L'Univers est un immense espace rempli de nébuleuses, d'amas d'étoiles, d'étoiles individuelles, de planètes avec leurs satellites, de diverses comètes, d'astéroïdes et, finalement, de vide et de matière noire. Il est si énorme que la réponse complète à la question de savoir quelle est exactement sa taille est malheureusement limitée par notre niveau actuel de développement technologique. Cependant, comprendre la taille de l’univers implique de comprendre plusieurs facteurs clés. L’un de ces facteurs, par exemple, est de comprendre comment le cosmos se comporte, et également de comprendre que ce que nous voyons n’est que ce que l’on appelle « l’univers observable ». Nous ne pouvons pas découvrir les véritables dimensions de l'Univers, car nos capacités ne nous permettent pas de voir son « bord ».

Tout ce qui se trouve au-delà de l’Univers visible reste encore un mystère pour nous et fait l’objet de débats et de discussions sans fin entre astrophysiciens de tous bords. Aujourd'hui, nous allons essayer en mots simples expliquer où la science est parvenue jusqu'à présent en termes de compréhension de la taille de l'Univers, et nous essaierons de répondre à l'une des questions les plus urgentes et les plus urgentes. problèmes complexes sur sa nature. Mais d’abord, examinons les principes de base sur lesquels les scientifiques déterminent la distance dans l’espace.

La méthode la plus simple pour déterminer la distance dans l’espace consiste à utiliser la lumière. Cependant, si l’on considère la façon dont la lumière se déplace dans l’espace, il faut comprendre que les objets que nous voyons depuis la Terre n’auront pas nécessairement la même apparence dans l’espace. Après tout, il faudra peut-être des dizaines, des centaines, des milliers, voire des dizaines de milliers d’années pour que la lumière provenant d’objets lointains atteigne notre planète.

C'est 300 000 kilomètres par seconde, mais pour l'espace, pour un espace aussi gigantesque, la notion de seconde n'est pas une valeur idéale pour la mesure. En astronomie, il est courant d’utiliser le terme année-lumière pour déterminer la distance. Une année-lumière équivaut à peu près à une distance de 9 460 730 472 580 800 mètres et nous donne non seulement une idée de la distance, mais peut aussi nous dire combien de temps il faudra à la lumière d'un objet pour nous atteindre.

L’exemple le plus simple de la différence entre le temps et la distance est la lumière du Soleil. La distance moyenne entre nous et le Soleil est d'environ 150 000 000 de kilomètres. Disons que vous disposez d'un télescope approprié et d'une protection oculaire pour observer le Soleil. Le fait est que tout ce que vous voyez à travers un télescope est en réalité arrivé au Soleil il y a 8 minutes (c'est le temps qu'il faut à la lumière pour atteindre la Terre). Lumière de Proxima Centauri ? Il ne nous parviendra que dans quatre ans. Ou prenons au moins une étoile aussi grande que Bételgeuse, qui est sur le point de devenir bientôt une supernova. Même si cet événement se produisait maintenant, nous n’en saurions rien avant le milieu du 27ème siècle !

La lumière et ses propriétés ont joué un rôle clé dans notre compréhension de l’étendue de l’Univers. À l’heure actuelle, nos capacités nous permettent d’examiner environ 46 milliards d’années-lumière de l’Univers observable. Comment? Tout cela grâce à l'échelle de distance utilisée par les physiciens et les astronomes en astronomie.

Échelle de distance

Les télescopes ne sont qu'un des outils de mesure des distances cosmiques et ne sont pas toujours capables de faire face à cette tâche : plus l'objet est éloigné, la distance à laquelle on veut mesurer, plus il est difficile de le faire. Les radiotélescopes sont parfaits pour mesurer des distances et effectuer des observations uniquement au sein de notre système solaire. Ils sont en effet capables de fournir des données très précises. Mais dès qu’ils tournent leur regard au-delà du système solaire, leur efficacité se réduit fortement. Compte tenu de tous ces problèmes, les astronomes ont décidé de recourir à une autre méthode de mesure de la distance : la parallaxe.

Qu’est-ce que la parallaxe ? Expliquons avec un exemple simple. Fermez d’abord un œil et regardez un objet, puis fermez l’autre œil et regardez à nouveau le même objet. Vous remarquez un léger « changement de position » de l’objet ? Ce « décalage » est appelé parallaxe, une méthode utilisée pour déterminer la distance dans l’espace. La méthode fonctionne très bien lorsqu'il s'agit d'étoiles relativement proches de nous, soit dans un rayon d'environ 100 années-lumière. Mais lorsque cette méthode devient inefficace, les scientifiques en recourent à d’autres.

La méthode suivante pour déterminer la distance est appelée « méthode de la séquence principale ». Il est basé sur notre connaissance de la façon dont les étoiles de certaines tailles évoluent au fil du temps. Les scientifiques déterminent d’abord la luminosité et la couleur d’une étoile, puis comparent les résultats avec des étoiles proches présentant des caractéristiques similaires, en utilisant ces données pour en déduire une distance approximative. Encore une fois, cette méthode est très limitée et ne fonctionne que pour les étoiles appartenant à notre galaxie, ou celles qui se trouvent dans un rayon de 100 000 années-lumière.

Pour aller plus loin, les astronomes s’appuient sur la méthode de mesure des Céphéides. Il est basé sur la découverte de l'astronome américaine Henrietta Swan Leavitt, qui a découvert une relation entre la période de changement de luminosité et la luminosité d'une étoile. Grâce à cette méthode, de nombreux astronomes ont pu calculer les distances des étoiles non seulement à l'intérieur de notre galaxie, mais aussi à l'extérieur de celle-ci. Dans certains cas, nous parlons de distances de 10 millions d'années-lumière.

Et pourtant, nous ne sommes pas encore d’un iota plus près de la question de la taille de l’Univers. On passe donc à l'instrument de mesure ultime, basé sur le principe du red shift (ou red shift). L'essence du redshift est similaire au principe de fonctionnement de l'effet Doppler. Souvenez-vous du passage à niveau. Avez-vous déjà remarqué comment le son du sifflet d'un train change en fonction de la distance, devenant plus fort à mesure que vous vous rapprochez et devenant plus silencieux à mesure que vous vous éloignez ?

La lumière fonctionne à peu près de la même manière. Regardez le spectrogramme ci-dessus, vous voyez les lignes noires ? Ils indiquent les limites d'absorption des couleurs par les éléments chimiques situés dans et autour de la source lumineuse. Plus les raies sont décalées vers la partie rouge du spectre, plus l’objet est éloigné de nous. Sur la base de ces spectrogrammes, les scientifiques déterminent également la vitesse à laquelle un objet s'éloigne de nous.

C’est ainsi que nous avons progressivement abordé notre réponse. La majeure partie de la lumière décalée vers le rouge provient de galaxies âgées d’environ 13,8 milliards d’années.

