Instrukcije

„Ponor se otvorio i pun je zvijezda; zvezde nemaju broj, ponor ima svoje dno“, napisao je sjajni ruski naučnik Mihail Vasiljevič Lomonosov u jednoj od svojih pesama. Ovo je poetski iskaz o beskonačnosti Univerzuma.

Starost „postojanja“ svemira koji se može posmatrati je oko 13,7 milijardi zemaljskih godina. Svjetlu koje dolazi iz udaljenih galaksija "sa ruba svijeta" potrebno je više od 14 milijardi godina da stigne do Zemlje. Ispada da se dijametralne dimenzije Univerzuma mogu izračunati ako se približno 13,7 pomnoži sa dva, odnosno 27,4 milijarde svjetlosnih godina. Radijalna veličina sfernog modela je približno 78 milijardi svjetlosnih godina, a prečnik je 156 milijardi svjetlosnih godina. Ovo je jedna od najnovijih verzija američkih naučnika, rezultat višegodišnjih astronomskih posmatranja i proračuna.

U vidljivom svemiru postoji 170 milijardi galaksija poput naše. Čini se da su naši u centru džinovske lopte. Sa najudaljenijih svemirskih objekata vidljiva je reliktna svjetlost - fantastično drevna sa stanovišta čovječanstva. Ako prodrete veoma duboko u prostorno-vremenski sistem, možete videti mladost planete Zemlje.

Postoji ograničena granica starosti svetlećih svemirskih objekata posmatranih sa Zemlje. Izračunavši maksimalnu starost, znajući vrijeme potrebno svjetlosti da pređe udaljenost od njih do površine Zemlje, i znajući konstantu, brzinu svjetlosti, koristeći formulu S = Vxt (put = brzina pomnožena vremenom) poznato je iz škole, naučnici su određivali verovatne dimenzije vidljivog Univerzuma.

Predstavljanje Univerzuma u obliku trodimenzionalne lopte nije jedini način da se izgradi model Univerzuma. Postoje hipoteze koje sugeriraju da Univerzum nema tri, već beskonačan broj dimenzija. Postoje verzije da se ona, poput lutke za gniježđenje, sastoji od beskonačnog broja sfernih formacija ugniježđenih jedna u drugu i razmaknute jedna od druge.

Postoji pretpostavka da je Univerzum neiscrpan prema različitim kriterijima i različitim koordinatnim osama. Ljudi su smatrali da je najmanja čestica materije "telešce", pa "molekula", pa "atom", pa "protoni i elektroni", zatim su počeli da govore o elementarnim česticama, za koje se pokazalo da uopšte nisu elementarne. , o kvantima, neutrinima i kvarkovima... I niko neće garantovati, da unutar sledeće supermikromini čestice materije nema drugog Univerzuma. I obrnuto – da vidljivi Univerzum nije samo mikročestica materije Super-Mega-Univerzuma, čije dimenzije niko ne može ni zamisliti i izračunati, toliko su velike.

0 👁 1 360

Razmjere prostora je teško zamisliti, a još teže precizno odrediti. Ali zahvaljujući genijalnim nagađanjima fizičara, mislimo da imamo dobru ideju o tome koliki je kosmos. „Hajde da prošetamo okolo“, bio je poziv koji je američki astronom Harlou Šepli uputio publici u Vašingtonu, 1920. godine. Učestvovao je u takozvanoj Velikoj debati na skali univerzuma, zajedno sa kolegom Heberom Kertisom.

Shapley je vjerovao da je naša galaksija prečnika 300.000. To je tri puta više nego što se sada misli, ali za ono vrijeme mjerenja su bila prilično dobra. Konkretno, izračunao je općenito ispravne proporcionalne udaljenosti unutar Mliječnog puta - na primjer, naš položaj u odnosu na centar.

Na početku 20. veka, međutim, 300.000 svetlosnih godina mnogim Šaplijevim savremenicima izgledalo je kao neka vrsta apsurdno velikog broja. A ideja da su drugi poput Mliječnog puta - koji su bili vidljivi u - bili tako veliki, uopće nije shvaćena ozbiljno.

I sam Shapley je vjerovao u to mliječni put mora biti poseban. „Čak i ako su spirale predstavljene, one nisu uporedive po veličini sa našim zvezdanim sistemom“, rekao je svojim slušaocima.

