί μόνο το 1/6 της συνολικής ύλης. Εν τω μεταξύ, η συνολική ύλη συνθέτει μόνο τα 2/3 του Σύμπαντος, αφήνοντας το υπόλοιπο στη σκοτεινή ενέργεια. Το μη παρατηρήσιμο Σύμπαν πρέπει να εκτείνεται για τουλάχιστον 400 φορές περισσότερο απ όσο το ορατό, κάτι που σημαίνει ότι το Σύμπαν μας -με διάμετρο 92 δισεκατομμυρίων ετών φωτός- είναι λιγότερο από το 1/64 εκατομμυριοστό του ελάχιστου όγκου αυτού που υπάρχει εκεί έξω.
(Credit: The Millennium Simulation, V. Springel et al.)

Απ’ όσο γνωρίζουμε, το Σύμπαν μπορεί να είναι ακόμη και άπειρο.

Ενώ προβλέπεται να δημιουργηθούν πολλά ανεξάρτητα Σύμπαντα μέσα σε έναν διογκούμενο χωρόχρονο, ο πληθωρισμός δεν τελειώνει ποτέ παντού ταυτόχρονα, αλλά μόνο σε ξεχωριστές, ανεξάρτητες περιοχές που χωρίζονται από το διάστημα που συνεχίζει να διογκώνεται. Στην περίπτωση ενός Πολυσύμπαντος, λοιπόν, δύο σύμπαντα δεν θα συγκρουστούν ποτέ και το μη παρατηρήσιμο Σύμπαν θα τείνει προς άπειρο μέγεθος όσο περνά ο καιρός.
(Credit: MUSTAFABULENT / Adobe Stock)
Πηγή:
https://bigthink.com/

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *