Звезды как основной структурный элемент вселенной

Строение Вселенной

Перед тем, как узнать о строении Вселенной, нужно определиться с тем, что именно вы понимаете под этим понятием. У слова Вселенная, как ни странно, есть два значения. Первое – философское, объединяющее под собой все сущее и состоящее из пространства и времени. Второе – материальное, это астрономическая Вселенная, которая описывает не абстрактное «все», а конкретные объекты, небесные тела, звездные скопления, астероиды, космический мусор, и даже нас с вами. Вот об этом мы сегодня и поговорим.

Если углубиться в точечную структуру астрономической Вселенной, то окажется, что по большей части она состоит из водорода – на 75%. На втором месте находится гелий, занимающий около 23%, а остальные 2 приходятся на все остальные элементы, включая кислород и углерод.

Вселенная очень разряжена, ее плотность составляет 10 -29 г/см 3 , и преобладающими веществами в ней являются темная энергия и темная материя. Говоря точнее, материя – это все, что есть во Вселенной. Просто она бывает осязаемой – вещество, и неосязаемой – энергия. Вещество в свою очередь тоже разделяется на две группы согласно тому, может оно взаимодействовать с электромагнитным излучением или не может. Если нет, значит оно темное. И если с темным веществом все более ли менее понятно, то вот что такое темная энергия, объяснить сложно. Если коротко – это неструктурированная материя с отрицательным давлением, не позволяющая структурированной материи растягиваться. То есть благодаря ей метр всегда состоит из 100 сантиметров, даже несмотря на расширение Вселенной.

Кроме плотности, структуры, температуры и некоторых других характеристик, мы мало что можем сказать о Вселенной. Например, мы не знаем ее точного размера или формы. Непонятно даже, есть ли они у нее. То же самое можно сказать и про массу, которая ко Вселенной вообще не применяется.

Из чего состоит Вселенная

Итак, со структурой разобрались, теперь можно поговорить о более детальном строении мироздания. Начнем с самых больших объектов и будем двигаться к самым маленьким.

Состав Вселенной

Самые громадные области Вселенной – это далеко не галактики, как может показаться на первый взгляд. (Галактики даже не входят в топ-3, но об этом позже). Самые большие зоны – это пустоты или войды. Да, большую часть Вселенной составляет пустота, вы все правильно поняли. Войды – это такие участки космоса, в которых нет вообще ничего, даже галактических скоплений. Эти участки могут быть громадными: около 30 парсек. Но есть еще и супервойды, которые простираются на 150 мегапарсек и, скорее всего, занимают около половины всей Вселенной. Говоря слово «пустота», мы подразумеваем, что там нет звезд, планет и прочих небесных тел. Но по-прежнему присутствует вакуум, который на самом деле не такой уж и пустой.

Следующими по размеру после войдов являются галактические нити. Как вы уже, наверное, догадались по названию, это структура представляет собой нить из галактик. Ее длина в среднем составляет около 70-80 мегапарсек. Нити простираются между войдами и могут образовывать собой что-то вроде стен, состоящих из сверхскоплений. Кстати о них.

Сверхскопления галактик – следующая по величине структура во Вселенной. Она включает в себя группы и скопления галактик, которые вытягиваются по длине примерно на 10-50 мегапарсек. В редких случаях длина может достигать 100 мегапарсек, а толщина – 1. В отличие от нитей, сверхскопления состоят из нескольких волокон, которые переплетаются между собой, образуя единую структуру. А между этими волокнами располагаются пустоты.

Сверхскопления галактик

Далее идут скопления галактик, которые представляют собой галактические системы общим размером около 100 световых лет и массой больше тысячи масс Солнца. Скопления галактик бывают правильными, неправильными и промежуточными. Первые также называют регулярными, они имеют округлую форму и увеличивают густоту галактик от краев к центру. Вторые – иррегулярные, их форма может быть произвольной, а концентрация галактик, наоборот, уменьшается к центру.

Помимо скоплений, есть еще и группы галактик. Формально это одно и то же, просто группами называют объединения до ста «участников», а скоплениями – больше ста. Но в плане строения разницы между ними нет.

Наконец-то мы подобрались к чему-то более знакомому – галактики. Это структуры, состоящие из групп звездных систем, космической пыли и межзвездного газа. Газ заполняет собой пространство между звездами и является крайне разряженным веществом с плотностью менее атома на кубический сантиметр. Ну а пыль – это просто пыль, частицы которой настолько маленькие, что вы их даже не увидите. Самые крупные из них составляют десятую долю миллиметра в диаметре. Все галактики удалены от нас на огромные расстояния, кроме той, в которой мы находимся, конечно же. Они бывают разными: эллиптическими, спиральными, карликовыми и так далее. Они все различаются по массе и размерам. Например, диаметр самой большой из всех известных нам галактик IC 1101 составляет 600 килопарсек.

Спиральная галактика NGC 4414

Все галактики состоят из звездных скоплений. Это группа звездных систем с общим происхождением, которые движутся в гравитационном поле галактики как одна цельная структура. Вы можете знать их как созвездия.

Звездные системы представляют собой одну звезду или целую группу вместе с их планетными системами, объединенных друг с другом гравитацией.

Планетная система – это все небесные тела, захваченные гравитацией звезды и вращающиеся вокруг нее. Наша Солнечная система тоже является такой структурой. Сюда входит сама материнская звезда, планеты, их спутники, астероиды, кометы и другие более мелкие объекты.

Звезда – небесное тело, достаточно большое для того, чтобы в его ядре начали протекать термоядерные реакции, выделяющие колоссальное количество энергии. Звезды разделяются на разные виды в зависимости от размера и температуры. Ближайшая к нам звезда – Солнце.

Звезды

Вокруг небесного светила в планетной системе вращаются планеты. Эти небесные тела имеют достаточную массу, чтобы обзавестись собственным гравитационным полем и очистить свою орбиту, но они все еще не настолько большие, чтобы запустить термоядерные реакции в ядре. В нашей системе насчитывается восемь планет, включая Землю.

Карликовые планеты также обладают своим гравитационным полем и могут принять форму шара, но они не способны очистить окрестности своей орбиты от различного мусора, так как слишком маленькие. Под данное определение подходит Плутон, который не так давно считался девятой планетой Солнечной системы.

Помимо всего прочего, в звездных системах еще есть спутники планет и более мелкие тела: астероиды, кометы, метеороиды и многое другое.

Источник

Галактика как единица крупномасштабной структуры Вселенной. Модели формирования и эволюции галактик, их систематика.

Наша Галактика. Млечный путь. Ей примерно 12 миллиардов лет. Галактика представляет собой огромный диск с гигантскими спиральными рукавами и утолщением в центре. В космосе таких галактик несчетное множество.

Прежде всего, Галактика представляет собой крупное скопление звезд, в среднем она насчитывает сотни миллиардов звезд. Это настоящий звездный инкубатор-место, где звезды рождаются и где они умирают. Звезды в галактике появляются в облаках пыли и газа, так называемых туманностях. Перед нами столпы и творения в туманности Орла, звездном инкубаторе в самом центре Млечного пути.

Наша галактика содержит миллиарды звезд, многие из которых окружены планетами и лунами. Долгое время мы знали о галактиках совсем немного. Еще сотню лет назад человечество считало, что Млечный путь-единственная галактика. Ученые называли его нашим островом во Вселенной, другие галактики для них не существовали. Наша галактика имеет вихревую структуру. У нее есть 2 спиральных рукава, и она насчитывает около 160 миллионов звезд

ЧЕТЫРЕ ПРОЦЕССА, ФОРМИРУЮЩИЕ ГАЛАКТИКУ

ГАЛАКТИЧЕСКИЙ «ФОНТАН»: Облака с промежуточными скоростями, возможно, представляют собой возвратный поток обширного цикла газообмена. Взрывы сверхновых образуют каверну с горячим газом (синие), который прорывается сквозь окружающий холодный газ (желтый) и питает горячую корону. Затем он охлаждается и в виде облаков падает обратно на диск.