Curtis se nije složio. Mislio je, i to s pravom, da postoje mnoge druge galaksije u Univerzumu, raštrkane poput naše. Ali njegova polazna tačka bila je pretpostavka da je Mliječni put mnogo manji nego što je Shapley izračunao. Prema Curtisovim proračunima, Mliječni put je bio samo 30.000 svjetlosnih godina u prečniku - ili tri puta manji nego što pokazuju moderni proračuni.

Tri puta više, tri puta manje – govorimo o tako ogromnim udaljenostima da je sasvim razumljivo da su astronomi koji su razmišljali o ovoj temi prije sto godina mogli toliko pogriješiti.

Danas smo prilično sigurni da je Mliječni put prečnik između 100.000 i 150.000 svjetlosnih godina. Univerzum koji se može posmatrati je, naravno, mnogo, mnogo veći. Vjeruje se da ima prečnik od 93 milijarde svjetlosnih godina. Ali čemu takvo samopouzdanje? Kako uopće možete izmjeriti nešto ovako sa ?

Otkad je Kopernik izjavio da Zemlja nije centar, mi smo se uvijek mučili da prepišemo svoje ideje o tome šta je Univerzum - a posebno koliko velik može biti. Čak i danas, kao što ćemo vidjeti, prikupljamo nove dokaze da bi cijeli Univerzum mogao biti mnogo veći nego što smo nedavno mislili.

Caitlin Casey, astronom sa Univerziteta Teksas u Austinu, proučava svemir. Ona kaže da su astronomi razvili skup sofisticiranih instrumenata i mjernih sistema za izračunavanje ne samo udaljenosti od Zemlje do drugih tijela u našem Sunčevom sistemu, već i razmaka između galaksija, pa čak i do samog kraja svemira koji se može promatrati.

Koraci za mjerenje svega ovoga prolaze kroz skalu udaljenosti astronomije. Prva faza ove skale je prilično jednostavna i danas se oslanja na modernu tehnologiju.

„Možemo jednostavno da odbijamo radio talase od obližnjih u Sunčevom sistemu, kao i, i merimo vreme koje je potrebno da se ti talasi vrate na Zemlju“, kaže Kejsi. “Mjerenja će stoga biti vrlo precizna.”

Veliki radio teleskopi poput onog u Portoriku mogu obaviti ovaj posao - ali mogu i više. Arecibo, na primjer, može otkriti letenje oko nas Solarni sistem pa čak i stvaraju njihove slike, ovisno o tome kako se radio valovi odbijaju od površine asteroida.

Ali korišćenje radio talasa za merenje udaljenosti izvan našeg solarnog sistema je nepraktično. Sljedeći korak u ovoj kosmičkoj skali je mjerenje paralakse. To radimo stalno, a da toga nismo ni svjesni. Ljudi, kao i mnoge životinje, intuitivno razumiju udaljenost između sebe i predmeta zbog činjenice da imamo dva oka.

Ako držite neki predmet ispred sebe - na primjer svoju ruku - i gledate ga jednim otvorenim okom, a zatim pređete na drugo oko, vidjet ćete da vam se ruka lagano pomiče. Ovo se zove paralaksa. Razlika između ova dva opažanja može se koristiti za određivanje udaljenosti do objekta.

Naši mozgovi to rade prirodno s informacijama iz oba oka, a astronomi to rade i sa obližnjim zvijezdama, samo što oni koriste drugačije čulo: teleskope.

Zamislite dva oka kako lebde u svemiru, sa obe strane našeg Sunca. Zahvaljujući Zemljinoj orbiti, imamo ove oči, i pomoću ove metode možemo da posmatramo pomeranje zvezda u odnosu na objekte u pozadini.

„Mi mjerimo položaje zvijezda na nebu u, recimo, januaru, a zatim čekamo šest mjeseci i mjerimo položaj istih zvijezda u julu kada smo na drugoj strani Sunca“, kaže Kejsi.

Međutim, postoji prag iznad kojeg su objekti već toliko udaljeni - oko 100 svjetlosnih godina - da je opaženi pomak premali da bi pružio koristan proračun. Na ovoj udaljenosti i dalje ćemo biti daleko od ruba naše galaksije.

Sljedeći korak je instalacija glavne sekvence. Oslanja se na naše znanje o tome kako zvijezde određene veličine - poznate kao zvijezde glavnog niza - evoluiraju tokom vremena.

Prvo, mijenjaju boju, postajući crvenije kako stare. Preciznim mjerenjem njihove boje i sjaja, a zatim upoređivanjem sa onim što je poznato o udaljenosti do zvijezda glavnog niza, mjereno trigonometrijskom paralaksom, možemo procijeniti položaj ovih udaljenijih zvijezda.

