Misterele Universului – Cosmos și cosmologie

0
71

Termenul grecesc „cosmos” desemnează universul și ordinea universală guvernată de armonie. Cosmologia reprezintă știința care caută să elucideze originea, evoluția și structura universului privit ca un întreg.

În cadrul acestei ramuri a astronomiei, savanții au încercat dintotdeauna să răspundă la întrebările despre geneza și dezvoltarea corpurilor cerești și despre începuturile universului.

Omenirea este preocupată de mii de ani de aceste întrebări. Stonehenge, o constructie megalitică din blocuri de piatră din sudul Angliei, a fost folosită sute de ani în scopuri religioase și pentru observarea Soarelui și a Lunii.

La rândul lor, piramidele de la Giza nu îndeplineau exclusiv funcția de morminte. Orientarea acestora atestă competentele astronomice remarcabile ale celor care au ridicat aceste structuri monumentale.

Vechii greci au dezvoltat modelul geocentric al universului, conform căruia Pămăntul se află în centrul cosmosului. În jurul acestuia se rotesc Soarele, Luna și stelele. Susținătorii acestui model, Pitagora sau Aristotel, au întâmpinat critici încă în timpul vieții.

Giordano Bruno, ars pe rug pentru

La finalul Evului Mediu, Nicolaus Copernic a elaborat în mod științific modelul heliocentric, însă lucrările acestuia nu au fost luate in seamă mult timp, ulterior fiind chiar interzise.

Galileo Galilei și Johannes Kepler au dezvoltat mai departe teza coperniciană. Carismaticul Giordano Bruno a fost primul care a sustinut ideea unui univers infinit, în care stelele vizibile de pe Pământ sunt, de fapt, alți sori.

Pentru convingerile sale, savantul italian a fost ars pe rug la Roma în anul 1600. Omenirii nu i-a fost ușor să recunoască faptul că omul și Pământul nu reprezintă centrul universului.

Cât vedem cu ochii

Atunci când observăm cerul senin al nopții, ni se pare că numărul stelelor este infinit. Cu ochiul liber putem vedea numai circa 3.000 de corpuri cerești.

Telescoapele moderne extrem de performante ne ajută să înțelegem această infinitate. Cu ajutorul instrumentelor astronomice actuale pot fi identificate mii de galaxii și roiuri de stele, care conțin la rândul lor miliarde de stele.

Se estimează că există 100 de miliarde de galaxii, iar fiecare dintre acestea cuprinde alte 100 de miliarde de stele.

În ciuda numărului aproape infinit de corpuri cerești, universul este un spațiu destul de pustiu. Conform calculelor, per zece metri cubi de spațiu cosmic revine un singur atom.

Roiurile de galaxii

Galaxiile sunt alcătuite din miliarde de stele. Acest lucru este valabil și pentru Calea Lactee, galaxia în care se găsește sistemul nostru solar. Împreună cu circa 30 de alte galaxii, aceasta face parte din Grupul Local.

Concentrări mai mari se numesc roiuri de galaxii. La rândul lor, acestea se grupează în așa-numite super-roiuri.

Grupul Local reprezintă doar o pată măruntă în super-roiul Virgo, care se întinde pe o distantă de peste 200 de milioane de ani lumină.

Super-roiurile formează la margini bariere structurate asemănătoare unor faguri. Între aceste bariere se află spații de întinderi imposibil de imaginat (se vehiculează ordine de mărime de 300 de milioane de ani lumină), care nu conțin aproape deloc Stele.

Vârsta universului

Conform ipotezelor actuale, totul a început în urmă cu 15-20 de miliarde de ani printr-o gigantică explozie numită Big Bang. Cum au ajuns savanții la această vârstă a universului?

Explicația a venit de la astronomul american Edwin Hubble. Acesta a definit o constantă matematică care indică modul în care galaxiile se deplasează unele față de altele cu atât mai rapid, cu cât sunt mai îndepărtate unele de altele.

Viteza de recesie per un milion de parseci distanță (1 parsec = 3,25 ani lumină) este de circa 75 kilometri/ secundă.

Având în vedere că în prezent totul în univers se îndepărtează, înseamnă că a existat cândva un moment când întreaga materie din spațiul cosmic a fost concentrată într-un punct.

Dacă inversăm efectul Hubble, pe baza aceleiași constante putem calcula timpul când a avut loc nașterea univer­sului. Desigur, cercetătorii nu pot determina data exactă, ci un interval destul de larg.

După explozia primor­dială 

Perioada de după explozia primor­dială este învăluită în mister. De exemplu, nu se știe, dacă nu au existat cumva întârzieri în expansiunea universului. Savanții sunt însă siguri că întreaga materie se găsea comprimată într-un spațiu extrem de redus.

La acest lucru se ajunge, pe de o parte, datorită faptului că materie ușoară (hidrogen și heliu) se poate găsi în stelele cele mai bătrâne. Pe de altă parte, întrucâtva mai există încă efecte ale Big Bangului. Este vorba despre radiația cosmică de fond, descoperită în anul 1965 de americanii Penzias și Wilson cu ajutorul unui radiotelescop.

Imediat după explozia primordială, în faza de fulger, respectiv în mai puțin de o milisecundă, temperatura a fost încă infinit de mare în ciuda expansiunii care a debutat (50.000 de miliarde de grade Kelvin).

Particule și antiparticule

Din radiație au luat naștere particule și antiparticule. Acestea au devenit fotoni, deci radiație, din care s-au format din nou particule și antiparticule. Ex­pansiunea a avut loc cu o viteză inimaginabilă. După numai o secundă, raza tânărului univers măsura deja patru ani lumină.

În comparație cu faza de început, temperatura a scăzut semnificativ (pănă la 10-15 miliarde de grade Kelvin).

După căteva minute, temperatura scăzuse deja la „numai” un miliard de grade Kelvin, iar densitatea era similară celei pe care o posedă fierul. Din protoni și neutroni au luat naștere nucleele de heliu.

Raza universului 

Explozia primordială a luat sfârșit după 100.000 de ani. Raza universului ajunsese deja la șapte milioane de ani lumină.

A fost începutul formării materiei, iar epoca universului în care există numai radiație s-a încheiat.

Aventura Cunoașterii – Universul. Sisteme stelare-Planete-Galaxii