Mikä on kiihtyvä universumi?

Kun joku katsoo nykyaikaiseen yötaivaaseen, hänen näkemänsä tähtimaisemat ovat erilaiset kuin miltä ne näyttivät tuhansia vuosia sitten. Tämä johtuu siitä, että jokainen Maasta näkyvä tähti on todella siirtymässä pois planeetalta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että aurinkokuntamme on osa kiihtyvää maailmankaikkeutta, jossa jokainen tähti kulkee ulospäin keskuspisteestä jatkuvasti kasvavalla nopeudella.

1920 -luvulla fyysikot ja tähtitieteilijät keskustelivat alkuräjähdysteoriasta. Tämä käsite edellyttää, että kaikki maailmankaikkeuden aine oli alun perin yhdessä, erittäin tiivistetyssä muodossa, joka laajeni ulospäin luodakseen maailmankaikkeuden alkuräjähdyksessä. Kysymykseen siitä, päättyikö tämä laajentuminen vai jatkuuko se, ei tuolloin annettu lopullista vastausta. Sitten vuonna 1929 tähtitieteilijä Edwin Hubble käsitteli tätä kysymystä, kun hän kehitti tavan mitata tähden liike analysoimalla sen lähettämän valon spektriä.

Hubble havaitsi spektrianalyysissään punaisen siirtymän-tai muutoksen tähtien antamassa punaisessa valossa-, joka osoittaa, että tähdet siirtyvät pois aurinkokunnasta nopeammin. Sitä vastoin sininen siirtymä olisi tarkoittanut sitä, että tähdet todella siirtyvät lähemmäksi Maata. Hänen analyysinsä osoitti, että jokainen tähti ei vain kiihdy poispäin auringosta, vaan mitä kauempana tähti on, sitä nopeammin se kiihtyy. Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet, että tämä ei ole ainutlaatuista maan ympärillä oleville tähdille, vaan että jokainen havaittavan maailmankaikkeuden tähti, mukaan lukien aurinko, kiihtyy poispäin keskipisteestä. Tämä ulospäin kiihtyvien tähtien käyttäytyminen johti tutkijat kuvaamaan omaamme kiihtyväksi universumiksi.

Kiihtyvän maailmankaikkeuden käyttäytymiseen liittyy kaksi vallitsevaa tieteellistä käsitystä. Yksi on se, että se seuraa värähtelevää kaavaa. Tämä teoria väittää, että maailmankaikkeus alkoi laajentua ulos alkuräjähdyksen jälkeen, mutta hidastuu, kun maailmankaikkeuden painovoima ylittää sen kiihtyvyyden. Sitten ulospäin suuntautuva liike pysähtyy ja kaikki maailmankaikkeuden aine alkaa vetää takaisin kohti keskustaa. Siinä, mitä kutsutaan Big Crunchiksi, kaikki universumin aine lopulta tiivistyy takaisin samaan erittäin tiivistyneeseen tilaan, joka se oli ennen alkuräjähdystä.

Toinen ajatus kiihtyvän maailmankaikkeuden kohtalosta tunnetaan äärettömänä laajentumisena, joka teoreettisesti sanoo, että alkuräjähdyksen luoma liike ei lopu koskaan. Toisin sanoen, kaikki maailmankaikkeuden aine laajenee koko ajan ulospäin, eikä painovoima koskaan vedä sitä taaksepäin. Kannattajat ja jotkut alkuräjähdysmallia tutkivat ihmiset uskovat, että tämä johtuu osittain pimeästä energiasta. Vaikka tämän salaperäisen energian luonnetta ja mekaniikkaa ei vieläkään täysin ymmärretä, tiedetään, että se saa tähdet ja muut tähtienväliset aineet jatkuvasti kiihtymään ja paeta painovoiman hitautta.