Архивы for Галактики и Вселенная category
Posted Окт 18, 2009 under Галактики и Вселенная |
селенная расширяется, значит в прошлом она должна была быть более плотной. Насколько плотной? Одна из моделей Вселенной, теория Большого
взрыва, утверждает, что когда-то все вещество и вся энергия Вселенной были заключены в ничтожной области пространства. Все это было невероятно горячим и фантастически плотным.
Вселенная, которую мы наблюдаем, возникла в результате Большого взрыва.
После того как это произошло, Вселенная постоянно расширяется и остывает.
Возраст Вселенной пока не удается вычислить точно, поскольку результат расчетов зависит от степени кривизны пространства, а ее трудно измерить. Исходя из скорости расширения, можно предположить, что Вселенной сейчас от 10 до 20 миллиардов лет. Точная цифра пока неизвестна, по наверняка Вселенная старше, чем Солнце и Земля.
Вселенная далекого прошлого, когда она только-только родилась из Большого взрыва, сильно отличалась от той Вселенной планет, звезд и галактик, которую мы видим сегодня.
Posted Окт 04, 2009 under Галактики и Вселенная |
В конце первого часа после начала Большого взрыва Вселенная состояла из частиц излучения — фотонов, а также из электронов, ядер водорода (протонов) и ядер гелия. Атомов еще не было, потому что при столь высокой температуре электроны не могут удерживаться на орбитах около протонов или ядер гелия. Любой электрон, попытавшийся приблизиться к высоко-энергетическому протону, тут же отбрасывался в результате столкновения с ним. Но время работало против излучения. Продолжавшееся расширение остужало Вселенную, и протоны постепенно теряли свою энер! ию, поскольку им приходилось заполнять все большее пространство. Спустя примерно миллион лет температура упала до 4000°С, что уже позволяло ядрам удерживать электроны па орбитах.
Именно па этой стадии развития Вселенной образовались атомы. Электронам хватило нескольких тысяч лет, чтобы устроиться на орбитах вокруг ядер водорода и гелия. Пока этого не произошло, свет не мог распространяться во Вселенной па большие расстояния. Если бы ты вдруг оказался в ранней Вселенной, ты был бы со всех сторон окружен ярко светящимся туманом, непроницаемым для взгляда даже на сантиметр. Но как только сформировались устойчивые атомы, Вселенная стала прозрачной и свет получил возможность путешествовать беспрепятственно. С помощью своих телескопов мы не можем вернуться во времени дальше этого момента, так как до него Вселенная была непрозрачной. Это точно так же, как с Солнцем: оно непрозрачно, и поэтому мы не можем проникнуть взглядом в его внутреннюю часть. Вот так и наши телескопы не позволяют заглянуть внутрь первоначального пылающего шара. Нам остается только догадываться, что там происходило, применяя к ранней Вселенной законы физики.
Posted Сен 18, 2009 under Галактики и Вселенная |
Фоновое излучение имеет небольшое красное смещение, когда его наблюдают на одном участке неба, и небольшое синее смещение — па противоположном участке. Причина этого и том, что 1-алактика Млечный Путь и ее соседи движутся во Вселенной. Местная группа галактик имеет скорость около 550 км/с относительно далеких галактик и крупномасштабной Вселенной. Возможно, Местная группа увлекается силой тяготения со стороны пока не открытой сильно концентрированной массы. Это притяжение может происходить под действием огромного сгущения галактик, известного как Большой аттрактор.
Posted Сен 06, 2009 under Галактики и Вселенная |
Увидеть, как формируются галактики, удается с помощью космического телескопа «Хаббл», а иногда даже благодаря естественным гравитационным линзам. По-видимому, не все галактики образовались одновременно. Массивные эллиптические галактики зародились вскоре после Большого взрыва, как только Вселенная стала прозрачной. Столкновения галактик были тогда довольно частыми, так как Вселенная была не так велика и более плотно заселена. При столкновениях и слияниях галактик они увеличивались в размерах. С огромной скоростью формировались звезды, и этот фейерверк часто озарялся взрывами сверхновых. Сегодня в эллиптических галактиках вряд ли остался газ, а звезды в своем большинстве сильно постарели.
