Pergunte a Ethan nº 70: o universo tem um centro?
Se tudo começou com o Big Bang e se expandiu, tudo tem um centro?
Eu quero ficar o mais perto possível da borda, sem cair dela. Da borda, você pode ver muitas coisas que não verá do meio.
- Kurt Vonnegut
A cada momento, temos mais e mais perguntas. Por que não responder a maior? Toda semana eu escolho uma pergunta, e esta semana Eric Vincent tem a honra, que pergunta:Onde fica o centro? Há algum tempo, devido à distribuição da matéria, eu me recuso a acreditar em uma grande explosão que iniciou o Universo. O artigo assume que a Terra é o centro do universo. Não é tão provável quanto o fato de que a gravidade vence o tempo todo e que em vários lugares do Universo há matéria suficiente para puxar tudo para o centro, sem a necessidade de criar um termo não comprovado (energia escura). Claro, eu não sou especialista, então me pergunto onde e por que estou errado.
Com a expansão do Universo, o Big Bang, a energia escura e a idéia de um "centro", muitos equívocos estão associados. Vamos ver o que pode ser feito para esclarecer a situação!Pense no nosso planeta Terra e no caminho que ele leva no espaço. Este vídeo foi gravado em 24 horas a partir da sonda Messenger, em 2005, voando pelo mundo a caminho de Mercúrio. Pense na Terra, porque - apenas algumas gerações atrás - um grande número de pessoas acreditava que a Terra repousa no espaço, no centro do universo, e não gira em torno do sol.Desde então, aprendemos muito.
Não apenas a Terra, mas geralmente nada do nosso sistema solar está no centro e não descansa. A Terra, junto com outros planetas - e o Sol, é claro - giram em torno de um centro de massa comum, e não em torno de um determinado ponto fixo. Este centro de massa voa através do espaço, através da galáxia, em uma órbita ligeiramente diferente daquela que você pode ver em vídeos diferentes .Todo o nosso sistema solar permanece no mesmo plano, com o elipsóide disperso da nuvem de Oort, e nos movemos pelo centro da Via Láctea ao longo de uma elipse gigante.
Mas isso não é tudo! A Via Láctea também não é imóvel, incluindo seu centro. Nossa galáxia gira e se move pelo espaço. Estamos cercados por fontes de gravidade:- outras galáxias, grandes e pequenas;
- grupos e aglomerados de galáxias;
- filamentos intergaláticos de gás e matéria escura;
- vazios cósmicos que restringem acúmulos de matéria como a nossa.
Em nossa vizinhança, não apenas a Via Láctea, mas todas as galáxias, grupos e aglomerados se movem um em relação ao outro.
Mais importante, esses movimentos não são locais, mas cósmicos. Na maior escala, as galáxias não se movem apenas sob a influência da gravidade, mas estão sujeitas à expansão cósmica, que afeta tudo no universo. E a maneira como isso funciona é contrário à intuição da maioria das pessoas. Quando pensamos em expansão, imaginamos uma explosão em que todas as peças se afastam umas das outras. E existem fenômenos suficientes no espaço - por exemplo, supernovas do tipo II que processam estrelas de combustível nuclear queimadas em matéria interestelar.youtu.be/eE8QkBlyf5kObviamente, os pedaços da estrela estão se afastando, mas por causa da explosão, e não por causa da expansão do espaço. E se esta imagem, de qualquer forma, estiver conectada em sua cabeça ao "Big Bang" ou ao "Universo em expansão", remova-a imediatamente de lá.Pense no próprio espaço como a superfície de uma bola. Não sobre a "bola no espaço" tridimensional, mas sobre a superfície bidimensional da bola. Imagine que as moedas estão coladas a ela. A bola se expande - não importa por causa da explosão ou por causa do alongamento da superfície. Imagine que cada moeda é uma galáxia ou, como no nosso caso, um observador.
Do ponto de vista de qualquer galáxia, todo mundo está se afastando dela. Os que estão mais distantes se afastam mais rápido e os que estão mais próximos não se afastam tão rapidamente.Se você olhar do ponto de vista de qualquer galáxia, terá a mesma coisa. No contexto da relatividade geral, em um universo em expansão, não há apenas um centro, mas também um observador distinto, uma galáxia privilegiada e nada a que atrair devido à gravidade.No entanto, há concorrência executando a extensão.Essa competição entre gravidade e expansão, que começou após o Big Bang, numa época em que o Universo podia ser descrito pela primeira vez como quente, denso, em expansão, após o qual a velocidade da expansão diminuiu e o Universo começou a esfriar.O Big Bang não era uma explosão com um certo centro, e não havia nenhum ponto que pudesse ser descrito como o local de origem do Universo observável. Tanto quanto podemos dizer, o espaço estava cheio de matéria e radiação em um estado quente de uma só vez, em todo lugar - este é precisamente o momento que chamamos de Big Bang.E a expansão do Universo é controlada por seu conteúdo, e diferentes quantidades de matéria estão contidas em diferentes regiões. Portanto, no início do Universo, havia oscilações da radiação cósmica de microondas.
Pontos quentes (vermelho) e frio (azul) correspondem a lugares em que a matéria é um pouco mais ou menos que a média. Locais que contêm mais matéria crescerão em galáxias, grupos ou até aglomerados, e aqueles que contêm menos matéria não crescerão. Ao mesmo tempo, as maiores regiões esparsas perderão toda a matéria e se transformarão em enormes vazios cósmicos.
Nas grandes regiões com alta densidade, a expansão será derrotada localmente, e haverá áreas milhares de vezes mais massivas que a Via Láctea. Mas em uma escala maior, a expansão prevalecerá, enquanto é controlada não pela matéria ou radiação, mas pela energia escura, que é a única maneira de explicar a taxa de expansão observada no contexto da GR.
Então, repetiremos brevemente: o Big Bang ocorreu no Universo em todos os lugares e ao mesmo tempo, todas as regiões experimentam expansão aproximadamente da mesma maneira, heterogeneidades na densidade levaram ao aparecimento de galáxias, grupos e aglomerados, bem como vazios cósmicos, e a energia escura se revelou através da expansão acelerada do Universo.Eric não é o único a fazer essas perguntas, mas espero que a explicação tenha sido esclarecida para você e para o resto. Envie-me suas perguntas e sugestões para os seguintes artigos.Source: https://habr.com/ru/post/pt395945/
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