Тем не менее, даже если Вселенная безгранична, размер наблюдаемой Вселенной всегда конечен, и это связано не только с ограниченной возможностью техники наблюдений. Если размеры нашей Вселенной 13,8 млрд. св. лет, то возраст явно больше.
Интересные факты об устройстве Вселенной
Околоземное пространство охватывает различные орбиты, на которых находятся искусственные спутники, космические станции и другие космические аппараты. На высоте 100 километров над Землей начинается космическое пространство. На высоте 100 км находится линия Кармана — международная граница между атмосферой и космосом. Подробнее Межпланетное пространство Эта среда состоит из массы и энергии, которая заполняет Солнечную систему и через которую движутся все крупные тела: планеты, карликовые планеты, астероиды и кометы. До 1950 года межпланетное пространство считалось либо пустым вакуумом, либо состоящим из «эфира» — гипотетической всепроникающей среды, колебания которой проявляют себя как электромагнитные волны. На самом деле в межпланетном пространстве есть межпланетная пыль, космические лучи и горячая плазма солнечного ветра. Температура межпланетной среды изменчива. Источник: NASA То, как межпланетная среда взаимодействует с небесными телами, зависит от того, есть ли у них магнитные поля или нет. Например, у Луны нет магнитного поля, и солнечный ветер воздействует прямо на ее поверхность. Планеты с собственным магнитным полем, такие, как Земля и Юпитер, окружены магнитосферой — их магнитное поле доминирует над солнечным.
Магнитосфера защищает планету от потоков заряженных частиц солнечного ветра. Межзвездное пространство Ученые определяют начало межзвездного пространства как место, где постоянный поток вещества и магнитное поле Солнца перестают воздействовать на его окрестности. Эта граница называется гелиопаузой. Область космического пространства, заполняемая плазмой, которая исходит от Солнца и окружает всю Солнечную систему, — это гелиосфера. На границе между гелиосферой и межзвездным пространством солнечный ветер замедляется и вступает в контакт с плазмой, поступающей из межзвездного пространства. Это область между звездами содержит разные формы материи: нейтрино, заряженные частицы, атомы, молекулы, темную материю и фотоны. Среднее расстояние между звездами в галактике Млечный Путь — около пяти световых лет, хотя они более сгруппированы вблизи центра галактики, а не на окраинах, где расположены Солнце и Земля. Межзвездная среда включает газ в ионной, атомарной и молекулярной форме, а также пыль и космические лучи. Она заполняет межзвездное пространство и плавно переходит в окружающее межгалактическое пространство.
Узнать Межгалактическое пространство Это огромные пустые области, которые расположены между галактиками.
Перевод: БРЭ. Для света и других типов электромагнитного излучения область наблюдаемой Вселенной немного меньше космологического горизонта: она ограничена расстоянием, на котором родилось принимаемое нами реликтовое излучение спустя примерно 380 тыс. Нейтринное излучение ранней Вселенной, благодаря высокой проницающей способности этих частиц, может приходить к нам из более далёких областей, на много порядков более плотных, но регистрация таких «космологических» нейтрино — дело будущего. Основными свойствами наблюдаемой Вселенной является её постепенное расширение, постепенное уменьшение вследствие этого плотности вещества и излучения, эволюционное изменение сформировавшихся во Вселенной структур, а также высокая степень однородности и изотропии в крупномасштабном распределении материи в пространстве, если рассматривать области размером в несколько сотен миллионов световых лет и более.
Исследование строения и эволюции Вселенной, рассматриваемой как единое целое, и её наблюдаемой части — предмет космологии. Опубликовано 23 ноября 2022 г. Последнее обновление 23 ноября 2022 г. Связаться с редакцией.
