Tudomány

A valódi kozmikus üresség, egyáltalán nem üres

Az univerzum, bár csillagokkal, galaxisokkal és rejtélyes jelenségekkel teli, többségében... ürességből áll

Éppen ezek a hatalmas, szinte teljesen üres terek – a kozmikus ürességek – alkotják a kozmikus kirakós játék legnagyobb elemeit. Bár első pillantásra jelentéktelennek tűnnek, éppen bennük nyilvánulnak meg a világegyetem legmélyebb és legrejtélyesebb erői.

A valódi kozmikus üresség, egyáltalán nem üres
Képünk illusztráció
Fotó: NorthFoto

Első pillantásra teljesen üresnek tűnhetnek. Azonban a hatalmas kozmikus ürességek, amelyek több tíz, sőt több száz millió fényévre nyúlnak, egyáltalán nem üresek. Bár nincsenek bennük galaxisok és anyag a klasszikus értelemben, kulcsszerepet játszanak az egész univerzum evolúciójában.

A legnagyobb léptékben az univerzum egy igazi szivacsra hasonlít. Akárcsak a szivacsban, a közönséges anyag egyfajta pókhálószerű hálózatot alkot, az úgynevezett kozmikus hálózatot. Az összes anyagszál között – akárcsak a szivacsban – kisebb és nagyobb üregek találhatók - írja a focus.pl.

Még a legkisebb üregek is legalább 20 millió fényév átmérőjűek. A legnagyobbak több száz millió fényévre nyúlnak. Ne feledjük azonban, hogy ezek nem teljesen üresek. Belsejükben a tudósok néha elszigetelt, halványan fénylő törpe galaxisokat találnak. Ezeket azonban csak rendkívül érzékeny távcsövekkel lehet észlelni.

Még nehezebb megfigyelni a sötét anyag által alkotott struktúrákat – ez egy titokzatos anyag, amely nem bocsát ki és nem is veri vissza a fényt, és csak gravitációs hatása révén árulja el jelenlétét. A sűrűbb régiókban a sötét anyag „csomókba” tömörül, vonzva a szokványos anyagot, és lehetővé téve a csillagok és galaxisok kialakulását. Az üres térben a sötét anyag mennyisége túl kevés ahhoz, hogy fényes struktúrák kialakulását táplálja. A számítógépes szimulációk azonban arra utalnak, hogy még itt is léteznek vékony sávok és szálak sötét anyagból, amelyek egy miniatűr változatát alkotják a kozmikus hálózatnak – túl gyenge ahhoz, hogy közvetlenül láthassuk.

A legmélyebb üregekben azonban még sötét anyag sincs. Ezek a teljes világegyetem legelszigeteltebb területei. Összehasonlításképpen: az átlagos sűrűség az univerzumban körülbelül egy hidrogénatom/köbméter. A valódi üresség közepén ez a sűrűség több mint százszor kisebb lehet. Hogy ezt elképzelhessük, képzeljünk el egy futballpálya méretű teret, amelyben csak egy hidrogénatom van, és semmi más.

Az ilyen szélsőséges üresség ellenére ezek a területek nem teljesen üresek. Az egész univerzumot – az ürességet is – mikrohullámú háttérsugárzás (CMB) tölti ki. Ez egy gyenge fény, amely mindössze 380 ezer évvel a Nagy Bumm után keletkezett. Bár mindenütt jelen van, energiája olyan alacsony és vöröseltolódása olyan erős, hogy gyakorlatilag nincs hatása ezeknek a régióknak a fizikájára.

Sokkal nagyobb jelentőséggel bír azonban valami még rejtélyesebb: a sötét energia. Akárhogy is nézzük, ez teszi ki a világegyetem teljes energiájának 70%-át, de teljesen láthatatlan. Sűrű területeken hatását elmaszkolja az anyag jelenléte és a gravitációs kölcsönhatások. De a valódi kozmikus ürességben, ahol szinte semmi sincs, a sötét energia szabadon hat – tágítva a teret és fokozatosan elválasztva egymástól az összes többi kozmikus struktúrát. Pontosan ott, ezekben a végtelen és magányos régiókban dominál a sötét energia.

Az űr üres területei, amelyek messze nem egyszerűen csak a világegyetem tájképének hiányosságai, rendkívül fontosak annak szerkezetének és fejlődésének megértéséhez. Láthatatlan erőket rejtenek – sötét anyagot és sötét energiát –, amelyek valójában alakítják a világegyetem sorsát.

Kapcsolódó írásaink