L'âge n'est pas l'essentiel

Si, après avoir lu ceci, vous arrivez à la conclusion que le rayon de l'Univers observable n'est que de 13,8 milliards d'années-lumière, alors vous n'avez pas pris en compte un détail important. Le fait est que pendant ces 13,8 milliards d’années après le Big Bang, l’Univers a continué à s’étendre. En d’autres termes, cela signifie que la taille réelle de notre Univers est bien plus grande que celle indiquée par nos mesures originales.

Par conséquent, afin de connaître la taille réelle de l'Univers, il est nécessaire de prendre en compte un indicateur supplémentaire, à savoir la rapidité avec laquelle l'Univers s'est développé depuis le Big Bang. Les physiciens affirment avoir enfin pu obtenir les chiffres nécessaires et sont convaincus que le rayon de l'Univers visible est actuellement d'environ 46,5 milliards d'années-lumière.

Cependant, il convient également de noter que ces calculs sont basés uniquement sur ce que nous pouvons voir nous-mêmes. Plus précisément, ils peuvent voir dans les profondeurs de l’espace. Ces calculs ne répondent pas à la question taille réelle Univers. Les scientifiques s'interrogent également sur le fait que les galaxies les plus lointaines de notre univers sont trop bien formées pour que l'on puisse penser qu'elles sont apparues immédiatement après le Big Bang. Ce niveau de développement a pris beaucoup plus de temps.

Peut-être que nous ne voyons tout simplement pas tout ?

Le fait inexplicable mentionné ci-dessus ouvre une toute nouvelle série de problèmes. Certains scientifiques ont tenté de calculer combien de temps il faudrait pour que ces galaxies entièrement formées se développent. Par exemple, les scientifiques d'Oxford sont arrivés à la conclusion que la taille de l'Univers entier pourrait être 250 fois plus grande que celle observée.

Nous sommes effectivement capables de mesurer les distances des objets au sein de l’Univers observable, mais nous ne savons pas ce qui se trouve au-delà de cette frontière. Bien entendu, personne ne prétend que les scientifiques ne cherchent pas à le découvrir, mais, comme mentionné ci-dessus, nos capacités sont limitées par notre niveau de progrès technologique. En outre, nous ne devrions pas immédiatement rejeter l’hypothèse selon laquelle les scientifiques ne connaîtront peut-être jamais la taille réelle de l’Univers tout entier, compte tenu de tous les facteurs qui font obstacle à la résolution de ce problème.

En cosmologie, il n’y a toujours pas de réponse claire à la question qui affecte l’âge, la forme et la taille de l’Univers, et il n’y a pas non plus de consensus sur sa finitude. Parce que si l’Univers est fini, alors il doit soit se contracter, soit s’étendre. S’il est infini, de nombreuses hypothèses perdent leur sens.

En 1744, l'astronome J.F. Shezo fut le premier à douter que l'Univers

Infini : après tout, si le nombre d’étoiles n’a pas de limites, alors pourquoi le ciel ne scintille-t-il pas et pourquoi est-il sombre ? En 1823, G. Albes a soutenu l'existence de limites de l'Univers par le fait que la lumière provenant d'étoiles lointaines vers la Terre devrait devenir plus faible en raison de l'absorption par la matière qui se trouve sur leur chemin. Mais dans ce cas, cette substance elle-même devrait chauffer et briller pas plus mal que n'importe quelle étoile. a été confirmé par la science moderne, qui prétend que le vide n’est « rien », mais en même temps il a une réelle propriétés physiques. Bien entendu, l'absorption par le vide entraîne une augmentation de sa température, ce qui fait que le vide devient une source secondaire de rayonnement. Par conséquent, si les dimensions de l'Univers sont effectivement infinies, alors la lumière des étoiles qui ont atteint la distance maximale a un décalage vers le rouge si fort qu'elle commence à fusionner avec le rayonnement de fond (secondaire) du vide.

En même temps, nous pouvons dire que ce qui est observable par l’humanité est fini, puisque la distance elle-même de 24 Gigaparsex est finie et constitue la limite de l’horizon cosmique léger. Cependant, en raison de ce qui augmente, la fin de l'univers est à 93 milliards de dollars.

Le résultat le plus important de la cosmologie était l’expansion de l’Univers. Elle a été obtenue à partir d'observations de redshift puis quantifiée selon la loi de Hubble. Cela a conduit les scientifiques à conclure que la théorie du Big Bang est en train d'être confirmée. Selon la NASA,

qui ont été obtenus à l'aide de WMAP, à partir du moment du Big Bang, est égal à 13,7 milliards d'années. Cependant ce résultat n’est possible que si nous supposons que le modèle qui sous-tend l’analyse est correct. Lors de l'utilisation d'autres méthodes d'évaluation, des données complètement différentes sont obtenues.

Abordant la structure de l'Univers, on ne peut s'empêcher de parler de sa forme. La figure tridimensionnelle qui représenterait le mieux son image n’a pas encore été trouvée. Cette complexité est due au fait qu’on ne sait toujours pas avec certitude si l’Univers est plat. Le deuxième aspect est lié au fait qu’on ne sait pas avec certitude ses multiples connexions. En conséquence, si la taille de l'Univers est limitée dans l'espace, alors lorsque vous vous déplacez en ligne droite et dans n'importe quelle direction, vous pouvez vous retrouver au point de départ.

Comme nous le voyons, les progrès techniques n'ont pas encore atteint le niveau permettant de répondre avec précision aux questions concernant l'âge, la structure et la taille de l'Univers. Jusqu'à présent, de nombreuses théories en cosmologie n'ont pas été confirmées, mais n'ont pas non plus été réfutées.

L'espace s'appelle la métagalaxie. On l'appelle aussi notre Univers. Cette structure colossale se compose d'un milliard et n'est qu'un grain de poussière dans cet ensemble de systèmes stellaires dont les limites s'étendent rapidement. La recherche active sur la métagalaxie a commencé avec la construction de télescopes avec un degré de grossissement suffisant. Avec leur aide, il était possible de regarder dans un espace très lointain. Par exemple, il a été découvert que de nombreux points lumineux ne sont pas seulement des points lumineux, mais des systèmes entiers de galaxies.

