Вселенной называют совокупность всего существующего, всех материальных частиц и пространства между этими частицами. По современным представлениям возраст Вселенной составляет около 14 миллиардов лет.
Размеры видимой части вселенной составляют примерно 14 миллиардов световых лет (один световой год — это расстояние, которое проходит свет в вакууме за один год). По оценкам некоторых ученых протяженность вселенной достигает 90 миллиардов световых лет. Для того, чтобы было удобно оперировать со столь огромными расстояниями, используют такую величину как Парсек.
Парсек — это такое расстояние, с которого средний радиус земной орбиты, перпендикулярный лучу зрения, виден под углом одной угловой секунды. 1 парсек = 3,2616 световых лет.
Приведем некоторые факты, чтобы можно было представить эти огромные расстояния:
длина земного экватора — 40000 км,
расстояние от Земли до Луны — 300000 км. или одна световая секунда,
расстояние от Земли до Солнца — 150 млн. км. или 8,31 световых минуты,
расстояние до последней планеты солнечной системы — Нептуна — около 4 световых часов,
расстояние от Солнца до ближайшей звезды — Альфа Центавра — 4,36 световых лет,
размеры нашей галактики — Млечного пути — 100 тыс. световых лет или 30 тысяч парсек.
В видимой части вселенной порядка 100 млрд. галактик.
На протяжении всей своей истории человечество не прекращало попыток познать вселенную. В статьях нашего сайта мы будем опираться только на современные научные подходы к изучению вселенной, и полагаться только на достоверные научные факты.
Во вселенной находятся огромное число различных объектов, название которых у многих на слуху, именно о них – самых популярных и известных и пойдет речь в данном разделе, а именно:
О самых быстрых объектах во Вселенной смотрите нижи
Планеты
Наиболее понятным, с точки зрения большинства людей должны быть планеты. Ведь на одной из таких планет — Земля мы все живем. У многих планет имеются спутники — небольшие (заметно меньше планет) космические тела, вращающиеся вокруг других тел (например, планет). Многим также известно, что наша планета является частью солнечной системы, где кроме нее находятся еще 8 планет и Солнце. Солнце — это типичная звезда, именно вокруг солнца вследствие закона притяжения, происходит вращение планет в солнечной системе.
Звезды
Звезды очень разнообразны по своей яркости, размерам, температуре и другим параметрам. К звездам относят такие объекты как белые карлики, нейтронные звезды, гиганты и сверхгиганты, квазары и пульсары. Трудно даже себе представить, но плотность вещества в некоторых звездах может в тысячи раз превосходить плотность свинца. В наших статьях на нашем сайте мы описываем все эти виды звезд.
Звезды в свою очередь тоже не неподвижны. Скопление большого числа звезд вращаются вокруг некого единого центра. Такие скопления называют галактиками, а центры вращения — центром галактики. Галактика, в которую входит Солнце, называется Млечный путь. Исследование галактик показало, что большая часть материи, из которой состоят галактики, мы по непонятным причинам не видим. Такую материю в науке принято называть темной материей.
Черные дыры
Особый интерес представляют центры галактик. По современным представлениям, на роль объекта, находящегося в центе галактики подходит черная дыра. Черные дыры – это уникальные по своим свойствам продукты эволюции звезд. Экспериментальная достоверность существования черных дыр во многом зависит от справедливости общей теории относительности.
Кроме того вселенную наполняют туманности, которые входят в состав галактик (межзвездные облака, состоящие из пыли, газа и плазмы), реликтовое излучение, пронизывающие всю вселенную, и другие интересные и малоизученные объекты.
О самых мощных объектах во Вселенной снят потрясающий научный фильм:
Автор статьи: Михаил Карневский Обновление: Татьяна Сидорова, 06.12.2018 Перепечатка без активной ссылки запрещена!
» >
Галактики
Вы можете приложить к своему отзыву картинки.
Источник
Сколько атомов во Вселенной?
Не секрет, что вселенная — чрезвычайно обширное место. То, что мы можем наблюдать (известное как «известная вселенная»), оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет. Это довольно внушительное число, особенно если учесть, что это только то, что мы наблюдали до сих пор. И учитывая огромный объем этого пространства, можно было бы ожидать, что количество вещества, содержащегося в нем, будет столь же впечатляющим.
Но что интересно, именно когда вы смотрите на этот вопрос в самых маленьких масштабах, цифры становятся самыми ошеломляющими. Например, считается, что в нашей наблюдаемой вселенной существует от 120 до 300 секстиллионов (то есть от 1,2 x 10 2 до 3,0 x 10 2) звезд. Но при ближайшем рассмотрении в атомном масштабе цифры становятся еще более немыслимыми.
На этом уровне считается, что в известной наблюдаемой вселенной существует от 10 78 до 10 82 атомов. С точки зрения непрофессионала, это получается между десятью квадриллионными атомами вининтиллиона.
