Чем отличаются понятия вселенная космос метагалактика
Метагалактика — это. Определение и структура метагалактики
Звезды распределяются по просторам Вселенной неравномерно. Они объединяются в скопления, которые принято называть галактиками. Однако будет ошибкой считать, что видимые на небосклоне созвездия – это звездные скопления. Те светила, которые человек видит на одном участке небосклона, на самом деле могут быть удалены друг от друга на гигантское расстояние.
Определение вселенского масштаба
Согласно астрономическому словарю, метагалактика – это часть всей Вселенной, которую можно наблюдать и исследовать при помощи современных научных методов и приборов. В ней находится порядка миллиарда звездных систем. Есть и другое определение. Например, в Большой советской энциклопедии говорится, что метагалактика – это совокупность галактик, в которую включается множество галактик (порядка 1 млрд), которые можно наблюдать при помощи телескопов. Чем мощнее становится современная техника, тем больше расширяются границы человеческого знания о неведомой Вселенной. Материя Вселенной является материей, из которой состоит вся метагалактика. Иногда можно увидеть и такое определение: Вселенная и метагалактика – это синонимы.
Понятия «метагалактика» и «наблюдаемая Вселенная»
Чтобы более детально разобраться с тем, что такое метагалактика, нужно объяснить другой термин – «наблюдаемая Вселенная». Астрономы этим словосочетанием называют ту часть Вселенной, за которой человек может наблюдать с Земли. При этом ученые могут наблюдать и исследовать самые разные ее части – не только звезды и планеты, но и волны, и сигналы – все, что проходит относительно нашего дома во Вселенной. Наблюдаемая Вселенная является лишь частью необъятного Космоса. Она имеет собственную границу – космологический горизонт. Ученые считают, что общее число звездных скоплений в наблюдаемой Вселенной превышает 170 млрд.
Поскольку в понятие наблюдаемой Вселенной входит гораздо большее число объектов, чем возможно увидеть простому человеку, было введено понятие метагалактики. Звезды и галактики, наблюдаемые при помощи ультрасовременной техники, являются частью обозримой Вселенной. Если же ведется речь о тех объектах, которые находятся за этой границей досягаемости, то такие объекты носят название метагалактических. Многие астрономы полагают, что действительные размеры Вселенной значительно превышают те, что доступны наблюдению.
Но и обозримая Вселенная не может наблюдаться астрономами полностью, ведь она ограничивается особым излучением. Из-за него практически невозможно наблюдать за тем, что находится за горизонтом. Это излучение – самый дальний объект, до которого «добралась» современная астрономия.
Галактические скопления
Галактики группируются в скопления различного типа точно так же, как это делают звезды. Различают два типа галактических скоплений – шарообразные и рассеянные. Все звезды, которые можно наблюдать невооруженным глазом или при помощи телескопов (исключая самые мощные из них), образуют одну систему – нашу Галактику. Ученые считают, что в ней порядка 100 млрд составляющих.
Обнаружение новых галактик
За границами Млечного Пути астрономы обнаружили большое число других звездных систем. По своему строению они похожи на нашу. Точно также они состоят из миллиардов звезд, некоторые их которых похожи на Солнце. Структура метагалактики стала предметом исследования уже на рубеже XIX и XX веков. Тогда некоторые астрономы были убеждены, что туманности в действительности являются звездными системами, которые удалены от Млечного Пути на миллиарды световых лет.
Галактика Андромеды – пример самостоятельной звездной системы
В начале XX века Эдвином Хабблом было доказано, что подобные туманности на самом деле являются отдельными, зачастую гигантских размеров звездными системами. Примером такой обособленной галактики является скопление звезд Андромеды. Наблюдать ее можно в ясную, но безлунную ночь. Она видна как светлое туманное пятнышко величиной с лунный диск. Во многом галактика похожа на Млечный Путь. Она видна для наблюдателей немного наклоненной по отношению к углу зрения. Самые яркие ее части построены по типу спирали, а сама она больше, чем наша галактика. Туманность Андромеды находится от нас на расстоянии более 1 млн световых лет.