Princip iza ovih proračuna je da bi nam zvijezde iste mase i starosti izgledale jednako sjajne da su na istoj udaljenosti od nas. Ali budući da to često nije slučaj, možemo koristiti razliku u mjerenjima da shvatimo koliko su ona zaista daleko.

Zvijezde glavnog niza korištene za ovu analizu smatraju se jednom od tipova "standardnih svijeća" - tijela čiju veličinu (ili sjaj) možemo matematički izračunati. Ove svijeće su raštrkane po svemiru i predvidljivo obasjavaju Univerzum. Ali zvijezde glavne sekvence nisu jedini primjeri.

Ovo razumijevanje odnosa svjetline i udaljenosti omogućava nam da razumijemo udaljenosti do još udaljenijih objekata - poput zvijezda u drugim galaksijama. Pristup glavne sekvence više neće funkcionirati jer je svjetlost ovih zvijezda - koje su udaljene milionima svjetlosnih godina, ako ne i više - teško precizno analizirati.

Ali 1908. godine naučnica po imenu Henrietta Swan Leavitt sa Harvarda napravila je fantastično otkriće koje nam je pomoglo da izmerimo ove kolosalne udaljenosti. Swan Leavitt je shvatio da postoji posebna klasa zvijezda - .

"Ona je primijetila da određena vrsta zvijezda mijenja svoj sjaj tokom vremena, a ova promjena sjaja, u pulsiranju ovih zvijezda, direktno je povezana s tim koliko su sjajne po prirodi", kaže Kejsi.

Drugim riječima, svjetlija zvijezda cefeida će "pulsirati" sporije (tokom mnogo dana) od slabijeg cefeida. Budući da astronomi vrlo lako mogu izmjeriti puls Cefeide, mogu odrediti koliko je zvijezda sjajna. Zatim, posmatrajući koliko nam se čini svijetlim, mogu izračunati njegovu udaljenost.

Ovaj princip je sličan pristupu glavne sekvence po tome što je svjetlina ključna. Međutim, važno je da se udaljenost može izmjeriti Različiti putevi. I što više načina imamo za mjerenje udaljenosti, to bolje možemo razumjeti pravi razmjer našeg kosmičkog dvorišta.

Upravo je otkriće takvih zvijezda u našoj galaksiji uvjerilo Harlowa Shapleya u njenu veliku veličinu.

Početkom 1920-ih Edwin Hubble je otkrio cefeidu na najbližoj i zaključio da je udaljena samo milion svjetlosnih godina.

Danas je naša najbolja procjena da je ova galaksija udaljena 2,54 miliona svjetlosnih godina. Stoga je Hubble pogriješio. Ali to ni na koji način ne umanjuje njegove zasluge. Jer još uvijek pokušavamo izračunati udaljenost do Andromede. 2,54 miliona godina - ovaj broj je u suštini rezultat relativno nedavnih proračuna.

Čak je i sada teško zamisliti razmere Univerzuma. Možemo to procijeniti, i to vrlo dobro, ali, istina, vrlo je teško precizno izračunati udaljenosti između galaksija. Univerzum je neverovatno velik. I to nije ograničeno na našu galaksiju.

Hubble je također mjerio svjetlinu eksplodirajućeg tipa 1A. Mogu se vidjeti u prilično udaljenim galaksijama, milijardama svjetlosnih godina daleko. Budući da se svjetlina ovih proračuna može izračunati, možemo odrediti koliko su udaljeni, baš kao što smo uradili sa cefeidima. Supernove tipa 1A i cefeide su primjeri onoga što astronomi nazivaju standardnim svijećama.

Postoji još jedna karakteristika svemira koja nam može pomoći da izmjerimo zaista velike udaljenosti. Ovo je crveni pomak.

Ako ste ikada čuli sirenu hitne pomoći ili policijskog automobila kako projuri kraj vas, upoznati ste s Doplerovim efektom. Kada se hitna pomoć približi, sirena zvuči jače, a kada se udalji, sirena se ponovo gasi.

Ista stvar se dešava i sa svetlosnim talasima, samo u malim razmerama. Ovu promjenu možemo otkriti analizom svjetlosnog spektra udaljenih tijela. U ovom spektru će biti tamnih linija jer pojedinačne boje apsorbuju elementi u i oko izvora svjetlosti - površine zvijezda, na primjer.

