Ներածական դաս. Աստղագիտության առարկա. Աստղագիտության առարկա Տիեզերքի կառուցվածքը և մասշտաբը ներկայացում 11

20. Ռադիոկապը տարբեր մոլորակային համակարգերում տեղակայված քաղաքակրթությունների միջեւ

21. Օպտիկական մեթոդների կիրառմամբ միջաստղային հաղորդակցության հնարավորությունը

22. Օտար քաղաքակրթությունների հետ հաղորդակցություն ավտոմատ զոնդերի միջոցով

23. Միջաստղային ռադիոհաղորդակցությունների հավանականություն-տեսական վերլուծություն. Ազդանշանների բնույթ

24. Այլմոլորակայինների քաղաքակրթությունների անմիջական շփումների հնարավորության մասին

25. Դիտողություններ մարդկության տեխնոլոգիական զարգացման տեմպերի և բնույթի վերաբերյալ

II. Հնարավո՞ր է հաղորդակցություն այլ մոլորակների խելացի էակների հետ:

Մաս առաջին ԽՆԴԻՐԻ ԱՍՏՂԱԳԻՏԱԿԱՆ ԱՍՊԵԿՏԸ

1. Տիեզերքի մասշտաբները և նրա կառուցվածքը Եթե ​​պրոֆեսիոնալ աստղագետները անընդհատ և շոշափելիորեն պատկերացնում էին տիեզերական հեռավորությունների և երկնային մարմինների էվոլյուցիայի ժամանակային ընդմիջումների հրեշավոր մեծությունը, ապա դժվար թե նրանք հաջողությամբ զարգացնեն այն գիտությունը, որին նրանք նվիրել են իրենց կյանքը: Մանկուց մեզ ծանոթ տարածություն-ժամանակային սանդղակները տիեզերականների համեմատ այնքան աննշան են, որ երբ խոսքը գնում է գիտակցության մասին, այն բառացիորեն շունչդ կտրում է: Տիեզերքում որևէ խնդրի հետ առնչվելիս աստղագետը կամ լուծում է որոշակի մաթեմատիկական խնդիր (դա ամենից հաճախ անում են երկնային մեխանիկայի մասնագետները և տեսական աստղաֆիզիկոսները), կամ կատարելագործում է գործիքներն ու դիտման մեթոդները, կամ գիտակցաբար կամ անգիտակցաբար կառուցում է իր երևակայության մեջ որոշ ուսումնասիրվող տիեզերական համակարգի փոքր մոդելը: Այս դեպքում հիմնական կարևորությունը ուսումնասիրվող համակարգի հարաբերական չափերի ճիշտ ընկալումն է (օրինակ՝ տվյալ տիեզերական համակարգի մասերի չափերի հարաբերակցությունը, այս համակարգի չափերի հարաբերակցությունը և այլ նմանատիպ կամ տարբեր դրան և այլն) և ժամանակային ընդմիջումներով (օրինակ՝ տվյալ գործընթացի հոսքի արագության հարաբերակցությունը որևէ այլ գործընթացի առաջացման արագությանը): Այս գրքի հեղինակը բավականին շատ է զբաղվել, օրինակ, արեգակնային պսակի և Գալակտիկայի հետ: Եվ նրանք նրան միշտ թվացել են մոտավորապես նույն չափի անկանոն ձևի գնդաձև մարմիններ՝ մոտ 10 սմ... Ինչո՞ւ 10 սմ: Այս պատկերն առաջացել է ենթագիտակցաբար, պարզապես այն պատճառով, որ շատ հաճախ, արեգակնային կամ գալակտիկական ֆիզիկայի այս կամ այն ​​խնդրի մասին մտածելիս, հեղինակը սովորական նոթատետրում (տուփի մեջ) գծել է իր մտքերի առարկաների ուրվագծերը: Նկարեցի՝ փորձելով հավատարիմ մնալ երեւույթների մասշտաբներին։ Մի շատ հետաքրքիր հարցի շուրջ, օրինակ, հնարավոր եղավ հետաքրքիր անալոգիա անցկացնել Արեգակնային պսակի և Գալակտիկայի (ավելի ճիշտ՝ այսպես կոչված «գալակտիկական պսակի» միջև): Իհարկե, այս գրքի հեղինակը, այսպես ասած, «ինտելեկտուալ առումով» շատ լավ գիտեր, որ գալակտիկական պսակի չափերը հարյուրավոր միլիարդավոր անգամ ավելի մեծ են, քան արեգակնային պսակի չափերը։ Բայց նա հանգիստ մոռացավ այդ մասին։ Եվ եթե մի շարք դեպքերում գալակտիկական պսակի մեծ չափերը որոշակի սկզբունքային նշանակություն են ձեռք բերել (դա նույնպես տեղի է ունեցել), ապա դա հաշվի է առնվել ֆորմալ և մաթեմատիկորեն։ Եվ այնուհանդերձ, տեսողականորեն երկու «պսակներն» էլ հավասարապես փոքր էին թվում... Եթե հեղինակն այս աշխատանքի ընթացքում փիլիսոփայական մտորումներ արած լիներ Գալակտիկայի հսկայական չափերի, գազի աներևակայելի հազվադեպության մասին, որը ստիպում է. Մինչև գալակտիկական պսակը, մեր փոքրիկ մոլորակի և մեր գոյության աննշանության և այլ հավասարապես վավերական առարկաների մասին, արևի և գալակտիկական պսակների խնդիրների վրա աշխատանքը ինքնաբերաբար կդադարի: .. Թող ընթերցողը ների ինձ այս «լիրիկական շեղումը»։ Ես կասկած չունեմ, որ մյուս աստղագետները նման մտքեր են ունեցել իրենց խնդիրների լուծման ընթացքում: Ինձ թվում է, որ երբեմն օգտակար է ավելի մոտիկից նայել գիտական ​​աշխատանքի «խոհանոցը»... Եթե ցանկանում ենք այս գրքի էջերում քննարկել Տիեզերքում խելացի կյանքի հնարավորության մասին հուզիչ հարցեր, ապա. նախ և առաջ մեզ անհրաժեշտ կլինի ճիշտ պատկերացում կազմել դրա տարածա-ժամանակային մասշտաբի մասին։ Մինչև համեմատաբար վերջերս երկրագունդը մարդկանց հսկայական էր թվում: Մագելանի խիզախ ուղեկիցներից ավելի քան երեք տարի պահանջվեց 465 տարի առաջ իրենց առաջին ճանապարհորդությունը աշխարհով մեկ՝ անհավանական դժվարությունների գնով: Ավելի քան 100 տարի է անցել այն ժամանակից, երբ Ժյուլ Վեռնի գիտաֆանտաստիկ վեպի հնարամիտ հերոսը, օգտագործելով ժամանակի տեխնոլոգիական նորագույն ձեռքբերումները, 80 օրում ճանապարհորդեց աշխարհով մեկ: Եվ ընդամենը 26 տարի է անցել ողջ մարդկության համար այդ հիշարժան օրերից, երբ խորհրդային առաջին տիեզերագնաց Գագարինը 89 րոպեում լեգենդար «Վոստոկ» տիեզերանավով պտտեց աշխարհը։ Եվ մարդկանց մտքերը ակամայից ուղղվեցին դեպի տիեզերքի այն հսկայական տարածությունները, որոնցում կորել էր Երկիր մոլորակը... Մեր Երկիրը Արեգակնային համակարգի մոլորակներից մեկն է։ Համեմատած մյուս մոլորակների հետ՝ այն գտնվում է Արեգակին բավականին մոտ, թեև ամենամոտը չէ։ Արեգակից մինչև Պլուտոն՝ Արեգակնային համակարգի ամենահեռավոր մոլորակը, միջին հեռավորությունը 40 անգամ ավելի է, քան Երկրից Արեգակ միջին հեռավորությունը։ Ներկայումս անհայտ է, թե արդյոք Արեգակնային համակարգում կան մոլորակներ, որոնք Արեգակից նույնիսկ ավելի հեռու են, քան Պլուտոնը: Կարելի է միայն ասել, որ եթե այդպիսի մոլորակներ կան, ապա դրանք համեմատաբար փոքր են։ Պայմանականորեն, Արեգակնային համակարգի չափը կարելի է ընդունել 50-100 աստղագիտական ​​միավոր * կամ մոտ 10 միլիարդ կմ: Մեր երկրային մասշտաբով սա շատ մեծ արժեք է, մոտավորապես 1 միլիոնով ավելի, քան Երկրի տրամագիծը:

Բրինձ. 1. Արեգակնային համակարգի մոլորակները

Արեգակնային համակարգի հարաբերական մասշտաբը ավելի պարզ կարող ենք պատկերացնել հետևյալ կերպ. Թող Արևը ներկայացվի 7 սմ տրամագծով բիլիարդի գնդակով:Այնուհետև Արեգակին ամենամոտ մոլորակը` Մերկուրին, գտնվում է այս մասշտաբով 280 սմ հեռավորության վրա:Երկիրը գտնվում է 760 սմ հեռավորության վրա, հսկա Յուպիտեր մոլորակը գտնվում է մոտ 40 մ հեռավորության վրա, իսկ ամենահեռավոր մոլորակը՝ շատ առումներով, Պլուտոնը դեռ առեղծվածային է՝ մոտ 300 մ հեռավորության վրա: Երկրագնդի չափերն այս մասշտաբով 0,5 մմ-ից մի փոքր ավելի են, լուսնի տրամագիծը 0,1 մմ-ից մի փոքր ավելի, իսկ Լուսնի ուղեծրի տրամագիծը մոտ 3 սմ է: Նույնիսկ մեզ ամենամոտ աստղը՝ Պրոքսիմա Կենտավրին, դեռևս հեռու է: մեզանից հեռու, որ դրա համեմատ արեգակնային համակարգի միջմոլորակային հեռավորությունները պարզապես մանրուք են թվում: Ընթերցողները, իհարկե, գիտեն, որ միջաստղային հեռավորությունները չափելու համար երբեք չեն օգտագործվում երկարության միավոր, ինչպիսին է կիլոմետրը**): Չափման այս միավորը (ինչպես նաև սանտիմետրը, դյույմը և այլն) առաջացել է Երկրի վրա մարդկության գործնական գործունեության կարիքներից։ Այն բացարձակապես ոչ պիտանի է տիեզերական հեռավորությունները գնահատելու համար, որոնք չափազանց մեծ են կիլոմետրի համեմատ։ Հանրաճանաչ գրականության մեջ, իսկ երբեմն էլ գիտական ​​գրականության մեջ «լույսի տարին» օգտագործվում է որպես միջաստեղային և միջգալակտիկական հեռավորությունները գնահատելու չափման միավոր։ Սա այն հեռավորությունն է, որը լույսը, շարժվելով 300 հազար կմ/վ արագությամբ, անցնում է մեկ տարվա ընթացքում։ Հեշտ է տեսնել, որ լուսային տարին հավասար է 9,46 x 10 12 կմ, կամ մոտ 10,000 միլիարդ կմ: Գիտական ​​գրականության մեջ «պարսեկ» կոչվող հատուկ միավորը սովորաբար օգտագործվում է միջաստեղային և միջգալակտիկական հեռավորությունները չափելու համար.

1 պարսեկ (հատ) հավասար է 3,26 լուսային տարվա։ Պարսեկը սահմանվում է որպես հեռավորություն, որից Երկրի ուղեծրի շառավիղը տեսանելի է 1 վայրկյան անկյան տակ: կամարները. Սա շատ փոքր անկյուն է: Բավական է նշել, որ այս տեսանկյունից 3 կմ հեռավորությունից տեսանելի է մեկ կոպեկանոց մետաղադրամը։

Բրինձ. 2. Գնդիկավոր կլաստեր 47 Tucanae

Աստղերից և ոչ մեկը՝ Արեգակնային համակարգի ամենամոտ հարևանները, մեզ ավելի մոտ չեն, քան 1 հատ: Օրինակ՝ նշված Proxima Centauri-ն գտնվում է մեզանից մոտ 1,3 հատ հեռավորության վրա։ Այն մասշտաբով, որով մենք պատկերել ենք Արեգակնային համակարգը, դա համապատասխանում է 2 հազար կմ: Այս ամենը լավ ցույց է տալիս մեր Արեգակնային համակարգի մեծ մեկուսացումը շրջակա աստղային համակարգերից, այդ համակարգերից որոշները կարող են շատ նմանություններ ունենալ դրա հետ: Բայց Արեգակը շրջապատող աստղերը և հենց Արևը կազմում են աստղերի և միգամածությունների հսկա խմբի միայն աննշան մասը, որը կոչվում է «Գալակտիկա»: Մենք տեսնում ենք աստղերի այս կլաստերը պարզ, առանց լուսնի գիշերներին, որպես Ծիր Կաթինի շերտ, որը հատում է երկինքը: Գալակտիկան բավականին բարդ կառուցվածք ունի։ Առաջին, ամենակոպիտ մոտավորմամբ, մենք կարող ենք ենթադրել, որ աստղերն ու միգամածությունները, որոնցից այն բաղկացած է, լրացնում են հեղափոխության խիստ սեղմված էլիպսոիդի ձևով ծավալ: Հաճախ հայտնի գրականության մեջ Գալակտիկայի ձևը համեմատվում է երկուռուցիկ ոսպնյակի հետ։ Իրականում ամեն ինչ շատ ավելի բարդ է, իսկ գծված պատկերը չափազանց կոպիտ է։ Փաստորեն, պարզվում է, որ աստղերի տարբեր տեսակներ բոլորովին այլ կերպ են կենտրոնանում դեպի Գալակտիկայի կենտրոնը և դեպի նրա «հասարակածային հարթությունը»։ Օրինակ՝ գազային միգամածությունները, ինչպես նաև շատ տաք զանգվածային աստղերը, խիստ կենտրոնացած են Գալակտիկայի հասարակածային հարթության ուղղությամբ (երկնքում այս հարթությունը համապատասխանում է Ծիր Կաթինի կենտրոնական մասերով անցնող մեծ շրջանի)։ Միևնույն ժամանակ, նրանք զգալի կենտրոնացում չեն ցուցաբերում դեպի գալակտիկական կենտրոն։ Մյուս կողմից, աստղերի և աստղակույտերի որոշ տեսակներ (այսպես կոչված «գլոբուլային կլաստերներ», նկ. 2) գրեթե կենտրոնացվածություն չեն ցուցաբերում Գալակտիկայի հասարակածային հարթության նկատմամբ, բայց բնութագրվում են հսկայական կենտրոնացվածությամբ դեպի կենտրոն։ Տարածական բաշխման այս երկու ծայրահեղ տեսակների միջև (որոնք աստղագետներն անվանում են «հարթ» և «գնդաձև») բոլոր միջանկյալ դեպքերն են: Սակայն պարզվում է, որ Գալակտիկայի աստղերի հիմնական մասը գտնվում է հսկա սկավառակի մեջ, որի տրամագիծը կազմում է մոտ 100 հազար լուսատարի, իսկ հաստությունը՝ մոտ 1500 լուսատարի։ Այս սկավառակը պարունակում է մի փոքր ավելի քան 150 միլիարդ տարբեր տեսակի աստղեր: Մեր Արեգակն այս աստղերից մեկն է, որը գտնվում է Գալակտիկայի ծայրամասում՝ նրա հասարակածային հարթությանը մոտ (ավելի ճիշտ՝ «միայն» մոտ 30 լուսատարի հեռավորության վրա. մի արժեք բավականին փոքր է՝ համեմատած աստղային սկավառակի հաստության հետ): Արեգակից մինչև Գալակտիկայի միջուկը (կամ նրա կենտրոնը) հեռավորությունը մոտ 30 հազար կմ է։ լուսային տարիներ։ Գալակտիկայում աստղային խտությունը շատ անհավասար է: Այն ամենաբարձրն է գալակտիկական միջուկի տարածաշրջանում, որտեղ, ըստ վերջին տվյալների, հասնում է 2 հազար աստղի մեկ խորանարդ պարսեկում, ինչը գրեթե 20 հազար անգամ ավելի է, քան Արեգակի շրջակայքում աստղերի միջին խտությունը ***: Բացի այդ, աստղերը հակված են ձևավորելու տարբեր խմբեր կամ կլաստերներ։ Նման կլաստերի լավ օրինակ է Պլեյադները, որը տեսանելի է մեր ձմեռային երկնքում (Նկար 3): Գալակտիկան պարունակում է նաև կառուցվածքային մանրամասներ շատ ավելի մեծ մասշտաբով: Վերջին տարիների հետազոտություններն ապացուցել են, որ միգամածությունները, ինչպես նաև տաք զանգվածային աստղերը, բաշխված են պարույրի ճյուղերի երկայնքով: Պարույր կառուցվածքը հատկապես հստակ տեսանելի է այլ աստղային համակարգերում՝ գալակտիկաներում (փոքր տառով, ի տարբերություն մեր աստղային համակարգի՝ գալակտիկաների)։ Այս գալակտիկաներից մեկը ներկայացված է Նկ. 4. Գալակտիկայի պարուրաձև կառուցվածքի ստեղծումը, որում մենք ինքներս ենք հայտնվել, չափազանց դժվար է:

Բրինձ. 3. Pleiades աստղային կլաստերի լուսանկարը

Բրինձ. 4. Spiral Galaxy NGC 5364

Գալակտիկայի ներսում աստղերն ու միգամածությունները շարժվում են բավականին բարդ ձևերով: Առաջին հերթին նրանք մասնակցում են Գալակտիկայի պտտմանը իր հասարակածային հարթությանը ուղղահայաց առանցքի շուրջ։ Այս պտույտը նույնը չէ, ինչ պինդ մարմնին. Գալակտիկայի տարբեր մասեր ունեն պտտման տարբեր ժամանակաշրջաններ: Այսպիսով, Արևը և նրան շրջապատող աստղերը մի քանի հարյուր լուսային տարվա մեծության հսկայական տարածքում ամբողջական պտույտ են կատարում մոտ 200 միլիոն տարում: Քանի որ Արևը իր մոլորակների ընտանիքի հետ միասին, ըստ երևույթին, գոյություն ունի մոտ 5 միլիարդ տարի, իր էվոլյուցիայի ընթացքում (գազային միգամածությունից մինչև ներկայիս վիճակը) այն կատարել է մոտ 25 պտույտ Գալակտիկայի պտտման առանցքի շուրջ: Կարելի է ասել, որ Արեգակի տարիքը ընդամենը 25 «գալակտիկական տարի» է, խոստովանենք, որ ծաղկման դար է... Արեգակի և նրա հարևան աստղերի շարժման արագությունը գրեթե շրջանաձև գալակտիկական ուղեծրերում հասնում է 250 կմ/վրկ-ի։ ****. Գալակտիկական միջուկի շուրջ այս կանոնավոր շարժման վրա դրված են աստղերի քաոսային, անկարգ շարժումները: Նման շարժումների արագությունները շատ ավելի ցածր են՝ մոտ 10-50 կմ/վ, իսկ տարբեր տեսակի օբյեկտների համար դրանք տարբեր են։ Արագությունը ամենացածրն է տաք զանգվածային աստղերի համար (6-8 կմ/վ), արևային տիպի աստղերի համար՝ մոտ 20 կմ/վ։ Որքան ցածր են այս արագությունները, այնքան ավելի «հարթ» է աստղերի տվյալ տեսակի բաշխումը: Այն մասշտաբով, որը մենք օգտագործել ենք Արեգակնային համակարգը տեսողականորեն ներկայացնելու համար, Գալակտիկայի չափը կկազմի 60 միլիոն կմ, ինչը արդեն բավականին մոտ է Երկրից Արեգակ հեռավորությանը: Այստեղից պարզ է դառնում, որ երբ մենք թափանցում ենք Տիեզերքի ավելի ու ավելի հեռավոր շրջաններ, այս սանդղակը այլևս հարմար չէ, քանի որ այն կորցնում է պարզությունը: Հետևաբար, մենք կվերցնենք այլ մասշտաբ: Եկեք մտովի կրճատենք Երկրի ուղեծիրը մինչև ջրածնի ատոմի ամենաներքին ուղեծրի չափը դասական Բորի մոդելում: Հիշենք, որ այս ուղեծրի շառավիղը 0,53x10 -8 սմ է, այնուհետև մոտակա աստղը կլինի մոտավորապես 0,014 մմ հեռավորության վրա, Գալակտիկայի կենտրոնը կլինի մոտ 10 սմ, իսկ մեր չափսերը. աստղային համակարգը կլինի մոտ 35 սմ Արեգակի տրամագիծը կունենա մանրադիտակային չափեր՝ 0,0046 Ա (երկարության անգստրոմի միավորը հավասար է 10-8 սմ):