И тем не менее, эти цифры не совсем точно отражают, сколько материи действительно может вместить вселенная. Как уже говорилось, эта оценка учитывает только наблюдаемую вселенную, которая достигает 46 миллиардов световых лет в любом направлении, и основана на том, где расширение пространства охватило самые отдаленные наблюдаемые объекты.
История Вселенной начинается с Большого взрыва.
Немецкий суперкомпьютер провел симуляцию и оценил, что в пределах диапазона наблюдения существует около 500 миллиардов галактик, более консервативная оценка оценивает их в 300 миллиардов. Поскольку число звезд в галактике может доходить до 400 миллиардов, то общее число звезд вполне может быть около 1,2 × 10 23 — или чуть более 100 секстиллионов.
В среднем каждая звезда может весить около 10 35 грамм. Таким образом, общая масса будет около 10 58 граммов (это 1,0 x 10 52 метрических тонн). Поскольку известно, что на каждый грамм вещества приходится около 10 24 протонов или примерно одинаковое количество атомов водорода (поскольку один атом водорода имеет только один протон), то общее число атомов водорода будет примерно 10 86 — иначе. сто тысяч квадриллионов вигинтиллионов.
В пределах этой наблюдаемой вселенной это вещество равномерно распространяется по всему пространству, по крайней мере, при усреднении по расстояниям, превышающим 300 миллионов световых лет. В меньших масштабах, однако, наблюдается образование материи в пучки иерархически организованной светящейся материи, с которой мы все знакомы.
Короче говоря, большинство атомов сконденсировано в звезды, большинство звезд сконденсировано в галактики, большинство галактик — в скопления, большинство скоплений — в сверхскопления и, наконец, в структуры самого большого масштаба, такие как Великая стена галактик (или Великая стена Слоана ), В меньшем масштабе эти скопления пронизаны облаками пылевых частиц, газовыми облаками, астероидами и другими небольшими скоплениями звездного вещества.
Представление временной шкалы Вселенной за 13,7 миллиардов лет и последующего расширения Вселенной. Предоставлено: НАСА / Научная команда WMAP.
Наблюдаемое вещество Вселенной также распространяется изотропно; Это означает, что ни одно направление наблюдения не отличается от любого другого, и каждая область неба имеет примерно одинаковое содержание. Вселенная также омывается волной высокоизотропного микроволнового излучения, которое соответствует тепловому равновесию примерно 2,725 Кельвина (чуть выше абсолютного нуля).
Гипотеза о том, что крупномасштабная вселенная однородна и изотропна, известна как космологический принцип. Это говорит о том, что физические законы действуют равномерно по всей вселенной и, следовательно, не должны приводить к заметным нарушениям в крупномасштабной структуре. Эта теория была подкреплена астрономическими наблюдениями, которые помогли наметить эволюцию структуры вселенной, так как она была первоначально заложена Большим взрывом.
Текущий консенсус среди ученых состоит в том, что подавляющее большинство материи было создано в этом событии, и что расширение Вселенной с тех пор не добавило новую материю в уравнение. Скорее, считается, что то, что происходило в течение последних 13,7 миллиардов лет, было просто расширением или рассеянием первоначально созданных масс. То есть, во время этого расширения не было добавлено никакого количества вещества, которого не было в начале.
Однако эквивалентность массы и энергии Эйнштейном представляет небольшое усложнение этой теории. Это является следствием специальной теории относительности , в которой добавление энергии к объекту увеличивает его массу постепенно. Между всеми слиянием и делением атомы регулярно превращаются из частиц в энергии и обратно.
Плотность атомов больше слева (начало эксперимента), чем 80 миллисекунд после симулированного Большого взрыва. Предоставлено: Чен-Лунг Хунг.
Тем не менее в больших масштабах общая плотность вещества во Вселенной остается неизменной во времени. Присутствует плотность наблюдаемой Вселенной оценивается как очень низкая — примерно 9,9 × 10- 30 грамм на кубический сантиметр. Эта массовая энергия состоит из 68,3% темной энергии, 26,8% темной материи и только 4,9% обычной (светящейся) материи. Таким образом, плотность атомов составляет порядка одного атома водорода на каждые четыре кубических метра объема.
Свойства темной энергии и темной материи в значительной степени неизвестны и могут быть равномерно распределены или организованы в сгустки, подобные нормальной материи. Тем не менее считается, что темная материя тяготеет, как обычная материя, и, таким образом, работает, чтобы замедлить расширение Вселенной. Напротив, темная энергия ускоряет свое расширение.
Еще раз, это число — приблизительная оценка. Когда используется для оценки общей массы Вселенной, она часто не соответствует тому, что предсказывают другие оценки. И, в конце концов, мы видим лишь меньшую часть целого.
Источник
12 крупнейших объектов во Вселенной
Вселенная огромна, и в ней немало крупных объектов. Планеты, звезды, галактики, кластеры галактик — везде есть свои рекордсмены. Вот некоторые из этих удивительных “самых больших” и “самых массивных”.
