Visata
Visata – visa egzistuojanti erdvė, laikas, medžiaga (materija) bei energija, taip pat visų astronominių kūnų ir jų sistemų visuma. Ji dar vadinama kosmosu.[1]
Visatos kilmę, struktūrą, raidą ir dinamiką tiria kosmologija. Nuo XX a. pirmosios pusės didžioji dalis mokslininkų sutaria dėl teorijos, kad visata atsirado prieš maždaug 13,787 milijardo metų per Didįjį sprogimą.[2] Remiantis šiuolaikiniais kosmologiniais modeliais, iš kurių didžiausią mokslinį konsensusą yra pasiekęs Lambda–CDM, visata pradėjo plėstis iš neįtikėtinai karšto bei tankaus būvio, apėmusio visą dabartinę medžiagą ir energiją.[1][3]
Didžiąją visatos dalį sudaro kosminės tuštumos. Įprasta medžiaga koncentruojasi galaktikose ir jų struktūrose. Galaktikas sudaro žvaigždės ir kiti dangaus kūnai, taip pat tarpžvaigždiniai dujų debesys ir dulkės.[4][5]
Visatos erdvės dydis nėra žinomas. Laiko atžvilgiu ji yra nuolat kintanti. Manoma, kad dideliu masteliu visata yra homogeniška (neturi aiškaus centro nei kraštų) ir izotropiška – visomis kryptimis pasižymi tomis pačiomis savybėmis.[6] Spėjama, kad ji gali būti maža didesnių supersistemų dalelė. Nors visata savo prasme turėtų reikšti viską, kas egzistuoja, panašu, kad šį pavadinimą gali ištikti sąvokos atomas („nedalomas“) likimas. Mokslininkai vis dažniau vartoja multivisatos kategoriją norėdami pabrėžti, kad ir mūsų visata gali būti tik dar viena kitos supersistemos dalelė.
Stebimoji visata
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]_(jades4).jpg)
Stebimąja visata (dar vadinama metagalaktika) vadinama sferinė visatos sritis, besidriekianti apie 46,5 milijardo šviesmečių atstumu nuo Žemės visomis kryptimis, kurią teoriškai galima stebėti.[6]
Žodis „stebimoji“ čia neapibrėžia šiuolaikinių technologijų galimybių aptikti šviesą ar kitus signalus. Jis žymi fizinę ribą, kurią nustato pats šviesos greitis. Kadangi joks signalas negali sklisti greičiau už šviesą, o visata egzistuoja apie 13,8 milijardo metų, objektai, kurių šviesa dar nespėjo pasiekti Žemės, yra už vadinamojo kosmologinio horizonto – t. y. už stebimosios visatos ribų.[8]
Sandara
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]Visatą sudaro trys pagrindinės dalys: tamsioji energija, tamsioji medžiaga ir įprastoji medžiaga. Didžiąją jos dalį – apie 68,3 % – užima tamsioji energija. Tamsioji medžiaga sudaro apie 26,8 %, o įprasta medžiaga – 4,9 %.[2]
Vienas svarbiausių visatos elementų yra tamsioji medžiaga, kartais vadinama nematomąja medžiaga. Šis pavadinimas jai suteiktas todėl, kad ji nesąveikauja su šviesa ir yra visiškai nematoma. Apie jos egzistavimą sprendžiama iš gravitacinio poveikio: turėdama masę, ji veikia įprastąją medžiagą ir daro įtaką kosminių kūnų judėjimui.[9] Tamsioji energija yra hipotetinė energija, kuri primena antigravitaciją. Ji yra atsakinga už vis greitėjantį visatos plėtimąsi. Iki šiol nėra žinoma kas sudaro tamsiąją materiją ir tamsiąją energiją.[10]