Մենք արդեն ընդգծել ենք, որ աստղերը գտնվում են միմյանցից հսկայական հեռավորության վրա և այդպիսով գործնականում մեկուսացված են: Մասնավորապես, դա նշանակում է, որ աստղերը գրեթե երբեք չեն բախվում միմյանց, թեև նրանցից յուրաքանչյուրի շարժումը որոշվում է Գալակտիկայի բոլոր աստղերի կողմից ստեղծված գրավիտացիոն դաշտով։ Եթե ​​Գալակտիկան դիտարկենք որպես գազով լցված որոշակի տարածք, և գազի մոլեկուլների և ատոմների դերը խաղում են աստղերը, ապա պետք է համարենք, որ այդ գազը չափազանց հազվադեպ է: Արեգակնային մերձակայքում աստղերի միջև միջին հեռավորությունը մոտ 10 միլիոն անգամ ավելի մեծ է, քան աստղերի միջին տրամագիծը: Մինչդեռ սովորական օդում նորմալ պայմաններում մոլեկուլների միջև միջին հեռավորությունը ընդամենը մի քանի տասնյակ անգամ ավելի է, քան վերջինիս չափը։ Հարաբերական հազվադեպության նույն աստիճանին հասնելու համար օդի խտությունը պետք է կրճատվի առնվազն 1018 անգամ: Նշենք, սակայն, որ Գալակտիկայի կենտրոնական շրջանում, որտեղ աստղերի խտությունը համեմատաբար բարձր է, ժամանակ առ ժամանակ աստղերի բախումներ տեղի կունենան: Այստեղ մենք պետք է ակնկալենք մոտավորապես մեկ բախում յուրաքանչյուր միլիոն տարին մեկ, մինչդեռ Գալակտիկայի «նորմալ» շրջաններում մեր աստղային համակարգի էվոլյուցիայի ողջ պատմության ընթացքում, որն առնվազն 10 միլիարդ տարեկան է, գործնականում աստղերի միջև բախումներ չեն եղել ( տես Գլուխ 9)):

Մենք հակիրճ ուրվագծեցինք աստղային համակարգի մասշտաբները և առավել ընդհանուր կառուցվածքը, որին պատկանում է մեր Արևը: Միևնույն ժամանակ, այն մեթոդները, որոնց օգնությամբ երկար տարիների ընթացքում աստղագետների մի քանի սերունդ քայլ առ քայլ վերստեղծեցին Գալակտիկայի կառուցվածքի հոյակապ պատկերը, ընդհանրապես չէին դիտարկվում: Այս կարևոր խնդրին նվիրված են այլ գրքեր, որոնց մենք դիմում ենք հետաքրքրված ընթերցողներին (օրինակ, Բ.Ա. Վորոնցով-Վելյամինով «Էսսեներ տիեզերքի մասին», Յու.Ն. Եֆրեմով «Տիեզերքի խորքերը»): Մեր խնդիրն է տալ Տիեզերքի առանձին առարկաների կառուցվածքի և զարգացման միայն ամենաընդհանուր պատկերը: Այս նկարը բացարձակապես անհրաժեշտ է այս գիրքը հասկանալու համար։

Բրինձ. 5. Անդրոմեդայի միգամածությունը արբանյակներով

Արդեն մի քանի տասնամյակ աստղագետները համառորեն ուսումնասիրում են այլ աստղային համակարգեր, որոնք քիչ թե շատ նման են մերին։ Հետազոտության այս ոլորտը կոչվում է «արտագալակտիկական աստղագիտություն»: Այժմ նա գրեթե գլխավոր դերն է խաղում աստղագիտության մեջ: Վերջին երեք տասնամյակների ընթացքում արտագալակտիկական աստղագիտությունը ապշեցուցիչ առաջընթաց է գրանցել: Կամաց-կամաց սկսեցին առաջանալ Մետագալակտիկայի վիթխարի ուրվագծերը, որոնցից մեր աստղային համակարգը ներառված է որպես փոքր մասնիկ։ Մենք դեռ ամեն ինչ չգիտենք Metagalaxy-ի մասին: Օբյեկտների հսկայական հեռավորությունը ստեղծում է շատ կոնկրետ դժվարություններ, որոնք լուծվում են դիտարկման ամենահզոր միջոցների կիրառմամբ՝ խորը տեսական հետազոտությունների հետ համատեղ։ Այնուամենայնիվ, Մետագալակտիկայի ընդհանուր կառուցվածքը մեծապես պարզ է դարձել վերջին տարիներին: Մետագալակտիային մենք կարող ենք սահմանել որպես աստղային համակարգերի հավաքածու՝ գալակտիկաներ, որոնք շարժվում են Տիեզերքի այն մասի հսկայական տարածություններում, որոնք մենք դիտում ենք: Մեր աստղային համակարգին ամենամոտ գալակտիկաները հայտնի Մագելանյան ամպերն են, որոնք պարզորոշ տեսանելի են հարավային կիսագնդի երկնքում՝ որպես երկու մեծ բծեր՝ մոտավորապես նույն մակերևույթի պայծառությամբ, ինչ Ծիր Կաթինը: Մագելանի ամպերի հեռավորությունը «ընդամենը» մոտ 200 հազար լուսային տարի է, ինչը բավականին համեմատելի է մեր Գալակտիկայի ընդհանուր տարածության հետ: Մեզ «մոտ» մեկ այլ գալակտիկա է Անդրոմեդա համաստեղության միգամածությունը: Այն տեսանելի է անզեն աչքով որպես 5-րդ մեծության ***** լույսի թույլ կետ: Փաստորեն, սա հսկայական աստղային աշխարհ է՝ աստղերի քանակով և ընդհանուր զանգվածով երեք անգամ ավելի մեծ, քան մեր Գալակտիկաները, որն իր հերթին հսկա է գալակտիկաների մեջ: Հեռավորությունը Անդրոմեդայի միգամածությունից կամ, ինչպես աստղագետներն են անվանում՝ M 31 (դա նշանակում է, որ Մեսյեի միգամածությունների հայտնի կատալոգում այն ​​նշված է որպես թիվ 31), մոտ 1800 հազար լուսային տարի է, ինչը մոտ 20 անգամ է։ Գալակտիկայի չափը. M 31 միգամածությունն ունի հստակ սահմանված պարուրաձև կառուցվածք և իր շատ բնութագրերով շատ նման է մեր Գալակտիկայի: Նրա կողքին են նրա փոքր էլիպսոիդ արբանյակները (նկ. 5): Նկ. Նկար 6-ը ցույց է տալիս մեզ համեմատաբար մոտ մի քանի գալակտիկաների լուսանկարներ: Հատկանշական է դրանց ձևերի բազմազանությունը։ Պարույրային համակարգերի հետ մեկտեղ (այդպիսի գալակտիկաները նշանակվում են Sа, Sb և Sс նշաններով՝ կախված պարուրաձև կառուցվածքի զարգացման բնույթից. եթե միջուկով անցնող «կամուրջ» կա (նկ. 6ա), B տառը. S տառից հետո), կան գնդաձև և էլիպսոիդներ՝ զուրկ պարուրաձև կառուցվածքից որևէ հետքից, ինչպես նաև «անկանոն» գալակտիկաներ, որոնց լավ օրինակն են Մագելանի ամպերը։ Հսկայական թվով գալակտիկաներ նկատվում են մեծ աստղադիտակներում։ Եթե ​​տեսանելի 12-րդ մագնիտուդից ավելի պայծառ գալակտիկաներ կան մոտ 250-ով, ապա արդեն կան մոտ 50 հազարով ավելի պայծառ, քան 16-րդը: Ամենաթեժ օբյեկտները, որոնք կարելի է սահմանին լուսանկարել 5 մ հայելու տրամագծով արտացոլող աստղադիտակով, 24,5-րդ մագնիտուդն են: . Պարզվում է, որ միլիարդավոր նման աղոտ օբյեկտների մեջ մեծամասնությունը գալակտիկաներ են։ Դրանցից շատերը մեզնից հեռու են այն հեռավորությունների վրա, որոնք լույսը անցնում է միլիարդավոր տարիների ընթացքում: Սա նշանակում է, որ լույսը, որն առաջացրել է ափսեի սևացումը, արձակվել է նման հեռավոր գալակտիկայի կողմից Երկրի երկրաբանական պատմության Արխեյան ժամանակաշրջանից շատ առաջ:

Բրինձ. 6 ա. Խաչաձև պարուրաձև գալակտիկա

Բրինձ. 6բ. Galaxy NGC 4594

Բրինձ. 6-ական թթ. Գալակտիկաներ Մագելանի ամպեր

Երբեմն գալակտիկաների մեջ դուք հանդիպում եք զարմանալի օբյեկտների, օրինակ՝ «ռադիո գալակտիկաների»: Սրանք աստղային համակարգեր են, որոնք ռադիոտիրույթում հսկայական էներգիա են արձակում: Որոշ ռադիոգալակտիկաների համար ռադիոհաղորդումների հոսքը մի քանի անգամ ավելի մեծ է, քան օպտիկական ճառագայթման հոսքը, թեև օպտիկական տիրույթում դրանց պայծառությունը շատ բարձր է` մի քանի անգամ ավելի, քան մեր Գալակտիկայի ընդհանուր պայծառությունը: Հիշեցնենք, որ վերջինս բաղկացած է հարյուր միլիարդավոր աստղերի ճառագայթումից, որոնցից շատերն իրենց հերթին Արեգակից շատ ավելի ուժեղ են ճառագայթում։ Նման ռադիոգալակտիկայի դասական օրինակ է հայտնի Cygnus A օբյեկտը: Օպտիկական տիրույթում սրանք 17-րդ մեծության լույսի երկու աննշան բծեր են (նկ. 7): Իրականում, նրանց պայծառությունը շատ բարձր է, մոտ 10 անգամ ավելի մեծ, քան մեր Գալակտիկայի: Այս համակարգը թույլ է թվում, քանի որ այն գտնվում է մեզանից հսկայական հեռավորության վրա՝ 600 միլիոն լուսային տարի: Այնուամենայնիվ, Cygnus A-ից ռադիոհաղորդումների հոսքը մետրային ալիքներում այնքան մեծ է, որ այն նույնիսկ գերազանցում է Արեգակից ռադիոհաղորդումների հոսքը (այն ժամանակաշրջաններում, երբ Արեգակի վրա արևային բծեր չկան): Բայց Արևը շատ մոտ է. հեռավորությունը նրան «ընդամենը» 8 լուսային րոպե է. 600 միլիոն տարի և 8 րոպե: Բայց ճառագայթային հոսքերը, ինչպես հայտնի է, հակադարձ համեմատական ​​են հեռավորությունների քառակուսիներին: Գալակտիկաների մեծ մասի սպեկտրները նման են արևին. երկու դեպքում էլ բավականին վառ ֆոնի վրա նկատվում են առանձին մուգ կլանման գծեր: Սա անսպասելի չէ, քանի որ գալակտիկաների ճառագայթումը նրանցից բաղկացած միլիարդավոր աստղերի ճառագայթումն է, որոնք քիչ թե շատ նման են Արեգակին: Շատ տարիներ առաջ գալակտիկաների սպեկտրների մանրակրկիտ ուսումնասիրությունը հանգեցրեց հիմնարար նշանակություն ունեցող հայտնագործության: Փաստն այն է, որ լաբորատոր ստանդարտի հետ կապված ցանկացած սպեկտրային գծի ալիքի երկարության տեղաշարժի բնույթով կարելի է որոշել արձակող աղբյուրի շարժման արագությունը տեսողության գծի երկայնքով: Այսինքն՝ կարելի է որոշել, թե ինչ արագությամբ է աղբյուրը մոտենում կամ հեռանում։

Բրինձ. 7. Ռադիոգալակտիկա Cygnus A

Եթե ​​լույսի աղբյուրը մոտենում է, սպեկտրային գծերը տեղափոխվում են դեպի ավելի կարճ ալիքների երկարություններ, իսկ եթե հեռանում են՝ դեպի ավելի երկար: Այս երեւույթը կոչվում է «Դոպլերի էֆեկտ»։ Պարզվեց, որ գալակտիկաները (բացառությամբ մեզ ամենամոտ մի քանի գալակտիկաների) ունեն սպեկտրային գծեր, որոնք միշտ տեղափոխվում են սպեկտրի երկար ալիքի մաս (գծերի «կարմիր տեղաշարժ»), և որքան մեծ է գալակտիկայի հեռավորությունը։ մեզնից, այնքան մեծ է այս տեղաշարժի մեծությունը: Սա նշանակում է, որ բոլոր գալակտիկաները հեռանում են մեզանից, և «ընդլայնման» արագությունը մեծանում է, քանի որ գալակտիկաները հեռանում են: Այն հասնում է հսկայական արժեքների։ Օրինակ՝ կարմիր տեղաշարժից հայտնաբերված Cygnus A ռադիոգալակտիկայի ռեցեսիայի արագությունը մոտ է 17 հազար կմ/վ։ Քսանհինգ տարի առաջ ռեկորդը պատկանում էր շատ թույլ (20-րդ մեծության օպտիկական ճառագայթներով) ռադիոգալակտիկային 3S 295: 1960 թվականին ստացվեց նրա սպեկտրը: Պարզվեց, որ իոնացված թթվածին պատկանող հայտնի ուլտրամանուշակագույն սպեկտրային գիծը տեղափոխվում է սպեկտրի նարնջագույն շրջան։ Այստեղից հեշտ է պարզել, որ այս զարմանալի աստղային համակարգի հեռացման արագությունը կազմում է 138 հազար կմ/վ կամ լույսի արագության գրեթե կեսը: Ռադիոգալակտիկա 3S 295-ը մեզնից հեռու է այն հեռավորության վրա, որը լույսն անցնում է 5 միլիարդ տարում: Այսպիսով, աստղագետներն ուսումնասիրել են լույսը, որն արձակվել է Արեգակի և մոլորակների ձևավորման ժամանակ, և գուցե նույնիսկ «մի փոքր» ավելի վաղ... Այդ ժամանակից ի վեր հայտնաբերվել են նույնիսկ ավելի հեռավոր օբյեկտներ (Գլուխ 6): Հսկայական թվով գալակտիկաներից բաղկացած համակարգի ընդլայնման պատճառներին այստեղ չենք անդրադառնա։ Այս բարդ հարցը ժամանակակից տիեզերագիտության առարկան է։ Այնուամենայնիվ, Տիեզերքի ընդարձակման փաստը մեծ նշանակություն ունի նրանում կյանքի զարգացումը վերլուծելու համար (գլուխ 7): Գալակտիկաների համակարգի ընդհանուր ընդլայնման վրա դրվում են առանձին գալակտիկաների անկանոն արագությունները, սովորաբար վայրկյանում մի քանի հարյուր կիլոմետր: Ահա թե ինչու մեզ ամենամոտ գալակտիկաները համակարգված կարմիր տեղաշարժ չեն ցուցաբերում: Ի վերջո, այս գալակտիկաների համար պատահական (այսպես կոչված՝ «յուրահատուկ») շարժումների արագությունն ավելի մեծ է, քան սովորական կարմիր շեղման արագությունը։ Վերջինս մեծանում է, երբ գալակտիկաները հեռանում են մոտավորապես 50 կմ/վ արագությամբ՝ յուրաքանչյուր միլիոն պարսեկի դիմաց։ Հետևաբար, գալակտիկաների համար, որոնց հեռավորությունները չեն գերազանցում մի քանի միլիոն պարսեկ, պատահական արագությունները գերազանցում են կարմիր շեղման հետևանքով նահանջող արագությունը։ Մոտակա գալակտիկաների մեջ կան նաև մեզ մոտեցողներ (օրինակ՝ Անդրոմեդայի միգամածությունը M 31): Մետագալակտիկական տարածության մեջ գալակտիկաները հավասարաչափ բաշխված չեն, այսինքն. մշտական ​​խտությամբ։ Ցույց են տալիս առանձին խմբեր կամ կլաստերներ կազմելու ընդգծված միտում։ Մասնավորապես, մեզ մոտ մոտ 20 գալակտիկաների խումբը (ներառյալ մեր Գալակտիկաները) կազմում է այսպես կոչված «տեղական համակարգը»: Իր հերթին տեղական համակարգը գալակտիկաների մեծ կլաստերի մի մասն է, որի կենտրոնը գտնվում է երկնքի այն հատվածում, որի վրա նախագծված է Կույս համաստեղությունը։ Այս կլաստերն ունի մի քանի հազար անդամ և ամենամեծերից է: Նկ. Նկար 8-ը ցույց է տալիս հայտնի գալակտիկաների կլաստերի լուսանկարը Corona Borealis համաստեղությունում, որը թվարկում է հարյուրավոր գալակտիկաներ: Կլաստերների միջև տարածության մեջ գալակտիկաների խտությունը տասնյակ անգամ ավելի քիչ է, քան կլաստերների ներսում։

Բրինձ. 8. Գալակտիկաների կուտակում Կորոնա Բորեալ համաստեղությունում

Հատկանշական է գալակտիկաներ կազմող աստղերի և գալակտիկաների կուտակումների տարբերությունը։ Առաջին դեպքում, կլաստերի անդամների միջև հեռավորությունները հսկայական են՝ համեմատած աստղերի չափերի հետ, մինչդեռ գալակտիկաների կլաստերներում գալակտիկաների միջև միջին հեռավորությունները մի քանի անգամ ավելի մեծ են, քան գալակտիկաների չափերը: Մյուս կողմից, կլաստերներում գալակտիկաների թիվը չի կարող համեմատվել գալակտիկաների աստղերի թվի հետ։ Եթե ​​գալակտիկաների հավաքածուն դիտարկենք որպես գազի տեսակ, որտեղ մոլեկուլների դերը կատարում են առանձին գալակտիկաներ, ապա այս միջավայրը պետք է համարենք չափազանց մածուցիկ։

Աղյուսակ 1

Մեծ պայթյուն
Գալակտիկաների առաջացում (z~10)
Արեգակնային համակարգի ձևավորում
Երկրի կրթություն
Կյանքի առաջացումը Երկրի վրա
Երկրի վրա ամենահին ժայռերի ձևավորումը
Բակտերիաների և կապույտ-կանաչ ջրիմուռների տեսքը
Ֆոտոսինթեզի առաջացումը
Առաջին բջիջները միջուկով

Կիրակի	Երկուշաբթի	Երեքշաբթի	չորեքշաբթի	հինգշաբթի	Ուրբաթ	շաբաթ օրը
	Երկրի վրա թթվածնի մթնոլորտի առաջացումը				Բռնի հրաբխային ակտիվություն Մարսի վրա
		Առաջին որդերը		Օվկիանոսի պլանկտոնի տրիլոբիտներ	ՕրդովիկյանըԱռաջին ձուկը	SilurԲույսերը գաղութացնում են հողը
ԴևոնյանԱռաջին միջատները Կենդանիները գաղութացնում են հողը	Առաջին երկկենցաղները և թեւավոր միջատները	ԱծխածինԱռաջին ծառերը Առաջին սողունները	ՊերմիԱռաջին դինոզավրերը	Մեզոզոյան սկիզբը	ՏրիասականԱռաջին կաթնասունները	ՅուրաԱռաջին թռչունները
ԿավիճԱռաջին ծաղիկները	Երրորդական շրջան Առաջին պրիմատները	Առաջին հոմինիդներ	Չորրորդական շրջան Առաջին մարդիկ (~ 22:30)

Ինչպիսի՞ն է Մետագալակտիկայի տեսքը մեր մոդելում, որտեղ Երկրի ուղեծրը կրճատվում է մինչև Բորի ատոմի առաջին ուղեծրի չափը: Այս մասշտաբով հեռավորությունը Անդրոմեդայի միգամածությունից կկազմի 6 մ-ից մի փոքր ավելի, հեռավորությունը Կույսի գալակտիկաների կլաստերի կենտրոնական մասից, որը ներառում է մեր տեղական գալակտիկաների համակարգը, կլինի մոտ 120 մ, իսկ բուն կլաստերի չափը: կլինի նույն կարգի. Cygnus A ռադիոգալակտիկան այժմ կհեռացվի 2,5 կմ հեռավորության վրա, իսկ 3S 295 ռադիոգալակտիկայի հեռավորությունը կհասնի 25 կմ-ի... Մենք ամենաընդհանուր ձևով ծանոթացանք հիմնական կառուցվածքային առանձնահատկություններին և մասշտաբին: տիեզերքը. Դա նման է նրա զարգացման սառեցված շրջանակի: Նա միշտ չէ, որ այնպիսին է, ինչպիսին մենք հիմա տեսնում ենք նրան: Տիեզերքում ամեն ինչ փոխվում է. աստղերն ու միգամածությունները հայտնվում են, զարգանում և «մեռնում», Գալակտիկայի զարգանում է բնական ճանապարհով, Մետագալակտիկայի կառուցվածքն ու մասշտաբները փոխվում են (եթե միայն կարմիր տեղաշարժի պատճառով): Հետևաբար, Տիեզերքի գծված ստատիկ պատկերը պետք է լրացվի առանձին տիեզերական օբյեկտների էվոլյուցիայի դինամիկ պատկերով, որոնցից այն ձևավորվել է, և ամբողջ Տիեզերքը որպես ամբողջություն: Ինչ վերաբերում է առանձին աստղերի և միգամածությունների էվոլյուցիային, որոնք կազմում են գալակտիկաներ, ապա դա կքննարկվի գլխում: 4 . Այստեղ միայն կասենք, որ աստղերը ծնվում են միջաստղային գազից և փոշուց, որոշ ժամանակ հանգիստ արձակում են (կախված զանգվածից), որից հետո քիչ թե շատ դրամատիկ կերպով «մահանում» են։ 1965 թվականին «ռելիկտային ճառագայթման» հայտնաբերումը (տե՛ս Գլուխ 7) հստակ ցույց տվեց, որ էվոլյուցիայի ամենավաղ փուլերում Տիեզերքը որակապես տարբերվում էր իր ժամանակակից վիճակից: Գլխավորն այն է, որ այն ժամանակ աստղեր, գալակտիկաներ, ծանր տարրեր չկային։ Եվ, իհարկե, կյանք չկար։ Մենք դիտարկում ենք Տիեզերքի էվոլյուցիայի մի մեծ գործընթաց՝ պարզից բարդ: Նույնը ուղղությունըէվոլյուցիան ունի նաև կյանքի զարգացում Երկրի վրա: Տիեզերքում էվոլյուցիայի արագությունը սկզբում շատ ավելի բարձր էր, քան ժամանակակից դարաշրջանում: Թվում է, սակայն, որ Երկրի վրա կյանքի զարգացման մեջ հակառակ օրինաչափություն է նկատվում։ Սա հստակ երևում է Աղյուսակ 1-ում ներկայացված «տիեզերական ժամանակագրության» մոդելից, որն առաջարկել է ամերիկացի մոլորակագետ Սագանը։ Վերևում մենք որոշ մանրամասնությամբ մշակեցինք Տիեզերքի տարածական մոդելը՝ հիմնվելով այս կամ այն ​​գծային սանդղակի ընտրության վրա: Ըստ էության, նույն մեթոդն օգտագործվում է աղյուսակում: 1. Տիեզերքի ողջ գոյությունը (որը, որոշակիության համար, համարվում է հավասար 15 միլիարդ իրական «երկրային» տարվա, և այստեղ հնարավոր է մի քանի տասնյակ տոկոսի սխալ) մոդելավորվել է ինչ-որ երևակայական «տիեզերական տարով»: Դժվար չէ ստուգել, ​​որ «տիեզերական» տարվա մեկ վայրկյանը հավասար է 500 շատ իրական տարվա: Այս մասշտաբով Տիեզերքի զարգացման յուրաքանչյուր դարաշրջանին հատկացվում է «տիեզերական» տարվա որոշակի ամսաթիվ (և օրվա ժամը): Հեշտ է տեսնել, որ այս աղյուսակը իր հիմնական մասում զուտ «մարդակենտրոն» է. «սեպտեմբերից» և, հատկապես, հատուկ նշանակված «դեկտեմբերից» հետո տիեզերական օրացույցի ամսաթվերն ու պահերը արտացոլում են կյանքի զարգացման որոշակի փուլեր։ երկրի վրա. Այս օրացույցը բոլորովին այլ տեսք կունենա ինչ-որ հեռավոր գալակտիկայի «իրենց» աստղի շուրջ պտտվող մոլորակի բնակիչների համար: Այնուամենայնիվ, տիեզերական և երկրային էվոլյուցիայի տեմպերի համեմատությունը չափազանց տպավորիչ է։

• * Աստղագիտական ​​միավոր՝ Երկրից Արեգակ միջին հեռավորությունը, հավասար է 149600 հազար կմ։
• ** Թերևս աստղագիտության մեջ միայն աստղերի և մոլորակների արագություններն են արտահայտված «կիլոմետր/վրկ» միավորներով:
• *** Գալակտիկական միջուկի հենց կենտրոնում, 1 հատ լայնությամբ տարածքում, ըստ երևույթին, կան մի քանի միլիոն աստղեր:
• **** Օգտակար է հիշել մի պարզ կանոն՝ 1 հատ արագությունը 1 միլիոն տարում գրեթե հավասար է 1 կմ/վ արագությանը։ Դա ստուգելը թողնում ենք ընթերցողին:
• ***** Աստղերի ճառագայթման հոսքը չափվում է այսպես կոչված «աստղային մեծություններով»: Ըստ սահմանման, հոսքը (i+1)-րդ մեծության աստղից 2,512 անգամ փոքր է, քան i-րդ մեծության աստղից: 6-րդ մագնիտուդից թույլ աստղերը անզեն աչքով տեսանելի չեն։ Ամենապայծառ աստղերն ունեն բացասական մեծություն (օրինակ, Սիրիուսը ունի -1,5 մեծություն)։

Հետ առաջ

Ուշադրություն. Սլայդների նախադիտումները միայն տեղեկատվական նպատակներով են և կարող են չներկայացնել շնորհանդեսի բոլոր հատկանիշները: Եթե ​​դուք հետաքրքրված եք այս աշխատանքով, խնդրում ենք ներբեռնել ամբողջական տարբերակը:

Դասի տեսակը.նոր գիտելիքների ուսումնասիրման և ի սկզբանե համախմբման դաս:

Թիրախ:Տիեզերքի կառուցվածքի և Տիեզերքում Երկիր մոլորակի տեղի մասին պատկերացում կազմելը:

Առաջադրանքներ. Ուսումնականուսանողներին ծանոթացնել տիեզերագիտությանը, ներկայացնել տիեզերագիտության մեջ օգտագործվող չափման ոչ համակարգային միավորները, ներկայացնել Տիեզերքի տարիքը և չափը, ներկայացնել գալակտիկա հասկացությունը, ներկայացնել գալակտիկաների տեսակները, պատկերացում կազմել գալակտիկաների կլաստերների, տեսակների մասին: աստղային կուտակումներ, Տիեզերքում միգամածությունների ձևավորում, սպեկտրային վերլուծության կիրառում տիեզերագիտության մեջ, գալակտիկաների սպեկտրում սպեկտրային գծերի կարմիր տեղաշարժի երևույթի, Դոպլերի էֆեկտի, Հաբլի օրենքի մասին գիտելիքների ձևավորման, Մեծի մասին: Bang Theory, ներկայացնելու նյութի կրիտիկական խտության հայեցակարգը:

ՈւսումնականՆպաստել բարոյական որակների դաստիարակմանը, հանդուրժողական վերաբերմունքին մեր մոլորակի բոլոր բնակիչների նկատմամբ և պատասխանատվություն Երկիր մոլորակի վրա կյանքի անվտանգության համար:

Զարգացնողխթանել հետաքրքրությունը «Ֆիզիկա» առարկայի ուսումնասիրության նկատմամբ, խթանել տրամաբանական մտածողության զարգացումը (վերլուծություն, ձեռք բերված գիտելիքների ընդհանրացում):

Դասերի ժամանակ

I. Կազմակերպչական պահ.

Սլայդներ 1-2

Սովորողների համար որոշվում են դասի նպատակները, կարևորվում դասի ընթացքը և դրա իրականացման վերջնական արդյունքները։

II. Ուսումնական գործունեության մոտիվացիա:

Տիեզերքի կառուցվածքի և էվոլյուցիայի իմացությունն օգնում է մեզ հասկանալ մեզանից յուրաքանչյուրի տեղը այս աշխարհում և պատասխանատվությունը, որը մեզ վրա է դրված մարդկանց ապագա սերունդների համար կյանքի և մեր եզակի մոլորակի պահպանման համար:

III. Գիտելիքների թարմացում.

Ճակատային հետազոտություն

1. Ո՞րն է Երկիր մոլորակին ամենամոտ աստղի անունը: (Արև)
2. Քանի՞ մոլորակ կա Արեգակնային համակարգում: (Ութ)
3. Որո՞նք են Արեգակնային համակարգի մոլորակների անունները: (Մերկուրի, Վեներա, Երկիր, Մարս, Յուպիտեր, Սատուրն, Ուրան, Նեպտուն)
4. Ի՞նչ տեղ է զբաղեցնում Երկիր մոլորակը Արեգակնային համակարգում Արեգակից հեռավորության առումով: (Երկիր մոլորակը Արեգակից երրորդ մոլորակն է)

IV. Նոր նյութի ներկայացում.

Սլայդներ 3-5. Տիեզերագիտություն. Չափման ոչ համակարգային միավորներ. Տիեզերքի տարիքը և չափը.

«Տիեզերքը աստղագիտության և փիլիսոփայության հասկացություն է, որը չունի խիստ սահմանում: Այն բաժանված է երկու սկզբունքորեն տարբեր սուբյեկտների՝ սպեկուլյատիվ (փիլիսոփայական) և նյութական, որոնք հասանելի են դիտարկմանը ներկա պահին կամ տեսանելի ապագայում: Ավանդույթի համաձայն՝ առաջինը կոչվում է Տիեզերք, իսկ երկրորդը՝ աստղագիտական ​​Տիեզերք կամ Մետագալակտիկա»։ Այսօր մենք կծանոթանանք աստղագիտական ​​Տիեզերքի կառուցվածքին։ Եվ մենք կորոշենք մեր Երկիր մոլորակի տեղը Տիեզերքում։ «Տիեզերքը տիեզերագիտության առարկա է»:

Տիեզերքում առարկաների հեռավորությունները և զանգվածները շատ մեծ են: Տիեզերաբանությունը օգտագործում է ոչ համակարգային չափման միավորներ։ 1 լուսային տարի(1 լուսային տարի) – հեռավորությունը, որը լույսն անցնում է 1 տարվա ընթացքում վակուումում – 9,5 * 10 15 մ; 1 աստղագիտական ​​միավոր(1 AU) – միջին հեռավորությունը Երկրից Արեգակ (Երկրի ուղեծրի միջին շառավիղը) – 1,5 * 10 11 մ; 1 պարսեկ(1 հատ) - հեռավորությունը, որից Երկրի ուղեծրի միջին շառավիղը (հավասար է 1 AU-ի), տեսողության գծին ուղղահայաց, տեսանելի է մեկ աղեղի անկյան տակ (1") - 3 * 10 16 մ. 1 արեգակնային զանգված(1 M o) – 2 * 10 30 կգ.

Գիտնականները որոշել են Տիեզերքի տարիքը և չափը. Տիեզերքի տարիքը t=1,3 * 10 10 տարի. Տիեզերքի շառավիղը R=1,3 * 10 10 լույս լ.

Սլայդներ 6-19. Գալակտիկաներ. Գալակտիկաների տեսակները. Գալակտիկաների կուտակումներ.

Քսաներորդ դարի սկզբին ակնհայտ դարձավ, որ Տիեզերքի գրեթե ողջ տեսանելի նյութը կենտրոնացած է աստղագազային հսկա կղզիներում, որոնց բնորոշ չափերը կազմում են մի քանի kpc: Այս «կղզիները» հայտնի են դարձել որպես գալակտիկաներ։

Գալակտիկաներ- Սրանք մեծ աստղային համակարգեր են, որոնցում աստղերը միմյանց հետ կապված են գրավիտացիոն ուժերով: Կան գալակտիկաներ, որոնք պարունակում են տրիլիոն աստղեր։ «Գալակտիկաների այս խումբը կոչվում է Ստեֆանի կվինտետ: Սակայն այս խմբից միայն չորս գալակտիկաներ, որոնք գտնվում են երեք հարյուր միլիոն լուսային տարի հեռավորության վրա, մասնակցում են տիեզերական պարին՝ ավելի ու ավելի մոտենալով միմյանցից։ Հավելյալներ գտնելը բավականին հեշտ է: Չորս փոխազդող գալակտիկաներն ունեն դեղնավուն գույներ և կոր օղակներ և պոչեր, որոնք ձևավորվել են կործանարար մակընթացային գրավիտացիոն ուժերի կողմից: Կապտավուն գալակտիկան, որը գտնվում է վերևի ձախ մասում գտնվող նկարում, շատ ավելի մոտ է, քան մյուսները, ընդամենը 40 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա»։

Գոյություն ունեն գալակտիկաների տարբեր տեսակներ՝ էլիպսաձև, պարուրաձև և անկանոն։

Էլիպսաձեւ գալակտիկաները կազմում են բարձր լուսավորության գալակտիկաների ընդհանուր թվի մոտավորապես 25%-ը։

Էլիպսաձև գալակտիկաներն ունեն շրջանակների կամ էլիպսների տեսք, պայծառությունն աստիճանաբար նվազում է կենտրոնից դեպի ծայրամաս, նրանք չեն պտտվում, ունեն քիչ գազ և փոշի, M 10 13 M o։ Ձեր առջև գտնվում է էլիպսաձև M87 գալակտիկան Կույս համաստեղության մեջ:

Պարուրաձև գալակտիկաները արտաքին տեսքով նման են երկու թիթեղների կամ ոսպնյակաձև ոսպնյակի: Դրանք պարունակում են և՛ լուսապսակ, և՛ հսկայական աստղային սկավառակ: Սկավառակի կենտրոնական մասը, որը տեսանելի է ուռուցիկության տեսքով, կոչվում է ուռուցիկ։ Սկավառակի երկայնքով ձգվող մուգ շերտագիծը միջաստեղային միջավայրի՝ միջաստղային փոշու անթափանց շերտն է։ Հարթ սկավառակի ձևը բացատրվում է պտույտով։ Գոյություն ունի վարկած, որ գալակտիկայի առաջացման ժամանակ կենտրոնախույս ուժերը կանխում են նախագալակտիկական ամպի սեղմումը պտտման առանցքին ուղղահայաց ուղղությամբ։ Գազը կենտրոնացած է որոշակի հարթությունում. այսպես են ձևավորվել գալակտիկաների սկավառակները։

Պարուրաձև գալակտիկաները բաղկացած են միջուկից և մի քանի պարուրաձև թևերից կամ ճյուղերից, որոնց ճյուղերը տարածվում են անմիջապես միջուկից։ Պարույր գալակտիկաները պտտվում են, նրանք ունեն շատ գազ և փոշի, M 10 12 M?