Крупнейшая экзопланета — GQ Lupi b
Когда в 2005 году астрономы впервые заметили GQ Lupi b, они не сразу смогли определить, чем является этот объект. Тело находилось от своей молодой звезды в 2,5 раза дальше, чем Плутон от Солнца, а по размеру было либо огромной планетой, либо коричневым карликом, то есть маленькой звездой.
Дальнейшие наблюдения позволили определить, что GQ Lupi b все же является планетой с радиусом в 3,5 раза больше радиуса Юпитера. Это крупнейшая экзопланета из когда-либо обнаруженных.
Крупнейшая звезда — UY Scuti
UY Scuti — гигантская звезда, радиус которой в 1700 раз больше радиуса Солнца. Если поместить ее в центр Солнечной системы, то звезда бы заканчивалась где-то за орбитой Юпитера. А ее газ и пыль достигали бы границ системы, растягиваясь на 400 а.е.
Крупнейшая туманность — Туманность Тарантул
Тарантул — крупнейшая известная туманность и самый активный регион формирования звезд в наших окрестностях галактики. Объект расположен в 170 000 световых лет от Земли в Большом Магеллановом Облаке — маленькой галактике-спутнике Млечного пути. В самой широкой своей части туманность растягивается на 1800 световых лет. Вот такие вот яркие звездные ясли.
Крупнейшая пустота — Эридановый Войд
В 2004 году астрономы заметили на картах WMAP гигантское пустое пространство. Это пятно, растянувшееся на 1,8 миллиарда световых лет, была на удивление пустым — без звезд, газа. пыли и даже темной материи. Сами войды не являются чем-то необычным, но ученые до сих пор не нашли объяснения, как мог образоваться настолько огромный войд.
Крупнейшая галактика — IC 1101
Диаметр нашего Млечного пути — около 100 000 световых лет, что является в общем-то средним размером для спиральных галактик. Крупнейшая известная галактика — IC 1101 — в 50 раз больше и в 2000 раз массивнее. Она растягивается на 5,5 миллиона световых лет. Если поместить ее на место Млечного пути, то ее граница был лежала за Андромедой — нашей ближайшей галактикой.
Крупнейшая черная дыра — TON 618
Сверхмассивные черные дыры, вроде как, лежат в центре каждой галактики, и по массе могут в миллионы раз больше Солнца. Крупнейшая сверхмассивная черная дыра является квазаром. Ее официальное название — TON 618. Ее масса — около 66 миллиардов масс Солнца.
Крупнейшие галактические выхлопы — пузыри Ферми
В 2010 году астрономы с помощью телескопа Ферми обнаружили рядом с галактикой Млечный путь гигантские структуры. Эти пузыри достигали в диаметре 25 000 световых лет (четверть ширины Млечного пути). На данный момент ученые считают, что это останки древнего периода активного поглощения энергией нашей черной дырой.
Крупнейший единый объект — протокластер SPT2349–56
Давным-давно, когда Вселенная была в 10 раз моложе, 14 галактик начали сливаться и в процессе образовали гигантский протокластер SPT2349–56 . Все они находятся в пространстве, которое лишь в три раза больше Млечного пути. В итоге должна получиться галактика с массой 10 триллионов масс Солнца. Дополнительные наблюдения выявили, что вокруг этих галактик крутятся еще 50.
Еще в 1930-х годах астроном Харлоу Шепли обнаружил это огромное скопление галактик. В скопление входят 8000 галактик с суммарной массой более 10 миллионов миллиардов солнечных. По данным ЕКА, это крупнейшая структура в нашей местной Вселенной.
Крупнейшее сверхскопление — Ланиакея
Наш Млечный путь является малой частью гигантского сверхскопления галактик под названием Ланиакея. У кластера нет официальных границ, но принято считать, что в нем состоят 100 000 галактик с суммарной массой около 100 миллионов миллиардов солнечных. Диаметр скопления — более 520 миллионов световых лет.
Крупнейшее скопление квазаров — Huge-LQG
Квазары сами по себе довольно большие. Не удивительно, что и скопления получаются очень внушительными. Крупнейшее скопление квазаров называют Огромной Большой Группой Квазаров, или Huge-LQG. Оно состоит из 73 квазаров с суммарной массой около 6,1 квинтиллиона солнц. Его диаметр — около 4 миллиардов световых лет.
Крупнейшая структура —Великая стена Геркулес — Северная Корона
Объект “Великая стена Геркулес — Северная Корона” часто считают крупнейшей известной структурой во Вселенной. Длина объекта — около 10 миллиардов световых лет, он состоит из нескольких миллиардов галактик. Открыли Стену в 2013 году по гамма-излучению.
И еще одна структура, о которой не стоит забывать — Космическая сеть газа. Недавно был сделан первый снимок, и он пока что является единственным доказательством существования Сети .
» >