При этом благодаря новейшему телескопу NASA за 10 миллиардов долларов специалистам удалось заснять галактику целиком, опубликовав изображение в открытом доступе — теперь на это уникальное явление может взглянуть любой желающий. Для подобных манипуляций астрономам пришлось использовать хитрость — они фотографировали отдельные участки галактики NGC 6872, после чего объединяли кадры в единую сетку в видимом спектре, используя дополнительную информацию о дальнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах с телескопа Европейской южной обсерватории и аппарата Galaxy Evolution Explorer от NASA. В результате удалось получить весьма впечатляющий снимок далёкой галактики, который до запуска «Джеймса Уэбба» казался невозможным, ведь спиральная галактика NGC 6872 находится на расстоянии в 212 миллионов световых лет от Земли. Также учёные объяснили, почему данная галактика выглядит именно так.
Согласно мифам Древней Греции, жена Зевса и верховная богиня Гера случайно разлила молоко по всему небу. Невозможно узнать, кто первым заметил Млечный Путь — наши предки любовались им каждую ночь. В 1610 году Галилео Галилей с помощью созданного им телескопа впервые в истории обнаружил , что свечение Млечного Пути происходит благодаря отдельным звездам. В 1923 году астроном Эдвин Хаббл детально проанализировал туманность Андромеды и выяснил, что перед ним отдельная галактика Андромеды, которая расположена на расстоянии 2,5 млн световых лет от Земли. Dalcanton, B. Williams, and L. Gendler Что находится в центре Млечного Пути Млечный Путь составляют три основные части — ядро, диск и гало: ядро — область в центре Млечного Пути, которая вытянута в форме полосы длиной 5—30 тыс. Ее масса равноценна массе 4,3 млн Солнц; диск Млечного Пути обладает радиусом 75—100 тыс. Внутри диска находится несколько крупных спиральных рукавов. Плотность звезд и газа в них выше средней по галактике, из-за чего они визуально выделяются. Именно в диске расположена Солнечная система — на расстоянии около 27 тыс.
Насколько велика Вселенная?
Тем не менее, даже если Вселенная безгранична, размер наблюдаемой Вселенной всегда конечен, и это связано не только с ограниченной возможностью техники наблюдений. Внутри сот, размер которых составляет примерно 100 миллионов световых лет, практически отсутствуют звезды и какая-либо материя. Для представления и осознания космического пространства приведены сравнения в световых годах. Для представления и осознания космического пространства приведены сравнения в световых годах. Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Логарифмический график зависимости размера наблюдаемой Вселенной, в световых годах, от количества времени, прошедшего с момента Большого взрыва.
Насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная целиком?
Однако точные размеры видимой части Вселенной установить очень трудно из-за ее постоянно ускоряющегося расширения. Астрофизики измерили весь звездный свет, рожденный за всю историю наблюдаемой Вселенной. Часть гигантского межзвездного газопылевого облака размером в несколько световых лет начала сжиматься. Путешествие к краю Вселенной: сколько световых лет от нас до самой далекой из известных галактик. Какого размера космос (вселенная)? Размер вселенной. Ученые приняли во внимание фак ускорения расширения Вселенной и подсчитали, что ее размеры на данный момент составляют 93 млрд световых лет.
Самое детальное изображение Вселенной
Находится в созвездие Дракона Туманность Улитка — планетарная туманность в созвездии Водолей на расстоянии 650 световых лет от Солнца. Одна из самых близких планетарных туманностей. Находится в созвездие Водолея. Туманность Ориона. Большая туманность Ориона M42 является ближайшим к Земле регионом формирования звезд и содержит в себе множество молодых планетных систем из газа и пыли. Шаровое скопление Омега Кентавра. Малое Магеланово Облако. Магеллановы Облака. Большое находится на расстоянии 163 тысячи световых лет от Млечного Пути, а малое — на расстоянии 206 тысяч световых лет. Относится к спиральным галактикам с перемычкой. МлечныйПуть вместе с галактикой Андромеды М31 , галактикой Треугольника М33 и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик.
Мы находимся гдето ближе к краю галактики, провинция. Больше изображений лечного пути. Туманность IC 1101. Самая большая черная дыра в известной Вселенной. IC1101 — сверхгигантская эллиптическая галактика в центре скопления галактик Abell 2029. Она находится на расстоянии 1,04 миллиардов световых лет от Земли в созвездии Девы и классифицируется как галактика класса cD. Галактика имеет диаметр приблизительно в 6 миллионов световых лет и, в настоящее время... Войд Волопаса англ. Расположен в созвездии Волопаса.