Likę 4,9 % įprastos medžiagos (atomai, elektronai) yra viskas, iš ko sudarytas materialusis pasaulis: žvaigždės, planetos ir visi kiti kosminiai kūnai. Ši medžiaga visatos erdvėje sudaro struktūras. Didelės medžiagos koncentracijos, tokios kaip žvaigždės ir planetos, yra pasiskirsčiusios tarp didelių tuščių erdvių. Didesniu masteliu žvaigždės sudaro galaktikas, kurias viena nuo kitos skiria milžiniškos tarpgalaktinės erdvės. Dar didesniu masteliu galaktikos sudaro galaktikų spiečius, kurie yra tankiausiuose kosminio voratinklio mazguose.[11]
Struktūra
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]Didžiąją visatos dalį sudaro kosminės tuštumos. Įprasta medžiaga, atomų, subatomų ir elementariųjų dalelių pavidalu, daugiausia telkiasi galaktikose, kurios jungiasi į grupes ir spiečius, o šie sudaro superspiečius.[12]
Galaktikų spiečius ir superspiečius jungia kosminės gijos, kurios kartu su didžiulėmis tuštumomis sudaro kosminį voratinklį (erdvinį voratinklį) – didžiausio masto visatos struktūrą. Šios struktūros susiformavo dėl gravitacijos poveikio ankstyvojoje visatoje atsiradusiems tankio netolygumams. Manoma, kad jų formavimąsi daugiausia nulėmė tamsiosios medžiagos pasiskirstymas. Kosminėse gijose yra tarpgalaktinė terpė, kurią daugiausia sudaro labai retos jonizuoto vandenilio ir helio dujos. Nors jų tankis yra labai mažas, jose slypi reikšminga dalis visatos įprastosios medžiagos. Kosminės gijos gali driektis šimtus milijonų šviesmečių ir jungti daugybę galaktikų spiečių į vientisą didelio masto struktūrą.[13][12]
Stebimoje visatoje, kaip manoma, yra 100–200 milijardų galaktikų[14], nors naujais paskaičiavimais manoma, kad iš tikrųjų jų turėtų būti dešimt kartų daugiau.[15] Galaktikos skirstomos į keletą kategorijų ir yra skirtingų skaitinių dydžių.
Raidos epochos
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
Remiantis standartiniu Didžiojo sprogimo modeliu, visatos raida skirstoma į kelis pagrindinius etapus. Ankstyviausieji jų apibūdinami pagal laiką, praėjusį nuo Didžiojo sprogimo. Kadangi pirmieji visatos raidos procesai vyko per itin trumpus laiko tarpus, jie reiškiami neigiamais dešimtainės sistemos laipsniais.
Planko epocha truko nuo 0 iki ~10⁻⁴³ s po Didžiojo sprogimo. Tai ankstyviausias teorinis visatos raidos etapas, kurio metu gravitacija, kaip manoma, dar nebuvo atsiskyrusi nuo kitų fundamentaliųjų sąveikų. Šio laikotarpio fizika išlieka menkai suprasta. Po jos sekė Didžiojo susivienijimo (angl. Grand Unified Theory, GUT) epocha, trukusi nuo ~10⁻⁴³ s iki ~10⁻³⁶ s. Manoma, kad tuo metu stiprioji sąveika atsiskyrė nuo elektrosilpnosios sąveikos.[16]
Infliacijos epocha, trukusi nuo ~10⁻³⁶ s iki ~10⁻³² s, pasižymėjo itin sparčiu visatos plėtimusi. Šis procesas paaiškina didelio masto visatos vienalytiškumą ir izotropiškumą. Po infliacijos prasidėjo elektrosilpnoji epocha, trukusi nuo ~10⁻³² s iki ~10⁻¹² s. Šiuo laikotarpiu elektromagnetinė ir silpnoji branduolinės sąveikos buvo susijusios. Visatai vėstant jos atsiskyrė ir įgijo dabartines savybes.[17]
Toliau sekė kvarkų epocha, trukusi iki ~10⁻⁶ s. Visata buvo tokia karšta, kad kvarkai ir gliuonai negalėjo susijungti į protonus, neutronus ir kitus hadronus. Hadronų epocha prasidėjo maždaug po 10⁻⁶ s, kai kvarkai susijungė į protonus, neutronus ir kitus hadronus. Didžioji dalis hadronų ir antihadronų porų dėl anihiliacijos išnyko, tačiau dėl nedidelio medžiagos pertekliaus išliko dalis protonų ir neutronų, iš kurių vėliau susidarė visa šiandien stebima įprastoji medžiaga. Maždaug po 1 s prasidėjo leptonų epocha, trukusi iki ~10 s. Šiuo laikotarpiu dominavo leptonai ir fotonai.[18]
