Czemu Wszechświat nie jest jednorodny?

Pytanie

Pyta Kacper

Czemu materia jest tak rozrzucona po kosmosie? Czy nie powinna być rozmieszczona równomiernie?

Odpowiedź

Odpowiada Jakub Mościcki

Według obecnie przyjętego modelu powstania Wszechświata, czyli Wielkiego Wybuchu rzeczywiście Wszechświat powstał z osobliwości, czyli punktowego obiektu o nieskończonej gęstości i temperaturze. Ciężko mówić o fizycznych implikacjach takiego punktu, ponieważ nasze obecne teorie załamują się w obliczu osobliwości. Zdecydowanie lepiej przewidujemy natomiast etap rozszerzania, który nastąpił później. Jednak nawet najmniejsze zmiany w rozkładzie masy na tym etapie mogły spowodować duże różnice w gęstościach w obecnej fazie jego rozwoju.

Dowodem na niejednorodności już we wczesnych fazach rozwoju Wszechświata jest Mikrofalowe Promieniowanie Tła. Jest to reliktowe promieniowanie, czyli promieniowanie, które obserwujemy teraz, lecz pochodzi ono z czasów niedługo po Wielkim Wybuchu. Jest ono prawie jednorodne, ale obserwujemy jego małe fluktuacje. Oznacza to, że już wtedy Wszechświat nie był idealnie jednorodny.

Mikrofalowe Promieniowanie Tła – Wikipedia

Mechanika kwantowa przewiduje, że nawet w próżni fluktuuje energia i powstają pary cząstek i antycząstek. Te fluktuacje przeważnie się wyrównują, ale podczas bardzo gwałtownego rozszerzania się Wszechświata nie miały wystarczająco dużo czasu, by to zrobić, i przetrwały następnie przeradzając się w planety i galaktyki.

Następnie te małe niejednorodności poprzez oddziaływanie materii kumulowały się w obrębie większych gęstości, co doprowadziło do powstawania widocznych dla nas skupisk materii takich jak galaktyki.

Polecamy też taki wpis na ten temat.