Теория расширяющейся Вселенной
Эта теория является одной из самых грандиозных в науке. Ее другие названия – «теория расширяющейся метагалактики», или же попросту Теория большого взрыва. Ее основное положение заключается в том, что Вселенная родилась около 20 млрд лет назад. Это произошло по причине гигантского взрыва сгустка материи огромной плотности. Как возникла эта теория? Когда-то до нее были популярны так называемые изотропные модели Вселенной. Автором одной из них был А. Эйнштейн.
Что значит этот термин? Каждая галактика (и метагалактика) может быть разбита на несколько элементарных областей. То же самое можно проделать со всей Вселенной. Изотропия означает, что свойства метагалактики являются одинаковыми во всех таких областях. Согласно модели, предложенной Эйнштейном, метагалактика – это стационарная система, в которой не происходит никаких изменений. В дальнейшем эта теория была опровергнута отечественным ученым А. А. Фридманом. Он предложил модель расширяющейся Вселенной.
Квазары — самые яркие объекты Вселенной
Важный вклад в изучение различных объектов метагалактики дает изучение квазаров – необычных и завораживающе красивых формирований. Квазары подпитываются от неизведанных черных дыр, своим ярким сиянием они затмевают соседние галактики. Квазары обладают массой, в миллиарды раз превосходящей массу Солнца.
Когда ученые впервые получили данные о квазарах, они не могли поверить в их существование. Здоровое стремление к скептицизму заставляло их найти научное объяснение этим объектам. Однако последующие астрономические исследования показали, что перед учеными действительно находятся самые яркие формирования метагалактики. Сверхмассивные черные дыры являются лучшими источниками питания для квазаров. Черные дыры такого типа – это участки в космическом пространстве, гравитационные силы которых сильны настолько, что даже солнечный свет не может вырваться за их границы. Сверхмассивные черные дыры также являются загадкой для астрономов. Их размер может достигать размеров Солнечной системы. Как они формируются, никто из ученых пока не может понять.
Источник
Разница между космосом и вселенной
Хотя многие люди часто меняют термины «пространство» и «вселенная», между пространством и вселенной существует явная разница. Пространство обычно относится к пустоте, которая сущес
Содержание:
Ключевое различие — Космос против Вселенной
Хотя многие люди часто меняют термины «пространство» и «вселенная», между пространством и вселенной существует явная разница. Пространство обычно относится к пустоте, которая существует между небесными объектами. в то время как Вселенная относится ко всем небесным объектам, а также к пространству. Таким образом, ключевое различие между космосом и вселенной — это включение небесных объектов.
СОДЕРЖАНИЕ 1. Обзор и основные отличия 2. Что такое космос 3. Что такое Вселенная 4. Сравнение бок о бок — космос против Вселенной 5. Резюме
Космос, также известный как космическое пространство, — это пустота, существующая между небесными телами, включая планету Земля. Он состоит из жесткого вакуума, состоящего из частиц с низкой плотностью, в основном из плазмы водорода и гелия. Он также включает магнитные поля, электромагнитное излучение, нейтрино, пыль и космические лучи.
Межгалактическое пространство занимает большую часть объема Вселенной. В большинстве галактик 90% массы находится в неизвестной форме, называемой темной материей, которая взаимодействует с другой материей посредством гравитационных сил.
Космос возле Земли подразделяется на несколько астрономических категорий или стандартов. Принято считать, что космос начинается на линии Кармана на Земле.
Геокосмическая промышленность
Это область космического пространства недалеко от нашей планеты. Это включает в себя верхнюю часть атмосферы и магнитосферу.
Межпланетное пространство
Это пространство вокруг планет и Солнца Солнечной системы. Он имеет непрерывный поток заряженных частиц от Солнца, который называется солнечным ветром, создавая очень тонкую атмосферу.