«ՆԱՍԱ-ի ամերիկյան օդատիեզերական գործակալությունը բացել է իր սեփական հաշիվը Instagram-ում, որտեղ նրանք տեղադրում են Երկրի և Տիեզերքի այլ մասերի տեսարանների լուսանկարներ: ՆԱՍԱ-ի ամենահայտնի Մեծ աստղադիտարանի՝ Hubble աստղադիտակի ապշեցուցիչ լուսանկարները բացահայտում են այնպիսի բաներ, որոնք նախկինում չեն տեսել մարդու աչքը: Նախկինում չտեսնված հեռավոր գալակտիկաներն ու միգամածությունները, մահացող և ծնված աստղերը զարմացնում են երևակայությանը իրենց բազմազանությամբ՝ մղելով երազել հեռավոր ճանապարհորդությունների մասին: Աստղային փոշու և գազային ամպերի առասպելական բնապատկերները բացահայտում են ապշեցուցիչ գեղեցկության առեղծվածային երևույթներ»։ Ահա Կոմա Բերենիկես համաստեղության ամենագեղեցիկ պարուրաձև գալակտիկաներից մեկը:

20-ական թթ 20-րդ դարում պարզ դարձավ, որ պարույրային միգամածությունները հսկայական աստղային համակարգեր են, որոնք նման են մեր Գալակտիկային և նրանից միլիոնավոր լուսային տարիներ հեռու: 1924 թվականին Հաբլը և Ռիչին Անդրոմեդայի և Եռանկյունի միգամածությունների պարուրաձև թեւերը վերածեցին աստղերի: Պարզվել է, որ այս «արտագալակտիկական միգամածությունները» մի քանի անգամ ավելի հեռու են մեզանից, քան Ծիր Կաթինի համակարգի տրամագիծը: Այս համակարգերը սկսեցին կոչվել գալակտիկաներ՝ մերի նմանությամբ։ «Միջին մեծության M33 գալակտիկան կոչվում է նաև Եռանկյուն գալակտիկա՝ այն համաստեղության անունով, որում այն ​​գտնվում է: Այն շառավղով մոտավորապես 4 անգամ փոքր է մեր Ծիր Կաթին և Անդրոմեդա գալակտիկաներից: M33-ը գտնվում է Ծիր Կաթինի մոտ և լավ տեսանելի է լավ հեռադիտակով»:

«Անդրոմեդա գալակտիկան մեր Ծիր Կաթինին ամենամոտ հսկա գալակտիկան է: Ամենայն հավանականությամբ, մեր գալակտիկան մոտավորապես նույն տեսքն ունի, ինչ այս մեկը: Անդրոմեդայի գալակտիկա կազմող հարյուր միլիարդավոր աստղերը միասին տեսանելի, ցրված փայլ են ստեղծում: Պատկերում պատկերված առանձին աստղերը իրականում մեր Գալակտիկայի աստղերն են, որոնք գտնվում են հեռավոր օբյեկտին շատ ավելի մոտ»:

«Մեծ քաղաքներից հեռու աստղազարդ երկինքը դիտելիս, առանց լուսնի գիշերը հստակ երևում է լայն լուսավոր շերտ՝ Ծիր Կաթինը: Ծիր Կաթինը ձգվում է արծաթե շերտի պես երկու կիսագնդերի վրա՝ փակվելով աստղերի օղակի մեջ: Դիտարկումները պարզել են, որ բոլոր աստղերը կազմում են հսկայական աստղային համակարգ (գալակտիկա)»։ Գալակտիկան պարունակում է երկու հիմնական ենթահամակարգեր՝ մեկը մյուսի մեջ՝ հալո (նրա աստղերը կենտրոնացած են դեպի գալակտիկայի կենտրոնը) և աստղային սկավառակ («երկու թիթեղներ՝ ծալված եզրերին»)։ «Արեգակնային համակարգը Ծիր Կաթին գալակտիկայի մի մասն է: Մենք գալակտիկայի ներսում ենք, ուստի մեզ համար դժվար է պատկերացնել դրա տեսքը, բայց Տիեզերքում կան շատ այլ նմանատիպ գալակտիկաներ, և դրանցից կարելի է դատել մեր Ծիր Կաթինի մասին»։ Ծիր Կաթին գալակտիկան բաղկացած է միջուկից, որը գտնվում է գալակտիկայի կենտրոնում և երեք պարուրաձև թեւերից:

«Աստղերի, գազի և փոշու բաշխման ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մեր Ծիր Կաթին գալակտիկան հարթ համակարգ է՝ պարուրաձև կառուցվածքով»։ Մեր գալակտիկայի չափերը հսկայական են: Գալակտիկայի սկավառակի տրամագիծը կազմում է մոտ 30 հատ (100000 լուսային տարի); հաստությունը՝ մոտ 1000 սվ. լ.

Մեր գալակտիկայում կա մոտ 100 միլիարդ աստղ: Գալակտիկայում աստղերի միջև միջին հեռավորությունը մոտավորապես 5 լուսային տարի է: տարիներ։ Գալակտիկայի կենտրոնը գտնվում է Աղեղնավոր համաստեղությունում։ «Աստղագետները ներկայումս ուշադիր ուսումնասիրում են մեր գալակտիկայի կենտրոնը: Գալակտիկայի կենտրոնի մոտ առանձին աստղերի շարժման դիտարկումները ցույց են տվել, որ այնտեղ՝ Արեգակնային համակարգի չափերին համեմատելի փոքր տարածքում, անտեսանելի նյութ է կենտրոնացված, որի զանգվածը Արեգակի զանգվածը գերազանցում է 2 միլիոնով։ անգամ։ Սա ցույց է տալիս գալակտիկայի կենտրոնում հսկայական սև խոռոչի առկայությունը»։ Ծիր Կաթին գալակտիկան պտտվում է գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը: Արեգակը 200 միլիոն տարում մեկ պտույտ է կատարում գալակտիկայի կենտրոնի շուրջ։

Անկանոն գալակտիկաների օրինակներ են Մեծ Մագելանի ամպը և Մագելանի Փոքր ամպը՝ մեզ ամենամոտ գալակտիկաները, որոնք տեսանելի են անզեն աչքով երկնքի հարավային կիսագնդում, Ծիր Կաթինի մոտ: Այս երկու գալակտիկաները մեր գալակտիկայի արբանյակներն են:

Անկանոն գալակտիկաները չունեն հստակորեն սահմանված միջուկ, չունեն պտտվող սիմետրիա, և դրանցում նյութի մոտ կեսը միջաստեղային գազ է։ Աստղադիտակների միջոցով երկինքը ուսումնասիրելիս հայտնաբերվեցին անկանոն, փշրված ձևի բազմաթիվ գալակտիկաներ, որոնք նման են Մագելանի ամպերին:

«Որոշ գալակտիկաների միջուկներում տեղի են ունենում կատաղի գործընթացներ, այդպիսի գալակտիկաները կոչվում են ակտիվ գալակտիկաներ: Կույս համաստեղության M87 գալակտիկայում նկատվում է նյութի արտանետում 3000 կմ/վ արագությամբ, այս արտանետման զանգվածն է Այս գալակտիկան, պարզվեց, որ ռադիոհաղորդման հզոր աղբյուր է։ Քվազարները ռադիոհաղորդումների էլ ավելի հզոր աղբյուր են: Քվազարները նաև ինֆրակարմիր, ռենտգենյան և գամմա ճառագայթների հզոր աղբյուրներ են։ Բայց քվազարների չափերը փոքր են՝ մոտ 1 AU։ Քվազարները աստղեր չեն. Սրանք վառ և բարձր ակտիվ գալակտիկական միջուկներ են, որոնք գտնվում են Երկրից միլիարդավոր լուսային տարի հեռավորության վրա»։ «Քվազարի կենտրոնում կա գերզանգվածային սև անցք, որը ներծծում է նյութը՝ աստղեր, գազ և փոշի: Ընկնելով սև խոռոչի վրա՝ նյութը ձևավորում է հսկայական սկավառակ, որի մեջ շփման և մակընթացային ուժերի պատճառով տաքանում է մինչև հսկայական ջերմաստիճան»։ «Հավանաբար մինչ օրս քվազարի ամենամանրամասն լուսանկարներից մեկը հրապարակվել է Hubble կայքում: Սա ամենահայտնի քվազարներից մեկն է՝ 3C 273, որը գտնվում է Կույս համաստեղությունում»։ Այն դարձավ իր տեսակի մեջ առաջին հայտնաբերված օբյեկտը. այն հայտնաբերել է աստղագետ Ալան Սենդեյջը 1960-ականների սկզբին: «Քվազար 3C 273-ը ամենապայծառ և ամենամոտ քվազարներից մեկն է. նրա հեռավորությունը մոտավորապես 2 միլիարդ լուսային տարի է, և նրա պայծառությունը թույլ է տալիս տեսնել այն սիրողական աստղադիտակով»:

Գալակտիկաները հազվադեպ են միայնակ: Գալակտիկաների 90%-ը կենտրոնացած է կլաստերներում, որոնք պարունակում են տասնյակից մինչև մի քանի հազար անդամներ։ Գալակտիկաների կլաստերի միջին տրամագիծը 5 Մպկ է, գալակտիկաների միջին թիվը՝ 130։ Մեծ Մագելանի ամպ (LMC), Փոքր Մագելանի ամպ (MMO) - ընդհանուր առմամբ 35 գալակտիկաներ, որոնք կապված են փոխադարձ ձգողության միջոցով: Տեղական խմբի գալակտիկաները կապված են ընդհանուր ձգողության ուժով և շարժվում են Կույս համաստեղության զանգվածի ընդհանուր կենտրոնի շուրջ»։

Սլայդներ 21-23. Աստղային կուտակումներ.

Գալակտիկայում յուրաքանչյուր երրորդ աստղը կրկնակի է, և կան երեք և ավելի աստղերից բաղկացած համակարգեր: Հայտնի են նաև ավելի բարդ օբյեկտներ՝ աստղային կուտակումներ։

Բաց աստղային կուտակումներ են առաջանում գալակտիկական հարթության մոտ: Ձեր առջև Pleiades աստղային կլաստերն է: Պլեյադներին ուղեկցող կապույտ մշուշը ցրված փոշին է, որն արտացոլում է աստղերի լույսը:

Գնդիկավոր կլաստերները մեր Գալակտիկայի ամենահին գոյացումներն են, նրանց տարիքը 10-ից 15 միլիարդ տարի է և համեմատելի է Տիեզերքի տարիքի հետ: Քիմիական վատ բաղադրությունը և երկարաձգված ուղեծրերը, որոնցով նրանք շարժվում են Գալակտիկայում, ցույց են տալիս, որ գնդաձև կլաստերները ձևավորվել են հենց Գալակտիկայի ձևավորման ժամանակ: Գնդիկավոր կուտակումները աստղային ֆոնի վրա աչքի են ընկնում իրենց զգալի թվով աստղերի և հստակ գնդաձև ձևի շնորհիվ։ Գնդիկավոր կլաստերների տրամագիծը տատանվում է 20-ից 100 հատ: M= 104 106 M?

Սլայդներ 24-29. Միջաստղային նյութ. Միգամածություններ.

Բացի աստղերից, տիեզերական ճառագայթներից (պրոտոններ, էլեկտրոններ և քիմիական տարրերի ատոմային միջուկներ), որոնք շարժվում են լույսի արագությանը մոտ արագությամբ, գալակտիկաները պարունակում են գազ և փոշի։ Գազը և փոշին գալակտիկայում բաշխված են շատ անհավասարաչափ։ Բացի նոսր փոշու ամպերից, նկատվում են փոշու խիտ մուգ ամպեր։ Երբ այս խիտ ամպերը լուսավորվում են պայծառ աստղերով, նրանք արտացոլում են իրենց լույսը, իսկ հետո մենք տեսնում ենք միգամածություններ։

«Հաբլի թիմն ամեն տարի հրապարակում է ցնցող լուսանկար՝ նշելու տիեզերական աստղադիտակի արձակման տարեդարձը 1990 թվականի ապրիլի 24-ին: 2013 թվականին նրանք աշխարհին ներկայացրին հայտնի Ձիագլխի միգամածության լուսանկարը, որը գտնվում է Օրիոն համաստեղությունում՝ Երկրից 1500 լուսատարի հեռավորության վրա»։

«Պայծառ ծովածոցի միգամածությունը պարունակում է բազմաթիվ տարբեր աստղագիտական ​​առարկաներ: Հատկապես հետաքրքիր օբյեկտները ներառում են բաց աստղային կլաստեր և մի քանի ակտիվ աստղաստեղծ շրջաններ»:

«Գունավոր Trifid միգամածությունը մեզ թույլ է տալիս ուսումնասիրել տիեզերական հակադրությունները: Նաև հայտնի է որպես M20, այն գտնվում է մեզանից մոտ 5000 լուսատարի հեռավորության վրա՝ միգամածություններով հարուստ Աղեղնավոր համաստեղությունում: Միգամածության չափը մոտ 40 լուսային տարի է։ լ».

«Դեռևս հայտնի չէ, թե ինչն է լուսավորում այս միգամածությունը: Հատկապես տարակուսելի է վառ, շրջված V-աձև աղեղը, որը ուրվագծում է միջաստղային փոշու լեռանման ամպերի վերին եզրը՝ պատկերի կենտրոնի մոտ: Այս ուրվականանման միգամածությունը ներառում է աստղագոյացնող փոքրիկ շրջան, որը լցված է մուգ փոշով: Այն առաջին անգամ նկատվել է IRAS արբանյակի կողմից արված ինֆրակարմիր նկարներում 1983 թվականին: Այստեղ ցուցադրված է ուշագրավ պատկեր, որն արվել է Hubble տիեզերական աստղադիտակի կողմից: Թեև այն ցույց է տալիս բազմաթիվ նոր մանրամասներ, սակայն պայծառ, հստակ աղեղի պատճառը չի հաջողվել պարզել»։

Փոշու ընդհանուր զանգվածը կազմում է գալակտիկայի ընդհանուր զանգվածի միայն 0,03%-ը։ Նրա ընդհանուր պայծառությունը կազմում է աստղերի պայծառության 30%-ը և ամբողջությամբ որոշում է գալակտիկայի արտանետումը ինֆրակարմիր տիրույթում։ Փոշու ջերմաստիճանը 15-25 Կ.

Սլայդներ 30-33. Սպեկտրային վերլուծության կիրառում. Կարմիր տեղաշարժ. Դոպլերի էֆեկտ. Հաբլի օրենքը.

Գալակտիկաների լույսը ներկայացնում է միլիարդավոր աստղերի և գազի համակցված լույսը: Գալակտիկաների ֆիզիկական հատկությունները ուսումնասիրելու համար աստղագետները օգտագործում են սպեկտրալ վերլուծության մեթոդներ . Սպեկտրային վերլուծություն– նյութի ատոմային և մոլեկուլային բաղադրության որակական և քանակական որոշման ֆիզիկական մեթոդ՝ հիմնված նրա սպեկտրի ուսումնասիրության վրա։ Աստղագետներն օգտագործում են սպեկտրալ անալիզ՝ որոշելու օբյեկտների քիմիական կազմը և դրանց շարժման արագությունը։

1912 թվականին ամերիկացի աստղագետ Սլիֆերը հեռավոր գալակտիկաների սպեկտրում հայտնաբերեց գծերի տեղաշարժ դեպի կարմիր ծայրը։ «Այս երեւույթը կոչվում էր կարմիր տեղաշարժ: Այս դեպքում սպեկտրային գծի և ալիքի երկարության շեղման հարաբերակցությունը պարզվեց, որ նույնն է տվյալ գալակտիկայի սպեկտրի բոլոր գծերի համար։ Վերաբերմունք , որտեղ է լաբորատորիայում դիտարկված սպեկտրային գծի ալիքի երկարությունը, բնութագրում է կարմիր տեղաշարժը»։

«Այս երևույթի ներկայիս ընդհանուր ընդունված մեկնաբանությունը կապված է Դոպլերի էֆեկտի հետ: Սպեկտրային գծերի անցումը դեպի սպեկտրի կարմիր ծայրը պայմանավորված է արտանետվող օբյեկտի (գալակտիկայի) արագությամբ շարժման (հեռացման) պատճառով: vդիտորդի ուղղությամբ: Կարմիր փոքր տեղաշարժերի դեպքում (z) գալակտիկայի արագությունը կարելի է գտնել Դոպլերի բանաձևով. , որտեղ c-ն լույսի արագությունն է վակուումում»։

1929 թվականին Հաբլը որոշեց, որ գալակտիկաների ամբողջ համակարգը ընդլայնվում է։ «Գալակտիկաների սպեկտրից պարզվել է, որ դրանք մեզնից «ցրվում են» արագությամբ. v, համաչափ դեպի գալակտիկա հեռավորությանը.

v= H·r, որտեղ H = 2,4 * 10 -18 s -1-ը Հաբլի հաստատունն է, r-ը դեպի գալակտիկա հեռավորությունը (m)»:

Սլայդներ 34-38. Մեծ պայթյունի տեսությունը. Նյութի կրիտիկական խտությունը.

Առաջացել է ընդարձակվող Տիեզերքի տեսությունը, ըստ որի մեր Տիեզերքը առաջացել է գերխիտ վիճակից վիթխարի պայթյունի ժամանակ և դրա ընդլայնումը շարունակվում է մեր ժամանակներում։ Մոտ 13 միլիարդ տարի առաջ Մետագալակտիկայի ամբողջ նյութը կենտրոնացած էր փոքր ծավալով: Նյութի խտությունը շատ բարձր է եղել։ Նյութի այս վիճակը կոչվում էր «եզակի»: «Պայթյունի» («փոփ») արդյունքում ընդլայնումը հանգեցրեց նյութի խտության նվազմանը։ Գալակտիկաներն ու աստղերը սկսեցին ձևավորվել:

Գոյություն ունի նյութի խտության կրիտիկական արժեք, որից կախված է նրա շարժման բնույթը։ Նյութի խտության kr-ի կրիտիկական արժեքը հաշվարկվում է բանաձևով.

որտեղ H = 2,4 * 10 -18 s -1 – Հաբլի հաստատուն, G = 6,67 * 10 -11 (N * m 2) / կգ 2 – գրավիտացիոն հաստատուն: Փոխարինելով թվային արժեքները՝ ստանում ենք kr = 10 -26 կգ/մ 3։ ժամը< кр - расширение Вселенной. При >kr - Տիեզերքի սեղմում: Նյութի միջին խտությունը Տիեզերքում = 3 * 10 -28 կգ/մ 3:

Մարդը միշտ ձգտում է հասկանալ իրեն շրջապատող աշխարհը: Տիեզերքի ուսումնասիրությունը նոր է սկսվել։ Մնում է շատ բան սովորել: Մարդկությունը Տիեզերքի և նրա առեղծվածների ուսումնասիրության ճանապարհորդության հենց սկզբում է միայն: «Տիեզերքը ներկայացնելով որպես ամբողջ շրջապատող աշխարհ՝ մենք անմիջապես դարձնում ենք այն յուրահատուկ և եզակի: Եվ միևնույն ժամանակ, մենք մեզ զրկում ենք այն դասական մեխանիկայի առումով նկարագրելու հնարավորությունից. Տիեզերքն իր յուրահատկության պատճառով չի կարող որևէ բանի հետ փոխազդել, այն համակարգերի համակարգ է, հետևաբար նրա հարաբերություններում այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են զանգվածը, ձևը, չափը կորցնում են իրենց նշանակությունը: Դրա փոխարեն մենք պետք է դիմենք թերմոդինամիկայի լեզվին՝ օգտագործելով այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են խտությունը, ճնշումը, ջերմաստիճանը, քիմիական բաղադրությունը»:

Այս մասին ավելի մանրամասն տեղեկությունների համար կարող եք օգտվել հետևյալ աղբյուրներից.