Structure

Si l'on prend la densité moyenne de la substance de la Métagalaxie, elle sera de 10 -31 – 10 -32 g/cm 3 . Bien entendu, tous les espaces ne sont pas du même type ; il existe des hétérogénéités d’ampleur importante, et il y a aussi des vides. Certaines galaxies sont regroupées en systèmes. Ils peuvent être deux fois plus nombreux, voire plus, jusqu'à des centaines, des milliers, voire des dizaines de milliers de galaxies. De tels superamas sont appelés nuages. Par exemple, la Voie lactée et une douzaine d’autres galaxies font partie du groupe local, qui fait partie d’un immense nuage. partie centrale Ce nuage possède un noyau constitué d'un amas de plusieurs milliers de galaxies. Cette formation, située dans les constellations Coma Bérénices et Vierge, se trouve à seulement 40 millions d'années-lumière. Mais on sait très peu de choses sur la structure de la métagalaxie. Il en va de même pour sa forme et sa taille. Ce qui est clair, c’est qu’il n’y a aucune diminution de la densité de distribution des galaxies dans aucune direction. Cela indique l'absence de frontières dans notre Univers. Ou bien le domaine soumis à la recherche n’est pas assez vaste. En fait, la structure de la métagalaxie ressemble à un nid d'abeilles et les dimensions de leurs cellules sont de 100 à 300 millions d'années-lumière. Cavités internes des nids d'abeilles – vides– sont pratiquement vides et des amas d’amas de galaxies sont situés le long des parois.

Quelles sont ses dimensions

Comme nous l’avons découvert, la métagalaxie est l’univers que nous pouvons étudier. Son expansion a commencé immédiatement après son apparition (après le Big Bang). Ses limites après l'explosion sont déterminées par le rayonnement relique, la surface de la dernière diffusion La surface de dernière diffusion - la région éloignée de l'espace sur laquelle les photons CMB actuels ont été diffusés pour la dernière fois par la matière ionisée - apparaît désormais depuis la Terre comme une coque sphérique. Plus près de cette surface, l’Univers était déjà essentiellement transparent aux radiations. Bien que la surface ait une épaisseur finie, elle constitue une limite relativement nette. est l’objet d’observation le plus éloigné.

Au-delà des limites de la métagalaxie, il existe des objets apparus indépendamment des résultats du Big Bang de notre Univers, dont on ne sait pratiquement rien.

Distances aux objets ultra-distants

Les dernières mesures de l'objet le plus éloigné - le fond diffus cosmologique - ont donné une valeur d'environ 14 milliards de parsecs. De telles dimensions ont été obtenues dans toutes les directions, d'où il résulte que la métagalaxie a très probablement la forme d'une boule. Et le diamètre de cette boule est de près de 93 milliards d'années-lumière. Si l’on calcule son volume, il sera d’environ 11 500 milliards. MPK 3. Mais on sait que l’Univers lui-même est bien plus large que les limites de l’observation. La galaxie la plus éloignée découverte est UDFj-39546284. Il n'est visible que dans le domaine infrarouge. Il se trouve à 13,2 milliards d’années-lumière et apparaît sous la même forme que lorsque l’Univers n’avait que 480 millions d’années.

Saviez-vous que l’Univers que nous observons a des limites assez définies ? Nous avons l'habitude d'associer l'Univers à quelque chose d'infini et d'incompréhensible. Cependant science moderneà la question sur « l'infini » de l'Univers offre une réponse complètement différente à une question aussi « évidente ».

Selon idées modernes, la taille de l'univers observable est d'environ 45,7 milliards d'années-lumière (ou 14,6 gigaparsecs). Mais que signifient ces chiffres ?

La première question qui me vient à l'esprit à une personne ordinaire- Comment l'Univers peut-il ne pas être infini ? Il semble incontestable que le contenant de tout ce qui existe autour de nous ne devrait avoir aucune frontière. Si ces frontières existent, quelles sont-elles exactement ?

Disons qu'un astronaute atteint les limites de l'Univers. Que verra-t-il devant lui ? Un mur solide ? Barrière coupe-feu ? Et qu'y a-t-il derrière tout cela : le vide ? Un autre univers ? Mais le vide ou un autre Univers peut-il signifier que nous sommes à la frontière de l’univers ? Après tout, cela ne veut pas dire qu’il n’y a « rien » là-bas. Le vide et un autre Univers sont aussi « quelque chose ». Mais l’Univers est quelque chose qui contient absolument tout « quelque chose ».

Nous arrivons à une contradiction absolue. Il s’avère que les limites de l’Univers doivent nous cacher quelque chose qui ne devrait pas exister. Ou bien la frontière de l'Univers devrait séparer « tout » de « quelque chose », mais ce « quelque chose » devrait aussi faire partie de « tout ». En général, absurdité totale. Alors, comment les scientifiques peuvent-ils déclarer la taille, la masse et même l’âge limites de notre Univers ? Ces valeurs, bien qu’incroyablement élevées, restent limitées. La science contredit-elle l’évidence ? Pour comprendre cela, retraçons d’abord comment les gens sont parvenus à notre compréhension moderne de l’Univers.

Repousser les limites

Depuis des temps immémoriaux, les gens s’intéressent au monde qui les entoure. Il n’est pas nécessaire de donner des exemples des trois piliers et des autres tentatives des anciens pour expliquer l’univers. En règle générale, tout se résumait finalement au fait que la base de toutes choses est la surface de la Terre. Même à l’époque de l’Antiquité et du Moyen Âge, lorsque les astronomes possédaient une connaissance approfondie des lois du mouvement planétaire le long de la trajectoire « stationnaire ». sphère céleste, La Terre est restée le centre de l'Univers.

Naturellement, de retour dans La Grèce ancienne il y avait ceux qui croyaient que la Terre tournait autour du Soleil. Il y avait ceux qui parlaient des nombreux mondes et de l’infinité de l’Univers. Mais des justifications constructives pour ces théories ne sont apparues qu’au tournant de la révolution scientifique.

Au XVIe siècle, l’astronome polonais Nicolas Copernic a réalisé la première avancée majeure dans la connaissance de l’Univers. Il a fermement prouvé que la Terre n'est qu'une des planètes tournant autour du Soleil. Un tel système a grandement simplifié l'explication d'un mouvement aussi complexe et complexe des planètes dans la sphère céleste. Dans le cas d’une Terre stationnaire, les astronomes ont dû élaborer toutes sortes de théories astucieuses pour expliquer ce comportement des planètes. D’un autre côté, si l’on considère que la Terre est en mouvement, alors une explication à des mouvements aussi complexes vient naturellement. Ainsi, un nouveau paradigme appelé « héliocentrisme » s’est imposé en astronomie.

Beaucoup de soleils

Cependant, même après cela, les astronomes ont continué à limiter l’Univers à la « sphère des étoiles fixes ». Jusqu’au 19ème siècle, ils étaient incapables d’estimer la distance aux étoiles. Depuis plusieurs siècles, les astronomes tentent en vain de détecter les écarts de position des étoiles par rapport au mouvement orbital de la Terre (parallaxes annuelles). Les instruments de cette époque ne permettaient pas des mesures aussi précises.