Межзвездное пространство
Это физическое пространство внутри галактики, не занятое планетными системами или звездами. Он распространяется к краям галактики и исчезает в межгалактической пустоте.
Межгалактическое пространство
Это пространство между галактиками. Это космические пустоты между крупномасштабными структурами во Вселенной.
Что такое Вселенная?
Вселенную можно в основном определить как все, что существует. Он состоит из всех типов физической материи и энергии, солнечных систем, планет, галактик и всего содержимого космоса.
Планета: Небесное тело, такое как Земля или Марс, движущееся по эллиптической орбите вокруг звезды.
Звезда: Небесное тело, излучающее свет и другую лучистую энергию.
Солнечная система: Солнце и все объекты, включая планеты, астероиды, кометы, вращающиеся вокруг него.
Галактика: Группа из множества звезд, а также темной материи, газа и пыли.
Большинство ученых используют научную модель теории Большого взрыва для объяснения Вселенной. Теория Большого взрыва выдвигает концепцию того, что Вселенная расширилась из очень горячей и плотной фазы, в которой были сосредоточены все материя и энергия Вселенной. Считается, что большая часть Вселенной состоит из неизвестной материи, известной как темная материя.
В чем разница между Космосом и Вселенной?
Космос против Вселенной
Пространство относится к пустоте, существующей между небесными объектами.
Вселенная относится ко всей физической материи и энергии, солнечным системам, планетам, галактикам и всему содержимому пространства.
Небесные объекты
Космос не включает небесные объекты; он включает только пустоту между ними.
Вселенная включает в себя все небесные объекты.
Размер
Космос состоит из магнитных полей, электромагнитного излучения, нейтрино, пыли и космических лучей.
Вселенная состоит из планет, звезд, галактик, а также космоса.
Резюме — Космос против Вселенной
Основное различие между космосом и вселенной состоит в том, что пространство относится к пустоте между небесными объектами, тогда как вселенная относится ко всей совокупности всей физической материи и энергии, солнечных систем, планет, галактик и всего содержимого пространства. Таким образом, можно предположить, что пространство является частью Вселенной.
Изображение предоставлено: 1. «Галактика-2048 × 1152» от Gamemasterz — собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia 2. «Атмосфера Земли» Кельвинсонг — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
Источник
Что такое Метагалактика
Что такое Метагалактика? Эта вся обозримая Вселенная, которую мы можем увидеть с помощью мощнейших телескопов и другого оборудования. Это все возможные галактики, звездные системы и скопления, которые доступны нашему взору. В таких масштабах не то что Земля, весь Млечный путь является лишь песчинкой. Метагалактика исследуется с помощью телескопов, таких, как проект «Телескоп Горизонт Событий», который подарил нам первую настоящую фотографию черной дыры. Такое оборудование позволяет заглянуть в самые дальние уголки космоса.
Структура
Вещество Метагалактики распространено неравномерно, есть места с высокой плотностью, есть полностью пустые. Галактики собираются в группы, и даже супергруппы – облака, которые могут состоять из нескольких тысяч таких систем. Млечный Путь тоже является частью такого облака, ядро которого находится относительно недалеко от нас на расстоянии в 40 миллионов световых лет в созвездиях Волосы Вероники и Дева.
До сих пор мы очень мало знаем о составе, форме и истинных размерах Метагалактики. Скорее всего, наша Вселенная безгранична, так как нам до сих пор не удалось увидеть изменения в плотности расположения звездных систем. Но, возможно, наше оборудование просто способно исследовать лишь небольшую ее часть.
