Fantastiske astronomifakta

Mysteries of the Universe: Fra mørk materie til røde galakser og utover

Christiano Sonning / EyeEm / Getty Images

Selv om folk har studert himmelen i tusenvis av år, vet vi fortsatt relativt lite om univers . Mens astronomer fortsetter å utforske, lærer de mer om stjernene, planetene og galaksene i noen detalj, og likevel forblir noen fenomener forvirrende. Hvorvidt forskere vil være i stand til å løse universets mysterier eller ikke er et mysterium i seg selv, men det fascinerende studiet av verdensrommet og alle dets mange anomalier vil fortsette å inspirere til nye ideer og gi drivkraft til nye oppdagelser så lenge mennesker fortsetter å se opp. på himmelen og lurer på: 'Hva er det der ute?'

Mørk materie i universet

Astronomer er alltid på jakt etter mørk materie , en mystisk form for materie som ikke kan oppdages med normale midler - derav navnet. All den universelle materien som kan oppdages med gjeldende metoder utgjør bare rundt 5 prosent av den totale materien i universet. Mørk materie utgjør resten, sammen med noe som kalles mørk energi. Når folk ser på nattehimmelen, uansett hvor mange stjerner de ser (og galakser, hvis de bruker et teleskop), er de bare vitne til en liten brøkdel av det som faktisk er der ute.

Mens astronomer noen ganger bruker begrepet 'vakuum av rommet', er rommet som lyset reiser gjennom ikke helt tomt. Det er faktisk noen få materieatomer i hver kubikkmeter rom. De mellomrom mellom galakser , som en gang ble antatt å være ganske tom, er ofte fylt med molekyler av gass og støv.

Tette gjenstander i kosmos

Folk pleide også å tro at sorte hull var svaret på 'mørk materie'-gåten. (Det vil si at det ble antatt at den uklare materie kan være i sorte hull.) Selv om ideen viser seg å ikke være sann, fortsetter svarte hull å fascinere astronomer, med god grunn.

Sorte hull er så tette og har så intens gravitasjon at ingenting – ikke engang lys – kan unnslippe dem. For eksempel, skulle et intergalaktisk skip på en eller annen måte komme for nært et sort hull og bli sugd inn av gravitasjonskraften med «ansikt først», vil kraften på forsiden av skipet være så mye sterkere enn kraften på baksiden, at skipet og menneskene inni ville bli strukket ut – eller elastisk som taffy – av intensiteten av gravitasjonskraften. Resultatet? Ingen kommer ut i live.

Visste du at sorte hull kan og kan kollidere? Når dette fenomenet oppstår mellom supermassive sorte hull,gravitasjonsbølgerer løslatt. Selv om det ble spekulert i eksistensen av disse bølgene, ble de faktisk ikke oppdaget før i 2015. Siden den gang har astronomer oppdaget gravitasjonsbølger fra flere kollisjoner med titaniske sorte hull.

Nøytronstjerner - restene av dødsfallene til massive stjerner i supernovaeksplosjoner - er ikke det samme som sorte hull, men de kolliderer også med hverandre. Disse stjernene er så tette at et glass fullt av nøytronstjernemateriale ville ha mer masse enn månen. Så gigantiske som de er, er nøytronstjerner blant de raskest roterende objektene i universet. Astronomer som studerer dem har klokket dem med spinnhastigheter på opptil 500 ganger per sekund.

Hva er en stjerne og hva er ikke?

Mennesker har en morsom tilbøyelighet til å kalle ethvert lyst objekt på himmelen en 'stjerne' - selv når det ikke er det. En stjerne er en kule av overopphetet gass som avgir lys og varme, og som vanligvis har en form for sammensmelting inne i seg. Dette betyr at stjerneskudd egentlig ikke er stjerner. (Ofte enn ikke er de bare små støvpartikler som faller gjennom atmosfæren vår og fordamper på grunn av friksjonsvarmen med de atmosfæriske gassene.)

