Wszechświat wydaje się ogromny i chaotyczny, ale obserwacja orbit planet ujawnia uderzający porządek: są one ustawione mniej więcej w tej samej płaszczyźnie, jak niebiański tort. To sprawia, że zastanawiasz się: co jest „w dół” od Ziemi, jeśli przestrzeń rozciąga się we wszystkich kierunkach? Odpowiedź nie jest prosta i wymaga zrozumienia zagnieżdżonych struktur rządzących kosmosem, od naszego Układu Słonecznego po supergromady galaktyczne.
Definicja „dół” we wszechświecie 3D
Naszą intuicją jest to, że „w dół” to kierunek, w którym przyciąga grawitacja, ale to kwestia względna. Stojąc w Ameryce Północnej, „dół” wskazywałby na jądro Ziemi, podczas gdy osoba mieszkająca na południowym Oceanie Indyjskim postrzegałaby „dół” w przeciwnym kierunku. Ekstrapolując to, astronomowie definiują „poniżej” jako obszar poniżej ekliptyki – płaszczyzny, w której planety krążą wokół Słońca.
Jest to jednak tylko jedna warstwa. Sam Układ Słoneczny obraca się w Drodze Mlecznej, ograniczonej płaszczyzną galaktyczną. Płaszczyzna ta jest nachylona o około 60 stopni w stosunku do ekliptyki, co oznacza, że nasz „dół” nie pokrywa się z ogólną strukturą galaktyki.
Płaszczyzny galaktyczne i supergalaktyczne: hierarchia dysków
Droga Mleczna nie jest sama: znajduje się w Grupie Lokalnej galaktyk, które z kolei są zgrupowane w płaszczyźnie supergalaktycznej, prawie prostopadłej do płaszczyzny galaktycznej (pod kątem 84,5 stopnia). To ujawnia hierarchię płaskich struktur rozciągających się w kosmicznych skalach. Pytanie, co jest „w dół” od Ziemi, ostatecznie zależy od tego, jak daleko się znajdujesz.
Od mgławic do dysków: jak powstają te płaszczyzny
Przyczyna tych wyrównanych płaszczyzn leży w sposobie formowania tych struktur. Słońce i planety wyłoniły się z zapadającej się chmury gazu i pyłu, zwanej mgławicą słoneczną. Ta mgławica miała niewielki początkowy obrót; Gdy został ściśnięty przez grawitację, obrót ten przyspieszył.
Cząsteczki wewnątrz mgławicy zderzały się i wchodziły w interakcję, stopniowo spłaszczając chmurę w dysk. Nachylone orbity zostały wyrównane w wyniku powtarzających się zderzeń, zmuszając wszystko do ułożenia się w jednej płaszczyźnie. Słońce i planety powstały w obrębie tego spłaszczonego dysku. Ta sama zasada dotyczy na większą skalę gwiazd Drogi Mlecznej i galaktyk Grupy Lokalnej.
Co kryje się dalej?
Ostatecznie kierunek, który nazywamy „w dół”, nie jest niczym specjalnym. Jest to jedynie konsekwencja fizyki rządzącej powstawaniem struktur. Poza naszym Układem Słonecznym inne gwiazdy krążą w różnych orientacjach. A za tymi gwiazdami leżą inne galaktyki, każda z własną płaszczyzną obrotu.
Wszechświata nie interesuje nasze poczucie kierunku. Kosmiczna hierarchia dysków jest konsekwencją grawitacji i rotacji, a nie celowym projektem. Następnym razem, gdy spojrzysz na nocne niebo, pamiętaj, że „dół” jest względny, a przestrzeń rozciąga się jednakowo we wszystkich kierunkach.