Структура метагалактики
Размеры
Вы уже знаете, что Метагалактика – это обозримая Вселенная, которая расширяется с самого Большого Взрыва – момента ее возникновения. Мы определяем ее «границы» по реликтовому излучению, и то место, где заканчивается это рассеивание является последним, что мы в состоянии исследовать. Таким образом был вычислен примерный радиус Метагалактики. Он составляет 46 миллиардов световых лет. Но, каким бы он ни был, мы в любом случае не сможем заглянуть дальше, чем на 14 миллиардов световых лет, так как 14 млрд лет – это предполагаемый возраст Вселенной. И, учитывая, что свет движется всегда с одинаковой скоростью, даже если за этими границами есть что-то еще, мы не в состоянии этого увидеть, потому что свет оттуда до нас до сих пор не дошел.
Мы уже как-то рассуждали на тему, что находится на краю Вселенной, и даже это лишь догадки. А то, что может происходить за ее пределами, мы, скорее всего, так никогда и не узнаем.
Источник
Вселенная. Метагалактики. Галактики
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Апреля 2012 в 19:47, реферат
Краткое описание
Вселенная, весь мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по тем формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Вселенная существует объективно, независимо от сознания человека, её познающего. Вселенная содержит гигантское множество небесных тел, многие из которых по размерам превосходят Землю иногда во много миллионов раз. Всякое подлинно научное исследование признаёт объективное существование, материальность Вселенной.
Содержание
Введение 3 I.Вселенная. 4 1.Что такое Вселенная? 4 2.Структура Вселенной 5 II.Метагалактики 8 III.Галактики 12 Заключение 29 Литература 30
ИНСТИТУТ ФИЛОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ И МЕЖКУЛЬТУРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
Кафедра программирования и ВМ
Направление: педагогическое образование
ВСЕЛЕННАЯ. МЕТАГАЛАКТИКИ. ГАЛАКТИКИ.
1.Что такое Вселенная?
Введение
Вселенная, весь мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по тем формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Вселенная существует объективно, независимо от сознания человека, её познающего. Вселенная содержит гигантское множество небесных тел, многие из которых по размерам превосходят Землю иногда во много миллионов раз. Всякое подлинно научное исследование признаёт объективное существование, материальность Вселенной.
Материализм считает, что различные явления, происходящие в мире, взаимосвязаны и обусловлены. Они развиваются в пространстве и времени. Изучение закономерностей, которым подчиняются эти связи, является основной задачей естествознания. В противоположность философскому идеализму, утверждающему, что пространство и время являются не объективной реальностью, а формами человеческого созерцания, материализм признаёт объективную реальность пространства и времени. Поэтому пространство и время также подвергаются изучению со стороны естествознания.
I.Вселенная.
1.Что такое Вселенная?
Наша Вселенная — это вещество, энергия и пространство. Она включает в себя всё: от крошек на полу в нашей кухне, до Солнца, планет, звёзд и галактик, а также пыли и газов в межзвёздном пространстве и света, струящегося сквозь сумрак космоса. Вселенная состоит из всех этих частей, вместе взятых. Само же слово «вселенная» происходит от латинского выражения, которое означает «единственный в своём роде». Хотя это и нелегко объяснить с нашей, земной точки зрения, но безграничная Вселенная обладает определённой структурой. Так, планеты вращаются по орбитам вокруг звёзд. Миллиарды звёзд группируются в галактики. Большая честь галактик образует группы, которые называются скоплениями. Скопления, в свою очередь, обычно формируются в ещё более крупные структуры – сверхскопления. Наконец, из сверхскоплений складываются звёздные структуры невообразимо чудовищных размеров – галактические стены и пласты. Это и есть самые крупные галактические образования.
Земля – 12 756 км в поперечнике
Солнце – 1 392 000 км в поперечнике
Орбита Земли – около 300 миллионов км в поперечнике
Орбита Плутона – около 12 миллиардов км в поперечнике
Галактика Млечный Путь – 100 000 световых лет в поперечнике
Местная группа звезд – 6 млн. световых лет в поперечнике
Местное сверхскопление – 80 млн. световых лет в поперечнике
Обозримая вселенная – от 26 до 30 миллиардов световых лет в поперечнике.
