Minden tanuló tudja, hogy léteznek bolygók, csillagok, galaxisok, amelyek a fizikai törvényekkel és állandókkal együtt alkotják az Univerzumot. Az egyik érdekes kérdés, hogy mi az intergalaktikus tér, mit képvisel. Javasoljuk ennek részletesebb megfontolását.
Általános ötletek a megfigyelhető univerzumról
Mielőtt megvizsgálnánk az intergalaktikus tér kérdését, meg kell ismerkednünk az Univerzumunkkal.
Amint fentebb említettük, az Univerzum fizikai törvények, tér-idő koordináták, különféle fizikai állandók és anyag gyűjteménye.
Mostanra megállapították, hogy az emberiség által ismert fizikai törvények a megfigyelhető univerzum minden szegletében érvényesek, és még nem találtak helyet az űrben, ahol ezeket a törvényeket megsértenék.
Ami az anyagot illeti, az Univerzumban különleges módon szerveződik: a bolygók keringenekcsillagaik, a csillagok halmazokká egyesülnek, amelyeket galaxisokról neveztek el. A galaxisok viszont lokális galaxishalmazokká és szuperhalmazokká egyesülnek, és már a szuperhalmazok szétszóródtak az Univerzumban, gyakorlatilag függetlenek.
Azt is fontos tudni, hogy a kozmikus léptékben ható fő erők a gravitációs erők. Ezeknek az erőknek köszönhetően Földünk a Nap körül kering, ami viszont spirálgalaxisunk, a Tejútrendszer közepe körül kering.
Galaxisok az Univerzumban
Amint már említettük, az Univerzumban minden megfigyelhető anyag galaxisokban összpontosul. Ezt a szót olyan óriási csillaghalmazoknak kell érteni, amelyeket gravitációs erők kötnek össze, és amelyeknek meghatározott térbeli alakjuk van. Például vannak elliptikus, spirális, lencse alakú galaxisok, valamint szabálytalan alakú galaxisok. A galaxisok lehetnek kicsik (107 csillag) és nagyok (1014 csillag). Például megjegyezhető, hogy galaxisunk körülbelül 1011 csillagot tartalmaz.
A galaxisok halmazokká egyesülnek, amelyekben ugyanazon gravitációs erőknek köszönhetően kölcsönhatásba lépnek egymással. Különféle szuperhalmazaik távolodnak egymástól, de a klasztereken belül egymás felé mozoghatnak. Tehát az Androméda-köd galaxis 300 km/s sebességgel halad a miénk felé, így a jövőben mindkettő egy nagy halmazba fog egyesülni.
Intergalaktikus tér
Ezekkel a szavakkala galaxisokat elválasztó térre utal. Ugyanakkor maguk a galaxisok is lehetnek szomszédosak, például a Tejútrendszerünk és az Androméda-köd, vagy akár millió és százmillió parszeknyi távolságra is lehetnek egymástól.
A kapott definíció alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy a galaxisok közötti tér az Univerzum legüresebb része, amely a legnagyobb térfogatát foglalja el, mivel méretüket több száz és százezer parszekre becsülik, és a a köztük lévő távolságokat milliós és milliárdos parszekban mérik. Emlékezzünk vissza, hogy a parszek az űrbeli távolságok mértékegysége, amely megközelítőleg egyenlő a fény által az üres világűrben 3,2 földi év alatt megtett távolsággal.
Mi van a galaxisok közötti térben?
Ha erre a kérdésre azt válaszolja, hogy a galaxisok között nincs semmi, akkor ez a válasz a lehető legközelebb áll az igazsághoz. A modern becslések szerint az Univerzumban az anyag átlagos sűrűsége egy hidrogénatom 1 m3 külső térben. Ez az adat azonban nem jelent semmit, ha figyelembe vesszük az anyag nem egyenletes eloszlását az Univerzumban.
Szigorúan véve az intergalaktikus tér nem teljesen üres. Töltött elemi részecskéket (protonokat, elektronokat) tartalmaz. Ráadásul a galaxisok közötti teret áthatja a csillagokból érkező elektromágneses sugárzás. Ennek a ténynek köszönhetően láthatjuk a tőlünk legtávolabbi galaxisokat. A szóban forgó tér hőmérsékletét 2,73 K-ra becsülik.
AlapjánA fenti információk alapján mindenki válaszolhat arra a kérdésre, hogy vannak-e csillagok az intergalaktikus térben. Természetesen nincsenek ott.
Tágul a tér az Univerzumban
Amint fentebb már említettük, az egymástól nagy távolságra lévő galaxisok távolodnak. Ennek a folyamatnak a sebessége az úgynevezett Hubble-törvény segítségével számítható ki. Az Univerzum tágulásának kísérleti bizonyítékát a 20. század végén fedezték fel, köszönhetően a távoli galaxisok elektromágneses spektrumának vöröseltolódásának tanulmányozásának.
A legérdekesebb az, hogy a Hubble-törvény szerint minél távolabb vannak egymástól a galaxisok, annál gyorsabban repülnek szét. Ez azt jelenti, hogy vannak olyanok, amelyek a fénysebességnél gyorsabban távolodnak el egymástól! Ez a tény nem sérti Einstein relativitáselméletét, mivel nem maguk a galaxisok mozognak gyorsabban a fénysebességnél, hanem maga a tér tágul óriási sebességgel.
Az Univerzum jövője
Mivel az Univerzum tágul és az intergalaktikus tér folyamatosan növekszik, az eddigi legnépszerűbb hipotézis szerint Univerzumunk végül megfagy, és az örök sötétségbe merül, mivel az összes anyag teljesen szétszóródik benne, atomok és szubatomi részecskék formájában lesznek ábrázolva.