Объяснения этим двум сверхбольшим структурам, по словам Лопес, нет.
По мнению астрономов, теоретически объяснить подобные явления может конформная циклическая космология от англ. Согласно его теории, Вселенная проходит через циклы, где в каждом предшествующем время в будущем стремится к бесконечности, и это оказывается условием для Большого взрыва для следующего. Кольца во Вселенной, предположительно, могут быть сигналом CCC, считают ученые. Предоставлено: Университет Центрального Ланкашира. Другим объяснением может быть эффект прохождения космических струн. Космические струны, по мнению ученых, представляют собой нитевидные «топологические дефекты» огромных размеров, которые могли возникнуть в ранней Вселенной. Другой лауреат Нобелевской премии, Джим Пиблс, недавно выдвинул гипотезу, что космические струны могут играть роль в крупномасштабном распределении галактик. Более того, открытое Большое кольцо и Гигантская дуга вместе могут образовать еще большую единую структуру, и тогда вызов традиционному космологическому принципу станет еще более убедительным. Прокомментировать данные открытия мы попросили кандидата физико-математических наук, старшего научного сотрудника Государственного астрономического института имени П. Дело в том, что старая космология оперировала более простыми представлениями о Вселенной.
Чтоб решать уравнение общей теории относительности, надо было что-то упростить.
Как только она остыла до уровня, когда основная часть ее материи из плазмы стала нейтральными атомами, такие колебания прекратили распространяться, поскольку исчезла сама плазменная среда, в которой они двигались. Так как волны в первичной плазме распространялись по законам звуковых волн, размер структур, оставленных такими колебаниями, в теории позволяет астрономам понять и степень расширения Вселенной в эпоху после превращения плазмы в нейтральные атомы. До недавних пор считалось, что предельные размеры осцилляций — около полумиллиарда световых лет. Однако теперь астрономы объявили об обнаружении структур намного большего размера, но идентифицируемых как след барионной акустической осцилляции. Работа об этом опубликована в The Astrophysical Journal. Центр этого образования находится в 820 миллионах световых лет от нас.
Блазары и космический туман Космический телескоп «Fermi» в июне 2018 года отметил свой 10-летний юбилей.
За это время мощная обсерватория предоставила огромное количество данных о гамма-лучах и их взаимодействии с внегалактическим фоновым излучением EBL , которое представляет собой космический туман, состоящий из всего ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света, испускаемого звездами или пылью в их окрестностях. Ученые проанализировали почти девять лет данных о сигналах гамма-излучения 739 блазаров. Блазары — это галактики, содержащие сверхмассивные черные дыры, которые способны производить струи энергетических частиц почти со скоростью света. Гамма-кванты, образующиеся внутри этих джетов, в конечном итоге сталкиваются с космическим туманом, оставляя наблюдаемый отпечаток. Это позволило команде измерить плотность тумана не только в конкретном месте, но и в определенный момент времени в истории Вселенной. Измеряя, сколько фотонов было «потеряно» по дороге к Земле, ученые установили, насколько густой был туман, а также измерили как функцию времени, сколько всего света было во всем диапазоне длин волн. Проблема далеких галактик Одним из препятствий, с которыми сталкивались предыдущие исследования истории звездообразования во Вселенной, было то, что некоторые галактики слишком далеки или слишком слабы, чтобы быть доступными для современных телескопов. Команда сумела обойти это, используя данные «Fermi» для анализа внегалактического фона.
Звездный свет, ускользающий даже из самых отдаленных галактик, в конечном итоге становится частью EBL.
Что именно запечатлел в космосе James Webb
- 37 поразительных фотографий, показывающих наше место во Вселенной :: Инфониак
- Учёные рассчитали поперечник Вселенной
- Что такое Млечный Путь и сколько в нем звезд
- Каковы размеры нашей Вселенной? – свежие статьи и интересная информация - Fiteria
- Насколько велика Вселенная?
- Телескоп James Webb сделал "самое глубокое" изображение Вселенной.