Enfin, en 1837, l'astronome russo-allemand Vasily Struve mesura la parallaxe. Cela a marqué une nouvelle étape dans la compréhension de l’échelle de l’espace. Les scientifiques pourraient désormais affirmer avec certitude que les étoiles présentent de lointaines similitudes avec le Soleil. Et notre luminaire n'est plus le centre de tout, mais un « résident » égal d'un amas d'étoiles sans fin.

Les astronomes se sont encore rapprochés de la compréhension de l'échelle de l'Univers, car les distances jusqu'aux étoiles se sont révélées vraiment monstrueuses. Même la taille des orbites des planètes semblait insignifiante en comparaison. Il a ensuite fallu comprendre comment les étoiles sont concentrées dans .

De nombreuses voies lactées

Le célèbre philosophe Emmanuel Kant a anticipé les fondements de la compréhension moderne de la structure à grande échelle de l’Univers dès 1755. Il a émis l’hypothèse que la Voie Lactée est un énorme amas d’étoiles en rotation. À leur tour, bon nombre des nébuleuses observées sont également des « voies lactées » plus éloignées – des galaxies. Malgré cela, jusqu’au 20ème siècle, les astronomes croyaient que toutes les nébuleuses étaient des sources de formation d’étoiles et faisaient partie de la Voie Lactée.

La situation a changé lorsque les astronomes ont appris à mesurer les distances entre les galaxies à l'aide de . La luminosité absolue des étoiles de ce type dépend strictement de la période de leur variabilité. En comparant leur luminosité absolue avec celle visible, il est possible de déterminer leur distance avec une grande précision. Cette méthode a été développée au début du XXe siècle par Einar Hertzschrung et Harlow Scelpi. Grâce à lui, l'astronome soviétique Ernst Epic a déterminé en 1922 la distance jusqu'à Andromède, qui s'est avérée être d'un ordre de grandeur supérieur à la taille de la Voie lactée.

Edwin Hubble a poursuivi l'initiative d'Epic. En mesurant la luminosité des Céphéides d'autres galaxies, il a mesuré leur distance et l'a comparée au redshift de leur spectre. Ainsi, en 1929, il élabora sa célèbre loi. Son travail a définitivement réfuté l’idée établie selon laquelle la Voie lactée serait la limite de l’Univers. C’était désormais l’une des nombreuses galaxies qui étaient autrefois considérées comme en faisant partie. L'hypothèse de Kant s'est confirmée près de deux siècles après son élaboration.

Par la suite, le lien découvert par Hubble entre la distance d'une galaxie à un observateur par rapport à la vitesse de son éloignement de lui, a permis de dresser un tableau complet de la structure à grande échelle de l'Univers. Il s’est avéré que les galaxies n’en représentaient qu’une partie insignifiante. Ils se sont connectés en clusters, les clusters en superamas. À leur tour, les superamas forment les plus grandes structures connues de l'Univers : les filaments et les parois. Ces structures, adjacentes à d'immenses supervides (), constituent la structure à grande échelle de l'Univers actuellement connu.

L'infini apparent

Il résulte de ce qui précède qu’en quelques siècles seulement, la science est progressivement passée du géocentrisme à une compréhension moderne de l’Univers. Cependant, cela ne répond pas à la raison pour laquelle nous limitons l’Univers aujourd’hui. Après tout, jusqu’à présent, nous ne parlions que de l’échelle de l’espace, et non de sa nature même.

Le premier à décider de justifier l’infinité de l’Univers fut Isaac Newton. Ayant découvert la loi de la gravitation universelle, il croyait que si l'espace était fini, tous ses corps fusionneraient tôt ou tard en un seul tout. Avant lui, si quelqu’un exprimait l’idée de​​l’infinité de l’Univers, c’était exclusivement dans une veine philosophique. Sans aucune base scientifique. Giordano Bruno en est un exemple. À propos, comme Kant, il avait plusieurs siècles d'avance sur la science. Il fut le premier à déclarer que les étoiles sont des soleils lointains et que les planètes tournent également autour d'elles.

Il semblerait que le fait même de l'infini soit tout à fait justifié et évident, mais les tournants de la science du XXe siècle ont ébranlé cette « vérité ».

Univers stationnaire

La première étape importante vers le développement d'un modèle moderne de l'Univers a été franchie par Albert Einstein. Votre modèle de l'Univers stationnaire physicien célèbre introduit en 1917. Ce modèle était basé sur théorie générale relativité, développée par lui un an plus tôt. Selon son modèle, l’Univers est infini dans le temps et fini dans l’espace. Mais, comme indiqué précédemment, selon Newton, un Univers de taille finie doit s’effondrer. Pour ce faire, Einstein a introduit une constante cosmologique, qui compensait l’attraction gravitationnelle des objets distants.

Aussi paradoxal que cela puisse paraître, Einstein n’a pas limité la finitude même de l’Univers. Selon lui, l'Univers est une coquille fermée d'hypersphère. Une analogie est la surface d'une sphère tridimensionnelle ordinaire, par exemple un globe ou la Terre. Peu importe combien de voyages un voyageur traverse la Terre, il n’atteindra jamais ses limites. Toutefois, cela ne signifie pas que la Terre soit infinie. Le voyageur retournera simplement à l'endroit d'où il a commencé son voyage.

À la surface de l'hypersphère

De la même manière, un voyageur spatial traversant l’univers d’Einstein à bord d’un vaisseau spatial peut revenir sur Terre. Seulement cette fois, le vagabond ne se déplacera pas le long de la surface bidimensionnelle d'une sphère, mais le long de la surface tridimensionnelle d'une hypersphère. Cela signifie que l’Univers a un volume fini, et donc un nombre fini d’étoiles et de masse. Cependant, l’Univers n’a ni frontières ni centre.

Einstein est arrivé à ces conclusions en reliant l’espace, le temps et la gravité dans sa célèbre théorie. Avant lui, ces concepts étaient considérés comme distincts, c'est pourquoi l'espace de l'Univers était purement euclidien. Einstein a prouvé que la gravité elle-même est une courbure de l'espace-temps. Cela a radicalement changé les premières idées sur la nature de l’Univers, basées sur la mécanique newtonienne classique et la géométrie euclidienne.

Univers en expansion

Même le découvreur du « nouvel Univers » lui-même n’était pas étranger aux illusions. Bien qu’Einstein ait limité l’Univers dans l’espace, il a continué à le considérer comme statique. Selon son modèle, l’Univers était et reste éternel et sa taille reste toujours la même. En 1922, le physicien soviétique Alexander Friedman élargit considérablement ce modèle. D’après ses calculs, l’Univers n’est pas du tout statique. Il peut se dilater ou se contracter avec le temps. Il est à noter que Friedman est parvenu à un tel modèle basé sur la même théorie de la relativité. Il a réussi à appliquer cette théorie plus correctement, en contournant la constante cosmologique.

