Kosmos jest pełen różnorodności, podobnie jak nasza planeta. Jednak gdy zmienimy skalę, zaczynamy dostrzegać jednorodność. Teoria Einsteina mówi, że kosmos staje się jednorodny dopiero w bardzo dużej skali, liczonej w miliardach lat świetlnych. Wtedy grupy galaktyk rozsiane są równomiernie w przestrzeni, a kosmos wydaje się być bardzo podobny w każdym kierunku.
Czego nie powinno być w kosmosie?
Podobnie na Ziemi, gdziekolwiek się udajemy, mamy do czynienia z podobnymi warunkami. Jednak naukowcy odkryli gigantyczne struktury w kosmosie, które nie pasują do teoretycznych przewidywań. To wstrząs dla naszej wiedzy o Wszechświecie.
Nasz Wszechświat powstał z niewyobrażalnie małej kuli, która zawierała całą materię i energię. W ciągu 14 miliardów lat ekspansji, Wszechświat osiągnął gigantyczne rozmiary. Obserwowalna część Wszechświata ma średnicę około 92 miliardów lat świetlnych, co wydaje się przekraczać wartość 28 miliardów lat świetlnych, którą światło mogłoby pokonać od momentu oddzielenia się od materii.
Jednak przestrzeń kosmiczna rozszerzała się w bardzo szybkim tempie, co spowodowało, że Wszechświat tak spuchł. Kuleczka, z której powstał, była na początku bardzo jednorodna, a jej szybka ekspansja sprawiła, że struktura kosmosu powinna być wszędzie taka sama. Nieregularności, które dały początek galaktykom, gwiazdom itd., pojawiły się później, w mniejszej już skali.
Wszechświat jest monotonny w dużej skali, ponieważ jego struktura powinna być wszędzie taka sama. Anomalie, które dały początek galaktykom, gwiazdom itd., nie powinny dziś być większe niż 1,2 miliarda lat świetlnych. Jednak astronomowie zaobserwowali już kilka struktur, które przekraczają ten limit.
Nietypowe obiekty we Wszechświecie
Wszechświat nie jest pusty, ponieważ nawet w międzygwiezdnej przestrzeni można znaleźć pojedyncze gwiazdy, atomy wodoru czy drobinki pyłu. Promieniowanie tła (CMB) wypełnia całą przestrzeń kosmiczną. To pierwsze światło w dziejach Wszechświata, które jest swoistym echem Wielkiego Wybuchu. Średnia temperatura tego promieniowania jest większa od zera absolutnego o niecałe 3 stopnie.
CMB interesowało fizyków od dawna, ponieważ wydawało się ono bardzo jednorodne. Jednak coraz dokładniejsze pomiary wykazywały, że temperatura promieniowania w różnych obszarach może być nieznacznie wyższa lub niższa. W 2004 roku okazało się, że w CMB jest rejon chłodniejszy niż pozostałe i większy, niż ktokolwiek się spodziewał. Odkryto, że ogromna kosmiczna pustka o średnicy prawie 2 mld lat świetlnych i odległa o 3 mld lat świetlnych od Ziemi, zawiera o 10 tys. galaktyk mniej niż średnia dla Wszechświata. András Kovács z węgierskiego uniwersytetu Eötvös Loránd, jeden z odkrywców tej struktury, podkreśla, że prawa fizyki nie wykluczają istnienia takiej kosmicznej anomalii, ale powinna być wyjątkiem. Jednak wszystko wskazuje na to, że nie jest.
Kwazary to bardzo jasno świecące galaktyki, które widać w kosmosie z ogromnych odległości. Wcześniej uważano, że są one równomiernie rozsiane po Wszechświecie. Jednak w 2012 r. astronomowie odkryli grupę liczącą 73 kwazary i układającą się w ogromne pasmo długości 4 mld lat świetlnych. Nazwano ją Huge-LQG – od Huge Large Quasar Group, co można przetłumaczyć jako „wyjątkowo wielka grupa kwazarów”. Naukowcy wciąż spierają się, czy pomiary prowadzące do tego odkrycia wykonano prawidłowo. Wiadomo jednak, że Huge-LQG nie jest największą kosmiczną strukturą, jaką zaobserwowano.
Rozbłyski gamma (GRB) to zjawiska, które powstają, gdy bardzo masywna gwiazda kończy swój żywot. Podczas tego gwałtownego procesu uwalniane są ogromne ilości energii w formie promieniowania gamma. Taki błysk może do nas dotrzeć nawet z odległych galaktyk. Węgiersko-amerykański zespół badaczy odkrył, że rozbłyski gamma tworzą w pewnym miejscu pierścień, którego średnica przekracza 5 mld lat świetlnych. To blisko pięć razy więcej niż górny limit wynikający z teorii, według której Wszechświat jest jednorodny.
Najbardziej rozległa grupa galaktyk
Wielka Ściana w Herkulesie-Koronie Północnej jest największym znanym człowiekowi obiektem, który znajduje się 10 miliardów lat świetlnych od nas. To grupa galaktyk, która została wykryta dzięki obserwacjom rozbłysków gamma, podobnie jak pierścień opisany powyżej. Zespół z Węgier i USA dokonał odkrycia, co wywołało sensację w świecie naukowym. Jeśli kolejne obserwacje potwierdzą istnienie tej zbudowanej z galaktyk ściany, będziemy mieli do czynienia ze strukturą zajmującą około 1/10 znanego nam Wszechświata.
Dziś naukowcy z całego świata zastanawiają się, skąd to wszystko się wzięło. Istnieją trzy hipotezy, które wydają się najciekawsze. Pierwsza z nich mówi, że wielkie struktury mogą być tylko złudzeniem, a pomiary w przypadku tak odległych obiektów są obarczone ryzykiem błędu. Druga hipoteza mówi o „Błędzie matriksa”, czyli że Wszechświat jest gigantyczną symulacją komputerową, a jakiś Wielki Programista popełnił parę błędów podczas jej tworzenia. Trzecia hipoteza mówi o tym, że istnieją inne wszechświaty, które zderzają się z naszym, co może być pierwszym dowodem na to, że nasz Wszechświat nie jest samotny.
Czego jeszcze nie powinno być w przestrzeni kosmicznej
Nie tylko wielkie struktury nie pasują do kosmosu. Oto jeszcze cztery rzeczy, które nie powinny tam się znaleźć:
- ŚMIECI KOSMICZNE – coraz więcej sztucznych satelitów i innych urządzeń krąży wokół Ziemi, a każde z nich może stać się śmieciem kosmicznym, który zagraża innym urządzeniom i astronautom.
- BROŃ – militarne wykorzystanie kosmosu jest coraz bardziej realne, a to oznacza, że broń może znaleźć się w kosmosie. To zagraża stabilności i bezpieczeństwu całego Wszechświata.
- RADIOAKTYWNE MATERIAŁY – wiele urządzeń kosmicznych zawiera radioaktywne materiały, które mogą zagrażać życiu na Ziemi, gdyby doszło do awarii.
- KOSMICZNE KOLONIE – coraz więcej firm planuje wysłanie ludzi na Marsa i inne planety, aby tam osiedlić się na stałe. Jednak takie kolonie mogą zagrażać naturalnym ekosystemom i wprowadzać niebezpieczne gatunki na inne planety.
