Крупномасштабная структура вселенной – все о космосе

Крупномасштабная структура Вселенной

Крупномасштабная структура Вселенной - все о космосе

21 Авг 2015

На миллиарды световых лет через просторы Вселенной протянулись космические «соты»: сверхскопления галактик, окружающие гигантские пустоты. Возможно, такая структура обусловлена возмущениями плотности вещества на ранних стадиях расширения Вселенной

Астрономы давно осознали, что распределение вещества в космических масштабах должно нести отпечаток очень ранней стадии эволюции Вселенной.

Последовательное объяснение распределения и эволюции материи должно разрабатываться в рамках теории расширяющейся Вселенной, поскольку космологи и астрофизики практически единодушны в том, что теория расширяющейся Вселенной успешно описывает практически все важнейшие результаты наблюдений. Согласно этой теории, 10 – 20 млрд.

лет назад Вселенная начала расширяться из состояния бесконечной или очень большой плотности, и ее расширение продолжается по сей день. В простейшем варианте теории расширение из сингулярного состояния происходит однородно.

Однородностью расширения очень хорошо объясняются многие важные наблюдения: внегалактическое вещество разбегается от нашей Галактики со скоростью, которая гладко меняется с расстоянием; холодное электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, пронизывающее всю Вселенную, имеет температуру, меняющуюся менее чем на 1/30000 в пределах нескольких угловых градусов на небесной сфере. Несмотря на эти успехи, есть очевидное свидетельство того, что расширение не совсем однородно. Если бы оно было абсолютно однородным, то вещество не могло бы слипаться и Вселенная представляла бы собой газ из атомов и элементарных частиц, становящийся все более разреженным в ходе расширения. Не было бы ни звезд, ни галактик.

Чтобы объяснить современную структуру мира, сторонник теории расширяющейся Вселенной должен признать, что в какой-то степени неоднородность имела место уже на ранних стадиях.

Такие ранние неоднородности могли быть гладкими и почти неразличимыми на однородном фоне, небольшие флуктуации кривизны в ранней Вселенной должны были сопровождаться слабыми сжатиями и разрежениями вещества и энергии, разбросанными по всему пространству. Амплитуда возмущений должна быть достаточно большой (т.е.

вариации относительно средней плотности должны быть достаточно велики), чтобы за время, прошедшее с начала расширения, могли образоваться наблюдаемые в современную эпоху скопления вещества. Точное значение необходимой амплитуды зависит от многих деталей теории.

С другой стороны, если бы начальные возмущения были слишком велики, то это привело бы к таким флуктуациям температуры микроволнового фонового излучения, которые не наблюдаются. Кроме того, возмущения должны приводить к образованию структур вполне определенного, а не произвольного характерного размера.

Так, в современную эпоху можно выделить звезды, галактики, скопления и даже сверхскопления (скопления скоплений) галактик, но при характерных массах, намного превышающих массу сверхскопления и в то же время составляющих малую долю всей области, охватываемой наблюдениями. Вселенная довольно однородна.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Если Вам понравилась наша энциклопедия или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми – нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.

Источник: https://planete-zemlya.ru/krupnomasshtabnaya-struktura-vselennoj/

Крупномасштабная структура вселенной. Гипотезы

Расширяя границы наблюдаемой Вселенной, астрономы не раз пересматривали свои представления о ее строении. Удивительно, но всего лишь сто лет назад они были почти уверены, что мир состоит из одной нашей Галактики, включающей сотни тысяч звезд и тысячи туманностей, многие из которых похожи на спирали.

Тот драматический период в истории астрономии завершился открытиями Эдвина Хаббла, окончательно доказавшими, что многие из тех странных туманностей – это другие галактики, беспорядочно разбросанные во вселенной. Последующий анализ распределения десятков тысяч реально наблюдаемых галактик показал, что их расположение в пространстве не такое уж беспорядочное, а подчиняется определенным закономерностям,

которые нашли отражение в понятии крупномасштабной структуры вселенной. В чем же заключается этот феномен и каковы его возможные причины?

Сделаем краткий обзор работ на эту тему, размещенных на сайте www.arXiv.org за последние годы. Начнем с работы [1]: “На масштабах от мегапарсека до нескольких сотен мегапарсек (парсек – стандартная единица измерений расстояний в космосе, равная 3.

26 световых года; мегапарсек – миллион парсек – типичная шкала измерений крупномасштабной структуры), вселенная имеет паутинообразное строение.

В космической паутине галактики, межгалактический газ и темная материя образовали запутанную пространственную систему из плотных компактных кластеров, протяженных волокон, плоских стен и огромных, почти пустых областей -войдов.

Волокна, вытягиваясь как гигантские щупальца от плотных узлов – кластеров, служат транспортными каналами, по которым массы перетекают к кластерам. Они окружают плоские стены – тонкие мембраноподобные образования из космических масс”. Далее в работе [2] читаем: “Войды – это огромные регионы размером 20-50 Мпс., в которых практически нет галактик, обычно округлой формы и занимающие основную часть объема вселенной”.

Чтобы представить 'рисунок' крупномасштабной структуры, помимо величины войдов хорошо бы еще знать оценку толщины стенок, разделяющих войды.

Однако в противоположность размерам войдов, часто встречающихся в работах, оценка толщины стенок встретилась в одной, довольно старой работе [3], где сказано: “Регионы, содержащие большую часть галактик – стены и волокна – тоньше, чем 10 Мпа.”

Таким образом, крупномасштабная структура похожа на множество плотно уложенных многогранников различных форм и размеров, где войды – это внутренность многогранников, стены – соприкасающиеся грани, волокна (филаменты) – ребра, образованные пересечением стен, а кластеры (узлы) – пересечение ребер-волокон.

Несмотря на свое название, войды (англ. void – пустой) не совсем пусты – в них тоже встречаются галактики, но со своими особенностями: “Галактики войдов значительно отличаются от обычных галактик – их звезды более молоды и находятся в более крупных и менее искаженных газовых облаках. …они голубее и имеют повышенный темп звездообразования”[2].

Приблизительное, но наглядное представление о соотношении объемов, занимаемых элементами структуры, дают следующие цифры из работы [4], полученные, правда, методом численного моделирования. Так объем пространства, занимаемого войдами, составляет около 69%, стенами – 26.8%, волокнами – 4%, узлами – 0.24%.

Ввиду огромности масштабов и привязанности наблюдателя к одной точке пространства, крупномасштабную структуру вселенной нельзя наблюдать визуально. Ее смогли обнаружить только после накопления сведений о десятках тысяч галактик и компьютерного построения их положений сначала на плоскости, а затем – в трехмерной системе координат.

Гипотезы.

Прежде всего, я начну с того, что учёные обрабатывают данные обо всех доступных наблюдению галактиках нашей Вселенной.

Для обработки данных привлекли массу ученых, один из которых обратил наше внимание на одно открытие: галактики и их скопления расположены вдоль стенок огромных пространственных сот. И чем ближе к стыкам таких ячеек, тем сильнее сконцентрировано вещество.

Более тщательный анализ этого открытия подтвердил ячеистую структуру Вселенной. Суть структуры состоит в том, что практически все галактики располагаются в «стенах», образующих шестигранные соты.

Внутри же самих ячеек совсем нет галактик, а имеются гигантские пустоты – войды, в которых практически отсутствует не только привычное для нас вещество, но даже такая разреженная материя, как межзвездный и межгалактический газ. Указанные ячейки огромны. Размеры их достигают 100 – 300 миллионов световых лет.

Это открытие – принципиально. Дело в том, что объяснить ячеистую структуру Вселенной нельзя на основании известных нам физических законов.

Другими словами, такая структура не могла возникнуть в результате случайного скучивания, при котором космические объекты группируются случайным образом. А если так, то надо искать силу, заставившую скопления галактик группироваться именно таким образом.

Мы пока не видим иного объяснения. Иначе говоря, ничего случайного не происходило, Вселенная творилась по ранее намеченному проекту, плану.

Следует отметить, что шестигранные энергетические конструкции не являются прерогативой Большого Космоса, ими пронизаны все макро- и микроструктуры пространства. Поэтому всё опять сводится к существованию Сверхмозга или Суперкомпьютера, который не был ограничен во времени, ибо такового не существовало.

Этот мозг создал стабильную шестигранную энергетическую структуру пространства сверхтонкого уровня.

Из этого можно понять, чем обусловлены синусоидальные законы её распространения, и просчитать, как эти потоки создают волновые поля, а те в свою очередь, пересекаясь под прямыми углами, формируют локальные круговые пространства, в которых зарождаются атомы и звёздные системы.

И в этом случае, всё опять сводится к Тонкой Настройке. По утвердившимся на настоящий момент представлениям, всё многообразие физических явлений сводится к четырем основным взаимодействиям: гравитационному, электромагнитному, слабому и сильному.

Все физические явления в нашей Вселенной описываются уравнениями, содержащими фундаментальные постоянные.

Среди них: скорость света, задающая темп самых быстрых процессов; постоянная, определяющая масштаб квантовых явлений; гравитационная постоянная, характеризующая силу всемирного тяготения, а также массы, заряды и другие параметры элементарных частиц.

Значения фундаментальных постоянных, а их на настоящий момент насчитывается 26, не выводятся из теории, а измеряются экспериментально. Причем далеко не все ещё известны. Естественно, у нас возникли вопросы: чем определяются величины этих постоянных и, что случилось бы с нашей Вселенной при их изменении?

Начнем хотя бы с частиц, из которых состоя атомы. Положительно заряженные протоны всего на 0,14 % легче нейтронов, лишенных электрического заряда. Но эта разница примерно вдвое больше массы электрона. Избыток массы позволяет свободному нейтрону спонтанно испустить электрон и антинейтрино, превратившись в протон.

А вот протон не может самопроизвольно стать нейтроном – ему нужно для этого откуда-то получить недостающую массу. Поэтому протоны устойчивы, а нейтроны – нет. Окажись масса протона всего на четверть процента больше, ситуация стала бы противоположной, и Вселенная лишилась бы водорода, ведь его ядра как раз и есть одиночные протоны.

Без водорода не зажглись бы звёзды, не образовались тяжелые элементы и уж, конечно, в таком нейтронном мире не было бы жизни. Но и заметно уменьшить массу протона тоже нельзя. Иначе нейтроны станут слишком неустойчивыми и будут превращаться в протоны даже внутри атомных ядер, как это происходит с некоторыми радиоактивными изотопами.

Читайте также:  Космонавт береговой георгий тимофеевич - все о космосе

Электрическое отталкивание перенасыщенных протонами ядер привело бы к их разрушению, и во Вселенной остался бы только один водород, чего для жизни недостаточно.

А что если поменять силу фундаментальных взаимодействий? Например, увеличить немного ядерное взаимодействие, связывающее протоны и нейтроны. Это сделает стабильным атомное ядро, состоящее из двух протонов без нейтронов, так называемый «дипротон», или «гелий-2».

Расчеты показывают, что в таком мире сразу после «большого взрыва» все протоны объединятся в пары и во Вселенной не остается водорода, а значит, не будет жизни.

А если всего в несколько раз усилить гравитацию, то звёзды, сжавшись, станут прогорать в десятки тысяч раз быстрее, не оставляя времени для эволюции разумной жизни.

Троньте слабое взаимодействие, определяющее поведение нейтрино, и перестанут взрываться сверхновые, которые рассеивают в космосе синтезированные в звёздах тяжелые элементы, и мы лишимся планет.

Оказалось, что в законах физики буквально ни к чему нельзя прикоснуться без риска получить мир, лишенный наблюдателей. Этот странный факт стали называть «тонкой настройкой» нашей Вселенной, и он настоятельно требует объяснения.

Впрочем, например, Создатели считают, что тонкость настройки нашей Вселенной сильно преувеличены. Хотя отдельно менять фундаментальные постоянные довольно опасно – при их совместном изменении могут получаться вполне пригодные для жизни миры.

Мы тоже попробовали задать случайные константы четырех фундаментальных постоянных и узнать, какие параметры будут у атомов, звёзд и планет. Оказалось, что примерно в половине таких случайно «созданных» вселенных время жизни превышает миллиард лет, а число 10 39 примерно в 5% случаев совпадает по порядку величины.

То есть область антропных параметров вовсе не так мала, как было принято думать.

Я вернусь к «пространственным сотам», так как предполагаю, что они каким-то образом должны быть связаны с возникновением нашей Вселенной и её «тонкой настройкой».

На этот счет у нас имеются кое-какие предположения. Можно предположить, что материя, заполняющая «войды», – сверхразреженная и сверхэнергетичная, обладает необычными, неизвестными свойствами. Она и может являться для нашей Вселенной тем самым Мировым Архитектором, Космическим Сверхразумом, Богом, существовавшим в ней изначально, и который единственный придает смысл и направление эволюции.

Таким образом, уже в момент своего рождения наша Вселенная была живой и разумной. Жизнь и разум не возникают самостоятельно не из каких холодных молекул, они изначально присущи космосу.

Именно разреженная и горячая материя направляет эволюцию материи более плотной и холодной. Таков, по-видимому, фундаментальный закон Природы.

Космическая жизнь иерархически нисходит от таинственной материи «войдов» к нейтринным облакам, межгалактической среде, а от них – к ядрам галактик и галактическим коронами виде релятивистско-электронных и плазменно-магнитных структур, затем – в межзвёздное пространство, к звёздам и, наконец, к планетам. Разумная космическая жизнь творит по своему образцу и подобию все локальные формы жизни и управляет их эволюцией.

Тогда остается открытым еще один вопрос – предназначение человека?

Наша Вселенная конечна.

Материя Времени представляет собой электромагнитное излучение СВЧ-диапазона, изотропно заполняющее все бесконечное пространство. Поскольку Время бесконечно, то и пространство и масса материи Времени и – также бесконечны.

И гипотетически, при появлении необходимых условий, в этом бесконечном пространстве могла бы появиться «бесконечная вселенная» по схеме: электромагнитная волна (фотоны) → электрон-позитронная пара → дробные частицы → кварки, глюон → протон, водород → звезды, галактики → скопления галактик.

Однако существование одной «бесконечной вселенной» даже теоретически невозможно, поскольку:

а) необходимые условия для появления видимой материи не могут возникнуть одновременно во всех частях бесконечного пространства, а возникают где-то немного раньше, где-то немного позже.

Соответственно, и время «жизни» видимой материи в виде звезд и галактик и её распад (обратное превращение в фотоны СВЧ-излучения) в разных частях пространства – также различны. Поэтому, после многих циклов (фотоны → видимая материя → фотоны → видимая материя → …

) в бесконечном пространстве проявляются многочисленные пространственно конечные «объекты» – вселенные на различных стадиях жизни.

в) кроме того – просто технически невозможно расположить одну бесконечность («бесконечная вселенная») внутри другой бесконечности (бесконечное Пространство).

Таким образом:

а) наша Вселенная имеет значительные размеры, однако она пространственно конечна и является одной из множества других вселенных на различных стадиях их жизни и которые хаотично расположены в бесконечном Пространстве. Существование только одной бесконечной «нашей» Вселенной – исключается.

б) поскольку во всем Пространстве начальные условия (исходные параметры СВЧ-излучения) и собственно процессы возникновения видимой материи практически идентичны, то во всех частях пространства будут появляться вселенные со схожими крупномасштабными структурами;

в) от рождения нашей Вселенной до ее смерти и появления на «нашем» месте новой вселенной пройдет значительный промежуток времени. Но по космическим меркам это немного – это всего лишь одно мгновение Вечности. 

С просторов.

  • Край будущего
  • Космос
  • Астрофизика

Источник: https://cont.ws/post/413190

Космологический Горизонт и крупномасштабная (ячеистая) структура Вселенной

Итак, два важнейших наблюдательных факта, лежащих в фундаменте современной космологии, мы уже отметили – фридмано-хаббловское расширение Вселенной и гамовское реликтовое излучение.