Albert Einstein n’a pas immédiatement accepté cet « amendement ». Ce nouveau modèle est venu en aide à la découverte de Hubble évoquée précédemment. Le retrait des galaxies a incontestablement prouvé le fait de l’expansion de l’Univers. Einstein a donc dû admettre son erreur. Or l’Univers avait un certain âge, qui dépend strictement de la constante de Hubble, qui caractérise la vitesse de son expansion.

Développement ultérieur de la cosmologie

Alors que les scientifiques tentaient de résoudre cette question, de nombreux autres composants importants de l’Univers ont été découverts et divers modèles de celui-ci ont été développés. Ainsi, en 1948, George Gamow introduisit l’hypothèse de « l’Univers chaud », qui deviendra plus tard la théorie du Big Bang. La découverte en 1965 confirma ses soupçons. Les astronomes pouvaient désormais observer la lumière provenant du moment où l’Univers est devenu transparent.

La matière noire, prédite en 1932 par Fritz Zwicky, a été confirmée en 1975. La matière noire explique en réalité l’existence même des galaxies, des amas de galaxies et de la structure universelle elle-même dans son ensemble. C’est ainsi que les scientifiques ont appris que la majeure partie de la masse de l’Univers est complètement invisible.

Finalement, en 1998, lors d'une étude de la distance, il a été découvert que l'Univers se dilatait à un rythme accéléré. Ce dernier tournant scientifique a donné naissance à notre compréhension moderne de la nature de l’univers. Le coefficient cosmologique, introduit par Einstein et réfuté par Friedman, retrouve sa place dans le modèle de l'Univers. La présence d'un coefficient cosmologique (constante cosmologique) explique son expansion accélérée. Pour expliquer la présence de la constante cosmologique, le concept a été introduit : un champ hypothétique contenant la majeure partie de la masse de l'Univers.

Compréhension moderne de la taille de l'Univers observable

Le modèle moderne de l’Univers est également appelé modèle ΛCDM. La lettre « Λ » signifie la présence d'une constante cosmologique, qui explique l'expansion accélérée de l'Univers. "CDM" signifie que l'Univers est rempli de matière noire froide. Des études récentes indiquent que la constante de Hubble est d'environ 71 (km/s)/Mpc, ce qui correspond à l'âge de l'Univers de 13,75 milliards d'années. Connaissant l’âge de l’Univers, nous pouvons estimer la taille de sa région observable.

Selon la théorie de la relativité, les informations sur un objet ne peuvent pas atteindre un observateur à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière (299 792 458 m/s). Il s'avère que l'observateur ne voit pas seulement un objet, mais son passé. Plus un objet est éloigné de lui, plus le passé lui semble lointain. Par exemple, en regardant la Lune, nous voyons telle qu'elle était il y a un peu plus d'une seconde, le Soleil - il y a plus de huit minutes, les étoiles les plus proches - des années, les galaxies - il y a des millions d'années, etc. Dans le modèle stationnaire d'Einstein, l'Univers n'a pas de limite d'âge, ce qui signifie que sa région observable n'est également limitée par rien. L'observateur, armé d'instruments astronomiques de plus en plus sophistiqués, observera des objets de plus en plus lointains et anciens.

Nous avons une image différente avec modèle moderne Univers. Selon elle, l'Univers a un âge, et donc une limite d'observation. Autrement dit, depuis la naissance de l’Univers, aucun photon n’aurait pu parcourir une distance supérieure à 13,75 milliards d’années-lumière. Il s'avère que nous pouvons dire que l'Univers observable est limité, depuis l'observateur, à une région sphérique d'un rayon de 13,75 milliards d'années-lumière. Cependant, ce n’est pas tout à fait vrai. Nous ne devons pas oublier l'expansion de l'espace de l'Univers. Au moment où le photon atteint l’observateur, l’objet qui l’a émis sera déjà à 45,7 milliards d’années-lumière de nous. années. Cette taille est l'horizon des particules, c'est la limite de l'Univers observable.

Au-dessus de l'horizon

Ainsi, la taille de l’Univers observable est divisée en deux types. Taille apparente, également appelée rayon de Hubble (13,75 milliards d'années-lumière). Et la taille réelle, appelée horizon des particules (45,7 milliards d'années-lumière). L’important est que ces deux horizons ne caractérisent en rien la taille réelle de l’Univers. Premièrement, ils dépendent de la position de l’observateur dans l’espace. Deuxièmement, ils évoluent avec le temps. Dans le cas du modèle ΛCDM, l’horizon des particules s’étend à une vitesse supérieure à l’horizon de Hubble. La science moderne ne répond pas à la question de savoir si cette tendance va changer à l’avenir. Mais si nous supposons que l'Univers continue de s'étendre avec une accélération, alors tous les objets que nous voyons maintenant disparaîtront tôt ou tard de notre « champ de vision ».

Actuellement, la lumière la plus lointaine observée par les astronomes est le rayonnement de fond cosmique micro-onde. En l’observant, les scientifiques voient l’Univers tel qu’il était 380 000 ans après le Big Bang. À ce moment-là, l’Univers s’est suffisamment refroidi pour pouvoir émettre des photons libres, qui sont aujourd’hui détectés à l’aide de radiotélescopes. À cette époque, il n’y avait ni étoiles ni galaxies dans l’Univers, mais seulement un nuage continu d’hydrogène, d’hélium et une quantité insignifiante d’autres éléments. A partir des inhomogénéités observées dans ce nuage, des amas de galaxies vont ensuite se former. Il s’avère que précisément les objets qui seront formés à partir des inhomogénéités du rayonnement de fond cosmique micro-ondes sont situés les plus proches de l’horizon des particules.

De vraies limites

La question de savoir si l’Univers a des limites réelles et inobservables reste une question de spéculation pseudo-scientifique. D'une manière ou d'une autre, tout le monde est d'accord sur l'infinité de l'Univers, mais interprète cet infini de manières complètement différentes. Certains considèrent l’Univers comme multidimensionnel, où notre Univers tridimensionnel « local » n’est qu’une de ses couches. D'autres disent que l'Univers est fractal, ce qui signifie que notre Univers local peut être une particule d'un autre. Nous ne devons pas oublier les différents modèles du Multivers avec ses Univers fermés, ouverts, parallèles et ses trous de ver. Et il existe de très nombreuses versions différentes, dont le nombre n'est limité que par l'imagination humaine.