Спиральное галактики образовались, видимо, позже, чем эллиптические. Вокруг некоторых из них первоначально скапливались диски из вещества, которые впоследствии превратились в спиральные рукава.
В галактике Андромеды космический телескоп «Хаббл» различил два отдельных ядра; возможно, это говорит о том, что эта галактика образовалась от слияния двух других, поменьше. Нам известно также, что наш Млечный Путь
постепенно захватывает Большое Магелланово облако. Так что вполне вероятно, что рост и развитие галактик происходит путем слияний и столкновений. В паше время такие процессы во Вселенной уже довольно редки, по, как видно по наблюдениям удаленных галактик, в более молодой части Вселенной активность весьма велика.
Posted Авг 27, 2009 under Галактики и Вселенная |
Прекратится ли когда-нибудь расширение Вселеппой, или же оно будет длиться вечно? В настоящее время астрономы еще не могут с полной уверенностью ответить па этот вопрос, хотя большинство полагает, что расширение прекратится. Главная проблема состоит в том, обладает ли Вселенная достаточной гравитацией, чтобы сначала замедлить расширение, а потом, возможно, и обратить его в сжатие. Пока мы далеки от окончательного вывода, и будущее Вселеппой в большой мерс зависит от того, какова се совокупная масса.
Posted Авг 14, 2009 under Галактики и Вселенная |
Какова полная масса всей Вселенной? Без ответа на этот вопрос вряд ли есть шансы попять, что происходит со Вселенной. Именно от плотности массы но Вселенной непосредственно зависит, будет ли она бесконечно расширяться или же сожмется обратно, схлоппстся. Чтобы «взвесить» Вселенную, используют скорости, или красные смещения, галактик. Поток галактик, являющийся частью всеобщего расширения, даст возможность оцепить совокупную массу всей Вселенной.
Видимые галактики почти не отягощают расширяющуюся Вселенную: они составляют всего около 5 процентов того балласта, который мог бы остановить разбегающуюся материю.
Сейчас идут интенсивные поиски, что-то вроде охоты за невидимым веществом, скрытой массой, которая отягощает Вселенную. Темное вещество может принимать разные формы. Большинство астрономов полагает, что это должны быть некие элементарные частицы, составные части атомов, и их, конечно, чрезвычайно трудно обнаружить. Все это очень далеко от нашего повседневного опыта, и многие астрономы задаются вопросом, правильна ли эта теория. В конце концов, вполне возможно, что паша Вселенная уникальна и будет расширяться вечно и бесконечно.
Posted Авг 06, 2009 under Галактики и Вселенная |
Первый шаг в твоем путешествии п<> созвездиям — это научиться отличать несколько самых ярких звездных рисунь'°в. Затем, используя их как путеводные знаки, ты перейдешь к более слабым, более трудным для наблюдения созвездиям. Если ты находишься вблизи уличных огней, или же сейчас полнолуние, ™ сможешь обнаружить лишь самые яркие звезды. Проще всего начинать, когда небо чистое и темное, по самые яркие созвездия стоит попытаться найти па небе и в городе.
Зве:»ды, которые ты можешь увидеть, меняют свое наложение от часа к часу в тсчс1|ИС ночи, а также or ночи к ночи, если наблюдать их в одно и то же время. Созвездия, доступные твоему наблюдению, зависят также от широты местности, где ты смотришь па небо, (см. с. 26 -29). По всем этим причинам прежде всего пало убедиться, что ты выбра'1 правильную звездную карту, соответствующую месту и времени наблюдения.
На следующих трех страницах ты найдешь карты, составленные для трех разных широтных поясов; они показаны на географической карте вверху. Прежде всего определи с помощью этой карты, в каком широтном поясе ты находишься, а затем найди нужную страницу со звездными картами.
Каждая пара полукругов показывает звезды, которые видны в различное время, когда ты стоишь лицом к северу или к югу. Над каждой парой карт указаны месяцы года и часы, когда созвездия выглядят именно гак, как показано. Четыре пары карт соответствуют вечернему небу в каждое из четырех времен года: зимой, весной, летом и осенью.
