Для вселенной характерна сплошная структура
44. СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ
Космология изучает отдельные небесные тела, их системы, строение Вселенной в целом и происходящие в ней процессы. Основатель современной космологии А. А. Фридман сформулировал упрощенную математическую модель строения Вселенной, которая называется однородной и изотропной. Современные представления о крупномасштабной структуре Вселенной не противоречат такой модели. Структура и эволюция Вселенной наверняка гораздо сложнее упрощенных математических схем и моделей.
Исследования ученых показали, что Вселенная имеет крупномасштабную структуру. Она состоит из множества галактик – звездных систем. Причем галактики, подобно звездам, наблюдаются группами. Например, наша Галактика (в которую входит Солнечная система), Магеллановы Облака и еще около 20 небольших спутников нашей Галактики рассматриваются космологами как кратная система. Кратной оказалась и ближайшая к нам Туманность Андромеды, окруженная несколькими эллиптическими галактиками-спутниками. Наша Галактика и Туманность Андромеды входят в Местную группу – систему галактик, размеры которой достигают сотен тысяч парсек. Местная группа представляет собой сравнительно небольшую систему, так как существуют скопления, содержащие сотни и тысячи галактик. Ближайшее к Земле и Солнечной системе в целом скопление галактик находится в созвездии Девы и насчитывает сотни крупных галактик. Расстояние до него порядка 20 Мпк, это система диаметром более 6 Мпк. Крупные скопления галактик находятся в созвездиях Волосы Вероники, Северная Корона, Геркулес и др.
Данные внегалактической астрономии указывают на то, что, возможно, существует Местное сверхскопление галактик, насчитывающее примерно 10 тыс. галактик и имеющее диаметр около 50 Мпк. В его центре расположено скопление галактик в созвездии Девы. Открыто несколько десятков других сверхскоплений, причем два ближайших находятся от нас на расстоянии 100 Мпк.
Таким образом, Вселенной на самых разных уровнях присуща структурность: от ядер атомов до гигантских сверхскоплений галактик.
В конце 70-х гг. XX в. астрономы обнаружили, что галактики в сверхскоплениях не распределены равномерно, а сосредоточены вблизи границ ячеек, внутри которых галактик почти нет. Теоретики предвидели возможность такого распределения галактик, а потому открытие не было неожиданным. Следовательно, согласно современным представлениям для Вселенной характерна ячеистая структура, ее еще определяют как сетчатую или пористую, которую можно видеть на специально обработанных фотографиях участков звездного неба. Она также напоминает паутинную сетку.
Вся охваченная современными методами астрономических наблюдений часть Вселенной называется Метагалактикой, или нашей Вселенной. В Метагалактике пространство между галактиками заполнено чрезвычайно разреженным межгалактическим газом, существуют гравитационные и электромагнитные поля и невидимые массы вещества – не только обычного, но и, например, состоящего из нейтрино.
От наиболее удаленных метагалактических объектов свет идет до нас миллиарды лет. И все-таки нет оснований отождествлять Метагалактику со всей Вселенной. В принципе, возможно существование других, пока неизвестных нам метагалактик.
Источник
Структура Вселенной
Мы живем в бесконечном пространстве, поэтому всегда интересно узнать, как выглядят структура и масштабы Вселенной. Глобальная вселенская структура представляет собою пустоты и волокна, которые можно разбить на сверхскопления, скопления, галактические группы, а уже в конце и сами галактики. Если снова уменьшать масштабы, то рассмотрим и звезды (Солнце – одна из них).
Если вы осознаете, как выглядит эта иерархия, то можете лучше понять, какую роль играет каждый названый элемент в структуре Вселенной. К примеру, если мы проникнем еще дальше, то заметим, что молекулы делятся на атомы, а те на электроны, протоны и нейтроны. Последние два также трансформируются в кварки.