Mais si nous nous tournons vers un réalisme froid ou si nous prenons simplement du recul par rapport à toutes ces hypothèses, nous pouvons alors supposer que notre Univers est un conteneur infini et homogène de toutes les étoiles et galaxies. De plus, à tout point très éloigné, que ce soit à des milliards de gigaparsecs de nous, toutes les conditions seront exactement les mêmes. À ce stade, l’horizon des particules et la sphère de Hubble seront exactement les mêmes, avec le même rayonnement relique à leur bord. Il y aura les mêmes étoiles et galaxies autour. Il est intéressant de noter que cela ne contredit pas l’expansion de l’Univers. Après tout, ce n’est pas seulement l’Univers qui est en expansion, mais son espace lui-même. Le fait qu'au moment du Big Bang l'Univers soit né d'un seul point signifie seulement que les dimensions infiniment petites (pratiquement nulles) qui étaient alors se sont transformées en dimensions inimaginables. À l’avenir, nous utiliserons précisément cette hypothèse afin de comprendre clairement l’échelle de l’Univers observable.

Représentation visuelle

DANS différentes sources toutes sortes de modèles visuels, permettant aux gens de prendre conscience de l'échelle de l'Univers. Cependant, il ne suffit pas de prendre conscience de la taille du cosmos. Il est important d’imaginer comment des concepts tels que l’horizon de Hubble et l’horizon de particules se manifestent réellement. Pour ce faire, imaginons notre modèle étape par étape.

Oublions que la science moderne ne connaît pas la région « étrangère » de l'Univers. Laissant de côté les versions de multivers, l’Univers fractal et ses autres « variétés », imaginons qu’il soit simplement infini. Comme indiqué précédemment, cela ne contredit pas l’expansion de son espace. Bien entendu, tenons compte du fait que sa sphère de Hubble et sa sphère de particules mesurent respectivement 13,75 et 45,7 milliards d'années-lumière.

Échelle de l'univers

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Essayons d’abord de comprendre quelle est la taille de l’échelle universelle. Si vous avez voyagé autour de notre planète, vous pouvez facilement imaginer à quel point la Terre est grande pour nous. Imaginez maintenant notre planète comme un grain de sarrasin se déplaçant en orbite autour d’un soleil pastèque de la taille d’un demi-terrain de football. Dans ce cas, l'orbite de Neptune correspondra à la taille d'une petite ville, la zone correspondra à la Lune et la zone de la frontière d'influence du Soleil correspondra à Mars. Il s'avère que notre système solaire est tout aussi plus que la TerreÀ quel point Mars est-elle plus grosse que le sarrasin ? Mais ce n'est que le début.

Imaginons maintenant que ce sarrasin soit notre système, dont la taille est approximativement égale à un parsec. La Voie Lactée aura alors la taille de deux stades de football. Toutefois, cela ne nous suffira pas. La Voie lactée devra également être réduite à une taille centimétrique. Cela ressemblera un peu à de la mousse de café enveloppée dans un tourbillon au milieu d’un espace intergalactique noir café. À vingt centimètres de là se trouve la même « miette » en spirale - la nébuleuse d'Andromède. Autour d'eux, il y aura un essaim de petites galaxies de notre Amas Local. La taille apparente de notre Univers sera de 9,2 kilomètres. Nous sommes parvenus à comprendre les dimensions universelles.

À l'intérieur de la bulle universelle

Cependant, il ne suffit pas de comprendre l’échelle elle-même. Il est important de réaliser l’Univers en dynamique. Imaginons-nous comme des géants, pour qui la Voie Lactée a un diamètre d'un centimètre. Comme indiqué tout à l'heure, nous nous retrouverons à l'intérieur d'une boule d'un rayon de 4,57 et d'un diamètre de 9,24 kilomètres. Imaginons que nous soyons capables de flotter à l’intérieur de cette boule, de voyager et de parcourir des mégaparsecs entiers en une seconde. Que verrons-nous si notre Univers est infini ?

Bien entendu, d’innombrables galaxies de toutes sortes apparaîtront devant nous. Elliptique, spirale, irrégulière. Certaines zones en regorgeront, d’autres seront vides. La principale caractéristique sera que visuellement ils seront tous immobiles alors que nous le serons. Mais dès que nous ferons un pas, les galaxies elles-mêmes commenceront à bouger. Par exemple, si nous sommes capables de discerner un objet microscopique Système solaire, alors nous pouvons observer son développement. En nous éloignant de 600 mètres de notre galaxie, nous verrons la protoétoile Soleil et le disque protoplanétaire au moment de leur formation. En nous en approchant, nous verrons comment la Terre apparaît, comment la vie surgit et l'homme apparaît. De la même manière, nous verrons comment les galaxies changent et se déplacent à mesure que nous nous en éloignons ou nous en rapprochons.

Par conséquent, plus galaxies lointaines Nous les examinerons, plus ils seront anciens pour nous. Ainsi, les galaxies les plus éloignées seront situées à plus de 1 300 mètres de nous, et au détour de 1 380 mètres nous verrons déjà un rayonnement relique. Certes, cette distance sera pour nous imaginaire. Cependant, à mesure que nous nous rapprochons du rayonnement de fond cosmique des micro-ondes, nous verrons une image intéressante. Naturellement, nous observerons comment les galaxies se formeront et se développeront à partir du nuage d’hydrogène initial. Lorsque nous atteindrons l’une de ces galaxies formées, nous comprendrons que nous avons parcouru non pas 1,375 kilomètres, mais 4,57 kilomètres.

Zoom arrière

En conséquence, nous augmenterons encore plus en taille. Nous pouvons désormais placer des vides et des murs entiers dans le poing. On se retrouvera donc dans une bulle assez petite dont il est impossible de sortir. Non seulement la distance par rapport aux objets situés au bord de la bulle augmentera à mesure qu’ils se rapprochent, mais le bord lui-même se déplacera indéfiniment. C’est tout l’enjeu de la taille de l’Univers observable.

Quelle que soit la taille de l’Univers, pour un observateur, il restera toujours une bulle limitée. L’observateur sera toujours au centre de cette bulle, il en est même le centre. En essayant d'atteindre n'importe quel objet au bord de la bulle, l'observateur déplacera son centre. Au fur et à mesure que vous vous approchez d'un objet, cet objet s'éloignera de plus en plus du bord de la bulle et en même temps changera. Par exemple, d'un nuage d'hydrogène informe, il se transformera en une galaxie à part entière ou, plus loin, en un amas galactique. De plus, le chemin vers cet objet augmentera à mesure que vous vous en approcherez, puisque l'espace environnant lui-même changera. Ayant atteint cet objet, nous le déplacerons uniquement du bord de la bulle vers son centre. Aux confins de l’Univers, les radiations reliques continueront de scintiller.

Si nous supposons que l'Univers continuera à s'étendre à un rythme accéléré, alors se trouver au centre d'une bulle et trembler de milliards, de milliards et même plus commandes élevées Dans les années à venir, nous constaterons une image encore plus intéressante. Bien que notre bulle augmente également en taille, ses composants changeants s'éloigneront encore plus rapidement de nous, laissant le bord de cette bulle, jusqu'à ce que chaque particule de l'Univers erre séparément dans sa bulle solitaire sans possibilité d'interagir avec d'autres particules.

