gov-civil-vilareal.ptHvad er der i vejen med universet? Cirka 31%.
>Hvis du vil forstå universet - og det gør vi - skal du forstå, hvad der er i det. Jeg mener ikke stjerner og planeter og sorte huller og sådan. Vi skal være endnu bredere.
Hvor meget energi er der i universet? Hvor meget betyder noget? Og for at være lidt mere specifik, hvilken slags energi og stof?
Vi kalder dette universets masse-/energibudget . Ligesom et husholdningsbudget står det (forhåbentlig) for alt i det, opdelt efter type. I universets tilfælde ved vi, at det består af - i faldende rækkefølge - mørk energi , mørkt stof og normalt stof. Men hvor meget af hver?
En ny undersøgelse kiggede på just matter , og kom med et ret snævert tal: 31,5 ± 1,3% af universet er lavet af stof (hvilket igen indebærer, at 68,5% er mørk energi).
Disse tal er ret vigtige. Hvis universet havde mindre stof, ville det ekspandere hurtigere - på en måde forsinker det materiens tyngdekraft ekspansionen.
Universets masse-/energibudget viser os, at de fleste ting i kosmos er mørk energi, derefter er mørkt stof, derefter endelig det normale stof, der udgør gas, støv og stjerner. Kredit: UCR/Mohamed Abdullah
Dette har også konsekvenser for ting i universet, og ikke kun selve universet. For eksempel hjalp tyngdekraften i det tidlige univers med at samle stof, da det blev tiltrukket af sig selv. Det kondenseret ud af den varme suppe af ting, der danner galakser og klynger af galakser . Havde sagsbudgettet været anderledes, ville galakser og klynger se anderledes ud eller måske slet ikke have dannet sig.
Vi skylder vores eksistens disse tal.
engel nummer 655
Faktisk var det galaksehobe, som det nye arbejde fokuserede på. Disse er enorme samlinger af hele galakser, hundredvis eller tusinder af dem, der alle holdes sammen af deres gensidige tyngdekraft. Deres struktur afhænger af stofets tæthed i universet, så ved at undersøge dem kunne forskerne finde ud af denne tæthed.
Antallet af klynger i et givet volumen af universet afhænger af massetætheden (angivet med Ωm), så måling af masserne af klynger fortæller dig universets massetæthed. Kredit: UCR/Mohamed Abdullah
De udviklede en metode til at finde klynger på en så upartisk måde som muligt le. De kiggede på svimlende 700.000 galakser og undersøgte derefter deres placeringer og bevægelser i rummet for at se, om de tilhørte klynger. Fra denne prøve valgte de 756 nærliggende galaksehobe (op til omkring 1,6 milliarder lysår væk, så 'i nærheden' er relativt) til brug i deres analyse.
Derefter fandt de det, der kaldes klyngemassefunktionen, som er antallet af klynger derude i universet i en given rumplads for en given masse af klyngen. Så i en del af universet kan du for eksempel se masser af lavmasseklynger, færre mellemvægtige og et mindre antal virkelig gigantiske. Denne fordeling er følsom over for tætheden af stof i universet og er kompliceret af ting som det faktum, at tætheden ændrer sig over tid, når universet udvides, samt vanskeligheden ved at bestemme klyngens masse.
hvorfor er underverdenens blodkrig vurderet til r
Den sidste smule er en hårdfør. Der er mange måder at estimere massen af en klynge, hvoraf mange er statistiske (ved at kigge på masser af klynger for at udregne støjende statistikker). Disse introducerer dog andre spørgsmål, hvilket gør dette svært. I dette tilfælde valgte forskerne at bruge det, der kaldes den viriale metode til at få massen - da galakser bevæger sig rundt i en klynge, interagerer de og udveksler energi (hurtigere trækker på langsommere, for eksempel fremskynder dem). Dette afhænger af klyngens samlede masse og giver en ret god måde at få det tal på.
De løb derefter tallene for at se, hvilken kosmisk massetæthed de havde brug for for at forklare massefordelingen af klynger og fik 31,5% (ved hjælp af lige deres data fik de 31% med en usikkerhed på omkring 2,3%, men at kombinere deres resultater med andre undersøgelser fik det lidt mere præcise tal).
Generelt er dette tal a lille lidt højere end de fleste andre metoder (det spænder fra 25–35% afhængigt af hvordan du måler det), men ikke alarmerende. De hævder, at deres er den mest nøjagtige måling af dette tal, der nogensinde er foretaget, men jeg vil lade andre eksperter hash påstå det.
Det giver dig også mulighed for at beregne den gennemsnitlige tæthed af stof i universet, og det er omkring 10-2. 3gram per kubikmeter. Det er teeny. Det svarer til omkring 6 brintatomer pr. Kubikmeter. Til sammenligning har luft ved havets overflade omkring 1.200 gram pr. Kubikmeter eller cirka 1025atomer pr. kubikmeter - en faktor på omkring en septillion (eller en million millioner millioner millioner) mere. Pladsen er virkelig tom.
Jeg vil også bemærke, at dette er Total stof, herunder mørkt og 'normalt' stof. Budget for sagen sig selv i universet er omkring 5-til-1 mørkt til normalt stof, så nogenlunde en 84/16 opdeling. Dette forhold er dog ikke særligt kendt. En idé i øvrigt er, at mørkt stof er lavet af aksioner , som er en teoretisk partikel med meget lav masse. Hvis det er tilfældet, ville den kubikmeter plads have mere som 1 brintatom i sig og mange mange milliarder aksioner.
Så der går du. Denne nye undersøgelse, hvis den skulle lykkes, er endnu et skridt til at få alt dette rettet op. Hver dag kommer vi lidt tættere på at finde ud af, ja universet , og hvorfor vi overhovedet er her. Det kan virke lidt esoterisk, men se dig omkring. Alt det du ser findes , og det gør det på grund af, hvordan universet fungerer. At kigge under emhætten er en af de sejeste ting mennesker gør.