Их сопоставление ведет к логическому выводу о существовании некоего Космологического Горизонта, «заглянуть» за который и получить какую-то информацию об объектах, находящихся далее, и о структурах, превосходящих по размеру расстояние до Космологического Горизонта, человечеству не дано (по крайней мере, в современную технологическую эпоху).

Пока человек является обитателем Местного сверхскопления галактик, эффект красного хаббловского смещения для источника света, удаленного на расстояние R > 1,4 Гпк, приводит к тому, что этот объект станет неразличим на фоне микроволнового (реликтового) излучения.

Третьим наблюдательным фактом следует считать открытие и исследование крупномасштабной структуры Вселенной. До этого открытия самыми крупными объектами во Вселенной считались гигантские галактики и скопления галактик. Открытие сверхскоплений галактик (крупномасштабной структуры) произвело неизгладимое впечатление на космологов.

Крупномасштабная структура Вселенной была предсказана российскими космологами и астрофизиками во главе с академиком Яковом Борисовичем Зельдовичем.

Теоретически анализируя законы эволюции малых возмущений плотности в расширяющейся Вселенной, Зельдович обнаружил любопытное явление: образующиеся объекты не обладали сферической формой (тогда как сами звезды, планеты — сферы, есть и шаровые галактики). Это были структуры объемные, неравные по трем направлениям, весьма похожие на обычные блины.

Зельдович так и назвал свою теорию теорией блинов (Бог, если это он испек Вселенную, не чужд обыденности!). Теория предсказывала существование в глубоком космосе пустот, теперь их называют войды (от англ. void — пустота, пустое место).

Чтобы быть совсем точным, надо сказать, что самый крупный объект во Вселенной – Метагалактика, за пределами которой нам мир не виден. Крупномасштабная структура Метагалактики выявлена для шкалы расстояний от нескольких мегапарсек до нескольких сотен мегапарсек. С. Шандарин, Р. Киршнер и др.

, которые в 1981-82 гг. открыли крупномасштабную структуру, наблюдали далекие галактики в телескоп на трех полях галактик, отстоящих друг от друга на угловые расстояния в 5 градусов.

В каждом из полей они сосчитали галактики, измерили их красные смещения и построили гистограмму (графическую столбчатую диаграмму), в плоскости которой отложили то, что считали и измеряли: число галактик N — красное смещение z.

На гистограмме выявились два пика, разделенные почти пустым пространством. Их интерпретация была предельно проста: мы видим два блина крупномасштабной структуры Вселенной, а между ними пустое поле.

Дальнейшие исследования показали, что самые крупные пространственные неоднородности в распределении галактик имеют форму волокон, или филаментов (англ. filament — нить, волокно), которые образуют стенки ячеек — войдов. Внутри каждого войда галактик нет, они сосредоточены, в волокнах, образующих стенки войда (так можно себе представить трехмерную паучью паутину).

Размеры войдов около 100 Мпк, толщина волокон около 10 Мпк. Эта крупномасштабная ячеистая структура Метагалактики, как принято считать, не образует более крупных структур, поэтому в данных мегамасштабах Метагалактика однородна и изотропна. Конечно, абсолютная категоричность здесь неуместна.

Планируется построить полное трехмерное распределение галактик в Метагалактике на глубину, превышающую сотню мегапарсек.

Это мы говорили о структуре, а теперь о механизмах образования этих структур. После «большого взрыва» образовавшееся вещество и электромагнитное поле были рассеяны и представляли собой газово-пылевое облако и электромагнитный фон. В результате взаимопритяжения частиц пыли и газа (главным образом водорода) образовались первые поколения звезд.

После того как возникли первые звезды, оставшийся газ, ввиду наличия у него внутреннего момента движения, собрался в тонкий диск (блин), и в этом диске сформировалось из газа второе поколение звезд. Наиболее массивные звезды быстро эволюционировали с образованием тяжелых металлов, которые выбрасывались в межзвездный газ.

Некоторые из тяжелых металлов конденсировались в крошечные крупинки — межзвездную пыль.

Когда в центральной плоскости галактики было сформировано достаточное количество звезд, неустойчивость движения заставила их временно объединиться в скопления, из которых были сформированы спиральные рукава. Рукава представляют собой протяжные образования, которые вращаются вокруг центра галактики.

Вещество, из которого они состоят, испытывает изменения. Некоторые звезды могут переходить из одного рукава в другой. Подобно звездам, межзвёздный газ и пыль также находятся в рукавах. В межзвездном газе в результате вспышек сверхновых звезд возникает разница в давлении.

Газ оттекает из области высокого давления в область низкого давления, образуются облака неионизированного газа высокой плотности. Силы тяготения стремятся сжать такое облако в более компактное образование. Однако сжатию препятствует внутреннее давление, которое стремится заставить облако расшириться. Обычно внутреннее давление больше гравитационного.

Но иногда внешнее давление внезапно повышается из-за происходящих неподалеку бурных событий: например, вспышка сверхновой звезды, образование массивной звезды или крупномасштабная перестройка межзвездного магнитного поля. Облако может сжаться до плотности гораздо больше типичной.

Тяготение может преодолеть внутреннее давление, вследствие чего облако начинает катастрофически сжиматься, и образуются звезды. По мере сжатия межзвездные пылинки защищают внутренние области облака от нагрева излучением звезд, находящихся снаружи. Температура облака падает, а с ним внутреннее давление в облаке.

Читайте также:  Звезда trappist-1 и ее планеты - все о космосе

В результате облако распадается на части, а те, в свою очередь, на еще меньшие образования. В звездах в результате сжатия водород превращается в гелий. Поскольку в центре давление выше, то и гелий образуется в центре, образуется гелиевое ядро.

Ядро еще больше сжимается и разогревается. В слоях, прилегающих к ядру, из-за огромной температуры также начинает образовываться гелий. Когда температура внутри звезды достигает 1,5 X 107К, гелий превращается в углерод, с последующим образованием все более тяжелых химических элементов.

В результате образуются красные звезды, сверхгиганты. Заключительный этап жизни звезды зависит от ее массы.

При малой массе внешние слои постепенно расширяются и, в конце концов, покидают ядро звезды; на месте гиганта остается горячий маленький карлик с белым свечением, который затем постепенно остывает и становится потухшей звездой.

Если масса звезды примерно вдвое превышает массу Солнца, то такие звезды на последнем этапе эволюции теряют устойчивость и могут взорваться, как сверхновые, обогащая межзвездную среду тяжелыми химическими элементами, а затем сжаться, превратившись в нейтронные звезды с диаметром в несколько километров.

Внутри звезд в ходе термоядерных реакций образуется до 30 химических элементов, а во время взрыва и все остальные известные на Земле химические элементы.

Обогащенная тяжелыми элементами межзвездная среда образует звезды нового поколения. Возраст звезд, поэтому можно определить методом спектрального анализа. Есть звезды-сверхгиганты, намного превышающие массу Солнца.

Они либо превращаются в нейтронную звезду, либо в процессе неограниченного сжатия превращаются в «черную дыру», т. е. в объект, обладающий гигантским по своей величине полем тяготения, не выпускающий за свои пределы никакое излучение.

Их можно обнаружить косвенно, по их гравитационному воздействию на окружающие тела. Межзвездный газ или газ соседней звезды, притягиваясь и падая на «черную дыру» (этот процесс называется аккрецией), образует вокруг нее шлейф.

Напрашивается вывод: звезды и галактики подчиняются всеобщим законам диалектики: рождаются, живут и умирают. И процесс этот продолжается до наших дней.

Проблема поиска жизни
Космос и биосфера
Причины загрязнения биосферы
Антинаучные тенденции
Критерии научности, классификации наук, характеристика
Естественнонаучная рациональность
Парадокс Клаузиуса
Развитие технологий, нейронных сетей



Источник: http://biofile.ru/bio/21254.html

Глава V. Крупномасштабная структура Вселенной

Вселенная и пути ее эволюции

Технический прогресс не стоит на месте. Научно-техническая революция ХХ века значительно расширила горизонты человеческих знаний. Человек создал ракету, побывал в космосе, созданы сверхмощные оптические и радиотелескопы, компьютеры…

1.5.1 Структура произведения искусства и астрологические воззрения

Разрабатывая теорию музыки, учёные-пифагорейцы стремились выразить через игру на лире гармонию сфер (музыку сфер) — музыкальное звучание планет, солнца, луны и их сфер, составляющее музыкально-математическую архитектонику космоса…

Корреляционный анализ солнечной и геомагнитной активностей

2. Межпланетная секторная структура

Конфигурация межпланетных магнитных полей (ММП) подобна спирали Архимеда. Вектор магнитного поля В имеет радиальную компоненту Вr, направленную либо внутрь, либо наружу (к Солнцу или от Солнца), и азимутальную компоненту Вц…

Морфологическая классификация и структура галактик

Многообразие наблюдаемых форм галактик вызвало у астрономов желание объединить похожие объекты и разбить галактики на ряд классов по их внешнему виду (по морфологии)…

Структура Млечного пути

Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет) при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке…

Механика вселенной

Стационарность для Вселенной невозможна — таков был вывод А. Фридмана. Но Вселенная не обязательно должна именно сжиматься под действием тяготения. Если вначале задать всем массам скорости удаления друг от друга, то она будет расширяться…

Основные сведения о Венере

Вертикальная структура

В соответствии с температурным профилем (рис.1) атмосфера Венеры делится на две области: тропосферу, простирающуюся от поверхности планеты до приблизительно 100 км, и термосферу (Schubert and Covey, 1981)…

Проблема тепловой смерти Вселенной

1. Понятие Вселенной

A что такое Вселенная? Ученые под этим термином понимают максимально большую область пространства, включающую в себя как все доступные для изучения небесные тела и их системы, т.е. как Метагалактику, так и возможное окружение…

Образование Вселенной

Конечна или бесконечна Вселенная, какая у нее геометрия – эти и многие другие вопросы связаны с эволюцией Вселенной, в частности с наблюдаемым расширением. Если скорость «разлета» галактик увеличится на 75 км/с на каждый миллион парсек…

Солнце как переменная звезда

3. Структура солнца

С точки зрения строения Солнце можно условно разделить на четыре зоны, в которых происходят различные физические процессы. Энергия излучения и тепловая энергия Солнца возникают глубоко внутри него, в солнечном ядре…

Солнце, его физические характеристики и воздействие на магнитосферу Земли

1.2 Общая структура Солнца

· энерговыделяющее ядро (от центра до расстояния в четверть радиуса) · область лучистой теплопроводности (от 1/4 до 2/3 радиуса) · конвективная зона (последняя треть радиуса) Выше конвективной зоны начинаются непосредственно наблюдаемые…

Солнце, его физические характеристики и воздействие на магнитосферу Земли

10.3 Структура магнитосферы

Магнитосферой Земли назовем окружающее ее космическое пространство, на состояние которого влияет магнитное поле Земли. Структура магнитосферы определяется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром. Магнитное поле…

1. Структура чорної діри

Вдалині від чорної діри простір-час майже плоске, і там світлові промені поширюються прямолінійно. Це – важливий факт. Промені світла, що проходять ближче до чорної дірки, відхиляються на більш значні кути…

2. Строение Вселенной – современные космологические модели Вселенной

Космология изучает физическую природу, строение и эволюцию Вселенной как целого. Понятие «Вселенная» означает Космос, доступный человеческому наблюдению. Космология рассматривает наиболее общие свойства всей области пространства…

2. Эволюция Вселенной

Эта модель предполагает, что начальная температура внутри сингулярности превышала 1013 градусов по абсолютной шкале Кельвина, в которой начало шкалы отсчета, соответствует – 273 градусам шкалы Цельсия…

Источник: http://kosmos.bobrodobro.ru/1614

Крупномасштабная структура Вселенной: вопросы остаются

    Вот, кстати, краткое изложение ею своих взглядов на проблему (если вас смущает некоторый акцент, активируйте титры):

)

    С препринтом работы можно ознакомиться здесь.

    Но, как и в любой развивающейся науке, даже самое убедительное астрономическое исследование можно парировать множеством контраргументов. Поэтому нетрудно предсказать «выпады» сторонников гипотезы о фрактальном распределении материи.

 Существуют теории, согласно которым Вселенная в целом примерно в 1023 больше наблюдаемой Вселенной, и тогда «крупный масштаб» вообще недоступен наблюдениям с Земли, по крайне мере в обозримом будущем.

С другой стороны, есть и обратные теории, включая ту, что истинная Вселенная меньше наблюдаемой, а свет галактик на окраине этой видимой части мироздания представляет собой повторы изображений более близких галактик, принесённые к нам светом, «обогнувшим» всю Вселенную (возможно, даже не один раз)…

    Подготовлено по материалам Международного центра радиоастрономических исследований». («Подтверждена однородность крупномасштабной структуры Вселенной» : 22.08.2012, 18:57 на сайте http://science.compulenta.ru/702766). 

    Удаление статьи с Интернет-портала «Компьюлента»

    Федор Дергачев

    Всё было бы хорошо и логично, если бы не примечательный факт: в настоящее время перепостированоой выше статьи на сайте «Компьюлента» нет. Ни по адресу  http://science.compulenta.ru/702766, ни по какому-либо другому.

    Считаю, что причиной для удаления статьи явились две логические неувязки, скрытые в тексте. 

    Во-первых, замечание об «общем диаметре наблюдаемой Вселенной в 93 млрд световых лет», логически вытекающее из теории инфляционного расширения ранней Вселенной.

Теория пропагандируется в СМИ, но вытекающий из нее вывод о таком размере Вселенной смотрится достаточно дико и приводит к сомнениям о справедливости упомянутой «теории инфляции», о чем авторы статьи явно не подумали.

Не буду комментировать данный пункт, это тема для отдельного разговора…

    Во-вторых, в самих рассуждениях об однородности структуры содержится серьезная ошибка, на которую обратил внимание «Тать» в ходе обсуждения темы «Топологические дефекты» в «Астрофоруме».    

    «Якобы«Подтверждена однородность крупномасштабной структуры Вселенной» http://science.compulenta.ru/702766[напоминаю, что данная статья удалена – Ф.Д.]

    «Мы использовали результаты исследования WiggleZ, которое включает в себя более 200 000 галактик, находящихся в пространстве объёмом около трёх миллиардов кубических световых лет, – отмечает г-жа Скримджер. – Таким образом, это крупнейшая работа, когда-либо проводившаяся для такого измерения Вселенной в крупном масштабе»

«3 миллиардов кубических световых лет» это много? это крупномасштабно?

    «Благодаря анализу того, как распределены в пространстве изученные при помощи WiggleZ галактики в масштабах до 930 млн световых лет, мы обнаружили, что их распределение очень близко к гомогенному  а значит, никаких крупномасштабных скоплений там нет»
    Это при том, что Великая стена Сло́уна имеет протяженность 1,37 миллиарда световых лет».
 («Тать». Re: «Топологические дефекты». Ответ 27 : 22.08.2012, 20:23:32). 

    А на сайте «Компьюлента», с которого была удалена обсуждаемая статья, примерно через месяц было сделано следующее примечательное признание:  

    «Самой известной из всех наблюдательных программ остаётся SDSS, позволившая восстановить контуры крупнейшей галактической нити Sloan Great Wall (SGW).

Протяжённость наиболее плотной части этой громадной галактической структуры, расположенной в ~300 Мпк от Земли, оценивается в 200 Мпк, а общая длина нити как минимум в два раза превосходит последнее значение (поскольку концы SGW, вероятно, просто «обрубаются» на границах участка, исследованного в рамках SDSS, найти её точные размеры сложно).
    Обнаружение SGW стало подарком для теоретиков, у которых появился новый критерий оценки того, насколько ΛCDM соответствует реальности. Двое американских учёных, привлекая теорию экстремальных значений, уже успели рассчитать вероятность появления столь крупной структуры в плоской ΛCDM-вселенной и заключили, что модель может содержать серьёзные изъяны, так как найденная величина оказалась крайне малой…»
 (28 сентября 2012 года, 23:12).  