Ainsi, la science moderne ne dispose pas d’informations sur la taille réelle de l’Univers ni sur ses limites. Mais nous savons avec certitude que l’Univers observable a une limite visible et réelle, appelées respectivement rayon de Hubble (13,75 milliards d’années-lumière) et rayon des particules (45,7 milliards d’années-lumière). Ces limites dépendent entièrement de la position de l'observateur dans l'espace et s'étendent avec le temps. Si le rayon de Hubble s'étend strictement à la vitesse de la lumière, alors l'expansion de l'horizon des particules est accélérée. La question de savoir si son accélération de l'horizon des particules se poursuivra davantage et si elle sera remplacée par une compression reste ouverte.

Le site portail est une ressource d'information où vous pouvez obtenir de nombreuses connaissances utiles et intéressantes liées à l'espace. Tout d'abord, nous parlerons de notre Univers et des autres, de corps célestes, trous noirs et phénomènes dans les profondeurs de l’espace.

La totalité de tout ce qui existe, la matière, les particules individuelles et l'espace entre ces particules, s'appelle l'Univers. Selon les scientifiques et les astrologues, l’âge de l’Univers est d’environ 14 milliards d’années. La taille de la partie visible de l'Univers occupe environ 14 milliards d'années-lumière. Et certains prétendent que l’Univers s’étend sur 90 milliards d’années-lumière. Pour plus de commodité, il est d'usage d'utiliser la valeur parsec pour calculer ces distances. Un parsec est égal à 3,2616 années-lumière, c'est-à-dire qu'un parsec est la distance sur laquelle le rayon moyen de l'orbite terrestre est observé sous un angle d'une seconde d'arc.

Armé de ces indicateurs, vous pouvez calculer la distance cosmique d’un objet à un autre. Par exemple, la distance entre notre planète et la Lune est de 300 000 km, soit 1 seconde-lumière. Par conséquent, cette distance au Soleil augmente jusqu'à 8,31 minutes-lumière.

Tout au long de l’histoire, les gens ont tenté de résoudre des mystères liés à l’espace et à l’univers. Dans les articles du site portail, vous pourrez en apprendre davantage sur l'Univers, mais également sur les approches scientifiques modernes de son étude. Tout le matériel est basé sur les théories et les faits les plus avancés.

Il convient de noter que l'Univers comprend un grand nombre d'objets différents connus des humains. Les plus connus d’entre eux sont les planètes, les étoiles, les satellites, les trous noirs, les astéroïdes et les comètes. À l'heure actuelle, on comprend surtout les planètes, puisque nous vivons sur l'une d'elles. Certaines planètes possèdent leurs propres satellites. Ainsi, la Terre a son propre satellite : la Lune. Outre notre planète, il y en a 8 autres qui tournent autour du Soleil.

Il existe de nombreuses étoiles dans l’espace, mais chacune d’elles est différente les unes des autres. Ils ont des températures, des tailles et des luminosités différentes. Puisque toutes les étoiles sont différentes, elles sont classées comme suit :

Naines blanches ;

Géants;

Supergéants ;

Étoiles à neutrons ;

Quasars ;

Pulsars.

La substance la plus dense que nous connaissons est le plomb. Sur certaines planètes, la densité de leur substance peut être des milliers de fois supérieure à celle du plomb, ce qui soulève de nombreuses questions pour les scientifiques.

Toutes les planètes tournent autour du Soleil, mais celui-ci ne reste pas immobile non plus. Les étoiles peuvent se rassembler en amas qui, à leur tour, tournent également autour d'un centre encore inconnu de nous. Ces amas sont appelés galaxies. Notre galaxie s'appelle voie Lactée. Toutes les études menées jusqu’à présent indiquent que la majeure partie de la matière créée par les galaxies est jusqu’à présent invisible pour les humains. C’est pour cette raison qu’on l’appelait matière noire.

Les centres des galaxies sont considérés comme les plus intéressants. Certains astronomes pensent que le centre possible de la galaxie est un trou noir. Il s’agit d’un phénomène unique résultant de l’évolution d’une étoile. Mais pour l’instant, ce ne sont que des théories. Réaliser des expériences ou étudier de tels phénomènes n’est pas encore possible.

En plus des galaxies, l'Univers contient des nébuleuses (nuages ​​interstellaires constitués de gaz, de poussière et de plasma), un rayonnement de fond cosmique micro-onde qui imprègne tout l'espace de l'Univers et de nombreux autres objets peu connus et même généralement inconnus.

Circulation de l'éther de l'Univers

La symétrie et l'équilibre des phénomènes matériels sont le principe principal organisation structurelle et les interactions dans la nature. Et sous toutes les formes : plasma et matière stellaires, monde et éthers libérés. L’essence même de tels phénomènes réside dans leurs interactions et transformations, dont la plupart sont représentées par l’éther invisible. On l’appelle aussi rayonnement relique. Il s'agit d'un rayonnement de fond cosmique micro-ondes avec une température de 2,7 K. Il existe une opinion selon laquelle c'est cet éther vibrant qui constitue la base fondamentale de tout ce qui remplit l'Univers. L'anisotropie de la distribution de l'éther est associée aux directions et à l'intensité de son mouvement dans différentes zones de l'espace invisible et visible. Toute la difficulté de l'étude et de la recherche est tout à fait comparable aux difficultés de l'étude des processus turbulents dans les gaz, les plasmas et les liquides de la matière.

Pourquoi de nombreux scientifiques croient-ils que l’Univers est multidimensionnel ?

Après avoir mené des expériences dans des laboratoires et dans l'espace lui-même, des données ont été obtenues à partir desquelles on peut supposer que nous vivons dans un univers dans lequel l'emplacement de tout objet peut être caractérisé par le temps et trois coordonnées spatiales. Pour cette raison, on suppose que l’Univers est à quatre dimensions. Cependant, certains scientifiques, développant des théories sur les particules élémentaires et la gravité quantique, pourraient conclure que l'existence d'un grand nombre de dimensions est simplement nécessaire. Certains modèles de l’Univers n’excluent pas jusqu’à 11 dimensions.

Il faut tenir compte du fait que l'existence d'un Univers multidimensionnel est possible avec des phénomènes de haute énergie - trous noirs, big bang, sursauts. C'est du moins l'une des idées des plus grands cosmologistes.

Le modèle de l’Univers en expansion est basé sur la théorie de la relativité générale. Il a été proposé d'expliquer de manière adéquate la structure du redshift. L'expansion a commencé en même temps que Big Bang. Son état est illustré par la surface d'une balle en caoutchouc gonflée, sur laquelle ont été appliqués des points - des objets extragalactiques. Lorsqu'un tel ballon est gonflé, toutes ses pointes s'éloignent les unes des autres, quelle que soit leur position. Selon cette théorie, l’Univers peut soit s’étendre indéfiniment, soit se contracter.