Вселенная (мир, мироздание, свет, космос, реальность) — совокупность всего сущего. Согласно последним научным данным, возраст Вселенной составляет 13,7±0,2 миллиарда лет. Значение термина «Вселенная» зависит от контекста, в котором он используется. В материалистической философии Вселенная определяется как совокупность всех существующих материальных частиц и пространства, в котором имеют место отношения между ними. В космологии Вселенная понимается как конечный или бесконечный пространственно-временной континуум, в которой существуют вся материя и энергия. Термины «известная Вселенная», «наблюдаемая Вселенная» или «видимая Вселенная» часто используются для описания части Вселенной, которая доступна для наблюдений. Поскольку космическое расширение исключает значительные части Вселенной из наблюдаемого горизонта, большинство космологов считает, что наблюдение всего континуума невозможно и следует использовать термин «наша Вселенная» в отношении той части, которая известна человечеству.
Существует также гипотеза о том, что Вселенная может быть частью мульти вселенной — системы, содержащей множество других вселенных.
2.Структура Вселенной
Расстояния, доступные современным телескопам, составляют миллиарды световых лет. Вселенную на таких масштабах изучает астрономия и космология. Теоретической базой для космологии является общая теория относительности. В самом крупном масштабе Вселенная представляет собой расширяющееся пространство, заполненное губкообразной клочковатой структурой. Стенки этой губчатой структуры представляют собой скопления миллиардов галактик. Расстояния между ближайшими друг к другу галактиками составляют около миллиона световых лет. Каждая галактика составлена из сотен миллиардов звёзд, которые обращаются вокруг центрального ядра. Размеры галактик составляют до сотен тысяч световых лет. Считается, что большинство звёзд являются кратными и представляют собой центры планетарных систем из нескольких планет. Расстояния между компаньонами кратных систем или планетами и их звёздами составляют десятки и сотни астрономических единиц (миллиарды и десятки миллиардов километров). Наиболее важный результат космологии — открытие расширения Вселенной — был получен путём наблюдений красного смещения и количественно оценен законом Хаббла. Экстраполяция этого расширения назад во времени приводит к гравитационной сингулярности, абстрактному математическому понятию, которое может соответствовать или не соответствовать реальности. Это дает основание теории Большого взрыва, доминирующей на сегодня модели в космологии. Согласно данным НАСА, полученным с помощью WMAP, возраст Вселенной от момента Большого взрыва был оценен в 13,7 миллиарда лет с погрешностью в один процент. Данная оценка основывается на предположении, что лежащая в основе модель для анализа данных корректна. Другие методы оценки возраста Вселенной дают другие результаты. Фундаментальным доводом в пользу Большого взрыва является тот факт, что чем дальше галактика находится от нас, тем быстрее она удаляется от нас. Подтверждением также служит космическое микроволновое фоновое излучение (реликтовое излучение), которое возникло вскоре после Большого взрыва. Это реликтовое излучение однородно во всех направлениях. Этот факт космологи пытались объяснить ранним периодом инфляционного расширения, последовавшего за Большим взрывом. Единой точки зрения, является ли Вселенная действительно бесконечной или конечной в пространстве и объёме, не существует. Тем не менее, наблюдаемая Вселенная, включающая все местоположения, которые могут воздействовать на нас с момента Большого взрыва, конечна, поскольку конечна скорость света. Границей космического светового горизонта является расстояние 4,19 гигапарсека. Действительное расстояние до границы наблюдаемой Вселенной больше благодаря всё увеличивающейся скорости расширения Вселенной и оценивается в 78 миллиардов световых лет. Вопрос о форме