Što su objekti dalje od nas, to će se ove linije dalje pomicati prema crvenom kraju spektra. I to ne samo zato što su objekti udaljeni od nas, već zato što se i oni vremenom udaljavaju od nas, zbog širenja Univerzuma. A posmatranje crvenog pomaka svjetlosti iz udaljenih galaksija zapravo nam pruža dokaz da se Univerzum zaista širi.

NOVI ČLANCI

Novi komentari

Anketa

Da li trebamo slati signale u svemir sa zemaljskim koordinatama?

Univerzum je sve što postoji. Univerzum je neograničen. Stoga, kada se govori o veličini Univerzuma, možemo govoriti samo o veličini njegovog vidljivog dijela – opservabilnog Univerzuma.

Opservabilni Univerzum je lopta sa centrom na Zemlji (mjesto posmatrača), ima dvije veličine: 1. prividnu veličinu - Hubble radijus - 13,75 milijardi svjetlosnih godina, 2. stvarnu veličinu - radijus horizonta čestica - 45,7 milijardi svjetlosnih godina.

Savremeni model univerzuma naziva se i ΛCDM model. Slovo "Λ" označava prisustvo kosmološke konstante, što objašnjava ubrzano širenje Univerzuma. "CDM" znači da je Univerzum ispunjen hladnom tamnom materijom. Nedavne studije pokazuju da je Hablova konstanta oko 71 (km/s)/Mpc, što odgovara starosti Univerzuma od 13,75 milijardi godina. Poznavajući starost Univerzuma, možemo procijeniti veličinu njegovog vidljivog područja.

Prema teoriji relativnosti, informacija o bilo kojem objektu ne može doći do posmatrača brzinom većom od brzine svjetlosti (299.792.458 km/s). ispada, posmatrač ne vidi samo objekat, već i njegovu prošlost. Što je predmet udaljeniji od njega, izgleda daleka prošlost. Na primjer, gledajući Mjesec, vidimo kakav je bio prije nešto više od sekunde, Sunce - prije više od osam minuta, najbliže zvijezde - godine, galaksije - prije više miliona godina, itd. U Einsteinovom stacionarnom modelu, Univerzum nema starosnu granicu, što znači da njegova vidljiva regija također nije ničim ograničena. Posmatrač, naoružan sve sofisticiranijim astronomskim instrumentima, posmatrat će sve udaljenije i drevne objekte.

Dimenzije opserviranog univerzuma

Imamo drugačiju sliku sa modernim modelom Univerzuma. Prema njoj, Univerzum ima svoje doba, a samim tim i granicu posmatranja. To jest, od rođenja Univerzuma nijedan foton nije mogao preći put veću od 13,75 milijardi svjetlosnih godina. Ispostavilo se da možemo reći da je svemir koji se može posmatrati ograničen od posmatrača na sferni region poluprečnika od 13,75 milijardi svetlosnih godina. Međutim, to nije sasvim tačno. Ne treba zaboraviti na širenje svemirskog prostora. Dok foton stigne do posmatrača, objekat koji ga je emitovao biće već 45,7 milijardi svetlosnih godina udaljen od nas. Ova veličina je horizont čestica, to je granica vidljivog Univerzuma.

Dakle, veličina vidljivog Univerzuma podijeljena je u dvije vrste. Prividna veličina, koja se naziva i Hubble radijus (13,75 milijardi svjetlosnih godina). I prava veličina, nazvana horizont čestica (45,7 milijardi svjetlosnih godina).

Važno je da oba ova horizonta uopće ne karakteriziraju stvarnu veličinu Univerzuma. Prvo, zavise od položaja posmatrača u prostoru. Drugo, mijenjaju se tokom vremena. U slučaju ΛCDM modela, horizont čestica se širi brzinom većom od Hubble horizonta. Pitanje je hoće li se ovaj trend promijeniti u budućnosti. moderna nauka ne daje odgovor. Ali ako pretpostavimo da se Univerzum nastavlja širiti ubrzano, onda će svi oni objekti koje sada vidimo prije ili kasnije nestati iz našeg "vidnog polja".

Trenutno, najudaljenija svjetlost koju promatraju astronomi je . Zavirujući u njega, naučnici vide Univerzum kakav je bio 380 hiljada godina nakon Velikog praska. U ovom trenutku, Univerzum se dovoljno ohladio da je mogao da emituje slobodne fotone, koji se danas detektuju uz pomoć radio-teleskopa. U to vrijeme u Univerzumu nije bilo zvijezda ni galaksija, već samo neprekidan oblak vodonika, helijuma i beznačajne količine drugih elemenata. Od nehomogenosti uočenih u ovom oblaku, kasnije će se formirati jata galaksija. Ispostavilo se da se upravo oni objekti koji će se formirati od nehomogenosti u kosmičkom mikrotalasnom pozadinskom zračenju nalaze najbliže horizontu čestica.

