Всесвіт здається величезним і хаотичним, але спостереження за орбітами планет виявляє вражаючий порядок: вони розташовані приблизно в одній площині, як небесний пиріг. Це змушує вас задуматися: що таке «вниз» від Землі, якщо простір простягається в усіх напрямках? Відповідь не проста і вимагає розуміння вкладених структур, які керують космосом, від нашої Сонячної системи до галактичних надскупчень.
Визначення “вниз” у 3D-всесвіті
Наша інтуїція свідчить, що «вниз» — це напрямок, куди тягне гравітація, але це відносно. Перебуваючи в Північній Америці, «вниз» вказував би на ядро Землі, тоді як людина в південній частині Індійського океану сприйняла б «вниз» у протилежному напрямку. Екстраполюючи це, астрономи визначають «внизу» як область під екліптикою — площиною, в якій планети обертаються навколо Сонця.
Однак це лише один шар. Сама Сонячна система обертається в межах галактики Чумацький Шлях, обмеженої галактичною площиною. Ця площина нахилена приблизно на 60 градусів відносно екліптики, тобто наш «вниз» не збігається із загальною структурою галактики.
Галактичні та супергалактичні площини: ієрархія дисків
Чумацький Шлях не самотній: він розташований у Місцевій групі галактик, які, у свою чергу, згруповані в супергалактичній площині, майже перпендикулярній галактичній площині (під кутом 84,5 градуса). Це розкриває ієрархію планарних структур, що простягаються через космічні масштаби. Питання про те, що “внизу” від Землі, в кінцевому підсумку залежить від того, наскільки далеко ви знаходитесь.
Від туманностей до дисків: як утворюються ці площини
Причина цих вирівняних площин полягає в тому, як утворені ці структури. Сонце та планети виникли з колапсуючої хмари газу та пилу, сонячної туманності. Ця туманність мала невелике початкове обертання; У міру того, як він стискався силою тяжіння, це обертання прискорювалося.
Частинки всередині туманності стикалися і взаємодіяли, поступово сплющуючи хмару в диск. Похилі орбіти були вирівняні в результаті повторних зіткнень, змушуючи все вишикуватися в одній площині. Сонце і планети утворилися в цьому сплющеному диску. Той самий принцип застосовується, у більшому масштабі, до зірок у Чумацькому Шляху та до галактик у межах Місцевої групи.
Що лежить за межами?
Зрештою, напрямок, який ми називаємо «вниз», не є чимось особливим. Це лише наслідок фізики, яка керує формуванням структур. За межами нашої Сонячної системи інші зірки обертаються в різних орбітах. А за цими зірками лежать інші галактики, кожна зі своєю площиною обертання.
Всесвіту байдуже наше відчуття напрямку. Космічна ієрархія дисків є наслідком гравітації та обертання, а не навмисного дизайну. Наступного разу, коли ви подивитеся на нічне небо, пам’ятайте, що «вниз» є відносним, а простір однаково простягається в усіх напрямках.
