כל תלמיד יודע שיש כוכבי לכת, כוכבים, גלקסיות, שיחד עם חוקים פיזיקליים וקבועים יוצרים את היקום. אחת השאלות המעניינות היא מהו המרחב הבין-גלקטי, מה הוא מייצג. מוצע לשקול זאת ביתר פירוט.
רעיונות כלליים על היקום הניתן לצפייה
לפני שתמשיך לשקול את נושא המרחב הבין-גלקטי, יש צורך להכיר את היקום שלנו.
כפי שהוזכר לעיל, היקום הוא אוסף של חוקים פיזיקליים, קואורדינטות מרחב-זמן, קבועים פיזיקליים שונים וחומר.
עכשיו נקבע שהחוקים הפיזיקליים המוכרים לאנושות מתקיימים בכל פינות היקום הנצפה, ועדיין לא נמצא מקום בחלל שבו החוקים הללו יופרו.
באשר לחומר, הוא מאורגן בצורה מיוחדת ביקום: כוכבי הלכת מסתובבים סביבהכוכבים שלהם, הכוכבים משולבים לצבירים שנקראים על שם גלקסיות. בתורן, גלקסיות מתאחדות לצבירי גלקסיות מקומיים ולצבירי-על, וכבר צבירי-על מפוזרים ברחבי היקום, הם למעשה עצמאיים.
חשוב גם לדעת שהכוחות העיקריים הפועלים בקנה מידה קוסמי הם כוחות הכבידה. הודות לכוחות אלו, כדור הארץ שלנו סובב סביב השמש, שבתורה, סובב סביב מרכז הגלקסיה הספירלית שלנו, שביל החלב.
גלקסיות ביקום
כפי שכבר צוין, כל החומר הנצפה ביקום מרוכז בגלקסיות. מילה זו מובנת כצבירי כוכבים ענקיים המחוברים בכוחות כבידה ובעלי צורה מרחבית מסוימת. לדוגמה, יש גלקסיות אליפטיות, ספירליות, עדשות, כמו גם צורות לא סדירות. גלקסיות יכולות להיות קטנות (107 כוכבים) וגדולות (1014 כוכבים). לדוגמה, ניתן לציין שהגלקסיה שלנו מכילה כ-1011 כוכבים.
גלקסיות מתאחדות לצבירים שבהם הן מקיימות אינטראקציה זו עם זו הודות לאותם כוחות כבידה. צבירי העל השונים שלהם מתרחקים זה מזה, אך בתוך הצבירים הם יכולים לנוע זה לכיוון השני. אז, גלקסיית ערפילית אנדרומדה נעה לעבר שלנו במהירות של 300 קמ ש, כך שבעתיד שתיהן יתמזגו לצביר אחד גדול.
מרחב בין-גלקטי
תחת המילים האלהמתייחס לחלל המפריד בין גלקסיות. יחד עם זאת, הגלקסיות עצמן יכולות להיות שכנות, כמו שביל החלב שלנו וערפילית אנדרומדה, או מרוחקות במיליוני ומאות מיליוני פרסקים.
לפי ההגדרה שהתקבלה, אנו יכולים להסיק שהחלל בין הגלקסיות הוא החלק הריק ביותר של היקום, התופס את נפחו הגדול ביותר, שכן גודלן מוערך במאות ומאות אלפי פרסקים, וה המרחקים ביניהם נמדדים במיליונים ומיליארדים פרסק. נזכיר שה-parsec הוא יחידת מדידה של מרחקים בחלל, ששווה בערך למרחק שעבר האור בחלל החיצון הריק ב-3.2 שנות כדור הארץ.
מה נמצא ברווח שבין גלקסיות?
אם תענה על השאלה הזו שאין שום דבר בין גלקסיות, אז תשובה כזו תהיה הכי קרובה לאמת שאפשר. לפי הערכות מודרניות, הצפיפות הממוצעת של החומר ביקום היא אטום מימן אחד לכל 1 m3 של החלל החיצון. עם זאת, נתון זה אינו אומר דבר אם ניקח בחשבון את ההתפלגות הלא אחידה של החומר ביקום.
למרות הכל, המרחב הבין-גלקטי אינו ריק לחלוטין. הוא מכיל חלקיקים אלמנטריים טעונים (פרוטונים, אלקטרונים). יתרה מכך, החלל בין הגלקסיות חדור בקרינה אלקטרומגנטית המגיעה מכוכבים. הודות לעובדה זו, אנו יכולים לראות את הגלקסיות הרחוקות ביותר מאיתנו. הטמפרטורה של החלל המדובר מוערכת ב-2.73 K.
מבוסס עלהמידע לעיל, כולם יכולים לענות על השאלה האם יש כוכבים בחלל הבין-גלקטי. כמובן, הם לא שם.
החלל ביקום מתרחב
כפי שכבר צוין למעלה, גלקסיות הממוקמות במרחק גדול זו מזו מתרחקות. ניתן לחשב את קצב תהליך זה באמצעות מה שנקרא חוק האבל. אישור ניסיוני להתפשטות היקום התגלה בסוף המאה ה-20, הודות למחקר של ההיסט לאדום של הספקטרום האלקטרומגנטי של גלקסיות רחוקות.
הדבר המעניין ביותר הוא שלפי חוק האבל, ככל שהגלקסיות רחוקות יותר זו מזו, כך הן מתעופפות מהר יותר. זה אומר שיש כאלה שמתרחקים אחד מהשני מהר יותר ממהירות האור! אין שום הפרה של תורת היחסות של איינשטיין בעובדה זו, שכן לא הגלקסיות עצמן נעות מהר יותר ממהירות האור, אלא החלל עצמו מתרחב במהירויות אדירות.
עתיד היקום
ככל שהיקום מתרחב והמרחב הבין-גלקטי גדל ללא הרף, אז, לפי ההשערה הפופולרית ביותר עד כה, היקום שלנו יקפא בסופו של דבר ויצלול לחושך נצחי, מכיוון שכל החומר שבו יתפזר לחלוטין, יוצג בצורה של אטומים וחלקיקים תת-אטומיים.
