Universum grenzen

Is er een grens die we nooit

Zullen overschrijden? zijn er plaatsen die we nooit zullen bereiken, hoe hard we ook proberen? het blijkt dat die er zijn.

Zelfs met sci-fi-technologie zitten we gevangen in

Een beperkte zak van het heelal en de eindige dingen erin.

Hoeveel universum is er voor ons en hoe ver kunnen we gaan? Als je naar de hemel kijkt, zou je denken dat deze er altijd zal zijn. Sterren worden geboren en sterven in een eindeloze cyclus. Maar dat is niet zo. Neem de Melkweg: tot 200.000 lichtjaar in diameter, met zo'n 100 tot 400 miljard sterren. Hoeveel sterren denk je dat hier elk jaar worden geboren? Duizenden? Miljoenen? Het antwoord is ongeveer 3. 3 nieuwe sterren per jaar. 95% van alle sterren die ooit in het universum zullen bestaan, zijn al geboren en wij leven aan het einde van het tijdperk van stervorming. We staan ​​aan het begin van het einde van het universum zoals we het kennen, de vorming van nieuwe sterren zal blijven vertragen. Maar er is meer - het blijkt dat het universum van ons weg rent.

De Melkweg is niet de enige - samen met het Andromeda-sterrenstelsel en meer dan vijftig dwergstelsels vormt het de Lokale Groep, een gebied met een diameter van ongeveer tien miljoen lichtjaar. Onze galactische buurt. Honderden melkweggroepen zoals de Lokale Groep vormen de Laniakea Supercluster, die zelf slechts een van de talloze superclusters is. In totaal zijn er ongeveer twee biljoen sterrenstelsels die het huidige waarneembare heelal vormen. Helaas, zelfs als we met lichtsnelheid zouden kunnen reizen, is ongeveer 94% van de sterrenstelsels die we kunnen zien al voor altijd onbereikbaar voor ons. Laat dit nummer even bezinken. Het simpele feit dat er een limiet is voor ons, en dat er zoveel universum is dat een mens nooit zal kunnen bereiken, is een beetje beangstigend. Waarom zijn al deze sterrenstelsels al buiten bereik? Het heeft te maken met de reden waarom er sterrenstelsels zijn: de oerknal. We vereenvoudigen hier, maar in het kort, ongeveer 10^-36 seconden na de oerknal, was het jonge universum een ​​hele kleine energiebel. Het was niet helemaal gelijkmatig, sommige delen waren een beetje dichter dan andere, wat enorme gevolgen had.

In een proces dat kosmische inflatie heet, breidde het waarneembare universum zich snel uit, van de grootte van een knikker tot biljoenen kilometers, in een biljoenste van een seconde. Dit was zo snel dat al die kleine verschillen in dichtheid werden uitgerekt van subatomaire afstanden tot galactische afstanden. Daarom bestaat het hele universum uit meer en minder dichte regio's. Zakken van het universum, gevuld met iets meer stof dan de ruimte eromheen. Nadat die korte maar krachtige inflatie was geëindigd, probeerde de zwaartekracht alles weer bij elkaar te krijgen. In de dichtere zakken kwam de zwaartekracht naar voren en dus groeiden ze uiteindelijk uit tot groepen sterrenstelsels, zoals die waarin wij leven. De Lokale Groep is onze zak van het universum. Maar op de grotere schalen, buiten de dichtere zakken, stopte de uitbreiding van de ruimte nooit. Dit betekent dat onze Lokale Groep wordt omringd door veel zaken, maar geen van die structuren en sterrenstelsels is door de zwaartekracht aan ons gebonden. Hoe meer het universum uitdijt, hoe groter de afstand tussen ons en de andere zwaartekrachtzakken wordt.

Erger nog voor ons, de uitdijing van het heelal versnelt. We weten niet waarom dit is, dus bedachten we het concept van donkere energie. Het is als een onzichtbaar effect dat de uitdijing van het heelal versnelt. Deze uitbreiding betekent dat er een kosmologische horizon om ons heen is. Alles daarbuiten reist ten opzichte van ons sneller dan het licht.

Dus alles wat de horizon passeert, is

Voor altijd onherstelbaar onbereikbaar en we zullen er nooit meer mee kunnen communiceren.

In zekere zin is het als de event horizon van een zwart gat, overal om ons heen. 94% van de sterrenstelsels die we vandaag kunnen zien, zijn er al voorbij en zijn voor altijd voor ons verloren. Wacht, als we geen interactie met ze kunnen hebben, waarom kunnen we ze dan nog steeds zien? De manier waarop we iets kunnen zien, is via licht. En de lichtsnelheid is de snelste manier om door het heelal te reizen, het heeft tijd nodig om tussen twee plaatsen te reizen.

