Ruch obrotowy we WszechświecieCzas czytania: 6 min

Złożoność Wszechświata w skali mikro oraz makro

Wszechświat stanowi złożoną strukturę fizykochemiczną, a uczeni badają go zarówno na poziomie mikroświata, jak i w skali makro. Fizycy kwantowi znajdują kolejne coraz drobniejsze elementy materii – wiadomo już, że materia składa się nie tylko z atomów, ale te, wbrew wcześniejszym przypuszczeniom, są złożone z hadronów (cząstek subatomowych), zaś hadrony złożone są z jeszcze mniejszych cząstek, takich jak kwarki, leptony czy bozony, które aktualnie uważane są za niepodzielne (nieposiadające wewnętrznej struktury). Cząstki elementarne jednak cały czas są przedmiotem badań, gdyż wiele oddziaływań i zjawisk kwantowych nadal pozostaje zagadką¹.

Podobny rozkwit zauważa się w skali makro, bowiem astrofizycy, kosmolodzy oraz astronomowie również dokonują kolejnych odkryć, a także zauważają podobne gradacje, gdyż układy planetarne oraz gwiazdy wchodzą w skład galaktyk, zaś galaktyki tworzą grupy lokalne oraz gromady, te z kolei składają się na supergromady, które mogą mieć rozmiary nawet rzędu setek milionów lat świetlnych². Gromady galaktyk łączą się za pomocą włókien galaktycznych – ogromnych nici ciągnących się na przestrzeni milionów lat świetlnych³. Jedna z koncepcji mówi, że włókna tworzą się wzdłuż cylindrycznych skupisk ciemnej materii, która ma stanowić rodzaj pomostu pomiędzy gromadami galaktyk i w ten sposób dyktować strukturę Wszechświata. Włókna galaktyczne mają dodatkowo tworzyć złożoną kosmiczną sieć, która stanowi swoiste rusztowanie dla całego Wszechświata⁴.

Kosmiczny ruch

Choć Księżyc krąży dookoła Ziemi, zaś Ziemia dookoła Słońca, a cały Układ Słoneczny dookoła centrum Drogi Mlecznej, z kolei galaktyki cały czas się od siebie oddalają (wskutek rozszerzania się Wszechświata), to jednak dotychczas nie wiedziano nic na temat ruchu w wyższych skalach kosmologicznych, np. ruchu włókien. W świetle najnowszych badań okazuje się jednak, że nawet galaktyczne włókna się obracają, choć możliwości generowania momentu pędu⁵ w tej skali nie są znane. Autorzy artykułu zatytułowanego Possible Observational Evidence for Cosmic Filament Spin [Możliwe świadectwa obserwacyjne wirowego ruchu kosmicznego włókna], który ukazał się na łamach „Nature Astronomy”, doszli do wniosku, że włókna galaktyczne samodzielnie wykonują ruch obrotowy zgodnie ze swoją rotacją, co czyni je największymi znanymi strukturami w kosmosie zdolnymi do samodzielnego generowania momentu pędu⁶. Chociaż naukowcy twierdzą, że włókna galaktyczne się obracają, to jednak nie wiadomo, jaki mechanizm odpowiada za ten ruch. Współcześni naukowcy zgodnie twierdzą, że ruch we Wszechświecie jest skutkiem przemieszczania się materii z mniej gęstych do bardziej gęstych rejonów, zaś ruch obiegowy (np. Ziemi wokół Słońca) wynika z oddziaływań grawitacyjnych pomiędzy obiektami. Przyczyna ruchu obrotowego włókien kosmicznych pozostaje jednak zagadką, a samo odkrycie skłania do stawiania kolejnych pytań, również takich, które dotyczą natury powstania Wszechświata.

Centrum Wszechświata

Natura powstania znanego nam Wszechświata nie jest w pełni wyjaśniona. Najbardziej znana koncepcja zakłada istnienie początkowej osobliwości, czyli nieskończenie małego punktu, w którym byłaby skumulowana cała istniejąca materia oraz energia. Według tej koncepcji osobliwość ta miała ulec gwałtownemu rozszerzaniu się, podobnemu do eksplozji⁷. Zrozumienie natury początków Wszechświata wymaga jednak dalszych badań. Na podstawie ostatnich badań udało się odtworzyć skład początkowej plazmy kwarkowo-gluonowej, z której złożony był Wszechświat zaraz po tzw. chwili Zero⁸. Równie istotnym odkryciem jest zaobserwowanie zmian widma świetlnego gromad galaktyk, które świadczy o ruchu obrotowym galaktycznych włókien, bowiem odkrycie to radykalnie zmienia perspektywę na sposób funkcjonowania Wszechświata. Dotychczas największymi znanymi obracającymi się strukturami były gromady galaktyk. Odkrycie ruchu włókien galaktycznych skłania jednak do zastanowienia się, gdzie leży granica ruchu we Wszechświecie i czy w ogóle możemy mówić o takiej granicy⁹. Być może cały Wszechświat się obraca, a jeśli tak, to gdzie leży jego oś obrotu? Być może odpowiedź na to pytanie stanowiłaby kolejny ważny element w rozważaniach na temat początków Wszechświata, być może za ruch wirowy kosmicznych włókien odpowiada ciemna energia lub ciemna materia, a być może odpowiedź jest znacznie bardziej złożona.

Bartosz Bagrowski

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 04.07.2021

Literatura: