Posted Апр 30, 2010 under Галактики и Вселенная |
Фотографирование глубокого космоса показывает, что по мере нашего продвижения во Вселенную галактики все появляются и появляются. Почти в любом направлении, куда бы мы ни посмотрели, обнаруживается россыпь слабых галактик, подобная пыли. Некоторые объекты обнаружены па расстоянии до 10 миллиардов световых лет. Каждая из этих бесчисленных галактик содержит миллиарды звезд. Такие числа с трудом представляют себе даже профессиональные астрономы. Внегалактическая Вселенная больше всего, что можно вообразить.
Почти все галактики находятся в скоплениях, содержащих от нескольких штук до многих тысяч членов. Но что можно сказать о самих этих скоплениях: может быть, они тоже группируются в семьи? Да, это именно так!
Местное скопление скоплений, известное как Местное сверхскоплсиие, представляет собой уплощенное образование, в которое входят, в частности, Местная группа и скопление Девы. Центр масс расположен в скоплении Девы, а мы находимся на окраине. Астрономы приложили усилия, чтобы составить трехмерную карту Местного сверхскоплепия и выявить его структуру. Оказалось, что оно содержит около 400 отдельных скоплений галактик; эти скопления собраны в слои и полосы, разделенные промежутками.
Другое сверхскоплсиие находится в созвездии Геркулеса. До пего около 700 миллионов световых лет, причем на протяжении примерно 300 миллионов световых лет по дороге к нему галактики, видимо, не встречаются вовсе.
Таким образом, астрономы установили, что сверхскоплепия отделены друг от друга гигантскими пустыми пространствами. Внутри сперхскопле-ний тоже есть как бы «пузыри» размерами в миллионы световых лет, не содержащие галактик. Сверхскопления складываются в нити и ленты, придавая Вселенной в самом грандиозном масштабе губчатую структуру.
Posted Апр 07, 2010 under Галактики и Вселенная |
Сейчас нам известно, что паша Вселенная все время расширяется, становясь все больше и больше. Решающую роль в открытии сыграл Хаббл. Используя звезды-цефеиды, он определил расстояния до ближайших галактик, а по измерениям красного смешения установил их скорости. Открытие было сделано, когда он построил график, на котором скорости галактик были отложены в зависимости от расстояний до них. Оказалось, что взаимосвязь этих двух величин выражается па графике прямой линией: чем дальше от нас галактика, тем больше ее скорость (см. с. 47). Закон Хаббла утверждает, что чем быстрее движется галактика, тем более она удалена. Хаббл нашел связь между двумя величинами, которые можно было измерить для ближайших галактик: между расстоянием и красным смещением (которое и даст скорость). А после того, как такая связь установлена, закон Хаббла может быть обращен и использован для обратной процедуры. Измеряя красное смещение для более далеких галактик, можно, используя закон Хаббла, вычислить и расстояние до них. Именно так астрономы узнают расстояния до далеких галактик нашей Вселенной.
Конечно, при использовании закона Хаббла существует некоторая неуверенность в правильности результата. Например, если при вычислении расстояний до ближайших галактик допущена неточность, график уже пе будет абсолютно правильным: любая ошибка в нем продолжится в дальний космос, когда мы попытаемся узнать с его помощью расстояния до более удаленных галактик.
Тем не менее закон Хаббла является важнейшим методом исследования крупномасштабной структуры Вселенной.
Posted Дек 27, 2009 under Галактики и Вселенная |
Большинство квазаров обладает очень большими красными смещениями. Эдвин Хаббл показал, как но красному смещению галактики определять расстояние до нее. Можем ли мы применить тот же метод к квазарам? Другими словами, говорит ли красное смещение квазара о его удаленности от пас' По мнению многих астрономов, это так: они считают, что квазары следуют закону Хаббла.
Большие красные смешения квазаров означают, что они находятся от пас очень далеко, па расстояниях в миллиарды световых лет. Квазары важны для астрономии по двум причинам. Во-первых, чтобы увидеть их и наши телескопы с такого огромного расстояния, они должны выделять невероятно много энергии. Во-вторых, поскольку их свет доходит до пас за миллиарды лет, квазары могут рассказать нам об условиях, существовавших во Вселенной очень давно. Астрономы хотят выяснить, что заставляет квазары так ярко светиться, а при наблюдении наиболее далеких квазаров можно увидеть, что собой представляла Вселенная задолго до
рождения Солнца
Posted Ноя 04, 2009 under Галактики и Вселенная |
Существует много теорий относительно природы Вселенной. Древние египтяне, греки и римляне верили, что миром управляют различные боги. Средневековые ученые полагали, что Вселенная совсем невелика, а Земля находится в ее центре. Все окружающее было небесами, обителью Бога и ангелов.
Однако со времен Ньютона ученые стали пытаться построить такие модели Вселенной, где се свойства объяснялись бы математическими и физическими законами, а не религиозными верованиями, мифами и традициями.
Область науки, изучающая и моделирующая Вселенную как целое, называется космологией.
Космологи хотят попять, что представляет собой Вселенная в самом крупном масштабе, каковы были ее свойства в прошлом и как Вселенная меняется во времени.
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 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 |
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.