Предполагаемая карта Вселенной
Но это маленькие элементы. А что делать с гигантскими? Что собою представляют сверхскопления, пустоты и волокна? Будем двигаться от маленького к большому. Внизу можете посмотреть, как выглядит карта Вселенной в масштабе (здесь хорошо просматриваются нити, волокна и пустоты пространства).
Крупномасштабная карта Вселенной
Существуют одиночные галактики, но большинство предпочитают располагаться группами. Обычно это 50 галактик, занимающих в диаметре 6 миллионов световых лет. Группа Млечного Пути насчитывает более 40 галактик.
Скопления – это области с 50-1000 галактиками, достигающих размеров в 2-10 мегапарсек (диаметр). Интересно отметить, что их скорости невероятно велики, а значит, должны преодолевать гравитацию. Но они все же держатся вместе.
Обсуждения темной материи появляется на этапе рассмотрения именно галактических скоплений. Полагают, что она создает ту силу, которая не позволяет галактикам разойтись в разные стороны.
Иногда группы также объединяются, чтобы сформировать сверхскопление. Это одни из крупнейших структур Вселенной. Наибольший представитель – Великая Стена Слоуна, растянувшаяся на 500 миллионов световых лет в длину, 200 миллионов световых лет в ширину и 15 миллионов световых лет в толщину.
Современные приборы все еще недостаточно мощные, чтобы увеличивать изображения. Сейчас мы можем рассмотреть два компонента. Нитевидные структуры – состоят из изолированных галактик, групп, скоплений и сверхскоплений. А также пустоты – гигантские пустые пузыри. Посмотрите интересные видео, чтобы узнать больше информации о структуре Вселенной и свойствах ее элементов.
Источник
Из чего состоит наша Вселенная?
Безусловно, устройство Вселенной многообразно. В её состав входят не простые частицы, а целые структуры и объединения.
К тому же, связь всех элементов превращает Вселенную в то, что мы наблюдаем.
Вселенная
Устройство Вселенной
Установлено, что во Вселенной великое множество галактик. На данный момент их количество около 100 миллиардов. И это только в наблюдаемой нами части.
На самом деле практически все галактики объединены в группы. К тому же, существуют галактические скопления. В которых собраны сотни систем. Помимо этого, обнаружены сверхскопления с тысячами галактик в своём составе.
Сверхскопление галактик
Галактика это связанная силой гравитации система.
По определению, галактики состоят из:
- Планет, звёзд, чёрных дыр — 1%,
- Межзвёздный газ и пыль-от 10 до 30%,
- Тёмная материя — остальная основная масса.
Но есть и свободное место в пространстве, которое называют войд. В них отсутствуют звёзды, и плотность материи менее одной десятой от характерной для Вселенной.
Войд (пустота Вселенной)
Структура галактики
Человека всегда интересовало, как устроена Вселенная. Бесспорно, структура и масштабы Вселенной удивляют и завораживают. Ведь это неимоверно красивейшее зрелище.
На самом деле, несмотря на разнообразие звёздных объединений, выделена их общая структура.
Ядро является центром. Это как сердце галактики и отдельной галактики в одном. Можно сказать, что сила галактики заключена в нём.
Структура галактики
Диск включает в себя основное количество газа, пыли и звёзд.
Балдж представляет собой часть в центре. Это внутренний и очень яркий элемент галактики.
Гало это внешняя часть сферы, которая плавно переходит от балджа.
Рукава имеются не во всех галактиках. Это структура из молодых звёзд и газа. Могут быть в разной степени закрученными.
Бар или перемычка является плотным формированием из газа и звёзд.
Свойства галактик
Сейчас, насколько это возможно изучив галактики, их разделяют на различные виды и классы.
Более того, установили взаимодействие таких космических комплексов. Они могут влиять друг на друга. Но с условием небольшого расстояния между ними. Кроме того, в зависимости от их массы и размеров.
Именно взаимосвязь между галактиками может привести к их слиянию.