1). Ֆիզիկա. 11-րդ դասարան՝ ուսումնական. հանրակրթության համար Հաստատություններ՝ հիմնական և պրոֆիլ: մակարդակներ / Գ.Յա. Մյակիշևը, Բ.Բ. Բուխովցևը, Վ.Մ. Չագուրին; խմբագրել է ՄԵՋ ԵՎ. Նիկոլաևա, Ն.Ա. Պարֆենտևա. - 19-րդ հրատ. – Մ.: Կրթություն, 2010. – 399 էջ, լ. հիվանդ. – (Դասական դասընթաց): – ISBN 978-5-09-022777-3.;

4). http://www.adme.ru

Տիեզերքում մեր տան հասցեն՝ Տիեզերք, Գալակտիկաների տեղական խումբ, Ծիր Կաթին Գալակտիկա, Արեգակնային Համակարգ, Երկիր մոլորակ՝ Արեգակից երրորդ մոլորակը:

Մենք սիրում ենք մեր մոլորակը և միշտ կպաշտպանենք այն:

V. Գիտելիքների առաջնային համախմբում.

Ճակատային հետազոտություն

• Ինչպե՞ս է կոչվում այն ​​գիտությունը, որն ուսումնասիրում է Տիեզերքի կառուցվածքը և էվոլյուցիան: (Տիեզերագիտություն)
• Ի՞նչ արտահամակարգային չափման միավորներ են օգտագործվում տիեզերագիտության մեջ: (լույսի տարի, աստղագիտական ​​միավոր, պարսեկ, արեգակնային զանգված)
• Ո՞ր հեռավորությունն է կոչվում լուսային տարի: (Հեռավորությունը, որն անցնում է լույսը մեկ տարում)

VI. Անկախ աշխատանք.

Ուսանողներին առաջարկվում է ինքնուրույն լուծել խնդիրը՝ Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը = 3 * 10 -28 կգ/մ 3: Հաշվե՛ք նյութի խտության կրիտիկական արժեքը և համեմատե՛ք այն Տիեզերքում նյութի միջին խտության հետ։ Վերլուծեք ստացված արդյունքը և եզրակացություն արեք Տիեզերքի ընդարձակման կամ կծկման մասին:

VII. Արտացոլում.

Աշակերտները հրավիրվում են գնահատելու ուսուցչի աշխատանքը և իրենց աշխատանքը դասում` ուսուցչի կողմից թողարկված թղթի վրա նկարելով դրական կամ բացասական էմոցիաներ:

VIII. Տնային աշխատանք.

Պարբերություններ 124, 125, 126. Պատասխանեք բանավոր հարցերին 369, 373 էջերում։

Գրականություն:

1. Ֆիզիկա. 11-րդ դասարան՝ ուսումնական. հանրակրթության համար Հաստատություններ՝ հիմնական և պրոֆիլ: մակարդակներ / Գ.Յա. Մյակիշևը, Բ.Բ. Բուխովցևը, Վ.Մ. Չագուրին; խմբագրել է ՄԵՋ ԵՎ. Նիկոլաևա, Ն.Ա. Պարֆենտևա. - 19-րդ հրատ. – Մ.: Կրթություն, 2010. – 399 էջ, լ. հիվանդ. – (Դասական դասընթաց): – ISBN 978-5-09-022777-3 ։
2. http://ru.wikipedia.org
3. http://www.adme.ru

Ներկայացման նկարագրությունը առանձին սլայդներով.

1 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

2 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Աստղագիտությունը գիտություն է երկնային մարմինների մասին (հին հունարեն ասթոն - աստղ և նոմոս - օրենք բառերից): Այն ուսումնասիրում է տեսանելի և իրական շարժումները և այդ շարժումները որոշող օրենքները, ձևը, չափը, զանգվածը և մակերևույթի ռելիեֆը, բնույթը և ֆիզիկական վիճակը: երկնային մարմինների, փոխազդեցության և դրանց էվոլյուցիայի մասին:

3 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Տիեզերքի ուսումնասիրություն Գալակտիկայում աստղերի թիվը տրիլիոններով է: Ամենաշատ աստղերը թզուկներ են, որոնց զանգվածը մոտ 10 անգամ փոքր է Արեգակից: Բացի միայնակ աստղերից և նրանց արբանյակներից (մոլորակներից), Գալակտիկան ներառում է կրկնակի և բազմակի աստղեր, ինչպես նաև աստղերի խմբեր, որոնք կապված են ձգողության ուժով և շարժվում են տիեզերքում որպես մեկ ամբողջություն, որոնք կոչվում են աստղային կլաստերներ։ Դրանցից մի քանիսին կարելի է գտնել երկնքում աստղադիտակի միջոցով, իսկ երբեմն նույնիսկ անզեն աչքով։ Նման կլաստերները կանոնավոր ձև չունեն. դրանցից ավելի քան հազարը ներկայումս հայտնի է։ Աստղային կուտակումները բաժանվում են բաց և գնդաձև: Ի տարբերություն բաց աստղային կուտակումների, որոնք հիմնականում բաղկացած են հիմնական հաջորդականության աստղերից, գնդիկավոր կուտակումները պարունակում են կարմիր և դեղին հսկաներ և գերհսկաներ։ Երկնային հետազոտությունները, որոնք իրականացվել են Երկրի հատուկ արհեստական ​​արբանյակների վրա տեղադրված ռենտգենյան աստղադիտակներով, հանգեցրել են բազմաթիվ գնդաձև կլաստերների ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերմանը:

4 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Գալակտիկայի կառուցվածքը Գալակտիկայի աստղերի և ցրված նյութի ճնշող մեծամասնությունը զբաղեցնում է ոսպնյակաձև ծավալ: Արևը գտնվում է Գալակտիկայի կենտրոնից մոտ 10000 հատ հեռավորության վրա՝ մեզնից թաքնված միջաստղային փոշու ամպերով: Գալակտիկայի կենտրոնում կա միջուկ, որը վերջերս ուշադիր ուսումնասիրվել է ինֆրակարմիր, ռադիո և ռենտգենյան ալիքների երկարությամբ: Փոշու անթափանց ամպերը թաքցնում են միջուկը մեզանից՝ կանխելով Գալակտիկայի այս ամենահետաքրքիր օբյեկտի տեսողական և սովորական լուսանկարչական դիտարկումները: Եթե ​​մենք կարողանայինք վերևից նայել գալակտիկական սկավառակին, ապա կգտնենք հսկայական պարուրաձև թևեր, որոնք հիմնականում պարունակում են ամենաշոգ և ամենապայծառ աստղերը, ինչպես նաև գազային զանգվածային ամպեր: Պարույր ճյուղերով սկավառակը կազմում է Գալակտիկայի հարթ ենթահամակարգի հիմքը։ Իսկ առարկաները, որոնք կենտրոնանում են դեպի Գալակտիկական միջուկը և միայն մասամբ են ներթափանցում սկավառակի մեջ, պատկանում են գնդաձև ենթահամակարգին։ Սա Գալակտիկայի կառուցվածքի պարզեցված ձևն է:

5 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Գալակտիկաների տեսակները 1 Պարույր. Սա գալակտիկաների 30%-ն է։ Նրանք գալիս են երկու տեսակի. Նորմալ և խաչված: 2 Էլիպսաձեւ. Ենթադրվում է, որ գալակտիկաների մեծամասնությունն ունեն հարթագնդի ձև: Դրանց թվում կան գնդաձև և գրեթե հարթ։ Հայտնի ամենամեծ էլիպսաձև գալակտիկան M87-ն է Կույս համաստեղության մեջ: 3 Ճիշտ չէ: Շատ գալակտիկաներ ունեն փշրված ձև, առանց հստակ ուրվագծերի: Դրանք ներառում են Մեր տեղական խմբի Մագելանի ամպը:

6 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Արև Արևը մեր մոլորակային համակարգի կենտրոնն է, նրա հիմնական տարրը, առանց որի նրա վրա ոչ Երկիր կլիներ, ոչ էլ կյանք: Մարդիկ աստղը դիտել են հին ժամանակներից։ Այդ ժամանակից ի վեր մեր գիտելիքները լուսատուի մասին զգալիորեն ընդլայնվել են՝ հարստացված բազմաթիվ տեղեկություններով այս տիեզերական օբյեկտի շարժման, ներքին կառուցվածքի և բնույթի մասին: Ավելին, Արեգակի ուսումնասիրությունը հսկայական ներդրում ունի Տիեզերքի կառուցվածքի ըմբռնման գործում որպես ամբողջություն, հատկապես նրա տարրերի, որոնք նման են էությամբ և «աշխատանքի» սկզբունքներին:

7 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Արև Արևը մի առարկա է, որը գոյություն ունի, մարդկային չափանիշներով, շատ երկար ժամանակ: Դրա ձևավորումը սկսվել է մոտավորապես 5 միլիարդ տարի առաջ: Այդ ժամանակ Արեգակնային համակարգի տեղում հսկայական մոլեկուլային ամպ կար։ Գրավիտացիոն ուժերի ազդեցությամբ նրանում սկսեցին առաջանալ երկրային տորնադոների նման հորձանուտներ։ Դրանցից մեկի կենտրոնում նյութը (հիմնականում ջրածինը) սկսեց ավելի խիտ դառնալ, և 4,5 միլիարդ տարի առաջ այստեղ հայտնվեց մի երիտասարդ աստղ, որը երկար ժամանակ անց ստացավ Արև անունը։ Նրա շուրջը աստիճանաբար սկսեցին ձևավորվել մոլորակներ. Տիեզերքի մեր անկյունը սկսեց ստանալ ժամանակակից մարդկանց ծանոթ տեսք: -

8 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Դեղին գաճաճ Արևը եզակի առարկա չէ: Դա դասակարգվում է որպես դեղին թզուկ՝ համեմատաբար փոքր հիմնական հաջորդականության աստղ։ Նման մարմիններին հատկացված «ծառայողական կյանքը» մոտավորապես 10 միլիարդ տարի է։ Տիեզերական չափանիշներով սա բավականին քիչ է: Հիմա մեր լուսարարը, կարելի է ասել, իր կյանքի ծաղկման շրջանում է՝ դեռ ոչ ծեր, ոչ երիտասարդ, դեռ կյանքի կեսն առջևում է։

Սլայդ 9

Սլայդի նկարագրություն.

10 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Լույսի տարի Լույսի տարին այն հեռավորությունն է, որը լույսն անցնում է մեկ տարում: Միջազգային աստղագիտական ​​միությունը տվել է լուսային տարվա իր բացատրությունը. սա այն հեռավորությունն է, որը լույսն անցնում է վակուումում, առանց գրավիտացիայի, հուլյան տարում: Հուլյան տարին հավասար է 365 օրվա։ Հենց այս վերծանումն է օգտագործվում գիտական ​​գրականության մեջ։ Եթե ​​վերցնենք մասնագիտական ​​գրականություն, ապա հեռավորությունը հաշվարկվում է պարսեկներով կամ կիլո- ու մեգապարսեկներով։ Մինչև 1984 թվականը լուսային տարին այն հեռավորությունն էր, որը լույսն անցնում է մեկ արևադարձային տարում: Նոր սահմանումը հինից տարբերվում է ընդամենը 0,002%-ով։ Սահմանումների միջև առանձնահատուկ տարբերություն չկա: Կան կոնկրետ թվեր, որոնք որոշում են լուսային ժամերի, րոպեների, օրերի հեռավորությունը և այլն։ Լույսի տարին հավասար է 9,460,800,000,000 կմ, ամիսը՝ 788,333 միլիոն կմ, շաբաթը՝ 197,083 միլիոն կմ, օրը՝ 26,277 միլիոն կմ, ժամը՝ 1,094 միլիոն կմ, րոպեը՝ մոտ 18 միլիոն կմ, երկրորդը՝ մոտ 30։ հազար կմ.

11 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Գալակտիկայի համաստեղություն Կույս Կույսը լավագույնս կարելի է տեսնել վաղ գարնանը, մասնավորապես մարտ-ապրիլ ամիսներին, երբ այն շարժվում է դեպի հորիզոնի հարավային մաս: Շնորհիվ այն բանի, որ համաստեղությունը տպավորիչ չափեր ունի, Արեգակը նրանում է մեկ ամսից ավելի՝ սեպտեմբերի 16-ից հոկտեմբերի 30-ը։ Հին աստղային ատլասներում Կույսը ներկայացված էր որպես մի աղջիկ՝ աջ ձեռքին ցորենի հասկ։ Այնուամենայնիվ, ոչ բոլորն են ի վիճակի աստղերի քաոսային ցրման մեջ հենց այդպիսի պատկեր տեսնել։ Այնուամենայնիվ, երկնքում Կույսի համաստեղությունը գտնելն այնքան էլ դժվար չէ։ Այն պարունակում է առաջին մեծության աստղ, որի պայծառ լույսի շնորհիվ Կույսը հեշտությամբ կարելի է գտնել այլ համաստեղությունների շարքում։

12 սլայդ

Սլայդի նկարագրություն.

Անդրոմեդայի միգամածություն Ամենամոտ մեծ գալակտիկան Ծիր Կաթինին: Պարունակում է մոտավորապես 1 տրիլիոն աստղ, ինչը 2,5-5 անգամ ավելի մեծ է, քան Ծիր Կաթինը: Այն գտնվում է Անդրոմեդա համաստեղությունում և գտնվում է Երկրից 2,52 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա։ տարիներ։ Գալակտիկայի հարթությունը դեպի տեսադաշտը թեքված է 15° անկյան տակ, նրա տեսանելի չափը 3,2 × 1,0° է, տեսանելի մեծությունը +3,4 մ։

Սլայդ 13

Սլայդի նկարագրություն.

Ծիր Կաթին Ծիր Կաթինը պարուրաձև գալակտիկա է: Ավելին, այն ունի կամուրջ՝ հսկայական աստղային համակարգի տեսքով՝ փոխկապակցված գրավիտացիոն ուժերով։ Ենթադրվում է, որ Ծիր Կաթինը գոյություն է ունեցել ավելի քան տասներեք միլիարդ տարի: Սա այն ժամանակաշրջանն է, որի ընթացքում այս Գալակտիկայում ձևավորվել են մոտ 400 միլիարդ համաստեղություններ և աստղեր, ավելի քան հազար հսկայական գազային միգամածություններ, կլաստերներ և ամպեր: Տիեզերքի քարտեզի վրա պարզ երևում է Ծիր Կաթինի ձևը: Հետազոտությունից հետո պարզ է դառնում, որ աստղերի այս կույտը սկավառակ է, որի տրամագիծը 100 հազար լուսային տարի է (նման լուսային տարին տասը տրիլիոն կիլոմետր է): Աստղային կլաստերի հաստությունը 15 հազար է, իսկ խորությունը՝ մոտ 8 հազար լուսատարի։ Որքա՞ն է կշռում Ծիր Կաթինը: Սա հնարավոր չէ հաշվարկել (նրա զանգվածը որոշելը շատ բարդ խնդիր է)։ Դժվարություններ են առաջանում մութ նյութի զանգվածը որոշելիս, որը չի փոխազդում էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հետ։ Ահա թե ինչու աստղագետները չեն կարող միանշանակ պատասխանել այս հարցին: Բայց կան կոպիտ հաշվարկներ, որոնց համաձայն Գալակտիկայի քաշը տատանվում է 500-3000 միլիարդ արեգակնային զանգվածի միջակայքում։

Հավանել Կիսվել 294 Դիտումներ

Տիեզերքի կշեռքներ. Վ.Ա. Սամոդուրով (PRAO AKC FIAN. Mass Times-ի հեռավորությունները և չափերը. Հեռավորությունները. Մենք սովոր ենք չմտածել մեր Տիեզերքի չափի մասին... Հեռավորությունները երթ են։ Մենք սովոր ենք չմտածել մեր Տիեզերքի չափի մասին։ .. Զբոսնե՞նք, թե՞ ճամփորդենք դրանով։

Ներբեռնեք շնորհանդեսը

Տիեզերքի մասշտաբը.

E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Առնչվող ներկայացումներ չկան:

Ներկայացման սղագրություն

Վ.Ա. Սամոդուրով (PRAO AKC FIAN Masses Times-ի հեռավորությունները և չափերը

Մենք սովոր ենք չմտածել մեր Տիեզերքի չափի մասին...

Մենք սովոր ենք չմտածել մեր Տիեզերքի չափի մասին... Զբոսնե՞նք, թե՞ ճամփորդենք դրանով։ Մեր ամենաարագ գերձայնային մարդատար ինքնաթիռները թռչում են ժամում մոտավորապես 2000 կիլոմետր արագությամբ, սովորական մեքենայի արագությունը ժամում 100 կիլոմետր է, իսկ հետիոտնինը՝ 5 կիլոմետր ժամում։ Որքա՞ն ժամանակ կպահանջվի մեզ ճանապարհորդել նույնիսկ Տիեզերքի անմիջական մերձակայքում: - Լուսնի ուղեծիրը 385000 կմ է: երկրից։ Ինքնաթիռով ճանապարհորդելը կտևի 8 օր ինքնաթիռով, 160 օր մեքենայով և 9 տարի ոտքով: Սակայն լույսն այս տարածությունն անցնում է ընդամենը 1,3 վայրկյանում: – Արեգակը գտնվում է 149664900 կիլոմետր հեռավորության վրա։ Եվ հիմա նույնիսկ ինքնաթիռով Արև հասնելու համար մեզանից պահանջվում է 8 ու կես տարի, մեքենայով՝ 170 տարի, իսկ ոտքով՝ ավելի քան 3 հազար տարի: Այնուամենայնիվ, լույսն այս տարածությունն անցնում է 500 վայրկյանում՝ 8 րոպե 20 վայրկյան: Մոտակա աստղը՝ Proxima Centauri-ն, գտնվում է 4,3 լուսային տարվա հեռավորության վրա։ Այսինքն՝ լույսի ճառագայթն այնտեղից 300 հազար կմ վրկ արագությամբ անցնում է ավելի քան 4 տարի։ – ինքնաթիռով – ավելի քան 2 միլիոն տարի, – մեքենայով – 46 միլիոն տարի, – ոտքով – ավելի քան 900 միլիոն տարի: Տիեզերքի ողջ գոյության ընթացքում մենք քայլելու էինք ընդամենը մոտ 60 սվ. տարի! Բայց նրա տեսանելի եզրին` 13,7 միլիարդ լույս: տարիներ…

Պատկերացնենք Արեգակը 1 մետր մեծությամբ (մինչև մարդու գոտկատեղը) գնդիկ։ Այնուհետև այս սանդղակի վրա՝ - Երկիր - նրանից 100 մետր հեռավորության վրա, մոտավորապես փոքր բալի չափով (8 մմ), - Յուպիտերը, մեծ նարնջի չափսով (մոտ 10 սմ), կլինի 500 մետր հեռավորության վրա: – Պլուտոնը կլինի մոտ 4 կմ հեռավորության վրա: – Այս մասշտաբով մոտակա Պրոքսիմա Կենտավրի աստղը Արեգակից կլինի 25 հազար կմ հեռավորության վրա: Մի քիչ շատ, եկեք փոքրացնենք:

Եկեք պատկերացնենք, որ Արևը բիլիարդի գնդակի չափ է (7 սմ): Այնուհետև այս սանդղակով. – Մերկուրին կլինի նրանից 2 մ 80 սմ հեռավորության վրա, – Երկիրը՝ 7 մ 60 սմ (նրա չափը 0,64 մմ է, ինչպես կակաչի հատիկը), Լուսինը կլինի 0,1 մմ՝ 3 սմ ուղեծրի տրամագծով։ , – Պլուտոնը կլինի մոտ 30 մետր հեռավորության վրա։ – Այս մասշտաբով մոտակա Պրոքսիմա Կենտավրի աստղը կլինի Արեգակից 2000 կմ հեռավորության վրա: – Galaxy-ի չափը կկազմի 60,000,000 կմ: Կրկին - չափազանց շատ: Նույնիսկ եթե LCD մոնիտորի վրա Արեգակը դարձնեք 1 պիքսելի չափի, ապա անմիջապես Proxima Centauri-ին տեսնելու համար ձեզ անհրաժեշտ կլինի մոտ 8 կիլոմետր անկյունագծով մոնիտոր:

