Astronomija 11-12 klasei

Visatos plėtimasis



Įvadas


Dangaus kūnų mechanika


Planetos


Mažieji Saulės sistemos kūnai


Žvaigždės


Visata

Paukščių Takas

Kitos galaktikos

Visatos plėtimasis

Visatos evoliucija

Gyvybė Visatoje

Testai

Kosmoso tyrimas ir kosminės kelionės


Literatūra


Stebint galaktikų spektrus, išsiaiškinta, jog galaktikos dideliu greičiu tolsta nuo mūsų, taigi Visata plečiasi. 1929 metais amerikiečių astronomas E. Hablas (Hubble) nustatė, kad visos galaktikos tolsta vienos nuo kitų, ir tuo didesniu greičiu, kuo didesnis tarp jų atstumas. Kitaip tariant, galaktikų tolimo greitis v yra tiesiog proporcingas atstumui R iki jų: v = HR
čia H — vadinamoji Hablo konstanta, H = 0,023 m/s·šm.

Hablo konstanta rodo, kiek padidėja galaktikų greitis, atstumui tarp jų padidėjus vienu šviesmečiu. Remiantis Hablo dėsniu nustatomas atstumas iki tolimųjų galaktikų.

Įdomu, kad pačios galaktikos su savo žvaigždėmis ir planetomis nesiplečia.


Didysis sprogimas

Jeigu Visata plečiasi, tai prieš tam tikrą laiką visi jos objektai turėjo būti nepaprastai arti vienas kito. Teoriškai — viename taške, kurio tankis begalinis. Tokį tašką astronomai pavadino singuliariniu tašku (lot. singularis — ypatingas). Singuliariniam taškui netinka mums žinomi fizikos dėsniai. Tokia materijos būsena mūsų protui nesuvokiama.

Žinant galaktikų sklaidymosi greičius, galima apskaičiuoti, kada prasidėjo Visatos plėtimasis. Maždaug prieš dvidešimt milijardų metų visa Visatos materija buvo susitelkusi singuliariniame taške, kuriam sprogus prasidėjo Visatos evoliucija.

1965 m. JAV radiofizikai Robertas Vilsonas (Wilson) ir Arnas Penzijas (Penzias), tobulindami kosminius ryšius, aptiko iš visų pusių vienodai sklindantį 7,3 cm bangos ilgio foninį kosminį radijo spinduliavimą. Šis spinduliavimas nesusijęs su jokiais dangaus kūnais, jo priežastis negali būti kuris nors žinomas fizikinis procesas. Tačiau šis atradimas nuostabiai gerai derinosi su didžiojo sprogimo hipoteze — jį jau seniau buvo teoriškai numatę astrofizikai. Taip turėjo spinduliuoti atsiradusi po sprogimo medžiaga, iš kurios dar nebuvo susidariusios žvaigždės ir galaktikos. Per dvidešimt milijardų metų spinduliai plėtėsi kartu su besiplėčiančia Metagalaktika ir, pasklidę lygiai į visas puses, tebeklajoja Visatos erdvėje. Atrastasis spinduliavimas buvo pavadintas reliktiniu (lot. relictus — paliktas). Reliktiniai spinduliai sklinda iš visų dangaus pusių, o ne iš vienos — sprogimo — pusės todėl, kad jie daugybę kartų keitė kryptį, atsispindėdami nuo elementariųjų dalelių, ir tokiu būdu tolygiai pasiskirstė po visą erdvę. Reliktinės radijo bangos mus pasiekia tarsi prieš milijardus metų įvykusio sprogimo aidas. Jų atradimas buvo svarus argumentas, patvirtinantis didžiojo sprogimo ir Visatos plėtimosi hipotezę.

Už reliktinio spinduliavimo atradimą R. Vilsonas ir A. Penzijas 1978 m. apdovanoti Nobelio premija.