Читайте также:  Амальтея — спутник юпитера - все о космосе

    Похоже, что наигранная уверенность авторов в своей правоте, нашедшая отражение в заголовке «Подтверждена однородность крупномасштабной структуры Вселенной» оказалась в значительной степени преждевременной.  Более того, при попытке закрыть в СМИ тему явной неоднородности структуры Вселенной вскрылись серьезные подтасовки и замалчивания, имевшие место при обсуждении данной темы в астрономических форумах. 

    Подробнее об этом – в следующих статьях.

«Масштабы Вселенной» (HD видео создано Американским музеем естественной истории) 

    [Последние изменения внесены 22 апреля 2014 года] 

Источник: http://artefact-2007.blogspot.com/2014/03/blog-post_13.html

Структура Вселенной (стр. 1 из 5)

Содержание

Введение

1. Метагалактика

2. Галактики

2.1 Основные составляющие галактики

2.2 Галактика Млечный Путь

2.3 Звезды 10

2.4 Солнечная система

Заключение

Список использованной литературы

Вселенная как целое является предметом особой астрономической науки — космологии, имеющей древнюю историю. Истоки ее уходят в античность. Космология долгое время находилась под значительным влиянием религиозного мировоззрения, будучи не столько предметом познания, сколько делом веры.

Вселенная – это самый глобальный объект мегамира, безграничный во времени и пространстве. Согласно современных представлений она представляет собой громадную необъятную сферу.

Существуют научные гипотезы об «открытой», то есть «непрерывно расширяющейся», равно как и о «закрытой», то есть «пульсирующей», Вселенной. Обе гипотезы существуют в нескольких вариантах.

Однако требуются очень основательные исследования, пока та или иная из них не превратится в более или менее обоснованную научную теорию.

Как считают ученые, все зависит от величины средней плотности материи во Вселенной, а величину эту пока еще не удалось определить с достаточной точностью. Зато точно рассчитана некая критическая величина, выше и ниже которой Вселенная должна вести себя по-разному.

Если средняя плотность материи равна этой величине или ниже ее, то Вселенная будет расширяться бесконечно, причем эта средняя плотность материи во Вселенной будет бесконечно стремиться к нулю – примерно так же, как если бы облачко дыма стало «расплываться» в воздухе. Если же плотность материи окажется выше указанной величины, то в будущем расширение Вселенной прекратится и сменится сжатием.

Не исключено, что периоды расширения и сжатия чередуются бесконечно. В этом случае мы имеем «пульсирующую» Вселенную. Не исключено также, что циклы «расширение – сжатие» отличаются друг от друга, изменяясь согласно какой-то закономерности. В этом случае мы имеем «осциллирующую» Вселенную.

Метагалактика – это часть Вселенной, доступная изучению астрономическими средствами. Она состоит из сотни миллиардов галактик, каждая из которых вращается вокруг своей оси и одновременно разбегаются друг от друга со скоростями от 200 до 150 000 км/с.

Одно из важнейших свойств Метагалактики — ее постоянное расширение, о чем свидетельствует «разлет» скоплений галактик. Доказательством того, что скопления галактик удаляются друг от друга, являются «красное смещение» в спектрах галактик и открытие реликтового излучения (фоновое внегалактическое излучение, соответствующее температуре около 2,7 К).

Из явления расширения Метагалактики вытекает важное следствие: в прошлом расстояния между галактиками были меньше. А если учесть, что и сами галактики в прошлом были протяженными и разреженными газовыми облаками, то очевидно, что миллиарды лет назад границы этих облаков смыкались и образовывали некоторое единое однородное газовое облако, испытывавшее постоянное расширение.

Другое важное свойство Метагалактики — равномерное распределение в ней вещества (основная масса которого сосредоточена в звездах). В современном состоянии Метагалактика — однородна в масштабе порядка 200 Мпк.

Маловероятно, что она была такой в прошлом. В самом начале расширения Метагалактики неоднородность материи вполне могла существовать.

Поиски следов неоднородности прошлых состояний Метагалактики — одна из важнейших проблем внегалактической астрономии.

Однородность Метагалактики (и Вселенной) надо понимать и в том смысле, что структурные элементы далеких звезд и галактик, физические законы, которым они подчиняются, и физические константы, по-видимому, с большой степенью точности одинаковы повсюду, т.е. те же, что и в нашей области Метагалактики, включая Землю.

Типичная галактика, находящаяся в сотне миллионов световых лет от нас, выглядит в основном так же, как наша. Спектры атомов, следовательно, законы химии и атомной физики там идентичны известным на Земле.

Это обстоятельство позволяет уверенно распространять открытые в земной лаборатории законы физики на более широкие области Вселенной.

Представление об однородности Метагалактики еще раз доказывает, что Земля не занимает во Вселенной сколько-нибудь привилегированного положения. Конечно, Земля, Солнце и Галактика кажутся нам, людям, важными и исключительными, но для Вселенной в целом они такими не являются.

Исчерпывает ли Метагалактика собой всю возможную материю? Многие ученые так и считают, утверждая единственность нашей расширяющейся Метагалактики — Вселенной.