Топ-10: огромные космические объекты
Текущие расчеты говорят, что наблюдаемая Вселенная простирается на 46,5 миллиарда световых лет во всех направлениях. Смотрите видео онлайн «Сравнение размеров Вселенной 3D» на канале «Познавательный канал» в хорошем качестве и бесплатно, опубликованное 7 мая 2022 года в 18:27, длительностью 00:05:07, на видеохостинге RUTUBE. Большое Кольцо расположено близко к 0 по оси X и охватывает примерно от -650 до +650 по оси X (что эквивалентно 1,3 миллиардам световых лет). Это значит, что на один мегапарсек (3,3 млн световых лет или три миллиарда триллионов километров) Вселенная галактики удаляются друг от друга со скоростью 73 км/с.
Радиус видимой Вселенной
2. Вселенная Предположительный размер – 156 миллиардов световых лет Картинка стоит тысячи слов, поэтому посмотрите на этот простер и постарайтесь представить/понять, насколько велика наша Вселенная. Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет. Ученые приняли во внимание фак ускорения расширения Вселенной и подсчитали, что ее размеры на данный момент составляют 93 млрд световых лет. Уже успевший прославиться космический телескоп «Джеймс Уэбб» сумел обнаружить галактику GLASS-z13, возраст которой составляет порядка 13,5 млрд лет. Мы знаем, что возраст Вселенной составляет 13,8 миллиардов лет, но размер наблюдаемой Вселенной при этом – 46 миллиардов световых лет.
Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли
Отвечает новое исследование Астрономам был известен примерный возраст Вселенной, но новые исследования более детально подходят к этому вопросу. Ученые получают новые данные, которые озадачивают научное сообщество. Астрономия 04. Необходимо выполнить несколько ключевых расчетов и сравнить их друг с другом. Из-за разных подходов к этим расчетам результат тоже может различаться, что вызывает сомнение в его точности. Дата Большого взрыва, породившего Вселенную, ранее рассчитывалась математическим методом при помощи компьютерного моделирования с использованием оценки расстояния до самых старых звезд, поведения галактик и скорости расширения Вселенной. Поскольку Вселенная расширяется с большой скоростью, то чем дальше объект находится, тем быстрее он удаляется от нас.
Фотопластинка с наблюдениями Эдвина Хаббла слева и серия наблюдений той же переменной цефеиды с помощью телескопа «Хаббл».
Яркость цефеид падает с максимальной до минимальной, а затем снова возвращается к пиковой, и эти изменения повторяются с регулярным периодом в несколько дней. В начале XX века американский астроном Генриетта Ливитт показала , что пиковая «собственная» яркость цефеид коррелирует с периодом изменения. На основе такой зависимости и измеренного периода для конкретной цефеиды можно определить насколько ярко звезда сияет вблизи, а значит — насколько более тусклой она кажется из-за расстояния между звездой и наблюдателем. Эдвин Хаббл использовал этот метод, чтобы на основе V1, других цефеид и новых, найденных им в «спиральной туманности», оценить расстояние до звезды и, следовательно, до Андромеды. Его оценка составил около 1 млн световых лет. Это выходило далеко за пределы «вселенной Шепли» и существенно превышало самые смелые оценки размера Млечного Пути. К письму «Хаббл» приложил данные наблюдений за цефеидой V1.
По легенде, прочитав и проверив доводы Хаббла, Шепли сказал своему секретарю: «Вот письмо, которое разрушило мою вселенную». Современная фотография галактики Андромеда в ночном небе. Сегодня известны галактики, которые удалены от Земли на 10 и больше миллиардов световых лет, но для 1920-х годов даже расстояние, рассчитанное Хабблом, стало откровением, изменившим границы Вселенной. Эдвин Хаббл продолжил исследования переменных звезд в других новых галактиках и рассчитал расстояние до других объектов. Существование множества отдельных галактик привело к следующему вопросу: как они располагаются в пространстве. Продолжив наблюдения, Хаббл показал, что далекие галактики удаляются друг от друга.
Кажется, что Вселенная расширяется быстрее скорости света. Хотя это правда, важно думать, что галактики не движутся сами по себе. Вместо этого они «кажутся» удаляющимися друг от друга, потому что пространство между ними расширяется или становится больше.
Телескоп Хаббл смог определить скорость расширения Вселенной, наблюдая за переменными звездами-цефеидами. Это значение называется «постоянной Хаббла». Это число важно, потому что говорят, что оно «устанавливает масштаб Вселенной» с точки зрения размера и возраста. Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется со скоростью 68 километров в секунду на мегапарсек. Один мегапарсек равен 3,26 миллиона световых лет. Расширение Вселенной открыл Эдвин Хаббл в 1929 году. Он заметил, что галактики удаляются от нас. И не только это, но и самые дальние из них также двигаются быстрее всех. Открытие Хаббла было подтверждено современными данными.
Самые ранние галактики, которые наблюдали астрономы, были видны примерно 13 миллиардов лет назад. Однако Вселенная расширилась с тех пор, как свет покинул эти галактики. Это означает, что эти галактики сейчас расположены на расстоянии более 13 миллиардов световых лет. Разница в возрасте этих галактик и их реальном расстоянии в настоящее время является доказательством того, что Вселенная действительно расширяется. Какой формы Вселенная? Знание формы Вселенной очень помогает определить, насколько она велика. Тем не менее определение точной формы Вселенной остается проблемой, поскольку у нас нет технологий для межзвездных или межгалактических путешествий. Хотя некоторые теории предполагают бесконечную Вселенную, мы знаем, что она имеет конечный возраст. Следовательно, мы можем наблюдать только ее конечный объем.
Вселенная имеет три возможные формы согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна : плоская, открытая или закрытая. Плоская Вселенная: имеет нулевую кривизну — плоскую как лист бумаги; Открытая Вселенная: имеет отрицательную кривизну — в виде седла; Замкнутая Вселенная: имеет положительную кривизну — сферическая форма. Ее форма также скажет нам, является ли она конечной или бесконечной.
Как однажды сказал известный астроном Карл Саган, в космосе больше звезд, чем песчинок на всех пляжах Земли. Существует множество звезд, которые гораздо больше нашего Солнца.
Только посмотрите, насколько крошечным является Солнце. Фото галактики Млечный путь 18. Но ничто не может сравниться с размерами галактики. Если уменьшить Солнце до размеров лейкоцита белой кровяной клетки , и уменьшить Галактику Млечный путь, используя тот же масштаб, Млечный путь был бы размером с США. Это потому, что Млечный путь просто огромен.
Вот, где находится Солнечная система внутри него. Но мы видим лишь очень малую часть нашей галактики. Но даже наша галактика крошечная по сравнению с другими. Вот Млечный путь в сравнении с галактикой IC 1011, которая находится на расстоянии 350 миллионов световых лет от Земли. Задумайтесь, на этой фотографии, сделанной телескопом Хаббл, тысячи галактик, каждая из которых содержит миллионы звезд, каждая со своими планетами.
Вселенная уже не та: Что телескоп James Webb увидел в далёком прошлом
Чтоб решать уравнение общей теории относительности, надо было что-то упростить. Еще лет 20 назад предполагалось, что Вселенная в среднем однородна, что все перепады плотности: планеты — пустота — звезды — пустота — чувствительны только в малых масштабах, но если взять большие куски пространства размером сотни миллионов световых лет, то где ни посмотри, они везде одинаковы. То есть, представлялось, что Вселенная — это такой более-менее однородный кисель. Это, в принципе, недалеко от правды, но чем точнее мы наблюдаем, тем больше тонких различий замечаем в строении разных областей Вселенной. Последние несколько лет это стало уже напрягать космологов. Например, полет нового космического телескопа «Джеймс Уэбб», который летает третий год, выявил два непонятных свойства Вселенной. Во-первых, в ней очень рано, почти сразу после начала расширения, сформировались первые звездные галактики. Мы всегда предполагали, что это должно было произойти позже. Гравитации нужно было определенное время, чтобы из однородного вещества создать плотные комочки звезд, а из них — галактики. Во-вторых, космологов озадачили гигантские черные дыры, которые давно обнаружились в центрах галактик.