Слияние двух галактик
Форма Вселенной
Вопрос о форме и размере Вселенной один из загадочных и неоднозначных. Потому как однозначного ответа просто нет. Учёные выдвигают разные гипотезы, но подтверждения им не найдено.
Разумеется, что изучение пространства продолжается. Вероятно, когда-нибудь мы узнаем, какой формы наш мир.
Предполагаемая форма Вселенной
Вселенная как живой организм, растёт и развивается. Правда, по своим правилам и законам.
Люди более или менее определили состав и физику Вселенной. К тому же, мы немного разобрались в системе и устройстве Вселенной. Но остаётся много загадок и тайн, которые, возможно, мы сможем постичь в будущем.
Источник
Структура Вселенной
Вы будете перенаправлены на Автор24
Космология – так называется дисциплина, которая занимается исследованием структуры и истории Вселенной в целом.
Вселенная – понятие, у которого нет строго определения. В космологии, исследующей развитие сущего после Большого Взрыва, под Вселенной понимается та её часть, которая доступна для наблюдения земным исследователям.
Крупномасштабная структура Вселенной – таким термином в космологии называют особенности распределения вещества в наблюдаемой Вселенной.
Основные составляющие элементы Вселенной
Система «планета – спутник» является одним из примеров простейшей структуры в космосе. Так, наша планета Земля и её спутник Луна являются одним из таких примеров. В свою очередь планеты, вращаясь около Солнца, образуют планетную систему.
Помощь со студенческой работой на тему
Структура Вселенной
Солнечная система является примером планетарной системы, однако, примером не типичным. Это связано с тем, что согласно наблюдениям исследователей, основную часть звёздных систем составляют парные звёздные системы. Также может быть ситуация, когда количество светил является чётным, а наше Солнце, как мы можем убедиться, у нас всего лишь одно.
Солнечная система согласно разработанной структуре входит в местное межзвездное облако.
Межзвездным облаком называют скопления газа, пыли и плазмы в нашей и в иных галактиках.
Наша Солнечная система вошла в такое облако по расчетам специалистов примерно 44 — 150 тысяч лет назад.
По оценкам специалистов наша родная Солнечная система останется в пределах Местного межзвездного облака ещё примерно в течении 10 -20 тысяч лет.
Следующим этапом в выделяемой структуре является галактический рукав.
Галактический рукав – так называют часть структуры спиральной галактики.
В таких рукавах согласно исследованиям, имеется некоторое количество пыли, молодых звёзд, и, разумеется, большое количество звездных скоплений.
Солнечная система входит в так называемый рукав Ориона.
Рукавом Ориона называют небольшую часть Млечного Пути, его галактический рукав. Специалисты определяют толщину рукава Ориона примерно в 3500 тысячи световых лет. Длину рукава определяют примерно в 11 тысяч световых лет.
Отметим, что Рукав Ориона также могут называть Местным рукавом или Шпорой Ориона.
Название рукава происходит от расположенных в нем звёзд из созвездия Ориона.
Основным свойством и одновременно одной из проблем является длительность жизни спиральных рукавов. Считается в данный момент, что спиральные ветви являются волнами плотности, которые образовались в результате развития возникших неустойчивостей в диске.
Следующим более сложным и крупным типом структуры являются галактики, в которые входят звёздные скопления и их планетные системы.
Земля и Солнечная система входят в галактику Млечный Путь.
Галактика Млечный Путь – это система звезд, звёздных скоплений межзвёздного газа, пыли, темной материи и планет, которые связаны гравитацией. Все объекты, входящие в состав галактики, принимают участие в движении относительно общего для всех центра масс.
Рисунок 1. Галактика Млечный Путь. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Галактики, за исключением той, в которой пребываем мы, являются очень далекими объектами.
