Cât de departe putem călători? Există o limită pe care nu o vom trece niciodată? Există locuri unde nu vom ajunge niciodată, indiferent cât de mult am încerca?

Cel mai greu este să ne imaginăm distanțele pe care navele spațiale trebuie să le parcurgă pentru a ajunge pe alte planete, cum ar fi pe Marte sau pe asteroizi. Putem vorbi despre zeci de milioane de kilometri, dar numerele nu sunt suficiente pentru a simți senzația de izolare și singurătate pe care astronauții o vor suporta în timpul unei călători interplanetare. Oamenii se gândesc în mod normal la o călătorie din punct de vedere al timpului: cât timp îmi ia pentru a ajunge de la Sibiu la București? Cât timp îi va lua capsulei Soyuz pentru a ajunge la Stația Spațială Internațională?

Distanța este probabil cel mai relativ concept în lumea noastră conectată. Timpul necesar pentru a ajunge într-un loc depinde acum doar de disponibilitatea mijloacelor de transport și al banilor. Răspunsul la întrebarea de mai sus, este tot de aproximativ 6 ore, dacă alegem să mergem la București cu trenul.

Ne aflăm pe un braț liniștit al Caii Lactee; o galaxie spirală de dimensiuni medii, având un diametru de 100.000 de ani lumina ce conține miliarde de stele, nori de gaze, materie întunecată, găuri negre, stele neutronice și planete. Văzută de departe, galaxia noastră pare densă, dar în realitate, ea constă în mare parte din spațiu gol. În medie, între două stele este o distanță de 5 ani-lumină.

Cu tehnologia actuală, ca să ajungem la cel mai apropiat sistem stelar ne-ar lua mii de ani. Calea Lactee este destul de mare și nu este singura. Calea Lactee împreună cu galaxia Andromeda și alte aproximativ 30 de galaxii, inclusiv galaxii pitice, formează „Grupul Local”; o regiune de spațiu unde galaxiile sunt răspândite pe un diametru de 100 de milioane de ani-lumină.

Grupul nostru local este unul din cele 100 de grupuri din super-roiul „Laniakea”, care, este doar unul din milioanele de super-roiuri ce alcătuiesc universul observabil.

Acum, să presupunem pentru o clipă, că avem un viitor strălucit; omenirea devine o civilizație de tip 3, nu este exterminată de extratereștri și dezvoltă tehnologia necesară pentru călătoriile interstelare pe baza înțelegerii actuale a fizicii. În acest scenariu, în cel mai bun caz, cât de departe am putea ajunge? Ei bine, am putea explora doar Grupul Local. Este cea mai mare structură din care omenirea va face parte. Deși Grupul Local este uriaș, el reprezintă doar 0.00000000001% din universul observabil.

Simplul fapt că există de fapt o limită pentru noi și că există atâtea alte galaxii la care nu vom putea ajunge niciodată este puțin înspăimântător. De ce nu putem călători mai departe? Ei bine, totul are legătură cu natura nimicului. „Nimicul”, sau spațiul gol, nu este gol, ci are energie intrinsecă; așa numitele „fluctuații cuantice”. La scară mică, există acțiune constantă, particule și antiparticule care apar și se anihilează. Îți poți imagina acest vid cuantic ca niște bule: unele cu zone mai dense și altele cu zone mai puțin dense.

Acum, să ne întoarcem cu 13,8 miliarde de ani în urmă când structura spațiului nu consta din nimic. Chiar după Big Bang, într-un eveniment cunoscut ca inflația cosmică, universul observabil s-a extins de la dimensiunea unei mingi până la un diametru de trilioane de kilometri în doar câteva fracțiuni de secundă. Această expansiune bruscă a universului a fost atât de rapidă și extremă încât toate fluctuațiile cuantice au fost întinse iar distanțele subatomice au devenit distanțe galactice, cu o densitate neuniformă. După inflație, gravitația a început să atragă materia. La scară mare, extinderea a fost prea rapidă și puternică pentru a depăși gravitația, dar la scară mică, gravitația a câștigat, formându-se regiuni dense de materie, ducând la apariția galaxiilor, precum cea în care trăim și noi astăzi. Doar galaxiile din Grupul Local sunt atrase gravitațional.