Asymétrie baryonique de l'Univers

L'augmentation significative du nombre de particules élémentaires sur l'ensemble du nombre d'antiparticules observée dans l'Univers est appelée asymétrie baryonique. Les baryons comprennent les neutrons, les protons et quelques autres particules élémentaires. Cette disproportion s’est produite à l’époque de l’anéantissement, soit trois secondes après le Big Bang. Jusqu'à présent, le nombre de baryons et d'antibaryons correspondait. Lors de l’annihilation massive des antiparticules et particules élémentaires, la plupart d’entre elles se sont combinées par paires et ont disparu, générant ainsi un rayonnement électromagnétique.

Age of the Universe sur le site portail

Les scientifiques modernes estiment que notre Univers a environ 16 milliards d’années. Selon les estimations, l'âge minimum pourrait être de 12 à 15 milliards d'années. Le minimum est repoussé par les étoiles les plus anciennes de notre Galaxie. Son âge réel ne peut être déterminé qu'à l'aide de la loi de Hubble, mais réel ne signifie pas exact.

Horizon de visibilité

Une sphère dont le rayon est égal à la distance parcourue par la lumière pendant toute l'existence de l'Univers est appelée son horizon de visibilité. L'existence d'un horizon est directement proportionnelle à l'expansion et à la contraction de l'Univers. Selon le modèle cosmologique de Friedman, l’Univers a commencé à s’étendre à une distance singulière il y a environ 15 à 20 milliards d’années. Pendant tout le temps, la lumière parcourt une distance résiduelle dans l’Univers en expansion, soit 109 années-lumière. Pour cette raison, chaque observateur à l'instant t0 après le début du processus d'expansion ne peut observer qu'une petite partie, limitée par une sphère, qui à ce moment a un rayon I. Les corps et objets qui se trouvent à ce moment au-delà de cette limite sont : en principe, non observable. La lumière réfléchie par eux n'a tout simplement pas le temps d'atteindre l'observateur. Cela n’est pas possible même si la lumière s’est éteinte au début du processus d’expansion.

En raison de l'absorption et de la diffusion dans l'Univers primitif, compte tenu de la densité élevée, les photons ne pouvaient pas se propager dans une direction libre. Par conséquent, un observateur est capable de détecter uniquement le rayonnement apparu à l'ère de l'Univers transparent au rayonnement. Cette époque est déterminée par le temps t»300 000 ans, la densité de la substance r»10-20 g/cm3 et le moment de la recombinaison de l'hydrogène. De tout ce qui précède, il s'ensuit que plus la source est proche de la galaxie, plus sa valeur de redshift sera grande.

Big Bang

Le moment où l’Univers a commencé est appelé le Big Bang. Ce concept est basé sur le fait qu'il existait initialement un point (point de singularité) dans lequel toute l'énergie et toute la matière étaient présentes. La base de cette caractéristique est considérée comme la haute densité de la matière. Ce qui s'est passé avant cette singularité est inconnu.

Il n'y a pas d'informations exactes concernant les événements et les conditions qui se sont produits au moment de 5*10-44 secondes (le moment de la fin du 1er quantum temporel). En termes physiques à cette époque, on ne peut que supposer que la température était alors d'environ 1,3 * 1032 degrés avec une densité de matière d'environ 1096 kg/m 3. Ces valeurs sont les limites de l'application des idées existantes. Elles apparaissent en raison de la relation entre la constante gravitationnelle, la vitesse de la lumière, les constantes de Boltzmann et de Planck et sont appelées « constantes de Planck ».

Les événements associés à 5*10-44 à 10-36 secondes reflètent le modèle de « l'univers inflationniste ». Le moment de 10 à 36 secondes est appelé le modèle « Univers chaud ».

Dans la période de 1 à 3 à 100 à 120 secondes, des noyaux d'hélium et un petit nombre de noyaux des poumons restants se sont formés. éléments chimiques. A partir de ce moment, un ratio commence à s'établir dans le gaz : hydrogène 78 %, hélium 22 %. Avant un million d'années, la température dans l'Univers a commencé à baisser jusqu'à 3 000-45 000 K et l'ère de la recombinaison a commencé. Les électrons auparavant libres ont commencé à se combiner avec des protons légers et noyaux atomiques. Des atomes d'hélium et d'hydrogène ainsi qu'un petit nombre d'atomes de lithium ont commencé à apparaître. La substance est devenue transparente et le rayonnement, encore observé aujourd'hui, en a été déconnecté.

Le prochain milliard d'années de l'existence de l'Univers a été marqué par une diminution de la température de 3 000-45 000 K à 300 K. Les scientifiques ont appelé cette période pour l'Univers « l'âge des ténèbres » en raison du fait qu'aucune source de rayonnement électromagnétique n'avait encore apparu. Au cours de la même période, l’hétérogénéité du mélange de gaz initial s’est densifiée sous l’influence des forces gravitationnelles. Après avoir simulé ces processus sur un ordinateur, les astronomes ont constaté que cela conduisait de manière irréversible à l'apparition d'étoiles géantes dépassant de millions de fois la masse du Soleil. En raison de leur masse, ces étoiles ont atteint des températures incroyablement élevées et ont évolué sur une période de dizaines de millions d’années, après quoi elles ont explosé sous forme de supernovae. Chauffées à des températures élevées, les surfaces de ces étoiles ont créé de puissants flux de rayonnement ultraviolet. Ainsi commença une période de réionisation. Le plasma formé à la suite de tels phénomènes a commencé à diffuser fortement le rayonnement électromagnétique dans ses plages spectrales d'ondes courtes. Dans un sens, l’Univers a commencé à plonger dans un épais brouillard.

Ces énormes étoiles sont devenues les premières sources dans l’Univers d’éléments chimiques beaucoup plus lourds que le lithium. Des objets spatiaux de 2e génération ont commencé à se former, contenant les noyaux de ces atomes. Ces étoiles ont commencé à être créées à partir de mélanges d’atomes lourds. Un type répété de recombinaison de la plupart des atomes des gaz intergalactiques et interstellaires s'est produit, ce qui a conduit à une nouvelle transparence de l'espace pour le rayonnement électromagnétique. L’Univers est devenu exactement ce que nous pouvons observer aujourd’hui.

Structure observable de l'Univers sur le portail du site

La partie observée est spatialement inhomogène. La plupart des amas de galaxies et des galaxies individuelles forment sa structure cellulaire ou en nid d'abeille. Ils construisent des parois cellulaires d’une épaisseur de quelques mégaparsecs. Ces cellules sont appelées « vides ». Ils se caractérisent par une grande taille, des dizaines de mégaparsecs, et en même temps ils ne contiennent pas de substances avec un rayonnement électromagnétique. Le vide représente environ 50 % du volume total de l'Univers.