Salah satu penemuan paling signifikan dalam kosmologi muncul pada akhir abad ke-20, pada tahun 1998. Pada saat itu, dengan mengamati supernova Tipe Ia yang jauh, para astronom dapat menentukan bahwa alam semesta tidak hanya mengembang, tetapi juga semakin cepat. Ini berarti bahwa pasti ada lebih dari sekadar materi, radiasi, dan kelengkungan ruang di alam semesta.
Suatu bentuk energi baru dibutuhkan di alam semesta untuk menyebabkan galaksi-galaksi jauh berakselerasi menjauh dari kita. Para astronom menyebutnya "energi gelap". Energi gelap misterius ini mungkin merupakan konstanta kosmologis, dan dapat mengubah nasib alam semesta dan menyebabkan kehancuran besar di alam semesta.
Ekspansi air mata besar melebihi semua gaya lainnya. Mungkinkah masa depan alam semesta kita? Apa alasan yang mendukung atau menentang? Jika robekan besar terjadi, bagaimana itu akan terungkap dan apa yang akan terjadi?
Ketika kami mengamati alam semesta yang jauh, kami menemukan bahwa itu penuh dengan sumber emisi dan penyerapan cahaya. Ada bintang, galaksi, quasar, galaksi, dan jaringan besar struktur kosmik, ada juga debu, gas netral, plasma terionisasi, materi gelap, dan lubang kosmik besar di antara struktur; ada berbagai jenis radiasi; Ada neutrino dan lubang hitam.
Jika Anda menjumlahkan semua ini, itu hanya menyumbang sepertiga dari total energi alam semesta. "Materi" yang kita tahu dipengaruhi oleh gravitasi adalah sebagian kecil dari keberadaan sebenarnya di alam semesta. Melalui sejarah perluasan alam semesta, para astronom mempelajari hal ini. Sekitar 6 miliar tahun yang lalu, galaksi-galaksi jauh mulai bergerak menjauh dari kita, yang berarti alam semesta mengembang dengan kecepatan yang dipercepat. Berdasarkan pengamatan kami terhadap pergerakan mereka saat ini, serta pengamatan latar belakang gelombang mikro kosmik, struktur skala besar, dan tanda-tanda lainnya, kami telah menentukan bahwa 68% alam semesta terdiri dari energi gelap.
Tidak seperti materi dan radiasi, kepadatan energi ini tampaknya tidak berkurang seiring dengan perluasan alam semesta. Ketika volume alam semesta meningkat, materi menjadi semakin jarang, dan radiasi akan bergeser ke panjang gelombang energi yang lebih panjang dan lebih sedikit, dan energi gelap adalah energi yang melekat pada ruang itu sendiri. Saat ruang baru tercipta, kepadatan energi gelap tetap tidak berubah.
Secara teori, ini memungkinkan kita untuk memprediksi nasib alam semesta. Jika energi gelap benar-benar merupakan energi konstan yang tidak berubah seiring dengan perluasan alam semesta, maka alam semesta akan berkembang selamanya. Laju ekspansi Hubble akan mendekati nilai hingga konstan, sekitar 70 km / s / Mpc. Ketika galaksi jauh semakin jauh, dari 10 Mpc (Mpc adalah satu juta parsec, 1 Mpc sama dengan 3,26 juta tahun cahaya) hingga 100 Mpc hingga 1 Gpc (Gpc adalah miliar parsec), kecepatan regresi akan meningkat menjadi 700 km / s, 7000 km / s, lalu 70.000 km / s.
Berdasarkan pengamatan kami saat ini, alam semesta akan terus mengembang dengan kecepatan konstan ini di masa depan. Nasib alam semesta harus dingin, kosong, dan sepi.Hanya benda langit yang sekarang terikat oleh gravitasi akan menjaga jarak tertentu dan tidak akan terpisah.
Dalam hal ini, diasumsikan bahwa energi gelap adalah konstanta kosmologis sejati, tidak bertambah atau berkurang dalam intensitas dan kepadatan, tidak mengubah tandanya, dan tidak berubah dalam ruang. Kami memiliki bukti yang masuk akal untuk membuktikan ini benar, terutama dengan mengamati bagaimana galaksi berkumpul pada skala terbesar.
Tetapi bahkan dengan pengamatan terbaik, kita tidak dapat memastikan bahwa energi gelap adalah konstanta kosmologis. Ini dapat berubah seiring waktu dan tidak bertambah atau berkurang lebih dari jumlah tertentu. Cara kita menghitung berapa banyak energi gelap yang dapat berubah adalah dengan menggunakan parameter yang disebut w. Jika w = -1, itu adalah konstanta kosmologis. Dari sudut pandang observasi, w = -1.00 ± 0.08 atau lebih. Kami memiliki banyak alasan untuk percaya bahwa nilainya adalah -1.
Jika energi gelap tidak konstan, ada dua kemungkinan utama bagaimana ia berubah. Jika lama kelamaan, w berkembang ke arah bilangan positif, energi gelap akan kehilangan kekuatannya dan bahkan mungkin membalikkan tandanya. Jika ini masalahnya, alam semesta akan berhenti berakselerasi dan laju ekspansi akan turun menjadi nol. Jika tandanya dibalik, alam semesta bahkan bisa runtuh lagi, ditakdirkan mengalami kontraksi hebat dari alam semesta.
Tidak ada bukti jelas bahwa hal ini akan terjadi, tetapi teleskop generasi berikutnya seperti Large Aperture Panoramic Survey Telescope (LSST), Wide-area Infrared Survey Telescope (WFIRST) dan Euclid Detector (EUCLID) harus dapat mengukur w ke tingkat yang akurat. Derajatnya 1% hingga 2%, yang jauh lebih tinggi dari level kami saat ini. Semua observatorium ini harus mulai bekerja pada 1920-an, dan probe Euclid direncanakan untuk digunakan pertama kali, dan akan diluncurkan pada 2021.