Мы думали, что они постепенно набирали свою массу, поглощая окружающее вещество. Но «Джеймс Уэбб» и другие телескопы обнаружили, что гигантские, или сверхмассивные черные дыры, которые в миллиарды раз массивнее нашего Солнца, образовались довольно быстро после расширения Вселенной.
Горячий Большой взрыв может отмечать появление известной нам наблюдаемой Вселенной, но он не отмечает зарождение самого пространства и времени.
До Большого взрыва Вселенная проходила период космической инфляции. Инфляция заставляет пространство расширяться экспоненциально, что может очень быстро привести к тому, что искривлённое или не гладкое пространство станет выглядеть плоским. Если Вселенная искривлена, радиус её кривизны, по меньшей мере, в сотни раз больше того, что мы можем наблюдать.
В нашей части Вселенной инфляция действительно подошла к концу. Но три вопроса, на которые мы не знаем ответов, чрезвычайно сильно влияют на реальный размер Вселенной, и то, является ли она бесконечной: Насколько велик участок Вселенной после инфляции, породивший наш Большой взрыв? Верна ли идея вечной инфляции, по которой Вселенная бесконечно расширяется, по крайней мере, в некоторых регионах?
Как долго длилась инфляция, пока не остановилась и не породила горячий Большой взрыв? Возможно, что та часть Вселенной, где шла инфляция, смогла вырасти до размера, не сильно превышающего то, что мы можем наблюдать. Возможно, что в любой момент появится свидетельство наличия «края», на котором закончилась инфляция.
Но также возможно, что Вселенная в гуголы раз больше наблюдаемого. Не ответив на эти вопросы, мы не получим ответа на главный. Огромное количество отдельных регионов, в которых произошёл Большой взрыв, разделяется пространством, постоянно растущим в результате вечной инфляции.
Но мы не имеем понятия, как проверить, измерить или получить доступ к тому, что лежит за пределами нашей наблюдаемой Вселенной. За пределами того, что мы можем видеть, скорее всего, находится ещё больше Вселенной, такой же, как и наша, с теми же законами физики, с теми же космическими структурами и такими же шансами на сложную жизнь. Также у «пузыря», в котором закончилась инфляция, должен быть конечный размер, при том, что экспоненциально большое число таких пузырей содержится в более крупном, расширяющемся пространстве-времени.
Но даже если вся эта Вселенная, или Мультивселенная, может быть невероятно большой, она может и не быть бесконечной. На самом деле, если только инфляция не продолжалась бесконечно долго, или Вселенная не родилась бесконечно большой, она должна быть конечной. Как ни велика наблюдаемая нами часть Вселенной, как ни далеко мы можем заглянуть, всё это составляет лишь малую долю того, что должно существовать там, за пределами.
Самая большая проблема состоит в том, что у нас не хватает информации для определённого ответа на вопрос. Мы знаем только, как получить доступ к информации, доступной внутри нашей наблюдаемой Вселенной: эти 46 млрд световых лет во всех направлениях. Ответ на самый большой вопрос, о конечности или бесконечности Вселенной, может быть спрятан в самой Вселенной, но мы не можем познать достаточно большую её часть, чтобы знать наверняка.
Но не всё так просто, мы забыли кое-что очень и очень важное - ускоренное расширение Вселенной. Она расширяется. С ускорением. И по подсчётам, за то время что фотон достигнет наблюдателя, объект, от которого собственно исходит этот фотон, пролетит расстояние уже в 46 млрд световых лет.
Это так называемый "горизонт частиц" - реальный размер наблюдаемой Вселенной. А тот, что 13.
Учёные выяснили, что вокруг большинства звёзд в Млечном пути, похожих на Солнце, вращаются планеты. У многих из них размер и расстояние до звезды позволяют предположить, что на них есть условия для возникновения жизни. Достичь этих планет — совсем другая задача.