Вселенной является важным открытым вопросом космологии. Говоря математическим языком, перед нами стоит проблема поиска такой трёхмерной фигуры, которая наилучшим образом представляет пространственный аспект Вселенной. Во-первых, неизвестно, является ли Вселенная пространственно плоской, то есть применимы ли законы Евклидовой геометрии на самых больших масштабах. В настоящее время большинство космологов полагают, что наблюдаемая Вселенная очень близка к пространственно плоской, с локальными складками, где массивные объекты искажают пространство-время. Это мнение было потверждено последними данными WMAP, рассматривающими «акустические осцилляции» в температурных отклонениях реликтового излучения. Во-вторых, неизвестно, является ли Вселенная множественно-соединённой. Согласно стандартной модели Большого взрыва, Вселенная не имеет пространственных границ, но может быть пространственно ограничена. Это может быть понято на примере двумерной аналогии: поверхность сферы не имеет границ, но имеет ограниченную площадь, причём кривизна сферы постоянна в третьем измерении. Если Вселенная действительно пространственно ограничена, то, двигаясь по прямой линии в любом направлении, можно попасть в отправную точку путешествия. Строго говоря, следует называть звёзды и галактики представлениями звёзд и галактик, поскольку возможно, что Вселенная множественно-соединена и достаточно мала (имея соответствующую, возможно сложную, геометрическую форму), чтобы мы могли видеть её всю одновременно и несколько раз в различных, возможно, всех направлениях. Если это так, то действительное количество физически различных звезд и галактик будет значительно меньше, чем насчитано в настоящее время. Хотя эта возможность не исключается совсем, результаты последних исследований реликтового излучения делают эту возможность маловероятной. В зависимости от средней плотности материи и энергии во Вселенной, она или будет продолжать вечное расширение, или будет гравитационно замедляться и, в конце концов, схлопнется обратно в себя в Большом сжатии. Данные, имеющиеся в настоящее время, позволяют утверждать, что не только материи и энергии недостаточно, чтобы вызвать сжатие, но и что расширение Вселенной происходит с ускорением. Другие идеи о судьбе Вселенной включают теории Большого разрыва, Большого замерзания и тепловой смерти Вселенной.
Так называют весь обозримый мир, изучаемый как единое целое. До 1924 года существование других галактик не било доказано, его лишь предполагали. После того, как Эдвин Хаббл при помощи самого большого в то время телескопа с диаметром зеркала 2,5 м обнаружил в галактике М31 (так обозначают туманность Андромеды), переменные звезды — цефеиды,сомнения в звездной природе объекта М31 отпали. К настоящему времени установлено, что число доступных наблюдению галактик, во всяком случае, не меньше миллиарда. Самые далекие из них находится на расстояниях около 12 млрд. световых лет. Их наблюдаемый теперь свет был испущен задолго до появления Земли.
В состав Метагалактики входят галактики и квазары, образующие группы и скопления. Всё пространство Метагалактики (часто называемой Вселенной) пронизано излучениями. Это, во-первых, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение галактик и квазаров, а также потоки нейтрино, и, во-вторых, реликтовое микроволновое и нейтринное излучения, возникновение которых связывают с Большим взрывом, положившим начало Метагалактики.
Одно время полагали, что пространственное распределение галактик имеет ячеистый вид (первоначально сгущения галактик в стенках “ячеек” называли сверхскоплениями). Однако, скорее всего, клочковатая структура наблюдаемой Метагалактики — результат совместного действия двух факторов: 1 — случайных флуктуаций (колебаний) в распределении чисел групп и скоплений галактик в равных объёмах пространства и 2 — клочковатой структуры межзвёздного поглощающего вещества нашей Галактики. В отличие от звезд, изображения галактик на фотопластинках имеют низкую поверхностную яркость. Поэтому даже незначительное межзвёздное ослабление света (в газопылевых облаках) приводит к существенному искажению картины видимого распределения галактик даже вдали от Млечного Пути.
Если в Метагалактике выделять равные кубические объёмы с длиной ребра куба порядка 300 млн. световых лет, то число галактик внутри таких объемов окажется одинаковым в пределах случайных колебаний. Это свойство Метагалактики называют ее однородностью, предполагая дополнительно, что все характеристики вещества и излучения в этих объемах тоже одинаковы. В основе построения теоретических моделей Метагалактики лежит космологический принцип — предположение, что Вселенная однородна и изотропна. (Изотропность означает одинаковость свойств материи по всем направлениям).