На небе мы можем разглядеть без приборов всего четыре галактики. Это галактика Андромеды (ее можно увидеть в северном полушарии), Большое и Малое Магелланово облако которые возможно наблюдать в южном полушарии Земли. Последние две галактики являются спутниками нашей галактики Млечный Путь. А также возможно наблюдать галактику, носящую скромное имя Треугольник или М33, что находится в созвездии Треугольника. Эту галактику можно увидеть в северном полушарии в незасвеченном небе.
Сколько всего галактик неизвестно. Есть предположение, что их около двух триллионов. Отмечается, что галактики распределяются неравномерно, пустые зоны между ними называют войдами.
Исследование структуры Вселенной
Уильям Гершель, английский астроном, живший в конце восемнадцатого — начале девятнадцатого века, был одни из первых, кто стал уделять внимание идее о крупномасштабной структуре Вселенной. Английский астроном в результате своих наблюдений пришёл к выводу, что в наблюдаемом им космическом пространстве есть множество звёздных скоплений, так называемых звёздных островов.
Новый эта в изучении и исследовании Вселенной наступил в ХХ веке. В это время известный американский астроном Эдвин Хаббл, опираясь на результаты наблюдения из более совершенного телескопа, пришёл к выводу, что существуют и иные звёздные скопления за пределами галактики Млечный Путь, в которой мы все живём.
Эти исследования привели к установлению факта того, что кроме Млечного Пути существует множество иных галактик. При этом галактики в космическом пространстве распределяются неравномерно. В свою очередь скопления галактик образуют другие структуры ещё более колоссальных, просто невообразимых масштабов.
Скопления галактик
Скопления галактик – так именуют гравитационно-связанные системы галактик. Они являются одними из самых больших структур во Вселенной, диаметр таких скоплений измеряется в десятки миллионов световых лет.
Наша Солнечная система входит в так называемую местную группу галактик (местный лист). В неё входят уже упоминавшиеся выше галактики:
- галактика Млечный Путь,
- галактика Андромеды,
- галактика Треугольника (М33).
В свою очередь группы галактик и их скопления входят в ещё более масштабный тип структуры Вселенной – сверхскопления галактик.
Местная группа галактик входит в Сверхскопление Девы.
А это сверхскопление в свою очередь является частью сверхскопления Ланикея.
Ланиакея переводится с гавайского языка как «необъятные небеса».
Центр тяжести сверхскопления Ланиакеи также входит в него и именуется Великим аттрактором.
Великий аттрактор — так называют гравитационную аномалию, расположенную в межгалактическом пространстве в созвездии Наугольник. Расстояние от нее до Земли оценивается примерно в 250 миллионов световых лет. Считается, что это явление скорее всего представляет собою сверхскопление галактик.
Что касается диаметра Ланиакеи, то он равен 520 миллионам световых лет. В состав данного сверхскопления входит примерно около 100 тысяч галактик. Галактики в свою очередь двигаются вместе к некоторой области в космосе.
На данный момент наиболее крупным типом структуры во Вселенной является так называемая галактическая нить, или иначе стена. Согласно оценкам длина таких сверхскоплений галактик равняется от 160 до 260 миллионов световых лет. Толщина таких структур равняется примерно в среднем около 10 миллионов световых лет.
Специалисты считают, что сверхскопления галактик не являются обособленными структурами, а переходят как раз в галактические нити или стены. Таким образом, галактические стены наряду с войдами (пустым пространством) образуют структуру Вселенной, похожую на сеть ячеек.
Сверхскопление Ланиакеи, в котором располагается наша галактика Млечный Путь, входит в структуру комплекса сверхскоплений Рыб –Кита.
Под этим комплексом подразумевают структуру скоплений сверхскоплений (галактических нитей или стен).
Это сверхскопление является одним из самых больших. Его приблизительные размеры поистине колоссальны. Длина этого сверхскопления оценивается примерно в 1,0 миллиард световых лет. А ширина — в 150 миллионов световых лет.
Данный комплекс содержит в себе приблизительно около 60 скоплений галактик. А их ориентировочная общая масса составляет 1018 солнечных масс.
Источник