ПРИТОК ГАЗА: Многие высокоскоростные облака представляют собой газ, втекающий в Галактику и формирующий ее уже в течение 12 млрд. лет после рождения. Этот газ поставляет свежий материал для рождения звезд. Высокоскоростные облака легко спутать с облаками промежуточных скоростей оранжевые. ПОГЛОЩЕНИЕ ГАЛАКТИК: Млечный Путь отбирает газ у двух своих галактик-спутников — Большого и Малого Магеллановых Облаков. На их орбите астрономы видят Магелланов Поток. В том же пространстве плавают и другие высокоскоростные облака, не связанные с названными и, возможно, образовавшиеся в результате конденсации газа короны.

ПОПОЛНЕНИЕ МЕЖГАЛАКТИЧЕСКИМ ГАЗОМ: Млечный Путь и туманность Андромеды, возможно, погружены в огромный океан горячего межгалактического газа , из которого могут конденсироваться холодные сгустки. Затем они поглощаются галактиками, где образуют новые высокоскоростные облака, падающие к их дискам. Данная модель еще не подтверждена.

* Эллиптические галактики, имеют гладкую форму эллиптическую форму (от сильно сплющенных, до почти круглых) без отличительных деталей с равномерным уменьшением яркости от центра к периферии. Эллиптические галактики состоят из старых звёзд и практически полностью лишены газа.

* Спиральные галактики состоят из уплощенного диска из звезд и газа, в центре которого находится сферическое уплотнение, называемое балджем, а также обширного сферического гало. В плоскости диска формируются яркие спиральные рукава, состоящие преимущественно из молодых звезд, газа и пыли. Хаббл разделил все известные спиральные галактики на нормальные спирали и спирали с баром, которые в отечественной литературе часто называют галактиками с перемычкой или пересеченными.

* Неправильные или иррегулярные галактики — галактика, лишенная как вращательной симметрии, так и значительного ядра. Характерным представителем неправильных галактик являются Магеллановы облака. Неправильные галактики отличаются разнообразием форм, обычно небольшими размерами и обилием газа, пыли и молодых звёзд.

В 1936 году был добавлен класс Линзовидных галактики, которые имеют то же строение, что и спиральные, но в них отсутствует спиральная структура. Если линзовидную галактику видно сбоку, то она отличается от эллиптической более сильным сжатием и наличием тёмного пылевого слоя.

19. Звезды – основной структурный элемент Вселенной. Многообразие звезд. Энергетика звезд. Модели эволюции звезд: от межзвездного газа до белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр.

ЗВЕЗДЫ, горячие светящиеся небесные тела, подобные Солнцу. Звезды различаются по размеру, температуре и яркости. По многих параметрам Солнце – типичная звезда, хотя кажется гораздо ярче и больше всех остальных звезд, поскольку расположено намного ближе к Земле. Даже ближайшая звезда (Проксима Кентавра) в 272 000 раз дальше от Земли, чем Солнце, поэтому звезды кажутся нам светлыми точками на небе. Хотя звезды рассыпаны по всему небосводу, мы видим их только ночью, а днем на фоне яркого рассеянного в воздухе солнечного света они не видны.

Самые яркие звезды у каждого народа получили свои имена. Многие из ныне употребляющихся, например, Альдебаран, Алголь, Денеб, Ригель и др., имеют арабское происхождение; культура арабов послужила мостом через интеллектуальную пропасть, отделяющую падение Рима от эпохи Возрождения.