Elke seconde bereikt licht ons vanuit biljoenen sterrenstelsels die de horizon zijn gepasseerd, omdat ze veel dichterbij waren toen hun licht werd uitgestraald. We kijken naar hun oude verleden en zien hun oude posities. Het waarneembare universum is dus veel groter dan het universum waarmee we daadwerkelijk kunnen communiceren. In zekere zin voert het universum een ​geweldige show voor ons op en toont zaken die voor altijd onbereikbaar zijn. We hebben geen idee hoe deze sterrenstelsels er nu uitzien en we zullen het ook nooit weten. Maar we zullen ze kunnen zien, zolang hun licht onze telescopen bereikt. Interessant genoeg betekent dit dat het waarneembare heelal nog steeds lijkt te groeien naarmate meer licht, dat miljarden jaren geleden door verre sterrenstelsels is vrijgegeven, nog steeds bij ons aankomt. Alle zakken van het universum buiten de Lokale Groep zullen op een dag onze kosmologische horizon passeren. Als ze dat eenmaal doen, kan hun licht ons niet meer bereiken en vanuit ons perspectief verdwijnen ze in duisternis. Elke seconde van je leven passeren 60.000 sterren de horizon.

Sinds je deze video begon te bekijken, zijn ongeveer 22 miljoen sterren voor altijd buiten ons bereik geraakt. Maar als 94% van het waarneembare heelal zich buiten de kosmische horizon bevindt en voor altijd verdwenen is, blijft er nog 6% over dat technisch binnen bereik is, wat nog steeds heel veel is: Alle sterrenstelsels die zich op minder dan 18 miljard lichtjaar afstand bevinden. Ze gaan nog steeds weg, maar langzaam genoeg dat we ze fysiek kunnen bereiken, hoewel die kans kleiner wordt met elke seconde die verstrijkt. Alles dat meer dan 5 miljoen lichtjaar verwijderd is, beweegt van ons weg. Maar de dichtstbijzijnde groepen sterrenstelsels gaan het langzaamst, dus er is tijd om naar andere groepen sterrenstelsels te gaan. De uitdaging is echter extreem, zelfs voor type 3-beschavingen. Zelfs met lichtsnelheid zou een reis naar de Maffei Group, de dichtstbijzijnde groep buiten de Lokale Groep, 11 miljoen jaar duren. Als een gemotiveerde, geavanceerde beschaving deze uitdaging aangaat, kan zijn potentiële invloedssfeer zich uitbreiden tot honderden sterrenstelsels. Maar naarmate de tijd verstrijkt en het universum groeit, zouden ze voor altijd gescheiden zijn. We kunnen best aannemen dat mensen deze reis niet zullen maken, niet met technologieën die nu denkbaar zijn.

Voor ons is de Lokale Groep waarschijnlijk de grootste structuur waar we ooit deel van zullen uitmaken. Alleen al reizen tussen de sterren zou een epische prestatie zijn. We zouden al ongelooflijk succesvol zijn als we onze kosmische achtertuin zouden koloniseren. Wat goed is voor 0,000 - 000 - 000- 01% van het waarneembare heelal. Terwijl donkere energie de rest van het universum van ons wegduwt, zal de Lokale Groep hechter worden. Alle sterrenstelsels zullen in een paar miljard jaar samensmelten tot één giga elliptisch sterrenstelsel met de niet-originele naam Milkdromeda. Dit proces kan zelfs enorme gaswolken samensmelten en de stervorming enige tijd herstarten. En dit nieuwe licht zal zeer welkom zijn omdat op een gegeven moment de sterrenstelsels buiten Milkdromeda zo ver weg zullen zijn dat ze te zwak worden om te detecteren. Zodra dit gebeurt, zal geen informatie buiten de Lokale Groep ons ooit meer bereiken. Het universum zal uit zicht verdwijnen.

Een wezen dat in de toekomst in Milkdromeda wordt geboren, zal denken dat het universum alleen uit zijn eigen melkwegstelsel bestaat. Als ze ver in de lege ruimte kijken, zien ze alleen meer leegte en duisternis. Ze zullen geen kosmische achtergrondstraling zien en niets te weten komen over de oerknal. Ze hebben misschien geen manier om onze kennis te leren: de aard van het zich uitdijende universum, het begin en hoe het zal eindigen. Ze denken misschien dat het universum statisch en eeuwig is. Milkdromeda wordt een eiland in de duisternis, dat langzaam steeds donkerder wordt. Toch is de Lokale Groep met zijn biljoen sterren zeker een speeltuin die groot genoeg is om de mensheid een tijdje te vermaken. We zijn er nog steeds niet achter hoe we ons zonnestelsel moeten verlaten en hebben minstens tientallen miljarden jaren om onze melkweg te verkennen. We hebben het geluk dat we op het perfecte moment bestaan ​​om niet alleen onze toekomst te zien, maar ook ons ​​meest verre verleden, gewoon door naar de nachtelijke hemel te kijken. Hoe geïsoleerd de Lokale Groep ook is, het is ons thuis.