Dar putem părăsi Grupul Local? Aici, energia întunecată face totul mai complicat. Acum 6 miliarde de ani, energia întunecată a preluat controlul. Aceasta este responsabilă pentru expansiunea universului. Nu știm de ce, sau ce este această energie, dar putem observa clar efectul ei.

Energia întunecată este responsabilă pentru accelerarea universului la scară largă, adică determină al doilea derivat al factorului scalei cosmice a (t) să fie pozitiv. Dar, pe o scară mai mică, aglomerările de materie în care efectul celor patru forțe (energia nucleară tare, energia nucleară slabă, electromagnetismul și gravitația) sunt mult mai puternice decât efectul respingător al energiei întunecate.

În universul timpuriu, în jurul grupului local au existat zone mai mari, mai reci, din care au apărut clustere cu mii de galaxii. Suntem înconjurați de o mulțime de galaxii, aceste structuri și galaxii din afara grupului local nu sunt legate gravitațional de noi. Cu cât universul se extinde mai mult, cu atât distanța se mărește. Cu timpul, energia întunecată va împinge totul mai departe de noi, făcând toate celelalte roiuri de galaxii să devină în cele din urmă de neatins.

Cel mai apropiat grup de galaxii se află deja la o distanță de milioane de ani lumină și se îndepărtează de noi cu o viteză la care doar visăm să ajungem vreodată. Am putea părăsi Grupul Local să călătorim în spațiul intergalactic în întuneric, dar nu vom ajunge niciodată nicăieri.

În timp ce Universul se va extinde și mai mult, Grupul Local se va restrânge sub forța atracției gravitaționale. Peste câteva miliarde de ani, galaxia Andromeda se va ciocni cu Calea Lactee și va forma o singură galaxie uriașă, numită Milkdromeda.

Într-un anumit moment, galaxiile din afara grupului local vor fi atât de departe încât puținii fotoni care vor ajunge la noi vor avea o lungime de undă atât de mare încât nu vor mai fi detectați. Odată ce acest lucru se va întâmpla, nicio informație din afara grupului local nu va putea ajunge la noi. Universul va dispărea, în toate direcțiile, pentru totdeauna.

O persoană născută în viitorul îndepărtat în galaxia noastră va crede că nu există altceva în univers în afara galaxiei sale. Atunci când vor privi departe în univers, vor vedea doar goliciune și întuneric. Ei nu vor putea să vadă radiația cosmică și nu vor putea să învețe despre Big Bang. Vor crede ca universul este static și etern. Milkdromeda va fi o insulă în întuneric, devenind din ce în ce mai întunecată.

Cu toate acestea, există trilioane de stele în Grupul Local și este suficient de mare pentru omenire. Până la urmă, nu am reușit să părăsim sistemul nostru solar și avem suficient timp pentru a explora galaxia. Avem norocul incredibil că existăm în momentul potrivit pentru a vedea nu numai viitorul ci și trecutul nostru cel mai îndepărtat.

Bibliografie:
https://medium.com
http://boojum.as.arizona.edu/~jill/EPO/Stars/galaxy.html

Foto:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/

2 COMENTARII

  1. Un subiect interesant ce merita continuat
    Felicitari.
    Ca o mica gluma in stargate au rezolvat problem mai simplu (!)

  2. stiti, exista mai multe teorii privitoare la ceea ce numim „univers” iar asta expusa aici/ „teoría big bang”/ e doar una din ele. faptul ca e crezuta de o majoritate (sa zicem..)nu o face „mai adevarata” decat alealalte..

LĂSAȚI UN MESAJ