Po to tęsėsi spindulių epocha, kurios metu visatos plėtimąsi daugiausia lėmė spinduliuotės energija. Praėjus maždaug 47 tūkst. metų, visatos energijos tankyje pradėjo dominuoti medžiaga, tačiau spinduliuotė tebebuvo glaudžiai susieta su įelektrintomis dalelėmis.[19]
Medžiagos epocha prasidėjo maždaug po 47 tūkst. metų, kai visatos plėtimąsi ir struktūrų formavimąsi ėmė lemti medžiagos, pirmiausia tamsiosios medžiagos, gravitacija. Šiuo laikotarpiu augo tankio netolygumai, iš kurių ilgainiui susiformavo pirmosios žvaigždės, galaktikos, galaktikų spiečiai ir kitos visatos struktūros.[20]
Visatos kitimas
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]Visatos plėtimasis per visą žinomo laiko istoriją buvo laipsniškas. WMAP stebėjimų duomenys patvirtino seniai gyvavusias visatos plėtimosi teorijas. Pagal WMAP teoriją, visata iš pat pradžių buvo mažesnė už atomą. Palaipsniui ji didėjo ir augo, vėliau įvyko sprogimas, kuris pradėjo visą visatos istoriją. Visata nuolat plečiasi ir didėja. Jos amžius, pagal Didžiojo sprogimo teoriją, yra apie 13,8 milijardų metų.
Visatos plėtimąsi nusako Hablo dėsnis, kuris teigia, kad galaktikų tolimo nuo mūsų galaktikos greičiai yra proporcingi atstumams iki jų:
Tyrimai
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]XX a. tyrimai
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]XX a. pradžioje kosmologai manė, kad visatos dydis maždaug atitinka Paukščių Tako galaktikos ribas, o pati visata buvo laikoma amžina. Vis dėlto astronomai, be tolimų žvaigždžių ir planetų, stebėjo ir blankius, tolimus objektus, dažnai pasižyminčius spiraline forma. Dėl neaiškios jų prigimties šie objektai vadinti bendriniu lotynišku terminu nebula (reiškiančiu „ūkas“ arba „debesis“). Tuo metu vyravo prielaida, kad nebulos yra Paukščių Tako dalys.[21]
Lygiaagrečiai dalis astronomų iškėlė hipotezę, kad tolimieji ūkai iš tikrųjų yra atskiros, už milžiniško atstumo nuo Paukščių Tako esančios galaktikos. Ši idėja gavo „visatų-salų“ (angl. island universes) pavadinimą.[22]
1924 m. JAV astronomas Edvinas Hablas (Edwin Hubble) pirmasis tiksliai išmatavo atstumą iki spiralinius ūkus sudarančių nebulų. E. Hablas nustatė, kad šie objektai yra nutolę per milijonus šviesmečių – zonoje, esančioje toli už atokiausių Paukščių Tako ribų. Šie matavimai įrodė, kad visata yra nepalyginamai didesnė nei mūsų galaktika ir kad joje egzistuoja daugybė kitų savarankiškų galaktinių sistemų.[23]
Taip pat skaitykite
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]Šaltiniai
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]- 1 2 Bartašiūtė (2) 2026.
- 1 2 Planck Collaboration (2020). „Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters (See PDF, page 15, Table 2)“. Astronomy & Astrophysics. 641: A6. arXiv:1807.06209. Bibcode:2020A&A...641A...6P. doi:10.1051/0004-6361/201833910. S2CID 119335614.
- ↑ „Observations“. nasa.gov. NASA. Nuoroda tikrinta 2026-08-06.