Зонд «Вояджер-1» достиг бы Проксимы Центавра через 75 тыс. Авторы научно-фантастических романов придумывают разные способы, как преодолеть столь огромную дистанцию. Например, погружают пассажиров в анабиоз или отправляют их в путешествие со скоростью, близкой к скорости света и таким образом, получают выгоду от эффекта замедления времени, предсказанного специальной теорией относительности Альберта Эйнштейна. Ещё вымышленные путешественники иногда используют двигатель, позволяющий летать со сверхсветовой скоростью, кротовые норы и другие явления, чьё существование пока не доказано. Астрономы, впервые точно измерившие размеры нашей галактики век назад, были поражены её масштабами.
Поначалу многие со скепсисом относились к идее, что так называемые спиральные туманности, которые можно было увидеть на фотографиях неба, были на самом деле внегалактическими объектами — галактиками, по размеру сравнимыми с Млечным путём, но находящимися от нас на огромном расстоянии. Хотя действие большинства научно-популярных романов происходит в нашей галактике, за последние 100 лет учёные выяснили, насколько огромно пространство вне её. Ближайшая от нас галактика находится на расстоянии 2 млн световых лет. А свет от самых далёких галактик, который можно увидеть в наши телескопы, идёт 13 млрд лет. В 1920-е гг.
Примерно 20 лет назад астрономы выяснили, что скорость расширения увеличивается под воздействием гипотетической «тёмной энергии».
Где край у Вселенной? Астроном отвечает на наивные вопросы о космосе
За это время он сделал более 7,5 тысячи снимков, а специалисты NASA объединили их в одну большую мозаику. В частности, теперь можно увидеть даже галактики, которые появились спустя всего 500 миллионов световых лет после Большого взрыва. Самая далекая и отдаленная галактика, запечатленная на снимке, обладает свечением в одну миллиардную долю того, что может воспринимать человеческий глаз. Как отмечается в отчете NASA, этот «портрет Вселенной» — наглядный пример, как галактики меняются со временем.
В этом случае количество галактик должно быть в среднем одинаковым в одинаковых объёмах пространства, скорость расширения должна увеличиваться по предсказуемой зависимости от расстояния, Вселенная должна была быть более горячей в прошлом и скопление галактик должно было сформировать паутинообразную структуру, в которой все регионы космоса выглядят примерно одинаково на больших масштабах. В случае первого варианта, со взрывом и статическим пространством и в случае конечного возраста Вселенной мы могли бы заглядывать вдаль на расстояние, определяемое этим возрастом.
В статичной Вселенной возрастом в 5 лет мы могли бы увидеть свет, пришедший от объектов, расположенных не далее 5 световых лет от нас. В статичной Вселенной возрастом в 13,8 миллиарда лет мы могли бы увидеть свет, пришедший от объектов, расположенных не далее 13,8 миллиарда световых лет от нас. Но все наши наблюдения опровергают эту возможность и направляют нас к идее о расширяющемся пространстве, в котором содержание энергии во Вселенной определяет скорость расширения и, следовательно, как далеко объекты находятся от нас. Что менее интуитивно, так это то, что в расширяющейся Вселенной мы можем видеть дальше, чем это определяет её простой возраст! Это просто обязательно.
Подумайте над диаграммой выше, в которой несколько скоплений галактик удаляются друг от друга из-за расширения Вселенной. Представьте, что мы находимся в центральном скоплении и наблюдаем скопление в нижнем левом углу. Когда свет покидает скопление в левом нижнем углу слева , это скопление находится в 87 световых годах от нас. Свет начинает свой путь по направлению к нам, но Вселенная расширяется. То есть пространство между этим скоплением и нашим увеличивается, как выпекающийся кусок теста, будущий хлеб.
Свет продолжает идти к нам, но с увеличением расстояния ему приходится пройти более 87 световых лет, чтобы достичь нас. Но когда свет доходит до места назначения справа , это скопление уже находится в 173 световых годах от нас. Ключевой вопрос: какое же расстояние прошёл свет на самом деле?