Prava veličina svemira

Dakle, odlučili smo se za veličinu vidljivog Univerzuma. Ali šta je sa stvarnom veličinom čitavog Univerzuma? moderna nauka nema informacije o stvarnoj veličini Univerzuma i da li on ima granice. Ali većina naučnika se slaže da je Univerzum neograničen.

Zaključak

Opservabilni Univerzum ima prividnu i pravu granicu, nazvanu Hablov radijus (13,75 milijardi svjetlosnih godina) i radijus čestica (45,7 milijardi svjetlosnih godina). Ove granice u potpunosti zavise od položaja posmatrača u prostoru i šire se tokom vremena. Ako se Hubbleov radijus širi striktno brzinom svjetlosti, tada se širenje horizonta čestica ubrzava. Ostaje otvoreno pitanje da li će se njegovo ubrzanje horizonta čestica nastaviti i da li će ga zamijeniti kompresija.

Stranica portala je informativni resurs na kojem možete dobiti puno korisnih i zanimljivih znanja vezanih za Svemir. Prije svega, razgovarat ćemo o našem i drugim Univerzumama, o nebeska tela, crne rupe i fenomeni u dubinama svemira.

Ukupnost svega što postoji, materije, pojedinačnih čestica i prostora između ovih čestica naziva se Univerzum. Prema naučnicima i astrolozima, starost Univerzuma je otprilike 14 milijardi godina. Veličina vidljivog dijela Univerzuma zauzima oko 14 milijardi svjetlosnih godina. A neki tvrde da se Univerzum prostire na 90 milijardi svjetlosnih godina. Radi veće pogodnosti, uobičajeno je koristiti parsec vrijednost u izračunavanju takvih udaljenosti. Jedan parsek je jednak 3,2616 svjetlosnih godina, odnosno parsek je udaljenost na kojoj se prosječni polumjer Zemljine orbite posmatra pod uglom od jedne lučne sekunde.

Naoružani ovim indikatorima, možete izračunati kosmičku udaljenost od jednog objekta do drugog. Na primjer, udaljenost od naše planete do Mjeseca je 300.000 km, ili 1 svjetlosna sekunda. Posljedično, ova udaljenost do Sunca se povećava na 8,31 svjetlosnu minutu.

Ljudi su kroz istoriju pokušavali da reše misterije vezane za Svemir i Univerzum. U člancima na sajtu portala možete saznati ne samo o Univerzumu, već io savremenim naučnim pristupima njegovom proučavanju. Sav materijal je zasnovan na najnaprednijim teorijama i činjenicama.

Treba napomenuti da Univerzum uključuje veliki broj poznat ljudima razni objekti. Najpoznatije među njima su planete, zvijezde, sateliti, crne rupe, asteroidi i komete. Trenutno se najviše razume o planetama, pošto živimo na jednoj od njih. Neke planete imaju svoje satelite. Dakle, Zemlja ima svoj satelit - Mjesec. Osim naše planete, postoji još 8 koje se okreću oko Sunca.

U svemiru ima mnogo zvijezda, ali svaka od njih se razlikuje jedna od druge. Imaju različite temperature, veličine i svjetlinu. Pošto su sve zvijezde različite, klasificirane su na sljedeći način:

Bijeli patuljci;

Giants;

Supergiants;

Neutronske zvijezde;

kvazari;

Pulsari.

Najgušća supstanca koju poznajemo je olovo. Na nekim planetama, gustina njihove supstance može biti hiljadama puta veća od gustine olova, što postavlja mnoga pitanja za naučnike.

Sve planete se okreću oko Sunca, ali ni ono ne miruje. Zvijezde se mogu skupljati u jata, koja se, zauzvrat, također vrte oko centra koji nam je još uvijek nepoznat. Ova jata se zovu galaksije. Naša galaksija se zove Mlečni put. Sve do sada sprovedene studije pokazuju da je većina materije koju stvaraju galaksije do sada nevidljiva ljudima. Zbog toga je nazvana tamna materija.