- ↑ Bartašiūtė (4) 2026.
- ↑ Ridpath 2007, p. 517.
- 1 2 Ažusienis 2003, p. 512.
- ↑ „JADES-GS-z14-0 Pullout (NIRCam)“. science.nasa.gov/. NASA. 2024-05-30. Nuoroda tikrinta 2026-07-28.
- ↑ Ažusienis 2003, pp. 512, 533.
- ↑ Bartašiūtė (1) 2026.
- ↑ Bartašiūtė (3) 2026.
- ↑ The European Space Agency 2026.
- 1 2 NASA (2) 2026.
- ↑ NASA (1) 2021.
- ↑ space.com / How Many Galaxies Are There?; By Elizabeth Howell | March 20, 2018
- ↑ nasa.gov / Hubble Reveals Observable Universe Contains 10 Times More Galaxies Than Previously Thought | Oct 13, 2016
- ↑ Ažusienis 2003, pp. 539–544.
- ↑ Ažusienis 2003, pp. 544–549.
- ↑ Ažusienis 2003, pp. 549–552.
- ↑ Ažusienis 2003, pp. 552–553.
- ↑ Ažusienis 2003, pp. 553–554.
- ↑ Bothwell 2021, pp. 66–67.
- ↑ Bothwell 2021, pp. 66–69.
- ↑ Bothwell 2021, pp. 69–72.
Bibliografija
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]- „The cosmic microwave background and the distribution of matter in the Universe“. www.esa.int. ESA. 2026. Nuoroda tikrinta 2026-08-03.
- „New View of Primordial Helium Traces the Structure of Early Universe“. science.nasa.gov. NASA (1). 2001-08-09. Nuoroda tikrinta 2026-08-02.
- „Mapping the Cosmic Web“. science.nasa.gov. NASA (2). 2026. Nuoroda tikrinta 2026-08-03.
- Ažusienis, Algimantas; Pučinskas, Aloyzas; Straižys, Vytautas (2003). Astronomija (antrasis leidimas leid.). Vilnius: Kultūra. ISBN 9986435102.
- Bartašiūtė (3), Stanislava (2026). „Tamsioji energija“. vle.lt. Vilnius: LNB Mokslo ir enciklopedijų leidybos centras. Nuoroda tikrinta 2026-08-02.
{{cite web}}: CS1 priežiūra: skaitiniai pavadinimai: autorių sąrašas (nuoroda) - Bartašiūtė (1), Stanislava (2026). „Tamsioji medžiaga“. vle.lt. Vilnius: LNB Mokslo ir enciklopedijų leidybos centras. Nuoroda tikrinta 2026-08-02.
{{cite web}}: CS1 priežiūra: skaitiniai pavadinimai: autorių sąrašas (nuoroda) - Bartašiūtė (2), Stanislava (2026). „Visata“. vle.lt. Vilnius: LNB Mokslo ir enciklopedijų leidybos centras. Nuoroda tikrinta 2026-07-27.
{{cite web}}: CS1 priežiūra: skaitiniai pavadinimai: autorių sąrašas (nuoroda) - Bartašiūtė (4), Stanislava (2026). „Tarpžvaigždinė medžiaga“. vle.lt. Vilnius: LNB Mokslo ir enciklopedijų leidybos centras. Nuoroda tikrinta 2026-08-02.
{{cite web}}: CS1 priežiūra: skaitiniai pavadinimai: autorių sąrašas (nuoroda) - Bothwell, Matthew (2021). The Invisible Universe. Why There's More to Reality than Meets the Eye. London: Oneworld. ISBN 9780861544387.
- Ridpath, Ian, red. (2007). „Universe“. Oxford Dictionary of Astronomy. Nuoroda tikrinta 2026-08-02.
Nuorodos
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
- vle.lt / Visata
- nasa.gov / What is the universe?
- nasa.gov / WMAP PRODUCES NEW RESULTS
- eso.org / Unveiling the invisible Universe (Fulldome)