Tentu saja selalu ada kemungkinan bahwa w akan menjadi semakin negatif seiring waktu, di bawah -1, dan tetap di sana. Jika ini masalahnya, sesuatu yang luar biasa akan terjadi, dan alam semesta akan mengalami takdir yang disebut Pecah Besar.
Jika energi gelap benar-benar konstan, maka tata surya, Bima Sakti, dan bahkan grup galaksi lokal kita (terdiri dari Bima Sakti, Andromeda, Galaksi Triangulum, Awan Magellan, dan puluhan galaksi katai kecil) akan berada dalam triliunan tahun. Masa depan yang jauh juga akan disatukan di bawah aksi gravitasi.
Tetapi jika kekuatan energi gelap meningkat, yaitu jika w < -1, maka laju percepatan tidak hanya menjauhkan galaksi-galaksi jauh dari kita, tetapi juga menyebabkan struktur skala besar ini menjadi tidak terikat oleh gravitasi seiring waktu. Seiring berjalannya waktu, energi gelap akan menjadi semakin kuat, yang akan memiliki konsekuensi yang mengerikan bagi nasib segala sesuatu yang membentuk alam semesta kita saat ini.
Ketika kepadatan energi dark energy meningkat hingga sepuluh kali lipat dari level saat ini, itu akan cukup untuk mencegah Bima Sakti bergabung dengan Galaksi Andromeda. Pemandangan "air mata besar" ini akan menjauhkan galaksi tetangga kita dari kita, sama seperti semua galaksi jauh lainnya di alam semesta. Galaksi Triangulum dan sebagian besar galaksi katai lainnya juga menghilang. Tapi ini bukan akhir, kekuatan dark energy akan terus meningkat.
Kepadatan energi energi gelap meningkat hingga 100 kali lipat nilainya saat ini, dan bintang di pinggiran Bima Sakti akan mulai terbang menjauh dari galaksi kita. Metrik perluasan ruang akan mampu mengatasi gravitasi semua materi lokal kita, apakah itu materi normal atau materi gelap.
Jika intensitas dark energy meningkat hingga 200 atau 300 kali lipat nilainya saat ini, matahari kita akan terpisah dari Bima Sakti bersama dengan bintang terluar Bima Sakti. Tata surya kita akan berjalan melalui ruang antargalaksi saja.
Tapi ini bukan hasil akhir dari sobekan besar. Jika kepadatan energi dark energy terus meningkat, pada akhirnya tidak hanya akan mengancam keberadaan tata surya kita, tetapi juga setiap sistem bintang di alam semesta. Ketika dark energy menjadi cukup kuat, benda-benda angkasa di tata surya, termasuk bumi, akan melepaskan diri dari batasan gravitasi matahari.
Awan Oort akan pergi lebih dulu, kemudian Diskrit Diskrit dan Sabuk Kuiper, kemudian Neptunus, Uranus, Saturnus, dan Jupiter. Sabuk asteroid akan mengikuti, diikuti oleh Mars. Ketika kepadatan dark energy mencapai 100 miliar kali lipat dari nilai saat ini, bumi akan terlempar keluar dari orbit.
Akhirnya, di bumi, bencana pamungkas akan menimpa siapa saja yang tertinggal. Saat kepadatan energi gelap terus meningkat hingga jumlah yang tak terbatas, manusia akan dipisahkan dari bumi oleh gravitasi, dan sel-sel individu, molekul, atom, dan inti akan terpecah. Agaknya, bahkan struktur dasar ruang dan waktu itu sendiri pada akhirnya akan terkoyak.
Untungnya, karena kendala dark energy saat ini, w = -1.00 ± 0.08, kami masih punya waktu. Jika alam semesta berakhir dengan air mata yang besar, itu akan menjadi takdir akhir yang akan datang kepada kita 80 miliar tahun kemudian, hampir enam kali lipat usia alam semesta. Pembebasan ikatan antar galaksi adalah langkah pertama menuju robekan besar, tetapi ini tidak akan terjadi hingga puluhan miliar tahun paling awal.
Sejauh yang kami tahu, tidak ada data yang kuat untuk mendukung peningkatan dark energy. Namun, yang pasti adalah apa pun bukti yang ditunjukkan, di tahun 1920-an, kami akan mengukur parameter energi gelap dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Kami berharap bumi, matahari, Bima Sakti, dan kelompok galaksi lokal semuanya akan keluar dari nasib ini tanpa masalah. . Meski air mata besar tidak menutup kemungkinan, setidaknya hal itu tidak akan terjadi dalam waktu yang lama.
- Setelah mengalami peristiwa ini secara pribadi, saya memahami alasan mengapa homestay menjadi "ledakan" dalam perjalanan!
- Kaki panjang Park Minying sangat proporsional dan indah! 6 teknik pijat besar di pipa kompor, membuat Anda memiliki kaki indah yang sama
- Saya telah menunggu keajaiban alam ini selama 7 tahun, dan saya belum bisa menunggu sampai sekarang, ke mana puluhan ribu burung terbang?
- Saat Anda menggunakan celana kasual di musim panas, Anda hanya perlu menambahkan sepasang sepatu ini, dan itu akan menjadi modis dan bergaya.
- Dengan hilangnya miliaran dolar setahun, hampir 20 tempat indah 5A4A di kota dibuka secara gratis. Apakah itu sepadan?
- Miyawaki Sakura dan Zheng Shuang juga memotongnya! Gaya menarik Xiaohongshu "First Love Short Hair" menjadi sorotan!
- Kecantikan Israel yang bersih suka berbaring di samping kantong sampah transparan, ternyata demi keamanan