Iga õpilane teab, et on olemas planeedid, tähed, galaktikad, mis koos füüsikaseaduste ja konstantidega moodustavad Universumi. Üks huvitav küsimus on, mis on galaktikatevaheline ruum, mida see esindab. Tehakse ettepanek seda üksikasjalikum alt kaaluda.
Üldised ideed vaadeldava universumi kohta
Enne galaktikatevahelise ruumi küsimuse käsitlemist on vaja tutvuda meie universumiga.
Nagu eespool mainitud, on universum füüsikaseaduste, aegruumi koordinaatide, erinevate füüsikaliste konstantide ja aine kogum.
Nüüdseks on kindlaks tehtud, et inimkonnale teadaolevad füüsikalised seadused kehtivad vaadeldava universumi kõigis nurkades ning kosmoses pole veel leitud kohta, kus neid seadusi rikutaks.
Mis puudutab mateeriat, siis see on universumis korraldatud erilisel viisil: planeedid tiirlevad ümberoma tähed, tähed on ühendatud parvedeks, mis on saanud nime galaktikate järgi. Galaktikad omakorda ühinevad lokaalseteks galaktikate parvedeks ja superparvedeks ning juba on superparved üle universumi laiali, nad on praktiliselt sõltumatud.
Samuti on oluline teada, et peamised kosmilisel skaalal mõjuvad jõud on gravitatsioonijõud. Tänu nendele jõududele tiirleb meie Maa ümber Päikese, mis omakorda tiirleb ümber meie spiraalgalaktika ehk Linnutee keskpunkti.
Galaktikad universumis
Nagu juba märgitud, on kogu universumis vaadeldav aine koondunud galaktikatesse. Selle sõna all mõistetakse hiiglaslikke täheparvesid, mida ühendavad gravitatsioonijõud ja millel on teatud ruumiline kuju. Näiteks on olemas elliptilised, spiraalsed, läätsekujulised galaktikad, aga ka ebakorrapärase kujuga galaktikad. Galaktikad võivad olla väikesed (107 tähte) ja suured (1014 tähte). Näiteks võib märkida, et meie galaktikas on umbes 1011 tähte.
Galaktikad ühinevad klastriteks, milles nad suhtlevad üksteisega tänu samadele gravitatsioonijõududele. Nende erinevad superparved eemalduvad üksteisest, kuid klastrite sees võivad nad liikuda üksteise poole. Niisiis liigub Andromeeda udukogu galaktika meie poole kiirusega 300 km/s, nii et tulevikus ühinevad nad mõlemad üheks suureks parveks.
Galaktikavaheline ruum
Nende sõnade allviitab galaktikaid eraldavale ruumile. Samal ajal võivad galaktikad ise olla naabruses, nagu meie Linnutee ja Andromeeda udukogu, või miljonite ja sadade miljonite parsekide kaugusel.
Vastav alt saadud definitsioonile võime järeldada, et galaktikate vaheline ruum on universumi kõige tühjem osa, mis võtab enda alla oma suurima ruumala, kuna nende suuruseks hinnatakse sadu ja sadu tuhandeid parseke ning nendevahelisi kaugusi mõõdetakse miljonites ja miljardites parsekides. Tuletame meelde, et parsek on kosmosevahemaa mõõtühik, mis on ligikaudu võrdne vahemaaga, mille valgus läbib tühjas kosmoses 3,2 Maa aasta jooksul.
Mis on galaktikate vahelises ruumis?
Kui vastate sellele küsimusele, et galaktikate vahel pole midagi, siis on selline vastus tõele võimalikult lähedal. Kaasaegsete hinnangute kohaselt on aine keskmine tihedus Universumis üks vesinikuaatom 1 m3 kosmose kohta. See arv ei tähenda aga midagi, kui võtta arvesse aine ebaühtlast jaotumist universumis.
Rangelt võttes ei ole galaktikatevaheline ruum täiesti tühi. See sisaldab laetud elementaarosakesi (prootoneid, elektrone). Lisaks on galaktikate vaheline ruum läbi imbunud tähtedelt tuleva elektromagnetkiirgusega. Tänu sellele faktile näeme meist kõige kaugemal asuvaid galaktikaid. Kõnealuse ruumi temperatuur on hinnanguliselt 2,73 K.
Põhinebül altoodud teabe põhjal saab igaüks vastata küsimusele, kas galaktikatevahelises ruumis on tähti. Muidugi pole neid seal.
Universumi ruum laieneb
Nagu eespool juba märgitud, kaugenevad üksteisest kaugel asuvad galaktikad. Selle protsessi kiirust saab arvutada nn Hubble'i seaduse abil. Universumi paisumise eksperimentaalne kinnitus avastati 20. sajandi lõpus tänu kaugete galaktikate elektromagnetilise spektri punanihke uurimisele.
Kõige huvitavam on see, et Hubble'i seaduse järgi lendavad galaktikad üksteisest kaugemal, seda kiiremini nad lahku lendavad. See tähendab, et on mõned, mis kaugenevad üksteisest valguse kiirusest kiiremini! See ei riku Einsteini relatiivsusteooriat, sest mitte galaktikad ise ei liigu valguse kiirusest kiiremini, vaid ruum ise paisub tohutul kiirusel.
Universumi tulevik
Kuna Universum paisub ja galaktikatevaheline ruum suureneb pidev alt, siis seni populaarseima hüpoteesi kohaselt meie universum lõpuks külmub ja sukeldub igavesse pimedusse, kuna kogu selles olev aine hajub täielikult, on esindatud aatomite ja subatomaarsete osakestena.