Выбери карты, наилучшим образом подходящие к той комбинации месяца и часа, когда ты ведешь наблюдение. В случае, если в твоей местности действует 1ак называемое летнее время, к цифрам, укачанным па картах, надо прибавить один час. Если ты наблюдаешь небо ранним утром, этими картами все равно можно пользоваться. Для этого при добавлении к укачанному времени каждых двух часов надо сдвигаться па один месяц назад, как показано па подписях к картам.
Чем крупнее кружок па звездной карте, тем ярче звезда. Для некоторых самых ярких звезд даны их названия. Названия созвездий указаны заглавными буквами. Черные линии должны помочь тебе найти четкие рисунки. Светлой краской обозначен Млечный Путь.
Posted Авг 06, 2009 under Галактики и Вселенная |
Видим ли мы и телескопы все на свете? Вероятно, пет. Вещество, в существовании которого астрономы уверены, но которое невозможно зарегистрировать, называют темным, или скрытым. Впервые астрономы предположили, что во Вселенной есть скрытая материя, 60 лет назад. В течение последующих 40 лет большинство астрономов довольствовалось тем, что просто отмечало этот любопытный факт. Но тем временем появлялись псе новые свидетельства того, что паше описание Вселенной далеко не полно.
Что касается нашей Галактики, то большие скорости некоторых звезд, а также орбитальное движение Большого Магелланова облака наводят па мысль, что в космосе прячется нечто большее, чем только звезды. Гравитация действует настолько сильно, что все видимое нами вещество не может дать такого результата; скорее всего, оно составляет лишь около 10 процентов истинной массы Галактики.
Расчеты не сходятся и в других галактиках. Точно так же как орбитальный период планет зависит от массы Солнца, скорости движения звезд в галактическом диске зависят от массы, сконцентрированной в ядре. Начиная с 1974 г. астрономы находят все больше доказательств в пользу присутствия невидимой материи в спиральных галактиках.
Переходя к более крупномасштабной структуре Вселенной, мы видим скопления галактик. И здесь возникает та же проблема. Снова, сравнивая силы, действующие на галактики, мы можем узнать массу всего скопления. И эти массы опять оказываются в 10, а то и в 20 раз больше тех, которые получаются из оценки количества света, испускаемого звездами. Из этого следует, что в скоплениях галактик есть огромное количество вещества, пс излучающего свет.
Posted Авг 06, 2009 under Галактики и Вселенная |
Одна из главных проблем астрономии — понять, как возникла структура Вселенной. Фоновое излучение показывает, что ранняя Вселенная была очень однородной. Как получилось, что при расширении Вселенной вес се вещество, прежде чем окончательно разлететься, cipyn-пировалось в галактики? Телескопы с большой базой и космический телескоп «Хаббл» впервые снабдили пас информацией о том времени, когда формировались галактики. Возраст галактик типа Млечного Пути составляет около 10 12 млрд лет. Со времени своего образования они очень изменились. Так, например, химический состав местных i-алак-тик в ходе звездной эволюции претерпел изменения. Чтобы узнать, каковы были 1илактики в эпоху своего формирования, надо заглянуть в дальние области Вселенной, где 1ииактики гораздо моложе.
Спутник ИКФ обнаружил, что в :>по-ху, когда мир впервые стал прозрачным, его крупномасштабная структура уже существовала. Другими словами, вещество уже начало сгущаться, образуя глыбы и комья. По мере того как тяготение сжимало их все более плотно, размер этих сгущений уменьшался. Сгущения, обнаруженные с помощью ИКФ, возможно, представляют собой огромные сверхскопления галактик в стадии формирования.
Posted Авг 06, 2009 under Галактики и Вселенная |
Тепловое излучение ог горячего Большого взрыва все еще присутствует во Вселенной. В 1964 г. двое ученых из лаборатории Белл в Ныо-Джсрси (США) изучали какие-то досаждавшие им источники радиоволн, создавшие помехи для связи. В своей работе они применили чувствительную антенну и с се помощью обнаружили, что радио-шум совершенно не зависит от времени суток и направления в небе. Так, совершенно случайно, Арпо Пспзиас и Роберт Уилсоп открыли излучение, ос-тавшееся от Большого взрыва.
В 1989 г. НАСА (американская ассоциация астронавтики) запустила спутник — исследователь космического фона, или ИКФ, специально для изучения фонового излучения.