Universets storskalastruktur

Med universets storskalastruktur mener man strukturen på universet, de store delene, hvordan de forholder seg til hverandre og hvordan de er oppdelt.

Romtiden

Romtid er en sammenslåing av rommet og tiden til en enhet, der tiden danner en ekstra fjerde dimensjon sammen med rommets tre vanlige dimensjoner; lengde, bredde og høyde. Et punkt i den firedimensjonale romtiden kalles en hendelse. Det er i dette «nettet» strukturen ligger i.

Bakgrunnsstrålingen

Den største strukturen i universet er bakgrunnsstrålingen som kan beskrives som «Big Bangs etterklang». Bakgrunnsstrålingen finnes i hele universet og virket lenge å være konstant, men sonden WMAP, sendt opp av NASA i 2001, har vist at det finnes små svingninger i strålingen. WMAP oppdaget at temperaturen varierer noe. Disse små forskjellene kommer av at massen ikke var jevnt fordelt i universet fra starten av. Bakgrunnsstrålingen kan gi oss et bildet av hvordan universet så ut da det var svært ungt, og ved hjelp av informasjonen fra WMAP har man også kunnet fastsette universets alder til ca. 13,7 milliarder år. Fra begynnelsen av hadde bakgrunnsstrålingen en temperatur på 3 000 Kelvin, men i takt med universets ekspansjon har dopplereffekten gjort slik at bakgrunnsstrålingen har blitt rødforskjøvet og kjølnet ned til rundt 3 K. Strukturen er imidlertid fortsatt den samme.

Galakser

Galakser er store ansamlinger av stjerner, planetsystemer, gass og støv som holdes sammen av gravitasjon, ofte med et sort hull i sentrum. Det finnes mange ulike typer eller former av galakser. Eksempelvis Melkeveien, som solsystemet ligger i, er en spiralgalakse.

Galaksehoper

Selv galaksene er ordnet i hoper. Vår galakse, Melkeveien, er en del av en galaksehop som kalles den lokale gruppen med minst 25 andre galakser. Av dem er de fleste dverggalakseer. Det finnes også to galakser som er relativt store spiralgalakser og to elliptiske galakser. Galaksehopen strekker seg over ca. 3 millioner lysår, men det er en relativt liten galaksehop. Rundt omkring oss finnes det galaksehoper med tusenvis av galakser som strekker seg over et mye større område. Et eksempel er Comahopen som er sfærisk med en diameter på ca. 10 millioner lysår.

Superhoper

Hoper av galaksehoper kalles superhoper. Den lokale gruppen inngår i en superhop som heter den lokale superhopen. Denne superhopen har en størrelse på ca. 65 millioner lysår. Det finnes imidlertid mye større enn superhoper. Den store veggen er en svært stor struktur i universet. Det er en vegg av galaksehoper som er 500 millioner lysår lang, 200 millioner lysår bred og 16 millioner lysår tykk.

Strukturell fremtid

Hvordan strukturen i universet kommer til å se ut i fremtiden avhenger av hvordan universet utvikles. For universets fremtid finnes det ulike teorier som gir ulike utviklinger i hvordan strukturene forandres.

Big Chill

Ved Big Chill gjør universets akselerasjon at galaksene som i dag er på vei i ulike retninger drar fra hverandre. Dette vil ikke føre til noen direkte strukturendring, bare at hver enkelt del vil bli mer isolert. De vil senere sveve ut i tidsrommet til alt lys og alt varme i universet er forsvunnet, derav navnet Big Chill.

Big Rip

Ved Big Rip er årsaken til universets ekspansjon mørk energi som øker jo mer universet ekspanderer. Denne kraften er motvirkende til gravitasjonen og ettersom den blir sterkere bryter den opp de kreftene som holdes sammen av gravitasjonen. Dette i forhold til størrelsen på strukturen. Først vil superhopene brytes opp, så alle galaksehopene og til slutt også alle molekylene som holdes sammen av gravitasjon. Under disse omstendighetene vil alle storskalastrukturer forsvinne fullstendig.

Big Crunch

Big Crunch er et scenario hvor universets ekspansjon avtar, for så å stanse opp før det drar seg sammen igjen. Det medfører at galaksehopene, galaksene og stjernene kommer nærmere og nærmere hverandre helt til all materie er samlet i ett punkt igjen. Alle strukturer vil da forsvinne inn i en singularitet.