هر دانش آموزی می داند که سیارات، ستارگان، کهکشان ها وجود دارند که همراه با قوانین فیزیکی و ثابت ها، جهان را تشکیل می دهند. یکی از سوالات جالب این است که فضای بین کهکشانی چیست، چه چیزی را نشان می دهد. پیشنهاد می شود آن را با جزئیات بیشتری در نظر بگیرید.
ایده های کلی در مورد جهان قابل مشاهده
قبل از پرداختن به موضوع فضای بین کهکشانی، لازم است با کیهان خود آشنا شوید.
همانطور که در بالا ذکر شد، جهان مجموعه ای از قوانین فیزیکی، مختصات فضا-زمان، ثابت های فیزیکی مختلف و ماده است.
اکنون ثابت شده است که قوانین فیزیکی شناخته شده برای بشر در تمام گوشه های جهان قابل مشاهده صادق است و هنوز جایی در فضا پیدا نشده است که این قوانین نقض شوند.
در مورد ماده، این ماده به شیوه ای خاص در جهان سازماندهی شده است: سیارات به دور خود می چرخند.ستاره های آنها، ستارگان در خوشه هایی ترکیب می شوند که به نام کهکشان ها نامگذاری شده اند. به نوبه خود، کهکشان ها به خوشه های محلی از کهکشان ها و ابرخوشه ها متحد می شوند، و ابرخوشه ها در حال حاضر در سراسر جهان پراکنده شده اند، آنها عملا مستقل هستند.
همچنین مهم است بدانید که نیروهای اصلی که در مقیاس کیهانی عمل می کنند نیروهای گرانش هستند. به لطف این نیروها، زمین ما به دور خورشید می چرخد، که به نوبه خود به دور مرکز کهکشان مارپیچی ما، کهکشان راه شیری می چرخد.
کهکشان ها در کیهان
همانطور که قبلاً اشاره شد، تمام مواد قابل مشاهده در کیهان در کهکشان ها متمرکز شده اند. این کلمه به عنوان خوشه های ستاره ای غول پیکری است که توسط نیروهای گرانشی به هم متصل شده اند و شکل فضایی خاصی دارند. به عنوان مثال، کهکشان های بیضی، مارپیچی، عدسی شکل و همچنین اشکال نامنظم وجود دارد. کهکشان ها می توانند کوچک (107 ستاره) و بزرگ (1014 ستاره). به عنوان مثال، می توان اشاره کرد که کهکشان ما دارای حدود 1011 ستاره است.
کهکشان ها به خوشه هایی متحد می شوند که در آنها به لطف نیروهای گرانشی یکسان با یکدیگر تعامل دارند. ابرخوشه های مختلف آنها از یکدیگر دور می شوند، اما در داخل خوشه ها می توانند به سمت یکدیگر حرکت کنند. بنابراین، کهکشان سحابی آندرومدا با سرعت 300 کیلومتر بر ثانیه به سمت کهکشان ما در حال حرکت است، بنابراین در آینده هر دوی آنها در یک خوشه بزرگ ادغام خواهند شد.
فضای بین کهکشانی
زیر این کلماتبه کهکشان های جداکننده فضا اشاره دارد. در عین حال، کهکشانها می‌توانند همسایه باشند، مانند کهکشان راه شیری و سحابی آندرومدا، یا میلیون‌ها و صدها میلیون پارسک دورتر باشند.
طبق تعریف به دست آمده می توان نتیجه گرفت که فضای بین کهکشان ها خالی ترین قسمت کیهان است که بیشترین حجم خود را اشغال می کند، زیرا اندازه آنها صدها و صدها هزار پارسک تخمین زده می شود و فاصله بین آنها با میلیون ها و میلیاردها پارسک اندازه گیری می شود. به یاد بیاورید که پارسک واحد اندازه گیری فواصل در فضا است که تقریباً برابر با مسافت طی شده توسط نور در فضای خالی بیرونی در 3.2 سال زمینی است.
در فضای بین کهکشانها چیست؟
اگر به این سوال پاسخ دهید که چیزی بین کهکشان ها وجود ندارد، چنین پاسخی تا حد امکان به حقیقت نزدیک خواهد بود. بر اساس برآوردهای مدرن، چگالی متوسط ماده در کیهان یک اتم هیدروژن در هر 1 متر 3 از فضای بیرونی است. با این حال، اگر توزیع غیر یکنواخت ماده در کیهان را در نظر بگیریم، این رقم معنایی ندارد.
به بیان دقیق، فضای بین کهکشانی کاملاً خالی نیست. این شامل ذرات اولیه باردار (پروتون، الکترون) است. علاوه بر این، فضای بین کهکشانها با تابش الکترومغناطیسی که از ستاره‌ها می‌آید نفوذ می‌کند. به لطف این واقعیت، ما می توانیم دورترین کهکشان ها را از خود ببینیم. دمای فضای مورد نظر 2.73 کلوین برآورد شده است.
بر اساسبا اطلاعات فوق، همه می توانند به این سوال پاسخ دهند که آیا ستاره هایی در فضای بین کهکشانی وجود دارند یا خیر. البته آنها آنجا نیستند.
فضا در کیهان در حال گسترش است
همانطور که قبلاً در بالا ذکر شد، کهکشان هایی که در فواصل زیادی از یکدیگر قرار دارند در حال دور شدن هستند. سرعت این فرآیند را می توان با استفاده از قانون به اصطلاح هابل محاسبه کرد. تایید تجربی انبساط کیهان در پایان قرن بیستم، به لطف مطالعه انتقال به سرخ طیف الکترومغناطیسی کهکشان های دوردست کشف شد.
جالب ترین چیز این است که طبق قانون هابل، هر چه کهکشان ها از یکدیگر دورتر باشند، سریعتر از هم دور می شوند. یعنی بعضی ها هستند که سریعتر از سرعت نور از هم دور می شوند! در این حقیقت هیچ نقضی از نظریه نسبیت اینشتین وجود ندارد، زیرا این کهکشان ها نیستند که سریعتر از سرعت نور حرکت می کنند، بلکه خود فضا با سرعت های فوق العاده ای در حال گسترش است.
آینده کیهان
همانطور که کیهان در حال انبساط است و فضای بین کهکشانی دائماً در حال افزایش است، طبق رایج‌ترین فرضیه تا به امروز، جهان ما در نهایت یخ می‌زند و در تاریکی ابدی فرو می‌رود، زیرا تمام مواد موجود در آن کاملاً پراکنده می‌شوند. به شکل اتم ها و ذرات زیراتمی نشان داده خواهد شد.