Հաջորդը` Գալակտիկայի և ամբողջ Տիեզերքի չափը ավելի լավ պատկերացնելու համար մենք կրկին կրճատում ենք մասշտաբը, Երկրի ուղեծրի չափը մինչև էլեկտրոնի ուղեծիր ջրածնի ատոմում (0,53 * 10-8 սմ): Այնուհետև մոտակա աստղը կլինի Արեգակից 0,014 մմ հեռավորության վրա, իսկ բուն Արեգակի տրամագիծը` 0,0046 անգստրոմ: Գալակտիկայի չափը կկազմի մոտ 35 սմ, իսկ Արևից մինչև կենտրոնում գտնվող սև խոռոչը 10 սմ (ընդամենը մեկ քարի վրա): Այսինքն, սանդղակը փոխելով, դուք հեշտությամբ կարող եք ամեն ինչ պատկերացնել սպեկուլյատիվ, վերջին մասշտաբով Տիեզերքի չափը (13,7 միլիարդ լուսային տարի) այնքան էլ մեծ չէ, ընդամենը 47 կմ 950 մ:

Macroworld - թող մեզ օգնեն լոգարիթմները... Տիեզերքի չափերը մոտ 30 միլիարդ լուսային տարի են, կամ մետրերով՝ 3 × 1026։ Ամենափոքր տարրական մասնիկի չափերը ֆիզիկոսները գնահատում են 10-16 մ, նեյտրինոները՝ մինչև 10-24 մ, «Պլանկի երկարությունը» 10-35 մ Մեր մարմնի ատոմների ընդհանուր թիվը մոտ 1028 է, իսկ ընդհանուր թիվը։ Տարրական մասնիկների (պրոտոններ, նեյտրոններ և էլեկտրոններ) Տիեզերքի դիտելի մասում` մոտավորապես 1080: Եթե Տիեզերքը խիտ լիներ նեյտրոններով, այնպես որ դրա մեջ որևէ դատարկ տեղ չմնար, ապա այն կպարունակեր ընդամենը 10128 մասնիկ:

Միավորներ Տիեզերքի չափերը կազմում են մոտ 30 միլիարդ լուսային տարի կամ մետրերով՝ 3x1026: Հետևաբար, աստղագետներն օգտագործում են հեռավորության սեփական միավորները: 1 դյույմ Երկիր-Արև հեռավորություն = 1 աստղագիտական ​​միավոր (ԱՄ կամ անգլերեն՝ a.u.) Անցյալ ամիս, առանց հետագա աղմուկի, Միջազգային աստղագիտական ​​միությունը (ՄԱՄ) Պեկինում (Չինաստան) XXVIII Գլխավոր ասամբլեայում փոխակերպեց միավորը գաղտնի քվեարկությամբ։ ֆիքսվածի մեջ՝ սահմանելով այն մեկ անգամ և (հուսով ենք) ընդմիշտ որպես 149,597,870,700 մետր: 1 պարսեկ Բայց մոտակա աստղը ավելի քան 300 հազար AU է: Միգուցե մենք կարող ենք չափել աստղերի հեռավորությունը լուսային տարիներով: 1 Սբ. է. ≈ 86400 × 365,25 × 300,000 կմ = 9,467,280,000,000 կմ ≈ 9,5 տրիլիոն կմ Բայց ավելի տրամաբանական է սկսել աստղագիտական ​​միավորից: 1 պարսեկ (Pc, անգլերեն Pc նշումով) = հեռավորությունը, որից 1 AU: տեսանելի է 1 դյույմ անկյան տակ Այնուհետև – 1 կՊց (կիլոպարսեկ) Երկրի ուղեծրի շառավիղը 0,001 դյույմ է, MPc10-6″-ից, Տիեզերքի տեսանելի եզրից մեգապարսեկ 4 × 10-9″ 1 հատ = 205982 AU . = 30,814,526,974,157 կմ = 3,25 Սբ. տարվա

Տիեզերք Տիեզերքի չափերը կազմում են մոտ 30 միլիարդ լուսային տարի կամ մետրերով՝ 3 × 1026։ Եկեք այն ամփոփենք մեկ քարտեզի մեջ, ապա ավելի ուշադիր նայենք դրան: Հիմնական նկարը ցույց է տալիս «Տիեզերքի գրպանային քարտեզը»: Հաջորդը, վեց նկարներում, քարտեզը կտրված է հավասար մասերի: Առանցքներից մեկը ներկայացնում է հեռավորությունը Երկրի կենտրոնից: Մի կողմից, հեռավորությունը տրված է մեր մոլորակի շառավիղի միավորներով: Մյուս կողմից, ավելի ծանոթ միավորներում. գրպանի քարտեզի վրա սրանք մեգապարսեկներ են, վեց առանձին թերթերի վրա սանդղակը փոխվում է հարմարության համար (կիլոմետրեր, աստղագիտական ​​միավորներ, պարսեկներ, մեգապարսեկներ):

Տիեզերք Առաջին թերթիկի վրա մենք տեսնում ենք Երկիրը և նրա անմիջական շրջապատը: Ցուցադրված են Երկրի ներքին կառուցվածքի հիմնական բաժանումները։ Մակերեւույթի վերևում մենք տեսնում ենք բազմաթիվ կետեր՝ դրանք արհեստական ​​արբանյակներ են: Կետերը պատահականորեն գծագրված չեն, դրանք իրական տվյալներ են 2003 թվականի օգոստոսի 12-ին լիալուսնի ժամանակ: ISS-ը և տիեզերական աստղադիտակը առանձնացված են առանձին: Տեսանելի է GPS արբանյակների և գեոստացիոնար արբանյակների մի խումբ: Վերևում Լուսինն է և WMAP արբանյակը:

Տիեզերք Երկրորդ թերթիկը ցույց է տալիս Արեգակնային համակարգը: Աստերոիդների գոտին ներկայացված է երկու կոնցենտրացիաներով. Դա պայմանավորված է նրանով, որ պատկերված են միայն այն փոքր մոլորակները, որոնք գտնվում են երկնային հասարակածի մոտ։ Որովհետեւ Խավարածրի հարթությունը թեքված է դեպի հասարակած, այնուհետև 12 և 24 ժամվա ընթացքում մենք տեսնում ենք երկու կուտակումներ։ Հենց վերևում պայմանականորեն ցուցադրվում են հելիոպաուզի սահմանը և նրան մոտեցող արբանյակները: Ցուցադրված են նաև Կոյպերի գոտու առարկաները։ Հալլի գիսաստղը ընդգծված է առանձին:

Տիեզերք Երրորդ թերթիկը ամենաձանձրալին է։ Դատարկ Պլուտոնից մինչև մոտակա աստղերը: Միայն Օորտի ամպը... Եվ նույնիսկ այն ժամանակ, մենք միայն անուղղակի տեղեկություններ ունենք դրա մասին: Բայց դուք կարող եք տեսնել, թե որքան հեռու է այն աստղերից: Նույնիսկ մեր համակարգի ներսում մոլորակից մոլորակ թռչելով՝ մենք աստղերին նայում ենք որպես անհասանելի (դեռևս) լուսատուների:

Տիեզերք Ահա նրանք՝ աստղերը: Ցուցադրված են Hipparcos արբանյակային կատալոգի աստղերը, որոնք ընկնում են հասարակածային գոտում, ինչպես նաև որոշ հայտնի լուսատուներ, կլաստերներ և միգամածություններ։ Մենք կարող ենք նաև կառուցել եռաչափ քարտեզներ մոտակա աստղերի համար. յուրաքանչյուր ոք, ով ունակ է եռաչափ տեսողության, կարող է տեսնել, թե ինչպես են նրանք գտնվում Արեգակի համեմատ տարածության մեջ:

Տիեզերք Մենք մոտենում ենք մեր Գալակտիկայի սահմանին (դա ցույց է տրված կետագծով, քանի որ կենտրոնից շատ ենք շեղված, սահմանն, իհարկե, ասիմետրիկ է): Գալակտիկայի ներսում ցուցադրված են ուշագրավ առարկաներ՝ կրկնակի ռադիոպուլսար, սև խոռոչի թեկնածու Cyg X-1 և գնդաձև կլաստեր M13: Ընդգծված է նաև Գալակտիկայի կենտրոնը։ Վերևում մենք տեսնում ենք Տեղական խմբի գալակտիկաները՝ Անդրոմեդայի միգամածությունը և բոլոր մանրուքները: Վերևի աջ անկյունում M81 է: Սա ավելի հեռավոր գալակտիկա է։

Տիեզերագիտություն, գալակտիկաների աշխարհ։ Շատ ներքևում մեր Կույսի կլաստերն է (աջ կողմում, որտեղ M87 է): Հեռավոր առարկաները ձևավորվեցին երկու սյուների պես: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ Ծիր Կաթինի հարթությունում լույսի կլանումը չափազանց մեծ է, և, հետևաբար, մենք տեսնում ենք հեռավոր գալակտիկաներ և քվազարներ միայն մեր Գալակտիկայի հարթությունից դուրս: Քարտեզի կոնֆորմալ լինելու պատճառով լայնածավալ կառուցվածքի մանրամասները համարժեք են փոխանցվում։ Հին «Մեծ պատը» և «Սլոանի մեծ պատը» տեսանելի են՝ ավելի հեռավոր և ավելի երկար: Քանի որ իրական առարկաները գծագրված են, մեծ հեռավորությունների վրա պատկերը դառնում է թերի. մենք տեսնում ենք միայն ամենապայծառ աղբյուրները (օրինակ, Sloan Digital Survey-ի քվազարները): Ստորև ներկայացված է Տիեզերքի եռաչափ կառուցվածքը: Հեռավորությունները նկարներում, Տիեզերքի 6-րդ քարտեզ

Տիեզերք Աջ կողմում մեր երկնքում գտնվող գալակտիկաների կլաստերներն են: Վերևում մի կլաստեր է միաձուլման մեջ: Կույս. Ստորև ներկայացված է Տիեզերքի եռաչափ կառուցվածքը:

Ինչը փոքր է Տիեզերքում Աստղեր Արեգակնային համակարգ Արեգակնային

Այն, ինչ փոքր է Տիեզերքում

Կրկնություն. Հաջորդը - ավելի լավ պատկերացնել Գալակտիկայի և Տիեզերքի չափերը որպես ամբողջություն - կրկին - ամենափոքր մասշտաբով. - Երկրի ուղեծրի չափը էլեկտրոնի ուղեծրին ջրածնի ատոմում (0,53 * 10-8 սմ ) - Արեգակի տրամագիծը 0,0046 անգստրոմ է: Այնուհետև մոտակա աստղը կլինի Արեգակից 0,014 մմ հեռավորության վրա։ Գալակտիկայի չափը կկազմի մոտ 35 սմ, իսկ Արևից մինչև կենտրոնում գտնվող սև խոռոչը 10 սմ (ընդամենը մեկ քարի վրա): Այս մասշտաբով Տիեզերքի չափը (13,7 միլիարդ լուսային տարի) այնքան էլ մեծ չէ, ընդամենը 47 կմ 950 մ: Տեսողական մոդել՝ http://htwins.net/scale2/index.html

Կրկնություն. Տիեզերքի օբյեկտների չափերի սանդղակի միջակայքը (Մ. Պլանկի հիմնարար երկարությունից՝ 10–35 մ մինչև Մետագալակտիկայի տիեզերքի տեսանելի մասի սահմանը՝ 1027 մ), որը գտնվում է սանդղակի վրա, և դրա մասշտաբային կենտրոնը

Դիտելի Տիեզերքի ամբողջ զանգվածը 1056 գ է; գալակտիկաների գերկույտեր (ըստ Vaucouleurs) - 1052 գ; Գալակտիկաների հսկա կուտակումներ, որոնք գերկլաստերի մաս են կազմում - ...1048 թ. Առանձին գալակտիկայի միջին զանգվածն այժմ գնահատվում է… 1044 գ: Որպես հսկա փոշու ամպեր, որոնց զանգվածը 1040 գ է, աստղային կույտերը ունեն 1036 գ կարգի աստղերի միջին զանգված, չնայած նրանց ապշեցուցիչին: բազմազանությունը, դեռևս կենտրոնացված են զանգվածով 1032 գ-ի սահմաններում: Մոլորակների գաղափարն ավելի անորոշ է, քանի որ, ցավոք, մենք գիտենք մոլորակների միայն մեկ ընտանիք: Բայց եթե մենք հրաժարվենք ծայրահեղ արժեքներից (Յուպիտեր և Պլուտոն) և վերցնենք միջին արժեքը, ապա այդպիսի լիազոր ներկայացուցիչ կլինի Ուրանը 8,8 * 1028 գ: Մոլորակների արբանյակները ունեն մոտ 1024 գ զանգված: Աստերոիդները իրենց բաշխման վրա: գծապատկերները գտնվում են 1020 գ մեծերի և 1016-ի սահմաններում փոքրերի համար: …….. Թեև դեռևս կան Սատուրնի սառցե օղակներ՝ ամենատարածված 0,6 մետր տրամագծով և, հետևաբար, 10-4 գ զանգվածային կարգով, բայց առավել զարմանալի է, որ աշխարհի մասշտաբի մյուս ծայրում ք. միկրոտիեզերքը ցուցիչները ենթարկվում են նույն օրինաչափությանը: Էլեկտրոնի զանգվածը 9,1 * 10-28 գ է, պրոտոնի և նեյտրոնի զանգվածը՝ 1,6 * 10-24։ Եվ նույնիսկ նեյտրինոյի մնացած զանգվածը, ըստ նախնական արդյունքների, 10-32 գրամ մեծության կարգի է։

Հայտնի ամերիկացի գիտնական Կառլ Սագանը կազմել է «տիեզերական օրացույց», որը դարձել է չափազանց տարածված։ Նա Տիեզերքի ողջ պատմությունը, ներառյալ Երկրի վրա կյանքի զարգացումը, դասավորել է սովորական տիեզերական տարվա մասշտաբով։ Ավելին՝ պատմությունը։ մարդկության քաղաքակրթությունն ինքնին ընդգրկում է նման օրացույցի գրեթե մեկ պահը` հարյուրերորդական վայրկյան: Ահա թե ինչպես է այն երևում երեք աղյուսակների վրա. համակարգ - սեպտեմբերի 9 Երկիր մոլորակի ձևավորումը - սեպտեմբերի 14 Կյանքի տեսքը Երկրի վրա - սեպտեմբերի 25 Երկրի ամենահին լեռների ձևավորումը - հոկտեմբերի 2 Ամենահին բրածոների (բակտերիաների և կապտականաչ ջրիմուռների) ձևավորման ժամանակը - հոկտեմբերի 9 Սեռական վերարտադրության առաջացումը - նոյեմբերի 1 Ամենահին ֆոտոսինթետիկ բույսերը - նոյեմբերի 12 Էուկարիոտներ (միջուկներ պարունակող առաջին բջիջները) - նոյեմբերի 15

Աղյուսակ II Տիեզերական օրացույց Դեկտեմբերի թիվ 1 Երկրի վրա թթվածնի մթնոլորտի ձևավորումը: 5 Ինտենսիվ հրաբխային ժայթքումներ և ջրանցքների ձևավորում Մարսի վրա: 16 Առաջին որդերը. 17 Նախաքեմբրյան շրջանի ավարտը։ Պալեոզոյան դարաշրջանը և Քեմբրիական շրջանի սկիզբը: Անողնաշարավորների առաջացումը. 18 Առաջին օվկիանոսային պլանկտոնը։ Տրիլոբիտների աճը. 19 Օրդովիկյան շրջան. Առաջին ձուկը, առաջին ողնաշարավորները։ 20 Սիլուր. Առաջին սպոր բույսերը. Բույսերը գրավում են հողը. 21 Դևոնյան շրջանի սկիզբ. Առաջին միջատները. Կենդանիները գաղութացնում են հողը: 22 Առաջին երկկենցաղները. Առաջին թեւավոր միջատները. 23 Ածխածնային ժամանակաշրջան. Առաջին ծառերը. Առաջին սողունները. 24 Պերմի ժամանակաշրջանի սկիզբ. Առաջին դինոզավրերը. 25 Պալեոզոյան դարաշրջանի ավարտը. Մեզոզոյան դարաշրջանի սկիզբ. 26 Տրիասական շրջան. Առաջին կաթնասունները. 27 Յուրայի ժամանակաշրջան. Առաջին թռչունները. 28 Կավճի շրջան. Առաջին ծաղիկները. Դինոզավրերի անհետացումը. 29 Մեզոզոյան դարաշրջանի ավարտը. Կենոզոյան դարաշրջանը և երրորդական շրջանի սկիզբը: Առաջին կետասերները. Առաջին պրիմատները. 30 Պրիմատների մոտ գլխուղեղի կեղևի ճակատային բլթերի զարգացման սկիզբը: Առաջին հոմինիդները. Հսկա կաթնասունների աճը. 31 Պլիոցենի շրջանի ավարտը. Չորրորդական (պլեյստոցեն և հոլոցեն) ժամանակաշրջան։ Առաջին մարդիկ.

