Czym jest wszechświat przyspieszający?

Kiedy ktoś patrzy na nowoczesne nocne niebo, widziany przez niego krajobraz gwiezdny jest inny niż tysiące lat temu. Jest tak, ponieważ każda gwiazda widoczna z Ziemi faktycznie oddala się od planety. Badania wykazały, że nasz układ słoneczny jest częścią przyspieszającego wszechświata, w którym każda gwiazda przemieszcza się na zewnątrz z centralnego punktu z coraz większą prędkością.

W latach dwudziestych fizycy i astronomowie debatowali nad teorią Wielkiego Wybuchu. Ta koncepcja zakłada, że ​​cała materia we wszechświecie była pierwotnie zawarta w jednej, bardzo skondensowanej formie, która rozszerzyła się na zewnątrz, aby stworzyć wszechświat w wydarzeniu zwanym Wielkim Wybuchem. Na pytanie, czy ta początkowa ekspansja zakończyła się, czy trwa, nie udzielono wówczas ostatecznej odpowiedzi. Następnie w 1929 roku astronom Edwin Hubble zajął się tym pytaniem, gdy opracował sposób pomiaru ruchu gwiazdy poprzez analizę spektrum emitowanego przez nią światła.

Hubble zaobserwował przesunięcie czerwieni - lub zmianę czerwonego światła emitowanego przez gwiazdy - w swojej analizie spektralnej, która wskazuje, że gwiazdy oddalają się od Układu Słonecznego z rosnącą prędkością. I odwrotnie, przesunięcie niebieskiego oznaczałoby, że gwiazdy faktycznie zbliżają się do Ziemi. Jego analiza wykazała, że ​​nie tylko każda gwiazda przyspiesza od Słońca, ale im dalej gwiazda, tym szybciej przyspiesza. Późniejsze badania wykazały, że nie jest to unikalne dla gwiazd wokół Ziemi, ale że każda gwiazda w obserwowalnym wszechświecie, w tym Słońce, przyspiesza od punktu centralnego. To zachowanie gwiazd przyspieszających na zewnątrz skłoniło naukowców do opisania naszego jako przyspieszającego wszechświata.

Istnieją dwa dominujące idee naukowe dotyczące zachowania przyspieszającego się wszechświata. Jednym z nich jest to, że podąża za wzorcem oscylacyjnym. Teoria ta głosi, że wszechświat zaczął rozszerzać się na zewnątrz po Wielkim Wybuchu, ale zwolni, gdy grawitacja wszechświata przejmie pęd jego przyspieszenia. Następnie ruch zewnętrzny zatrzyma się, a cała materia we wszechświecie zacznie być przyciągana z powrotem w kierunku centrum. W tak zwanym Wielkim Chrupnięciu cała materia we wszechświecie ostatecznie skropli się z powrotem w tym samym, wysoce skondensowanym stanie, w jakim była przed Wielkim Wybuchem.

Druga idea dotycząca losów przyspieszającego wszechświata jest znana jako nieskończona ekspansja, która zakłada, że ​​ruch stworzony przez Wielki Wybuch nigdy się nie kończy. Innymi słowy, cała materia we wszechświecie będzie się rozszerzać na zewnątrz przez cały czas i nigdy nie zostanie przyciągnięta przez grawitację. Zwolennicy i niektórzy badający model Wielkiego Wybuchu wierzą, że częściowo wynika to z czegoś zwanego ciemną energią. Chociaż natura i mechanika tej tajemniczej energii wciąż nie jest w pełni poznana, wiadomo, że powoduje ona, że ​​gwiazdy i inna materia międzygwiezdna stale przyspieszają i uciekają przed bezwładnym przyciąganiem grawitacyjnym.