Свойства галактик частично рассматривались выше на примере Галактики. Следует добавить, что кроме спиральных галактик существуют еще эллиптические (названные так по их виду в проекции на фотопластинку), в которых нет спиралей и, как правило, отсутствует пыль. Наконец, существует класс многочисленных неправильных галактик — относительно небольших размеров и неправильной формы (пример — Малое Магелланово Облако).
Квазары, упомянутые выше при перечислении известных видов объектов Метагалактики, вероятно являются ядрами зарождающихся галактик. Бурные процессы в этих ядрах сопровождаются излучением электромагнитной энергии в десятки и сотни раз более мощным, чем от самых больших “зрелых” галактик. Первоначально квазары были обнаружены как радиоисточники ничтожно малых угловых размеров. В оптической области спектра квазар выглядит белой звездочкой. Ни один квазар нельзя увидеть невооружённым глазом. Ещё одно свойство квазаров — все они удаляются от нас (в каком бы направлении не наблюдались) со скоростями в десятки и сотни тысяч километров в секунду.
Скопления галактик содержат сотни членов, группа — несколько десятков. Наша Галактика вместе с галактикой М31 (на расстоянии в два миллиона световых лет) входит в Местную группу галактик, включающую ещё три десятка сравнительно небольших галактик.
В 1929 году был опубликован закон Хаббла, согласно которому все галактики (за исключением нескольких самых близких) удаляются от нас: V=Hr . Здесь — лучевая скорость в км/с, расстояние, выраженное в мегапарсеках (мегапарсек равен 3,1×1019 км) и H=75 — постоянная, называемая постоянной Хаббла.
Судьба расширения Метагалактики зависит от средней плотности материи. Если она меньше некоторого критического значения, то гравитационное взаимодействие между скоплениями галактик не остановит расширение и оно не сменится сжатием. При плотности, большей критического значения, Метагалактика то сжимается, то снова расширяется. Данные наблюдений пока не позволяют сделать уверенный выбор между этими вариантами. Однако при исследовании скоростей галактик в скоплениях выясняется, что значения скоростей превосходят тот предел, при котором скоплению уже грозит быстрый распад. Следовательно, либо скопления галактик действительно распадаются (но тогда неясно, почему они не успели уже это сделать), либо там присутствуют какие-то скрытые, не наблюдаемые в оптической области спектра, массы. Допустив наличие таких масс, можно получить значение средней плотности Метагалактики примерно равное критическому. Однако существует ещё и третья возможность: члены скопления с наибольшими скоростями относительно его центра на самом деле скоплению не принадлежат и лишь случайно проецируются на него. Исключить такую возможность непросто, так как расстояния до галактик определяются с большими ошибками.
Самые далекие скопления движутся со скоростями, близкими к скорости света. Следствием этого (и эффекта Доплера) является наблюдаемое увеличение длины волны излучения. Далёкие галактики краснеют и тускнеют. Более того, с точки зрения земного наблюдателя замедляются все происходящие там физические процессы. Но точно так же выглядит и наша звёздная система (Галактика) с точки зрения жителей тех далеких галактик. Наконец, на еще больших взаимных расстояниях, определяющих так называемый “горизонт событий”, объекты оказываются недоступными для их взаимных наблюдений. Виною тому является скорость взаимного удаления, близкая к скорости света.
Время начала расширения можно грубо оценить, используя закон Хаббла. Любая галактика, удаляющаяся от нашей со скоростью преодолеет расстояние за время, равное r/Vr. Заменив величину Vr произведением Hr, после сокращения найдем, что искомое время равно 1/H. Ввиду того, что ответ не зависит от расстояния r, можно сделать вывод, что вещество, из которого сформировались скопления галактик, было выброшено из одного и того же места одновременно. Это произошло около 15-20 млрд. лет назад.
Структура метагалактики