Звезды вращаются по эллиптическим орбитам вокруг очень массивного ядра, которое находится в центре галактики. В этом вращении их спасение: перестань они вращаться, и непременно упадут в центр галактики. топлива в звезде тратится на излучение.

Процесс термоядерного синтеза, выделяющий энергию и изменяющий состав вещества звезды, в сочетании с гравитацией, стремящейся сжать звезду и тоже высвобождающий энергию, которая с излучением с поверхности уносится в пространство, являются основными движущими силами звёздной эволюции

Огромные запасы внутриядерной энергии постепенно освобождаются в недрах звезд и обеспечивают их длительное существование в виде почти не меняющихся со временем (стационарных) гидростатических равновесных тел. Термоядерные реакции играют определяющую роль и при вспышках новых и сверхновых звезд.

В межзвездной среде газа — пылевые комплексы, есть гравитационная неустойчивость и они должны сжаться.

Часть энергии идет на нагревание вещества . Газ и пылинки трансформируют эту энергию в инфракрасное излучение, которое свободно оставляет газопылевой комплекс. В конце концов согласно критериям гравитационной неустойчивости, массивная газопылевая туча начинает измельчаться на отдельные фрагменты, которые сжимаются, превращаясь в протозвезды — зародыши будущих звезд.

Судьба звезды зависит от ее массы, ядро звезды может закончить эволюцией как белый карлик, так и нейтронная звезда или черная дыра.

В двух последних случаях эволюция звезд сопровождается катастрофическими событиями, вспышками сверхновых. Нейтронные звезды малы они в диаметре не больше поперечника крупного города, но имеют невообразимую плотность. Далеко не все сверхновые звезды становятся нейтронными звездами. Если звезда обладает достаточной массой, то коллапс звезды продолжается и сами нейтроны начнут обрушиваться внутрь, до тех пор пока ее радиус не станет меньше. После этого звезда становится черной дырой.

Эволюция и строение Солнечной системы. Строение и источники энергии Солнца. Солнечная активность, Планетная космогония.

Согласно современным представлениям, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвёздного молекулярного облака. Большая часть вещества оказалась в гравитационном центре коллапса с последующим образованием звезды — Солнца. Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого в дальнейшем сформировались планеты, их спутники, астероиды и другие малые тела Солнечной системы.

Раньше считалось, что все планеты сформировались приблизительно на тех орбитах, где находятся сейчас, однако в конце XX — начале XXI века эта точка зрения радикально изменилась. Сейчас считается, что на заре своего существования Солнечная система выглядела совсем не так, как она выглядит сейчас. По современным представлениям, внешняя Солнечная Система была гораздо компактнее по размеру чем сейчас, пояс Койпера был гораздо ближе к Солнцу, а во внутренней Солнечной системе помимо доживших до настоящего времени небесных тел существовали и другие объекты, по размеру не меньшие чем Меркурий

Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.

Большая часть массы объектов, связанных с Солнцем гравитацией, содержится в восьми относительно уединённых планетах, имеющих почти круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска — плоскости эклиптики. Четыре меньшие внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс (также называемые планетами земной группы), состоят в основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, также называемые газовыми гигантами, в значительной степени состоят из водорода и гелия и намного массивнее, чем планеты земной группы.

Шесть планет из восьми и три карликовые планеты окружены естественными спутниками. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других частиц.

Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь.

Дата добавления: 2015-07-20 ; просмотров: 1764 | Нарушение авторских прав

Источник

➤

Читайте также:

Cущность, виды, источники формирования доходов. Дифференциация доходов населения.
ER-моделирование структуры предметной области
I.Методы формирования соц-го опыта.
II. Основы психологии как науки и психологические особенности развития, формирования личности ребенка.
III. Типы семей, особенности их влияния на воспитание детей. Модели негативных семейных взаимоотношений
V. Источники Формирования имущества торгового предприятия.
VІІ. 2.1. Ориентировочная карта для формирования профессиональных навыков