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
Метагалактика
Из Википедии — свободной энциклопедии
Наблюда́емая Вселе́нная — понятие в космологии Большого взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся абсолютным прошлым относительно наблюдателя. С точки зрения пространства это область, из которой материя (в частности, излучение, и, следовательно, любые сигналы) успела бы за время существования Вселенной достичь нынешнего местоположения (в случае человечества — современной Земли), то есть стать (быть) наблюдаемой. Границей наблюдаемой Вселенной является космологический горизонт, объекты на нём имеют бесконечное красное смещение [1] . Число галактик в наблюдаемой Вселенной оценивается более чем в 500 млрд [2] .
Часть наблюдаемой Вселенной, доступной для изучения [3] современными астрономическими методами, называется Метагала́ктикой; она расширяется по мере совершенствования приборов [4] . За пределами Метагалактики располагаются гипотетические внеметагалактические объекты. Метагалактика может быть или малой частью Вселенной, или почти всей [5] .
Сразу после своего появления Метагалактика начала расширяться [6] однородно и изотропно [7] . В 1929 году Эдвином Хабблом [8] была обнаружена зависимость между красным смещением галактик и расстоянием до них (закон Хаббла). На нынешнем уровне представлений она трактуется как расширение Вселенной.
Некоторые теории (например, большинство инфляционных космологических моделей) предсказывают, что полная Вселенная имеет размер намного больший, чем наблюдаемая [⇨] .
Теоретически граница наблюдаемой Вселенной доходит до самой космологической сингулярности, однако на практике границей наблюдений является реликтовое излучение. Именно оно (точнее, поверхность последнего рассеяния) является наиболее удалённым из объектов Вселенной, наблюдаемых современной наукой. В то же время в настоящий момент по мере хода времени наблюдаемая поверхность последнего рассеяния увеличивается в размерах, так что границы Метагалактики растут [9] , и растёт, например, масса наблюдаемого вещества во Вселенной.
Наблюдаемую Вселенную можно, хотя и грубо, представлять как шар с наблюдателем в центре. Расстояния в пределах Метагалактики измеряются в терминах «красного смещения», z [10] .
Ускорение расширения наблюдаемой Вселенной означает, что в природе имеется не только всемирное тяготение (гравитация), но и всемирное антитяготение (тёмная энергия), которое преобладает над тяготением в наблюдаемой Вселенной [11] .
Метагалактика не только однородна, но и изотропна [12] .
В гипотезе «раздувающейся Вселенной» из ложного вакуума вскоре после появления Вселенной могла образоваться не одна, а множество метагалактик (в том числе и наша) [13] .
В некоторых случаях понятия «Метагалактика» и «Вселенная» приравнивают [14] .
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
Понятие метагалактика отличается от понятия вселенная тем что
Теория эволюции жизни во Вселенной.
Часть1. Эволюция материи во Вселенной.
Понятия Вселенная и Метагалактика тождественны.
Метагалактика это эволюцирующий объект.
Объем, занимаемый Метагалактикой, ограничен в пространстве.
Понятия Вселенная и Метагалактика тождественны.
Вселенная – это мир, в котором мы живем.
Метагалактика это космический объект, состоящий из галактик.
Одна из галактик называется Галактика (пишется с большой буквы), в ней мы живем.
Вся материя Вселенной – это материя, из которой состоит Метагалактика.
Когда мы рассуждаем о мире, в котором мы живем, то подразумеваем Вселенную, когда касаемся структурного образования состоящего из галактик, то целесообразнее говорить о Метагалактике.
Раньше считалось, что Вселенная не имеет границ, при этом предполагалось, что если бы мы двигались прямолинейно сколь угодно долго, то все время встречали бы материальные объекты.
Это действительно так: двигаясь прямолинейно, взяв за эталон прямолинейность луча света, мы действительно бы все время движения встречали материальные объекты, и через продолжительное время вернулись бы в исходную точку маршрута.
Это произошло бы потому, что луч света под действием гравитационных сил Метагалактики искривился и по элептической орбите вернулся в исходную точку маршрута. Ни одна частица Метагалактики (корпускула или волна) не может покинуть её приделы.
Нет взаимодействия материи Метагалактики с материей вне Метагалактики, нет возможности проникнуть за её пределы для изучения пространства за пределами Метагалактики.
Примем, как аксиому, за пределами Метагалактики нет материи, а значит — нет пространства, и весь мир – это Метагалактика, т.е. Вселенная и Метагалактика понятия тождественны.
В моих работах, мир в котором мы живем, я называю Вселенной. Этим самым я подчеркиваю, что не существует других Метагалактик, и материя, заключенная в Метагалактике — материя Вселенной.
Источник
В чём разница между галактикой и вселенной?
Не все люди понимают суть понятий «галактика» и «вселенная». Что они обозначают и чем отличаются?
Проще всего начать со Вселенной. Так называют вообще всё пространство, окружающее нас. Любой существующий материальный объект является частью Вселенной. Именно поэтому чаще всего это слово пишут с большой буквы. Вся деятельность астрономов по своей сути сводится к изучению Вселенной.
Галактика – это всего лишь один из объектов Вселенной, представляющий собой множество звезд, которые вращаются вокруг единого центра. Все галактики огромны по земным меркам, хотя разброс их размеров крайне велик. Самая маленькая известная галактика имеет диаметр порядка 1000 св. лет и содержит около 1000 звезд. Диаметр крупнейших галактик, содержащих 100 трлн звезд, доходит до 6 млн св. лет.
В наблюдаемой нами части Вселенной находится около 2 трлн галактик. Стоит отметить, что людям неизвестен истинный размер Вселенной. Мы можем наблюдать область диаметром около 46 млрд св. лет (это так называемая Метагалактика), но что находится за ее пределами, человечеству неизвестно.
Часто люди путают понятие галактики и Вселенной, и на то есть исторические причины. Долгое время астрономы полагали, что есть только одна галактика, Млечный Путь, и все объекты, видимые на небе, являются его частью. Наблюдаемые на тот момент галактики считали туманностями, входящими в состав Млечного Пути. Предполагалось, что в этих туманностях формируются новые планетные системы, наподобие Солнечной системы. Лишь в 20-х годах XX в. Эдвин Хаббл смог измерить расстояние до туманности Андромеды, которое оказалось равным 2,5 млн св. годам. Это однозначно указывало, что она находится вне границ Млечного Пути и является огромным скоплением звезд. Это открытие перевернуло представление людей о том, насколько огромной является Вселенная.
Список использованных источников
Источник