Centri galaksija smatraju se najzanimljivijim. Neki astronomi vjeruju da je mogući centar galaksije crna rupa. Ovo je jedinstveni fenomen nastao kao rezultat evolucije zvijezde. Ali za sada su to sve samo teorije. Provođenje eksperimenata ili proučavanje takvih pojava još nije moguće.

Osim galaksija, Univerzum sadrži i magline (međuzvjezdani oblaci koji se sastoje od plina, prašine i plazme), kosmičko mikrovalno pozadinsko zračenje koje prožima cijeli prostor Univerzuma, te mnoge druge malo poznate, pa čak i potpuno nepoznate objekte.

Kruženje etra Univerzuma

Simetrija i ravnoteža materijalnih pojava su glavni princip strukturnu organizaciju i interakcije u prirodi. Štaviše, u svim oblicima: zvjezdana plazma i materija, svijet i oslobođeni eteri. Čitava suština takvih fenomena leži u njihovim interakcijama i transformacijama, od kojih je većina predstavljena nevidljivim eterom. Naziva se i reliktno zračenje. To je mikrotalasno kosmičko pozadinsko zračenje sa temperaturom od 2,7 K. Postoji mišljenje da je upravo taj vibrirajući etar temeljna osnova za sve što ispunjava Univerzum. Anizotropija distribucije etra povezana je sa pravcima i intenzitetom njegovog kretanja u različitim područjima nevidljivog i vidljivog prostora. Čitava teškoća proučavanja i istraživanja sasvim je uporediva sa teškoćama proučavanja turbulentnih procesa u gasovima, plazmi i tečnostima materije.

Zašto mnogi naučnici vjeruju da je Univerzum višedimenzionalan?

Nakon provođenja eksperimenata u laboratorijama i samom Svemiru, dobijeni su podaci iz kojih se može pretpostaviti da živimo u Univerzumu u kojem se lokacija bilo kojeg objekta može okarakterizirati vremenom i tri prostorne koordinate. Zbog toga se nameće pretpostavka da je Univerzum četvorodimenzionalan. Međutim, neki naučnici, razvijajući teorije elementarnih čestica i kvantne gravitacije, mogu doći do zaključka da je postojanje velikog broja dimenzija jednostavno neophodno. Neki modeli Univerzuma ne isključuju čak 11 dimenzija.

Treba uzeti u obzir da je postojanje multidimenzionalnog Univerzuma moguće uz visokoenergetske fenomene - crne rupe, veliki prasak, eksplozije. Barem, ovo je jedna od ideja vodećih kosmologa.

Model širenja univerzuma je zasnovan na opšta teorija relativnost. Predloženo je da se adekvatno objasni struktura crvenog pomaka. Ekspanzija je počela u isto vrijeme kada i Veliki prasak. Njegovo stanje ilustruje površina naduvane gumene lopte, na koju su nanesene tačke - vangalaktički objekti. Kada se takva lopta naduva, sve njene tačke se udaljavaju jedna od druge, bez obzira na poziciju. Prema teoriji, Univerzum se može ili širiti neograničeno ili skupljati.

Barionska asimetrija univerzuma

Značajno povećanje broja elementarnih čestica u odnosu na cjelokupni broj antičestica uočeno u svemiru naziva se barionska asimetrija. Barioni uključuju neutrone, protone i neke druge kratkotrajne elementarne čestice. Ova disproporcija se dogodila u eri uništenja, odnosno tri sekunde nakon toga veliki prasak. Do ove tačke, broj bariona i antibariona odgovarao je jedan drugom. Tokom masovnog uništavanja elementarnih antičestica i čestica, većina ih se spajala u parove i nestajala, stvarajući tako elektromagnetno zračenje.

Doba svemira na web stranici portala

Savremeni naučnici veruju da je naš univerzum star otprilike 16 milijardi godina. Prema procjenama, minimalna starost može biti 12-15 milijardi godina. Minimum odbijaju najstarije zvijezde u našoj galaksiji. Njegova stvarna starost može se odrediti samo pomoću Hablovog zakona, ali stvarna ne znači tačna.