Աղյուսակ III Դեկտեմբերի 31, Ժամեր, րոպեներ, վայրկյաններ Պրոկոնսուլի և Ռամապիտեկուսի, կապիկների և մարդկանց հնարավոր նախնիների տեսքը 13.30.00 Առաջին մարդիկ 22.30.00 Քարե գործիքների համատարած օգտագործում 23.00.00 Պեկինցիների կողմից կրակի օգտագործումը 20.46. Սառցե վերջին շրջանի սկիզբ 23.56.00 Ավստրալիայի բնակավայր 23.58.00 քարանձավային գեղանկարչության ծաղկում Եվրոպայում 23.59.00 Գյուղատնտեսության բացահայտում 23.59.20 նեոլիթյան քաղաքակրթություն՝ առաջին քաղաքները 23.59.35 23.59.35 Սուների առաջին դինաստիաները և Եգիպտոսի 2 դինաստիաները5. .50 Նամակ բացելը; Աքքադ նահանգ; Համուրաբիի օրենքները Բաբելոնում; Միջին Թագավորություն Եգիպտոսում 23.59.52 Բրոնզե մետալուրգիա; Միկենյան մշակույթ; Տրոյական պատերազմ. Օլմեկների մշակույթ; կողմնացույցի գյուտ 23.59.53 Երկաթի մետալուրգիա; առաջին Ասորական կայսրություն; Իսրայելի թագավորություն; Կարթագենի հիմնադրումը փյունիկեցիների կողմից 59/23/54 Ցին դինաստիա Չինաստանում; Աշոկայի կայսրությունը Հնդկաստանում. Աթենքը Պերիկլեսի օրոք; Բուդդայի ծնունդ 23.59.55 Էվկլիդեսյան երկրաչափություն; Արքիմեդյան ֆիզիկա; Պտղոմեոսյան աստղագիտություն; Հռոմեական կայսրություն; Քրիստոսի ծնունդ 23.59.56 Հնդկական թվաբանության մեջ զրո և տասնորդական հաշվարկի ներդրում; Հռոմի անկումը; Մահմեդականների նվաճումները 23.59.57 Մայաների քաղաքակրթություն; Song Dynasty Չինաստանում; Բյուզանդական կայսրություն; Մոնղոլների ներխուժում; Խաչակրաց արշավանքներ 59.23.58 Վերածնունդ Եվրոպայում; ճանապարհորդություններ և աշխարհագրական հայտնագործություններ, որոնք արվել են եվրոպացիների և չինացիների կողմից Մինգ դինաստիայի ժամանակ, փորձարարական մեթոդի ներդրում գիտության մեջ 59/23/59

Գիտության և տեխնիկայի լայն զարգացում; համաշխարհային մշակույթի առաջացումը; միջոցների ստեղծում, որոնք կարող են ոչնչացնել մարդկային ցեղը, տիեզերքի հետազոտության առաջին քայլերը և այլմոլորակային ինտելեկտի որոնումները. տարիներ։ Այս ժամանակահատվածը 10 հազար անգամ ավելի է, քան այն ժամանակը, որը ենթադրաբար անցել է Տիեզերքի ընդարձակման սկզբից մինչև մեր օրերը: Հաջորդը կգա հարյուրավոր և հարյուրավոր միլիարդավոր աստղերից բաղկացած գալակտիկաների հերթը: Գալակտիկաների կենտրոններում կան գերզանգվածային սև խոռոչներ։Գալակտիկաների ապագայի համար կարևոր են մեր ժամանակներում տեղի ունեցող շատ հազվադեպ իրադարձությունները, երբ աստղը այլ աստղերի հետ գրավիտացիոն փոխազդեցության արդյունքում ձեռք է բերում մեծ արագություն, հեռանում գալակտիկայից և շրջվում։ միջգալակտիկական թափառականի մեջ: Աստղերն աստիճանաբար կհեռանան գալակտիկայից, և նրա կենտրոնական մասը աստիճանաբար կփոքրանա՝ վերածվելով շատ կոմպակտ աստղային կուտակման: Նման կլաստերի մեջ աստղերը կբախվեն միմյանց՝ վերածվելով գազի, և այդ գազը հիմնականում կընկնի: կենտրոնական գերզանգվածային անցքի մեջ՝ մեծացնելով դրա զանգվածը: Վերջին փուլը գերզանգվածային «սև անցք» է, որը կուլ է տվել աստղերի մնացորդները Գալակտիկայի կենտրոնական մասում և բոլոր աստղերի մոտ 90%-ի ցրվածությունը արտաքին մասում: մասեր տիեզերքում Գալակտիկաների ոչնչացման գործընթացը կավարտվի մոտ 1019 տարի հետո, մինչ այդ բոլոր աստղերը վաղուց դուրս կգան և կկորցնեն աստղեր կոչվելու իրավունքը:

Պրոտոնի կյանքի միջին տևողությունը գնահատվում է մոտավորապես 1032 տարի: Պրոտոնի քայքայման վերջնական արդյունքը մեկ պոզիտրոն է, ճառագայթումը ֆոտոնի, նեյտրինոյի և, հնարավոր է, մեկ կամ ավելի էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգերի տեսքով։ Այսպիսով, մոտ 1032 տարի հետո միջուկային նյութն ամբողջությամբ կքայքայվի։ Նույնիսկ հանգած աստղերը կվերանան աշխարհից: 1032 տարի անց ամբողջ միջուկային նյութն ամբողջությամբ կքայքայվի, աստղերն ու մոլորակները կվերածվեն ֆոտոնների և նեյտրինոների։ Իսկ «սև անցքերը» հավերժ չեն։ «Սև խոռոչի» մոտ գտնվող գրավիտացիոն դաշտում, ինչպես գիտենք, տեղի է ունենում մասնիկների ծնունդ. Ավելին, աստղային զանգվածի կամ ավելի զանգված ունեցող «սև խոռոչները» արտադրում են ճառագայթման քվանտա։ Այս գործընթացը հանգեցնում է «սև խոռոչի» զանգվածի նվազմանը, այն աստիճանաբար վերածվում է ֆոտոնների, նեյտրինոների և գրավիտոնների։ 10 արեգակնային զանգված ունեցող «սև խոռոչը» գոլորշիանալու է 1069 տարում, իսկ գերզանգվածային «սև խոռոչը», որի զանգվածը ևս միլիարդ անգամ ավելի մեծ է, գոլորշիանալու է 1096 տարում: Տիեզերքի ընդլայնման շնորհիվ , ճառագայթման խտությունը, ինչպես արդեն նշվեց, ավելի արագ է ընկնում, քան էլեկտրոնային խտությունը՝ պոզիտրոնային պլազմա, և 10100 տարի հետո այս կոնկրետ պլազման կդառնա գերիշխող, և բացի դրանից Տիեզերքում գործնականում ոչինչ չի մնա։Տիեզերքի տարիքում։ 10100 տարվա ընթացքում աշխարհը գործնականում կմնա միայն էլեկտրոններ և պոզիտրոններ, որոնք ցրված են տիեզերքում սարսափելի աննշան խտությամբ. մեկ մասնիկի ծավալը հավասար կլինի 10185 ծավալի այն ամենի, ինչ այսօր տեսանելի է:

Մարսի մակերևույթից արված լուսանկարները ցույց են տալիս չորացած առվակի հետքեր: Ինչպես սեպտեմբերի 27-ին հաղորդվում է գործակալության կայքում, Գեյլ խառնարանում Curiosity մարսագնացով արված լուսանկարներում երևում են խճաքարերը, որոնք բերվել են հնագույն առվակի կողմից: Աստղագիտության վերջին նորությունները, 09-10.2012.

Փորձարկումներ Radioastron նախագծի վրաhttp://ria.ru/science/20120918/753411048.htmlRoscosmos-ը հայտարարել է Ռադիոաստրոն նախագծի վերաբերյալ գիտափորձերի հայտերի ընդունման մեկնարկի մասին, հայտարարել է Դաշնային տիեզերական գործակալության մամուլի ծառայությունը։ «Գիտական ​​առաջին բաց մրցույթը։ Հետազոտությունը հայտարարվել է «Ռադիոաստրոն» ցամաքային-տիեզերական ինտերֆերոմետրի կիրառման համար 2013 թվականի հուլիս - 2014 թվականի հունիսը ներառյալ»,- նշվում է հաղորդագրության մեջ։ Աստղագիտության վերջին նորությունները, 2012 թ.

Ներածություն

Հիմնական մասը

1.Տիեզերագիտություն

2. Տիեզերքի կառուցվածքը.

2.1.Մետագալակտիկա

2.2.Գալակտիկաներ

2.3. Աստղեր

2.4Մոլորակ և արեգակնային համակարգ

3. Տիեզերքի օբյեկտները դիտարկելու միջոց

4. Այլմոլորակային քաղաքակրթությունների որոնման խնդիրը

Եզրակացություն

Ներածություն

Տիեզերքը մեգաաշխարհի ամենագլոբալ օբյեկտն է, անսահման ժամանակի և տարածության մեջ: Ժամանակակից պատկերացումներով այն հսկայական, ընդարձակ ոլորտ է։ Կան «բաց», այսինքն՝ «անընդհատ ընդլայնվող» Տիեզերքի, ինչպես նաև «փակ», այսինքն՝ «զարկերակային» Տիեզերքի գիտական ​​վարկածներ։ Երկու վարկածներն էլ գոյություն ունեն մի քանի վարկածներով։ Սակայն շատ մանրակրկիտ հետազոտություն է պահանջվում, քանի դեռ դրանցից մեկը կամ մյուսը չի վերածվել քիչ թե շատ հիմնավոր գիտական ​​տեսության։

Տարբեր մակարդակներում Տիեզերքը՝ սովորական տարրական մասնիկներից մինչև գալակտիկաների հսկա գերկույտեր, բնութագրվում է կառուցվածքով։ Տիեզերքի կառուցվածքը տիեզերագիտության ուսումնասիրության առարկա է, բնական գիտության կարևոր ճյուղերից մեկը, որը գտնվում է բազմաթիվ բնական գիտությունների խաչմերուկում՝ աստղագիտություն, ֆիզիկա, քիմիա և այլն: Տիեզերքի ժամանակակից կառուցվածքը տիեզերքի արդյունք է: էվոլյուցիան, որի ընթացքում նախագալակտիկաներից առաջացել են գալակտիկաներ, նախաստղերից՝ աստղեր, նախամոլորակային ամպ՝ մոլորակ։

Տիեզերագիտություն

Տիեզերագիտությունը աստղաֆիզիկական տեսություն է Մետագալակտիկայում փոփոխությունների կառուցվածքի և դինամիկայի վերաբերյալ, որը ներառում է ամբողջ Տիեզերքի հատկությունների որոշակի պատկերացում:

«Տիեզերագիտություն» տերմինն ինքնին առաջացել է հունարեն երկու բառերից՝ տիեզերք՝ տիեզերք և լոգոս՝ օրենք, վարդապետություն։ Իր հիմքում տիեզերագիտությունը բնական գիտության մի ճյուղ է, որն օգտագործում է աստղագիտության, ֆիզիկայի, մաթեմատիկայի և փիլիսոփայության ձեռքբերումներն ու մեթոդները։ Տիեզերագիտության բնական գիտական ​​հիմքը Գալակտիկայի և այլ աստղային համակարգերի աստղագիտական ​​դիտարկումներն են, հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը, միկրոպրոցեսների և էներգիայի բարձր խտությունների ֆիզիկան, հարաբերական թերմոդինամիկան և մի շարք այլ նոր ֆիզիկական տեսություններ:

Ժամանակակից տիեզերագիտության շատ դրույթներ ֆանտաստիկ են թվում: Տիեզերք, անսահմանություն և Մեծ պայթյուն հասկացությունները տեսողական ֆիզիկական ընկալման չեն ենթարկվում. նման օբյեկտները և գործընթացները չեն կարող ուղղակիորեն գրավել: Այս հանգամանքի պատճառով տպավորություն է ստեղծվում, որ մենք խոսում ենք գերբնական բանի մասին։ Բայց նման տպավորությունը խաբուսիկ է, քանի որ տիեզերագիտության գործունեությունը շատ կառուցողական է, թեև դրա դրույթներից շատերը հիպոթետիկ են ստացվում:

Ժամանակակից տիեզերագիտությունը աստղագիտության մի ճյուղ է, որը միավորում է ֆիզիկայի և մաթեմատիկայի տվյալները, ինչպես նաև ունիվերսալ փիլիսոփայական սկզբունքները, ուստի այն ներկայացնում է գիտական ​​և փիլիսոփայական գիտելիքների սինթեզ: Տիեզերագիտության մեջ նման սինթեզն անհրաժեշտ է, քանի որ Տիեզերքի ծագման և կառուցվածքի մասին մտքերը էմպիրիկորեն դժվար է փորձարկել և առավել հաճախ գոյություն ունեն տեսական վարկածների կամ մաթեմատիկական մոդելների տեսքով: Տիեզերագիտական ​​հետազոտությունները սովորաբար զարգանում են տեսությունից պրակտիկա, մոդելից փորձ, և այստեղ մեծ նշանակություն են ստանում սկզբնական փիլիսոփայական և ընդհանուր գիտական ​​սկզբունքները։ Այդ իսկ պատճառով տիեզերաբանական մոդելները զգալիորեն տարբերվում են միմյանցից՝ դրանք հաճախ հիմնված են հակադիր սկզբնական փիլիսոփայական սկզբունքների վրա։ Իր հերթին, ցանկացած տիեզերագիտական ​​եզրակացություն ազդում է նաև Տիեզերքի կառուցվածքի մասին ընդհանուր փիլիսոփայական գաղափարների վրա, այսինքն. փոխել մարդու հիմնարար պատկերացումները աշխարհի և իր մասին:

Ժամանակակից տիեզերագիտության ամենակարևոր պոստուլատն այն է, որ բնության օրենքները, որոնք հաստատվել են Տիեզերքի շատ սահմանափակ հատվածի ուսումնասիրությամբ, կարող են էքստրապոլացվել շատ ավելի լայն տարածքներում և, ի վերջո, ամբողջ Տիեզերքի վրա: Տիեզերագիտական ​​տեսությունները տարբերվում են՝ կախված նրանից, թե ինչ ֆիզիկական սկզբունքների և օրենքների վրա են հիմնված։ Դրանց հիման վրա կառուցված մոդելները պետք է թույլ տան փորձարկել Տիեզերքի դիտելի շրջանը, իսկ տեսության եզրակացությունները պետք է հաստատվեն դիտարկումներով կամ, ամեն դեպքում, չհակասեն դրանց։

Տիեզերքի կառուցվածքը

Մետագալակտիկա

Մետագալակտիկան Տիեզերքի մի մասն է, որը կարելի է ուսումնասիրել աստղագիտական ​​միջոցներով։ Այն բաղկացած է հարյուր միլիարդավոր գալակտիկաներից, որոնցից յուրաքանչյուրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ և միաժամանակ ցրվում է միմյանցից 200-150000 կմ արագությամբ։ վրկ.(2).

Մետագալակտիկայի կարևորագույն հատկություններից մեկը նրա մշտական ​​ընդլայնումն է, ինչի մասին վկայում է գալակտիկաների կլաստերների «ընդլայնումը»: Վկայությունը, որ գալակտիկաների կլաստերները հեռանում են միմյանցից, գալիս են գալակտիկաների սպեկտրի «կարմիր տեղաշարժից» և CMB-ի հայտնաբերումից (արտագալակտիկական ֆոնային ճառագայթում, որը համապատասխանում է մոտ 2,7 Կ ջերմաստիճանի) (1):

Մետագալակտիկայի ընդլայնման երևույթից հետևում է կարևոր հետևանք՝ նախկինում գալակտիկաների միջև հեռավորությունները ավելի փոքր էին։ Եվ եթե հաշվի առնենք, որ իրենք՝ գալակտիկաները, նախկինում երկարաձգված և հազվագյուտ գազային ամպեր էին, ապա ակնհայտ է, որ միլիարդավոր տարիներ առաջ այդ ամպերի սահմանները փակվեցին և ձևավորեցին մեկ միատարր գազային ամպ, որը մշտական ​​ընդլայնում էր ապրում:

Մետագալակտիկայի մեկ այլ կարևոր հատկություն է նյութի միատեսակ բաշխումը դրանում (որի հիմնական մասը կենտրոնացած է աստղերում): Իր ներկայիս վիճակում Մետագալակտիկան միատարր է մոտ 200 Մպկ սանդղակով: Դժվար թե նա նախկինում այսպիսին է եղել։ Մետագալակտիկայի ընդլայնման հենց սկզբում նյութի անհամասեռությունը կարող էր գոյություն ունենալ: Մետագալակտիկայի անցյալ վիճակներում տարասեռության հետքերի որոնումը արտագալակտիկական աստղագիտության կարևորագույն խնդիրներից է(2):

Մետագալակտիկայի (և Տիեզերքի) միատարրությունը պետք է հասկանալ նաև այն առումով, որ հեռավոր աստղերի և գալակտիկաների կառուցվածքային տարրերը, ֆիզիկական օրենքները, որոնց նրանք ենթարկվում են, և ֆիզիկական հաստատունները, ըստ երևույթին, ամենուր նույնն են՝ բարձր աստիճանի: ճշգրտությունը, այսինքն. նույնը, ինչ Մետագալակտիկայի մեր տարածաշրջանում, ներառյալ Երկիրը: Հարյուր միլիոնավոր լուսային տարիներ հեռավորության վրա գտնվող տիպիկ գալակտիկան հիմնականում նույնն է, ինչ մերը: Ատոմների սպեկտրները, հետևաբար, այնտեղ քիմիայի և ատոմային ֆիզիկայի օրենքները նույնական են Երկրի վրա ընդունված օրենքներին: Այս հանգամանքը հնարավորություն է տալիս վստահորեն տարածել երկրային լաբորատորիայում հայտնաբերված ֆիզիկայի օրենքները Տիեզերքի ավելի լայն տարածքներում։

Մետագալակտիկայի միատարրության գաղափարը ևս մեկ անգամ ապացուցում է, որ Երկիրը Տիեզերքում որևէ արտոնյալ դիրք չի զբաղեցնում: Իհարկե, Երկիրը, Արևը և Գալակտիկան մեզ՝ մարդկանց համար, կարևոր և բացառիկ են թվում, բայց ընդհանուր Տիեզերքի համար՝ ոչ:

Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն՝ Մետագալակտիային բնորոշ է բջջային (ցանցային, ծակոտկեն) կառուցվածքը։ Այս գաղափարները հիմնված են աստղագիտական ​​դիտողական տվյալների վրա, որոնք ցույց են տվել, որ գալակտիկաները հավասարաչափ բաշխված չեն, այլ կենտրոնացած են բջիջների սահմանների մոտ, որոնց ներսում գալակտիկաներ գրեթե չկան։ Բացի այդ, հայտնաբերվել են հսկայական տարածքներ, որոնցում դեռևս չեն հայտնաբերվել գալակտիկաներ։

Եթե ​​վերցնենք Մետագալակտիկայի ոչ թե առանձին հատվածներ, այլ նրա լայնածավալ կառուցվածքը որպես ամբողջություն, ապա ակնհայտ է, որ այս կառույցում չկան հատուկ, տարբերվող վայրեր կամ ուղղություններ, և նյութը բաշխված է համեմատաբար հավասարաչափ։

Մետագալակտիկայի տարիքը մոտ է Տիեզերքի տարիքին, քանի որ նրա կառուցվածքի ձևավորումը տեղի է ունենում նյութի և ճառագայթման տարանջատմանը հաջորդող ժամանակաշրջանում: Ըստ ժամանակակից տվյալների՝ Մետագալակտիկայի տարիքը գնահատվում է 15 միլիարդ տարի։ Գիտնականները կարծում են, որ Մետագալակտիկայի ընդլայնման սկզբնական փուլերից մեկում ձևավորված գալակտիկաների տարիքը, ըստ երևույթին, մոտ է դրան:

Գալակտիկաներ

Գալակտիկան աստղերի հավաքածու է ոսպնյակի տեսքով: Աստղերի մեծ մասը կենտրոնացած է այս ծավալի համաչափության հարթությունում (գալակտիկական հարթություն), ավելի փոքր մասը՝ գնդաձև ծավալում (գալակտիկական միջուկ)։

Բացի աստղերից, գալակտիկաները ներառում են միջաստղային նյութ (գազեր, փոշի, աստերոիդներ, գիսաստղեր), էլեկտրամագնիսական և գրավիտացիոն դաշտեր և տիեզերական ճառագայթում։ Արեգակնային համակարգը գտնվում է մեր գալակտիկական հարթության մոտ։ Երկրի վրա գտնվող դիտորդի համար գալակտիկական հարթությունում կենտրոնացած աստղերը միաձուլվում են Ծիր Կաթինի տեսանելի պատկերին:

Գալակտիկաների համակարգված ուսումնասիրությունը սկսվել է անցյալ դարի սկզբին, երբ աստղադիտակների վրա տեղադրվեցին աստղերի լույսի արտանետումների սպեկտրալ վերլուծության գործիքներ։