Но такие утверждения напоминают космологию Аристотеля, многократно повторявшиеся заявления о единственности Земли со светилами вокруг нее, единственности Солнечной системы, а также более поздние теории единственности нашей Галактики и т.д.

И потому все чаще высказывается мысль о множественности «метагалактик», множественности вселенных, каждая из которых имеет свой собственный набор фундаментальных физических свойств материи, пространства и времени, свой тип нестационарности, организации и др.

Эти гипотезы не противоречат современным математическим и физико-теоретическим представлениям. Более того, многие модели релятивистской космологии закономерно подводят к выводам такого рода.[1]

2.1 Основные составляющие галактики

Галактика – это скопление звезд в объеме, имеющем форму линзы. Большая часть звезд концентрируется в плоскости симметрии этого объема (галактической плоскости), меньшая часть, концентрируется в сферическом объеме (ядре галактики).

Кроме звезд в состав галактик входят межзвездное вещество (газы, пыль, астероиды, кометы), электромагнитные, гравитационные поля, космические излучения. Солнечная система расположена вблизи галактической плоскости нашей галактики. Для земного наблюдателя звезды, концентрирующиеся в галактической плоскости, сливаются в видимую картину Млечного пути.

Систематическое исследование галактик было начато в начале прошлого века, когда были установлены на телескопах приборы для спектрального анализа световых излучений звезд.

Американский астроном Э. Хаббл разработал метод классификации известных ему тогда галактик с учетом их наблюдаемой формы. В его классификации выделены несколько типов (классов) галактик, в каждом из которых существуют подтипы или подклассы.

Он же определил примерное процентное распределение наблюдаемых галактик: эллиптические по форме (приблизительно 25%), спиральные (приблизительно 50%), линзообразные (приблизительно 20%) и пекулярные (неправильной формы) галактики (приблизительно 5%).

Сегодня известно, что галактики объединяются в устойчивые структуры (скопления и сверхскопления галактик). Астрономам известно облако галактик с плотностью 220 032 галактик на один квадратный градус. Наша Галактика входит в скопление галактик, которое называют Местной системой.

В Местную систему входят наша Галактика, галактика Туманность Андромеды, спиралеобразная галактика из созвездия Треугольник и еще 31 звездная система. Поперечник этой системы — 7 млн световых лет.

В это объединение галактик входит галактика Туманность Андромеды, которая существенно больше нашей Галактики: ее диаметр более 300 тыс. св. лет. Она находится на расстоянии 2,3 млн св. лет от нашей Галактики и состоит из нескольких биллионов звезд.

Наряду с такой огромной галактикой, как Туманность Андромеды, астрономам известны галактики-карлики.

В созвездиях Льва и Скульптора обнаружены почти шарообразные галактики размером 3000 св. лет в поперечнике.

Имеются данные о линейных размерах следующих крупномасштабных структур во Вселенной: звездные системы — 108 км, галактики, содержащие около 1013 звезд, — 3 · 104 св. лет, скопление галактик (из 50 ярких галактик) — 107св.

лет, сверхскопления галактик— 109 св. лет. Расстояние между скоплениями галактик равно приблизительно 20 · 107св. лет.

Обозначение галактик принято давать относительно соответствующего каталога: обозначение каталога плюс номер галактики (NGC2658, где NGC — новый общий каталог Дрейера, 2658 — номер галактики в этом каталоге). В первых звездных каталогах галактики ошибочно фиксировались как туманности определенной светимости.

Во второй половине ХХ в. было установлено, что классификация галактик Хаббла не является точной: существует большое множество разновидностей пекулярных по форме галактик.

Местная система (скопление галактик) входит в гигантское сверхскопление галактик, поперечник которой составляет 100 млн лет, наша Местная система находится от центра этого сверхскопления на расстоянии более 30 млн св. лет.

Современная астрономия использует широкий спектр методов исследования объектов, находящихся на огромных расстояниях от наблюдателя. Большое место в астрономических исследованиях занимает метод радиологических измерений, разработанный в начале прошлого века.[2]

Наша галактическая система — рядовая звездная система. На небе в ясную безлунную ночь хорошо видна яркая белесоватая полоса — Млечный Путь. Он простирается (при вечерних наблюдениях) через созвездия Скорпиона, Стрельца, Орла и дальше вверх к созвездиям Лебедя, Цефея и Кассиопеи.

При утренних наблюдениях можно проследить его другую ветвь: по созвездиям Персея, Возничего, Тельца, Близнецов, Ориона и Большого Пса. В южном полушарии он проходит через созвездия Паруса, Киля, Южного Креста и Центавра. Таким образом, Млечный Путь образует на небе полный круг. Греки назвали Млечный Путь галактическим (молочным) кругом.

Его светлое сияние происходит в основном из-за свечения бесчисленного количества слабых звезд.

Представление о том, что Млечный Путь состоит из огромного числа звезд, восходит еще к Демокриту. Его догадку подтвердил Галилей с помощью своего телескопа. У.

Гершель обратил внимание на то, что в направлении созвездия Геркулеса звезды как бы раздвигаются, а на противоположной стороне — сближаются.

Такое впечатление получается при движении по дороге, по обеим сторонам которой высажены деревья, поэтому Солнце движется по отношению к ближайшим звездам и расстояния до них неодинаковы.[3]

Источник: http://MirZnanii.com/a/274/struktura-vselennoy

Ссылка на основную публикацию