Астрономы открыли Большое кольцо неба, переворачивающее представления о Вселенной Эксперт Владимир Сурдин: «На такие открытия смотрят, не то чтобы скептически, но с осторожностью» Поделиться В середине января на заседании Американского астрономического общества был заслушан доклад об открытии сверхбольшой структуры в далеком космосе, нарушающей традиционные представления ученых о Вселенной. Речь идет о Большом кольце неба в созвездии Волопаса, которое группа исследователей увидела на расстоянии 9,2 миллиарда световых лет от Земли. Его диаметр составляет около 1,3 миллиарда световых лет. Для сравнения — между Землей и Луной — 1,28 световой секунды.
Рисунок, изображающий Большое кольцо неба и Гигантсвкую дугу. Фото: Stellarium Открытие сверхбольшой структуры , которое назвали Большим кольцом неба, совершила та же группа, которая летом 2021 года открыла в соседней области первую аналогичную структуру — Гигантскую дугу. В обоих случаях исследователи использовали в работе Слоуновский цифровой обзор неба. Это проект широкомасштабного спектрального исследования изображений звёзд и галактик при помощи 2,5-метрового широкоугольного телескопа в обсерватории Апачи-Пойнт в штате Нью-Мексико. И Гигантская дуга, и Большое кольцо неба, согласно выводу ученых, формируются из отдаленных галактик, подсвеченных квазарами яркими источниками света в видимой Вселенной. Условно говоря, очень далекие и очень яркие квазары действуют как гигантские лампы, просвечивающие гораздо более тусклые промежуточные галактики, которые в противном случае остались бы невидимыми. Эти структуры, по мнению астрономов-открывателей, меняют наше представление о том, как выглядит «средний» кусочек космоса.
Обе геометрические фигуры, заинтересовавшие ученых, видны на одном и том же расстоянии, рядом с созвездием Волопаса.
Размеры Солнечной системы и расстояния, на которых находятся ближайшие к нам звезды, будут составлять уже сотни тысяч астрономических единиц. Для таких больших расстояний используют световые единицы. Эти единицы показывают, сколько времени потребуется свету, чтобы пройти определенное расстояние. Для сравнения: свет от Солнца до Земли доходит за 8 минут. Размер Солнечной системы оценивается примерно в 2 световых года. Ближайшая к Земле звезда — Проксима Центавра, расположена на расстоянии более 4 световых лет. Космическое пространство в радиусе 1014 км или 10 световых лет от Солнца содержит около десятка звезд. Расстояния до них, а также их возраст, массы, размеры, состав, температуры поверхностей, светимость ученые уже определили достаточно точно.
Размеры в десятки световых лет — это масштабы мегамира. Так, размер нашей галактики Млечный путь составляет около 100 тысяч световых лет диаметр. Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако — галактики, которые находятся от нашей галактики на расстоянии 160 тысяч световых лет. Расстояние до еще одной из близких к нам галактик — галактики Андромеды составляет около 2,5 миллионов световых лет. Граница наблюдаемого мегамира находится от нас на расстоянии порядка 10 миллиардов световых лет. Согласно общепринятой гипотезе возраст нашей Вселенной составляет около 14 миллиардов лет, поэтому свет от объектов, удаленных более чем на 14 миллиардов световых лет, ещё до нас не дошёл, и наблюдать такие объекты невозможно. Таким образом, структурные уровни мегамира — звезды и звездные скопления, галактики, скопления галактик. Это структуры огромных размеров, масс и энергий, их движение определяется гравитационным взаимодействием и описывается законами общей теории относительности. Рассмотрим теперь объекты микромира.
Если уменьшить сферу радиусом 10 см в миллиард раз, то получим размер, соответствующий 10-8 см 10-10 м. Такие размеры соответствуют молекулам и атомам. Увидеть объекты такого размера с помощью микроскопа невозможно, т. О структуре атомов и молекул судят по косвенным данным, на основании которых и создаются модельные образы. Приведем численные значения радиусов некоторых атомов. Размеры атома определяются размером его электронной оболочки. Волновая природа электрона проявляется в способности к дифракции и интерференции. Энергия электрона в атоме изменяется дискретно. Волновая природа электрона не позволяет говорить о траектории его движения.
Состояние электронов в атоме описывается законами квантовой механики. Нахождение электрона в атоме описывают как электронное облако определенной формы. Электронные облака изображают с помощью моделей — атомных орбиталей различной формы.