Астрономия

Из чего состоит Вселенная

Вы помните, что сценарий развития связан со средней плотностью материи? Расчеты показывают, что есть некое критическое (для настоящего момента времени жизни Вселенной) значение средней плотности материи. Если плотность больше критической (то есть материи во Вселенной достаточно много), то мир является закрытым, и расширение сменится сжатием. Если плотность меньше критической, то мир наш неограничен и будет расширяться всегда. Если плотность в точности равна критической, то при этом мир еще и плоский.

Каково же значение критической плотности? Согласно расчетам, это 9,23x10^-27 кг/м³. Для наглядности: если в среднем в кубометре пространства содержится масса, равная массе 5,5 нуклонов, то это и есть критическая плотность. Очень малая величина, не правда ли? Для сравнения, в околоземном космическом пространстве плотность вещества в миллионы раз больше.

Одна проблема: измерить среднюю плотность всей материи, видимой и невидимой, во всей Метагалактике очень непросто.

Для начала попробуем разобраться, из какой материи состоит Вселенная. Казалось бы, простой вопрос: она состоит из галактик, а они, в свою очередь, состоят из звёзд и межзвёздных облаков пыли и газа. Всё это вещество мы, так или иначе, регистрируем с помощью приборов. Оно распределено по Вселенной крайне неравномерно, но если усреднить, то получается плотность, едва дотягивающая до нескольких процентов от критической. Она соответствует средней концентрации нуклонов около 1 штуки в 10 м³.

Но, оказывается, это наблюдаемое вещество — лишь малая часть (около 5%) того, из чего состоит Вселенная!