Horizont vidljivosti

Sfera čiji je radijus jednak udaljenosti koju svjetlost pređe tokom čitavog postojanja Univerzuma naziva se horizontom vidljivosti. Postojanje horizonta je direktno proporcionalno širenju i kontrakciji Univerzuma. Prema Friedmanovom kosmološkom modelu, Univerzum se počeo širiti sa jedinstvene udaljenosti prije otprilike 15-20 milijardi godina. Za sve vreme, svetlost pređe preostalu udaljenost u svemiru koji se širi, odnosno 109 svetlosnih godina. Zbog toga svaki posmatrač u trenutku t0 nakon početka procesa ekspanzije može posmatrati samo mali deo, ograničen sferom, koji u tom trenutku ima poluprečnik I. Ona tela i objekti koji su u ovom trenutku izvan ove granice su, u principu, nije vidljivo. Svjetlost koja se odbija od njih jednostavno nema vremena da stigne do posmatrača. To nije moguće čak i ako se svjetlo ugasilo kada je započeo proces proširenja.

Zbog apsorpcije i raspršenja u ranom svemiru, s obzirom na veliku gustinu, fotoni se nisu mogli širiti u slobodnom smjeru. Stoga je posmatrač u stanju da otkrije samo ono zračenje koje se pojavilo u eri svemira prozirnog za zračenje. Ova epoha je određena vremenom t»300.000 godina, gustinom supstance r»10-20 g/cm3 i momentom rekombinacije vodonika. Iz svega navedenog proizilazi da što je bliži izvor u galaksiji, to će biti veća vrijednost crvenog pomaka za njega.

Veliki prasak

Trenutak kada je svemir počeo naziva se Veliki prasak. Ovaj koncept se zasniva na činjenici da je u početku postojala tačka (tačka singularnosti) u kojoj su bile prisutne sva energija i sva materija. Osnovom karakteristike smatra se visoka gustina materije. Šta se dogodilo prije ovog singulariteta nije poznato.

Ne postoje tačne informacije o događajima i uslovima koji su se desili u vremenu od 5*10-44 sekunde (trenutak kraja 1. kvanta vremena). U fizičkom smislu te ere, može se samo pretpostaviti da je tada temperatura bila približno 1,3 * 1032 stepena sa gustinom materije od približno 1096 kg/m 3. Ove vrijednosti su granice za primjenu postojećih ideja. Pojavljuju se zbog odnosa između gravitacijske konstante, brzine svjetlosti, Boltzmannove i Planckove konstante i nazivaju se “Planckovim konstantama”.

Oni događaji koji su povezani sa 5*10-44 do 10-36 sekundi odražavaju model „inflatornog univerzuma“. Trenutak od 10-36 sekundi naziva se modelom "vrući svemir".

U periodu od 1-3 do 100-120 sekundi formirana su jezgra helijuma i mali broj jezgara preostalih pluća. hemijski elementi. Od ovog trenutka u gasu je počeo da se uspostavlja odnos: vodonik 78%, helijum 22%. Prije milion godina, temperatura u Univerzumu je počela da pada na 3000-45000 K, i počela je era rekombinacije. Ranije su se slobodni elektroni počeli spajati sa svjetlosnim protonima i atomskim jezgrama. Počeli su se pojavljivati ​​atomi helijuma, vodika i mali broj atoma litija. Supstanca je postala providna, a zračenje, koje se i danas opaža, od nje je isključeno.

Sljedećih milijardu godina postojanja Univerzuma obilježilo je smanjenje temperature sa 3000-45000 K na 300 K. Naučnici su ovaj period za Univerzum nazvali „mračnim dobom“ zbog činjenice da još nije bilo izvora elektromagnetnog zračenja pojavio. U istom periodu, heterogenost mješavine početnih plinova postala je gušća zbog utjecaja gravitacijskih sila. Simulirajući ove procese na kompjuteru, astronomi su vidjeli da je to nepovratno dovelo do pojave gigantskih zvijezda koje su milione puta premašile masu Sunca. Budući da su bile tako masivne, ove zvijezde su se zagrijale do nevjerovatno visokih temperatura i evoluirale u periodu od desetina miliona godina, nakon čega su eksplodirale kao supernove. Zagrijavanjem na visoke temperature, površine takvih zvijezda stvarale su jake tokove ultraljubičastog zračenja. Tako je započeo period rejonizacije. Plazma koja je nastala kao rezultat takvih pojava počela je snažno raspršivati ​​elektromagnetno zračenje u svojim spektralnim kratkovalnim rasponima. U određenom smislu, Univerzum je počeo da uranja u gustu maglu.

Ove ogromne zvijezde postale su prvi izvori u svemiru hemijskih elemenata koji su mnogo teži od litijuma. Počeli su se formirati svemirski objekti 2. generacije, koji su sadržavali jezgra ovih atoma. Ove zvijezde su počele da se stvaraju od mješavine teških atoma. Dogodila se ponovljena vrsta rekombinacije većine atoma međugalaktičkih i međuzvjezdanih plinova, što je zauzvrat dovelo do nove transparentnosti prostora za elektromagnetno zračenje. Univerzum je postao upravo ono što sada možemo posmatrati.