Hva annet er ikke en stjerne? En planet er ikke en stjerne. Det er fordi – for det første – i motsetning til stjerner, smelter ikke planeter sammen atomer i deres indre, og de er mye mindre enn den gjennomsnittlige stjernen din, og selv om kometer kan være lyse i utseende, er de heller ikke stjerner. Når kometer reiser rundt solen, etterlater de seg støvstier. Når jorden passerer gjennom en kometbane og møter disse stiene, ser vi en økning i meteorer (også ikke stjerner) når partiklene beveger seg gjennom atmosfæren og brennes opp.

Vårt solsystem

Vår egen stjerne, Solen, er en kraft å regne med. Dypt inne i solens kjerne blir hydrogen smeltet sammen for å lage helium. I løpet av den prosessen slipper kjernen tilsvarende 100 milliarder atombomber hvert sekund. All den energien jobber seg ut gjennom solens forskjellige lag, og det tar tusenvis av år å ta turen. Solens energi, som sendes ut som varme og lys, driver solsystemet. Andre stjerner går gjennom den samme prosessen i løpet av livet, noe som gjør stjernene til kraftsentrene i kosmos.

Solen kan være stjernen i showet vårt, men solsystemet vi lever i er også fullt av rare og fantastiske funksjoner. For eksempel, selv om Merkur er den nærmeste planeten til solen, kan temperaturene synke til en iskald -280 ° F på planetens overflate. Hvordan? Siden Merkur nesten ikke har noen atmosfære, er det ingenting som fanger varmen nær overflaten. Som et resultat blir den mørke siden av planeten - den som vender bort fra solen - ekstremt kald.

Mens det er lenger unna solen, er Venus betydelig varmere enn Merkur på grunn av tykkelsen på Venus-atmosfæren, som fanger varme nær planetens overflate. Venus spinner også veldig sakte på sin akse. En dag på Venus tilsvarer 243 jorddøgn, men Venus år er bare 224,7 dager. Likevel snurrer Venus bakover på sin akse sammenlignet med de andre planetene i solsystemet.

Galakser, interstellare rom og lys

Universet er mer enn 13,7 milliarder år gammelt, og det er hjemsted for milliarder av galakser. Ingen er helt sikker på nøyaktig hvor mange galakser det er fortalt, men noen av faktaene vi vet er ganske imponerende. Hvordan vet vi hva vi vet om galakser? Astronomer studerer lysobjektene som sender ut for å finne ledetråder om deres opprinnelse, evolusjon og alder. Lys fra fjerne stjerner og galakser tar så lang tid å nå Jorden at vi faktisk ser disse objektene slik de dukket opp i fortiden. Når vi ser opp på nattehimmelen, ser vi tilbake i tid. Jo lenger unna noe er, jo lenger tilbake i tid vises det.

Solens lys bruker for eksempel nesten 8,5 minutter på å reise til jorden, så vi ser solen slik den så ut for 8,5 minutter siden. Den nærmeste stjernen til oss, Proxima Centauri, er 4,2 lysår unna, så den ser ut for våre øyne som for 4,2 år siden. Den nærmeste galaksen er 2,5 millioner lysår unna og ser ut som den gjorde da våre Australopithecus hominide forfedre vandret rundt på planeten.

I løpet av tiden har noen eldre galakser blitt kannibalisert av yngre. For eksempel Whirlpool galakse (også kjent som Messier 51 eller M51) – en toarmet spiral som ligger mellom 25 millioner og 37 millioner lysår unna Melkeveien som kan observeres med et amatørteleskop – ser ut til å ha vært gjennom én galaksesammenslåing/kannibalisering i sin fortid.

Universet er full av galakser, og de fjerneste beveger seg bort fra oss med mer enn 90 prosent av lysets hastighet. En av de merkeligste ideene av alle – og en som sannsynligvis vil gå i oppfyllelse – er 'utvidende univers-teorien', som antar at universet vil fortsette å ekspandere, og når det gjør det, vil galakser vokse lenger fra hverandre til deres stjernedannende områder til slutt gå tom for. Milliarder av år fra nå vil universet bestå av gamle, røde galakser (de som er på slutten av deres utvikling), så langt fra hverandre at stjernene deres vil være nesten umulige å oppdage.