Wszechświat nie jest pustką. Co skrywa przestrzeń kosmiczna?

Z czego składa się przestrzeń kosmiczna?

Na wysokości około 80–100 km nie ma wystarczającej ilości powietrza, aby samoloty mogły latać. Granicę oddzielającą ziemską atmosferę od przestrzeni kosmicznej nazywamy linią Kármána – na cześć węgiersko-amerykańskiego inżyniera i fizyka Theodore’a von Kármána.

Gęstość przestrzeni kosmicznej może się różnić, ale średnio wynosi około 1 atom na centymetr sześcienny. Dla porównania, w atmosferze ziemskiej w tej samej objętości znajdziemy miliardy cząsteczek powietrza. Jednak w przestrzeni kosmicznej taka sama objętość zawiera tylko jedną lub dwie cząsteczki.

Polecamy: Niewiarygodne odkrycie. Teoria grawitacji do poprawy?

Ośrodek międzygwiezdny i promieniowanie

Przestrzeń kosmiczna to ogromna, niemal idealna próżnia, w której znajduje się bardzo niewiele cząstek w porównaniu z atmosferą Ziemi. Kosmos jest usiany rozproszoną materią, zwaną ośrodkiem międzygwiezdnym, składającą się głównie z atomów wodoru i helu – najczęściej występujących pierwiastków. Występują one zarówno w formie naładowanej, jak i neutralnej.

Ośrodek międzygwiezdny zawiera także pył kosmiczny. To drobne cząstki różnych pierwiastków, takich jak węgiel i krzem. Cząstki o wysokiej energii, zwane promieniowaniem kosmicznym, to głównie protony i jądra atomów, które poruszają się z prędkościami bliskimi prędkości światła. Promieniowanie to pochodzi z różnych źródeł, takich jak gwiazdy (w tym nasze Słońce), supernowe, materia wpadająca do czarnych dziur oraz zderzające się galaktyki.

Przestrzeń kosmiczna jest również wypełniona różnymi formami promieniowania, w tym kosmicznym mikrofalowym promieniowaniem tła. To pozostałość po Wielkim Wybuchu. Dodatkowo ekstremalne zjawiska, takie jak supernowe i czarne dziury, emitują promieniowanie rentgenowskie i gamma. Pola magnetyczne generowane przez gwiazdy, planety oraz inne ciała niebieskie przenikają przestrzeń kosmiczną, wpływając na ruch naładowanych cząstek, przyciągając je lub odpychając.

Ciemna materia i ciemna energia

Naukowcy przewidują istnienie jeszcze jednej formy materii – ciemnej materii, która nie emituje ani światła, ani energii. Stanowi ona znaczną część masy wszechświata. Przypuszcza się, że istnieje, ponieważ jej grawitacyjne oddziaływanie wpływa na widoczną materię.

Istnieje również tajemnicza forma energii, zwana ciemną energią, która napędza rozszerzanie się wszechświata. W przeciwieństwie do ciemnej materii ciemna energia jest związana z właściwościami samej przestrzeni. Można to sobie wyobrazić jak balon. Ciemna materia jest materiałem balonu, a ciemna energia to powietrze, które rozszerza balon.

Polecamy: HOLISTIC NEWS: Ile mamy czasu, żeby ewakuować się z Ziemi w kosmos? Maciej Myśliwiec

Czy grawitacja może zakrzywiać przestrzeń?

Zakrzywienie czasoprzestrzeni wynika z ogólnej teorii względności Alberta Einsteina. Zgodnie z nią, masywne obiekty, takie jak gwiazdy, planety i czarne dziury, zakrzywiają czasoprzestrzeń wokół siebie. Einstein uznał, że grawitacja nie jest siłą przyciągającą, lecz wynikiem ruchu ciał po zakrzywionych torach w zdeformowanej czasoprzestrzeni.

Zakrzywienie czasoprzestrzeni wykorzystuje się do obserwacji obiektów, które są niewidoczne z Ziemi. Zjawisko to nazywamy soczewkowaniem grawitacyjnym. Gdy światło z odległej gwiazdy lub galaktyki przechodzi w pobliżu masywnego obiektu, jest ono zakrzywiane, podobnie jak światło przechodzące przez soczewkę. Zjawisko to umożliwia badanie struktury czasoprzestrzeni.

Kosmos wydaje się być pusty, jednak jego złożoność i wielkość wskazują na coś zupełnie innego. Wszechświat nie przypomina tego, co często przedstawiają filmy czy gry wideo. Hipotetyczny podróżnik w statku kosmicznym nie natrafi na pole asteroid, które zmusi go do skomplikowanych manewrów, ponieważ odległości między ciałami niebieskimi są po prostu zbyt ogromne.

Polecamy: Tajemniczy sygnał z kosmosu ma nowe wyjaśnienie. Wow! nie pochodzi od obcej cywilizacji?