Uočljiva struktura Univerzuma na portalu web stranice

Posmatrani dio je prostorno nehomogen. Većina galaktičkih jata i pojedinačnih galaksija formiraju njenu ćelijsku ili saćastu strukturu. Oni grade ćelijske zidove debljine nekoliko megaparseka. Ove ćelije se nazivaju "praznine". Odlikuje ih velika veličina, desetine megaparseka, a istovremeno ne sadrže supstance sa elektromagnetno zračenje. Praznina čini oko 50% ukupne zapremine Univerzuma.

Svemir se zove Metagalaksija. Naziva se i naš univerzum. Ova kolosalna struktura sastoji se od milijardu, i samo je zrnca prašine u ovoj kolekciji zvjezdanih sistema, čije se granice brzo šire. Aktivno istraživanje Metagalaksije počelo je izgradnjom teleskopa sa dovoljnim stepenom uvećanja. Uz njihovu pomoć bilo je moguće zaviriti u veoma daleki svemir. Na primjer, otkriveno je da mnoge svijetle tačke nisu samo svjetlosne mrlje, već čitavi sistemi galaksija.

Struktura

Ako uzmemo prosječnu gustinu supstance Metagalaksije, ona će biti 10 -31 – 10 -32 g/cm 3 . Naravno, nije sav prostor istog tipa, postoje heterogenosti značajnih razmera, a postoje i praznine. Neke galaksije su grupisane u sisteme. Mogu biti dvostruko ili više, do stotina, hiljada, pa čak i desetina hiljada galaksija. Takva superjata se nazivaju oblaci. Na primjer, Mliječni put i desetak drugih galaksija dio su lokalne grupe, koja je dio ogromnog oblaka. Centralni dio ovog oblaka je jezgro, koje se sastoji od jata od nekoliko hiljada galaksija. Ova formacija, koja se nalazi u sazvežđima Berenike i Device, udaljena je samo 40 miliona svetlosnih godina. Ali vrlo malo se zna o strukturi Metagalaksije. Isto vrijedi i za njegov oblik i veličinu. Ono što je jasno je da nema smanjenja gustine distribucije galaksija ni u jednom pravcu. Ovo ukazuje na odsustvo granica našem Univerzumu. Ili područje koje je predmet istraživanja nije dovoljno veliko. U stvari, struktura Metagalaksije izgleda kao saće, a dimenzije njihovih ćelija su 100 - 300 miliona svjetlosnih godina. Unutrašnje šupljine saća – praznine– su praktički prazne, a jata jata galaksija se nalaze duž zidova.

Koje su njegove dimenzije

Kako smo saznali, Metagalaksija je Univerzum koji možemo istražiti. Počeo je da se širi odmah nakon pojave (nakon Velikog praska). Njegove granice nakon eksplozije određene su reliktnim zračenjem, površinom posljednjeg raspršenja Površina posljednjeg raspršenja - udaljena regija svemira na kojoj su današnji CMB fotoni posljednji put raspršeni joniziranom materijom, sada se sa Zemlje pojavljuje kao sferni omotač. Bliže od ove površine, Univerzum je u suštini već bio providan za zračenje. Iako površina ima konačnu debljinu, ona je relativno oštra granica. je najudaljeniji objekt posmatranja.

Izvan granica Metagalaksije postoje objekti koji su nastali nezavisno od rezultata Velikog praska našeg svemira, o kojima se praktično ništa ne zna.

Udaljenosti do ultra-udaljenih objekata

Najnovija mjerenja najudaljenijeg objekta - kosmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja - dala su vrijednost od oko 14 milijardi parseka. Takve dimenzije su dobijene u svim pravcima, iz čega proizilazi da Metagalaksija najvjerovatnije ima oblik lopte. A prečnik ove lopte je skoro 93 milijarde svetlosnih godina. Ako izračunamo njenu zapreminu, to će biti oko 11,5 biliona. Mpk 3. Ali poznato je da je sam Univerzum mnogo širi od granica posmatranja. Najudaljenija otkrivena galaksija je UDFj-39546284. Vidljiv je samo u infracrvenom opsegu. Udaljena je 13,2 milijarde svjetlosnih godina i pojavljuje se u istom obliku kao što je bila kada je Univerzum bio star samo 480 miliona godina.