Ամերիկացի աստղագետ Է.Հաբլը մշակել է այն ժամանակ իրեն հայտնի գալակտիկաների դասակարգման մեթոդ՝ հաշվի առնելով դրանց դիտարկված ձևը։ Նրա դասակարգումը առանձնացնում է գալակտիկաների մի քանի տեսակներ (դասեր), որոնցից յուրաքանչյուրն ունի ենթատեսակներ կամ ենթադասեր։ Նա նաև որոշեց դիտարկված գալակտիկաների մոտավոր տոկոսային բաշխումը. էլիպսաձև (մոտ 25%), պարուրաձև (մոտ 50%), ոսպնյակային (մոտ 20%) և յուրօրինակ (անկանոն ձևով) գալակտիկաներ (մոտ 5%) (2):

Էլիպսաձև գալակտիկաներն ունեն էլիպսոիդի տարածական ձև՝ սեղմման տարբեր աստիճաններով։ Դրանք իրենց կառուցվածքով ամենապարզն են՝ աստղերի բաշխվածությունը կենտրոնից միատեսակ նվազում է։

Անկանոն գալակտիկաները չունեն հստակ ձև և չունեն կենտրոնական միջուկ:

Պարույր գալակտիկաները ներկայացված են պարուրաձև տեսքով, ներառյալ պարուրաձև թեւերը։ Սա գալակտիկայի ամենաբազմաթիվ տեսակն է, որը ներառում է մեր Գալակտիկա՝ Ծիր Կաթինը:

Ծիր Կաթինը հստակ տեսանելի է անլուսին գիշերը: Այն կարծես լուսավոր միգամածություն ունեցող զանգվածների կլաստեր է, որը ձգվում է հորիզոնի մի կողմից մյուսը և բաղկացած է մոտավորապես 150 միլիարդ աստղից: Այն նման է հարթեցված գնդակի: Նրա կենտրոնում կա միջուկ, որից մի քանի պարուրաձև աստղային ճյուղեր են տարածվում։ Մեր Գալակտիկան չափազանց մեծ է. մի եզրից մյուսը լույսի ճառագայթը անցնում է մոտ 100 հազար երկրային տարի: Նրա աստղերի մեծ մասը կենտրոնացած է հսկա սկավառակի մեջ՝ մոտ 1500 լուսատարի հաստությամբ։ Մեզնից մոտ 2 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա գտնվում է մեզ ամենամոտ գալակտիկան՝ Անդրոմեդայի միգամածությունը, որն իր կառուցվածքով նման է Ծիր Կաթինի, բայց զգալիորեն գերազանցում է այն իր չափերով:  Մեր Գալակտիկաը՝ Անդրոմեդայի միգամածությունը, մյուս հարևան աստղային համակարգերի հետ միասին կազմում են գալակտիկաների տեղական խումբ։ Արեգակը գտնվում է Գալակտիկայի կենտրոնից մոտ 30 հազար լուսատարի հեռավորության վրա։

Այսօր հայտնի է, որ գալակտիկաները միավորվում են կայուն կառույցների (գալակտիկաների կլաստերներ և գերկույտներ)։ Աստղագետները գիտեն գալակտիկաների ամպ, որի խտությունը կազմում է 220,032 գալակտիկա մեկ քառակուսի աստիճանի վրա: Մեր Գալակտիկա գալակտիկաների կլաստերի մի մասն է, որը կոչվում է Տեղական համակարգ:

Տեղական համակարգը ներառում է մեր Գալակտիկա, Անդրոմեդա գալակտիկա, Եռանկյուն համաստեղության պարուրաձև գալակտիկա և 31 այլ աստղային համակարգեր: Այս համակարգի տրամագիծը 7 միլիոն լուսային տարի է։ Գալակտիկաների այս ասոցիացիան ներառում է Անդրոմեդայի Գալակտիկա, որը զգալիորեն մեծ է մեր Գալակտիկայից. նրա տրամագիծը ավելի քան 300 հազար լուսային տարի է: տարիներ։ Այն գտնվում է 2,3 միլիոն սվ. տարիներ մեր Գալակտիկայից և բաղկացած է մի քանի միլիարդ աստղից: Անդրոմեդայի միգամածության նման հսկայական գալակտիկայի հետ մեկտեղ աստղագետները տեղյակ են գաճաճ գալակտիկաների մասին (3):

Առյուծ և Քանդակագործ համաստեղություններում հայտնաբերվել են գրեթե գնդաձև գալակտիկաներ՝ 3000 լուսատարի չափերով։ տարի տրամագծով: Տվյալներ կան Տիեզերքի հետևյալ լայնածավալ կառույցների գծային չափերի մասին՝ աստղային համակարգեր՝ 108 կմ, մոտ 1013 աստղ պարունակող գալակտիկաներ՝ 3104 լույս։ տարի, գալակտիկաների կուտակում (50 պայծառ գալակտիկաներից) - 107 սվ. տարիներ, գալակտիկաների գերկույտեր՝ 109 սվ. տարիներ։ Գալակտիկաների կլաստերների միջև հեռավորությունը մոտավորապես 20 107 լիտր է: տարի (1).

Գալակտիկաների անվանումը սովորաբար տրվում է համապատասխան կատալոգի համեմատ. արձանագրված որպես որոշակի լուսավորության միգամածություններ։ 20-րդ դարի երկրորդ կեսին։ Պարզվել է, որ Հաբլ գալակտիկաների դասակարգումը ճշգրիտ չէ. կան տարբեր ձևերով գալակտիկաների բազմաթիվ տեսակներ: Տեղական համակարգը (գալակտիկաների կլաստեր) գալակտիկաների հսկա գերկլաստերի մի մասն է, որի տրամագիծը կազմում է 100 միլիոն տարի, մեր Տեղական համակարգը գտնվում է այս գերկլաստերի կենտրոնից ավելի քան 30 միլիոն լուսատարի հեռավորության վրա: տարի (1). Ժամանակակից աստղագիտությունը օգտագործում է մեթոդների լայն շրջանակ՝ դիտորդից մեծ հեռավորության վրա գտնվող օբյեկտների ուսումնասիրության համար։ Ռադիոլոգիական չափումների մեթոդը, որը մշակվել է անցյալ դարի սկզբին, մեծ տեղ է գրավում աստղագիտական ​​հետազոտություններում։

Աստղեր

Աստղերի աշխարհը աներևակայելի բազմազան է: Եվ չնայած բոլոր աստղերը Արեգակի նման տաք գնդակներ են, սակայն նրանց ֆիզիկական բնութագրերը բավականին էականորեն տարբերվում են։(1) Կան, օրինակ, աստղեր՝ հսկաներ և գերհսկաներ։ Նրանք ավելի մեծ են, քան Արեգակը:

Բացի հսկա աստղերից, կան նաև գաճաճ աստղեր, որոնք իրենց չափերով զգալիորեն փոքր են Արեգակից։ Որոշ թզուկներ ավելի փոքր են, քան Երկիրը և նույնիսկ Լուսինը: Սպիտակ թզուկների մոտ ջերմամիջուկային ռեակցիաները գործնականում տեղի չեն ունենում, դրանք հնարավոր են միայն այս աստղերի մթնոլորտում, որտեղ ջրածինը ներթափանցում է միջաստեղային միջավայրից: Հիմնականում այս աստղերը փայլում են ջերմային էներգիայի հսկայական պաշարների շնորհիվ։ Նրանց սառեցման ժամանակը հարյուր միլիոնավոր տարիներ է: Աստիճանաբար սպիտակ թզուկը սառչում է, նրա գույնը սպիտակից դառնում է դեղին, իսկ հետո՝ կարմիր։ Ի վերջո, այն վերածվում է սև թզուկի՝ երկրագնդի չափսերի մեռած, սառը փոքրիկ աստղի, որը հնարավոր չէ տեսնել մեկ այլ մոլորակային համակարգից (3):

Կան նաև նեյտրոնային աստղեր՝ դրանք հսկայական ատոմային միջուկներ են:

Աստղերն ունեն մակերեսի տարբեր ջերմաստիճաններ՝ մի քանի հազարից մինչև տասնյակ հազարավոր աստիճաններ: Ըստ այդմ՝ առանձնանում է նաեւ աստղերի գույնը։ Համեմատաբար «սառը» աստղերը, որոնց ջերմաստիճանը 3–4 հազար աստիճան է, կարմիր են։ Մեր Արևը՝ մինչև 6 հազար աստիճան «տաքացած» մակերեսով, ունի դեղնավուն գույն։ Ամենաշոգ աստղերը՝ 12 հազար աստիճանից բարձր ջերմաստիճանով, սպիտակ և կապտավուն են:

Աստղերը գոյություն չունեն առանձին-առանձին, այլ կազմում են համակարգեր: Ամենապարզ աստղային համակարգերը բաղկացած են 2 կամ ավելի աստղերից։ Աստղերը նույնպես միավորված են ավելի մեծ խմբերի` աստղային կուտակումների:

Աստղերի տարիքը տատանվում է արժեքների բավականին լայն շրջանակում՝ սկսած 15 միլիարդ տարուց, որը համապատասխանում է Տիեզերքի տարիքին, մինչև հարյուր հազարը՝ ամենաերիտասարդը: Կան աստղեր, որոնք ներկայումս ձևավորվում են և գտնվում են նախաստղային փուլում, այսինքն՝ դեռ իրական աստղեր չեն դարձել։

Աստղերի ծնունդը տեղի է ունենում գազափոշու միգամածություններում՝ գրավիտացիոն, մագնիսական և այլ ուժերի ազդեցությամբ, որոնց պատճառով ձևավորվում են անկայուն միատարրություններ և ցրված նյութը տրոհվում է մի շարք խտացումների։ Եթե ​​նման խտացումները բավական երկար են պահպանվում, ապա ժամանակի ընթացքում դրանք վերածվում են աստղերի։ Կարևոր է նշել, որ ծննդյան գործընթացը ոչ թե առանձին մեկուսացված աստղի, այլ աստղային ասոցիացիաների է:

Աստղը պլազմային գնդակ է: Մեզ հայտնի Տիեզերքի տեսանելի նյութի հիմնական մասը (98-99%) կենտրոնացած է աստղերում: Աստղերը էներգիայի հզոր աղբյուրներ են։ Մասնավորապես, կյանքը Երկրի վրա իր գոյության համար պարտական ​​է Արեգակի ճառագայթման էներգիային։

Աստղը դինամիկ, ուղղությունը փոփոխվող պլազմային համակարգ է: Աստղի կյանքի ընթացքում զգալիորեն փոխվում է նրա քիմիական կազմը և քիմիական տարրերի բաշխումը։ Զարգացման հետագա փուլերում աստղային նյութը անցնում է այլասերված գազի վիճակի (որում մասնիկների քվանտային մեխանիկական ազդեցությունը միմյանց վրա էապես ազդում է նրա ֆիզիկական հատկությունների վրա՝ ճնշում, ջերմային հզորություն և այլն), իսկ երբեմն էլ նեյտրոնային նյութ (պուլսարներ՝ նեյտրոններ)։ աստղեր, պայթուցիկներ - ռենտգենյան աղբյուրներ և այլն):

Աստղերը ծնվում են տիեզերական նյութից՝ գրավիտացիոն, մագնիսական և այլ ուժերի ազդեցության տակ դրա խտացման արդյունքում։ Համընդհանուր գրավիտացիոն ուժերի ազդեցության տակ գազային ամպից՝ նախաստղից, ձևավորվում է խիտ գնդակ, որի էվոլյուցիան անցնում է երեք փուլով։

Էվոլյուցիայի առաջին փուլը կապված է տիեզերական նյութի տարանջատման և խտացման հետ։ Երկրորդը ներկայացնում է նախաստղի արագ սեղմումը: Ինչ-որ պահի նախաստղի ներսում գազի ճնշումը մեծանում է, ինչը դանդաղեցնում է նրա սեղմման գործընթացը, սակայն ներքին շրջաններում ջերմաստիճանը դեռևս անբավարար է մնում ջերմամիջուկային ռեակցիա սկսելու համար։ Երրորդ փուլում նախաստղը շարունակում է կծկվել, և նրա ջերմաստիճանը բարձրանում է, ինչը հանգեցնում է ջերմամիջուկային ռեակցիայի առաջացմանը։ Աստղից դուրս հոսող գազի ճնշումը հավասարակշռվում է ձգողության ուժով, և գազային գնդակը դադարում է սեղմվել։ Ձևավորվում է հավասարակշռության օբյեկտ՝ աստղ։ Նման աստղը ինքնակարգավորվող համակարգ է։ Եթե ​​ներսում ջերմաստիճանը չի բարձրանում, աստղը փչում է։ Իր հերթին աստղի սառեցումը հանգեցնում է նրա հետագա սեղմմանը և տաքացմանը, իսկ միջուկային ռեակցիաները դրանում արագանում են: Այսպիսով, ջերմաստիճանի հավասարակշռությունը վերականգնվում է: Նախաստղը աստղի վերածելու գործընթացը տևում է միլիոնավոր տարիներ, ինչը համեմատաբար կարճ է տիեզերական մասշտաբով:

Գալակտիկաներում աստղերի ծնունդը տեղի է ունենում անընդհատ: Այս գործընթացը նաև փոխհատուցում է աստղերի անընդհատ տեղի ունեցող մահը: Հետևաբար, գալակտիկաները բաղկացած են հին և երիտասարդ աստղերից։ Ամենահին աստղերը կենտրոնացած են գնդաձեւ կլաստերներում, նրանց տարիքը համեմատելի է գալակտիկայի տարիքի հետ։ Այս աստղերը ձևավորվել են, երբ նախագալակտիկական ամպը բաժանվել է ավելի ու ավելի փոքր կուտակումների: Երիտասարդ աստղերը (մոտ 100 հազար տարեկան) գոյություն ունեն գրավիտացիոն սեղմման էներգիայի շնորհիվ, որը տաքացնում է աստղի կենտրոնական շրջանը մինչև 10-15 միլիոն Կ ջերմաստիճան և «առաջացնում» ջրածինը հելիումի վերածելու ջերմամիջուկային ռեակցիան։ Հենց ջերմամիջուկային ռեակցիան է աստղերի սեփական փայլի աղբյուրը։

Այն պահից, երբ սկսվում է ջերմամիջուկային ռեակցիան՝ ջրածինը վերածելով հելիումի, մեր Արեգակի նման աստղը տեղափոխվում է այսպես կոչված հիմնական հաջորդականություն, ըստ որի աստղի բնութագրերը ժամանակի ընթացքում կփոխվեն՝ նրա պայծառությունը, ջերմաստիճանը, շառավիղը, քիմիական կազմը և զանգվածային. Ջրածնի այրվելուց հետո աստղի կենտրոնական գոտում ձևավորվում է հելիումի միջուկ։ Ջրածնի ջերմամիջուկային ռեակցիաները շարունակում են տեղի ունենալ, բայց միայն այս միջուկի մակերեսին մոտ բարակ շերտով: Միջուկային ռեակցիաները շարժվում են դեպի աստղի ծայրամաս։ Այրված միջուկը սկսում է փոքրանալ, իսկ արտաքին թաղանթը սկսում է ընդլայնվել: Կեղևը ուռչում է հսկայական չափերի, արտաքին ջերմաստիճանը դառնում է ցածր, և աստղը մտնում է կարմիր հսկա փուլ: Այս պահից աստղը մտնում է իր կյանքի վերջին փուլը։ Մեր Արևը դա ակնկալում է մոտ 8 միլիարդ տարի հետո: Միևնույն ժամանակ, նրա չափերը կմեծանան մինչև Մերկուրիի ուղեծիր, և գուցե նույնիսկ մինչև Երկրի ուղեծիր, այնպես որ երկրային մոլորակներից ոչինչ չի մնա (կամ կմնան հալված ժայռեր):

Կարմիր հսկան բնութագրվում է ցածր արտաքին, բայց շատ բարձր ներքին ջերմաստիճաններով: Միևնույն ժամանակ, ջերմամիջուկային գործընթացներում ընդգրկվում են ավելի ու ավելի ծանր միջուկներ, ինչը հանգեցնում է քիմիական տարրերի սինթեզի և կարմիր հսկայի կողմից նյութի շարունակական կորստի, որը դուրս է նետվում միջաստղային տարածություն: Այսպիսով, ընդամենը մեկ տարվա ընթացքում Արեգակը, գտնվելով կարմիր հսկայի փուլում, կարող է կորցնել իր քաշի մեկ միլիոներորդ մասը։ Ընդամենը տասը-հարյուր հազար տարվա ընթացքում կարմիր հսկայից մնում է միայն հելիումի կենտրոնական միջուկը, և աստղը դառնում է սպիտակ թզուկ: Այսպիսով, սպիտակ թզուկը հասունանում է կարմիր հսկայի ներսում, այնուհետև թափում է պատյանի մնացորդները՝ մակերեսային շերտերը, որոնք կազմում են աստղը շրջապատող մոլորակային միգամածություն։

Սպիտակ թզուկները չափսերով փոքր են. նրանց տրամագիծը նույնիսկ ավելի փոքր է, քան Երկրի տրամագիծը, չնայած նրանց զանգվածը համեմատելի է Արեգակի հետ: Նման աստղի խտությունը միլիարդավոր անգամ ավելի մեծ է, քան ջրի խտությունը։ Նրա նյութի մեկ խորանարդ սանտիմետրը կշռում է ավելի քան մեկ տոննա: Այնուամենայնիվ, այս նյութը գազ է, թեև հրեշավոր խտությամբ։ Սպիտակ թզուկը կազմող նյութը շատ խիտ իոնացված գազ է, որը բաղկացած է ատոմային միջուկներից և առանձին էլեկտրոններից։

Սպիտակ թզուկների մոտ ջերմամիջուկային ռեակցիաները գործնականում տեղի չեն ունենում, դրանք հնարավոր են միայն այս աստղերի մթնոլորտում, որտեղ ջրածինը ներթափանցում է միջաստեղային միջավայրից: Հիմնականում այս աստղերը փայլում են ջերմային էներգիայի հսկայական պաշարների շնորհիվ։ Նրանց սառեցման ժամանակը հարյուր միլիոնավոր տարիներ է: Աստիճանաբար սպիտակ թզուկը սառչում է, նրա գույնը սպիտակից դառնում է դեղին, իսկ հետո՝ կարմիր։ Վերջապես, այն վերածվում է սև թզուկի՝ երկրագնդի չափսերի մեռած, սառը փոքրիկ աստղի, որը չի երևում այլ մոլորակային համակարգից:

Ավելի զանգվածային աստղերը փոքր-ինչ այլ կերպ են զարգանում: Նրանք ապրում են ընդամենը մի քանի տասնյակ միլիոն տարի։ Նրանց մեջ շատ արագ այրվում է ջրածինը, և նրանք վերածվում են կարմիր հսկաների ընդամենը 2,5 միլիոն տարում: Միաժամանակ նրանց հելիումի միջուկում ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև մի քանի հարյուր միլիոն աստիճան։ Այս ջերմաստիճանը հնարավորություն է տալիս ածխածնի ցիկլի ռեակցիաների առաջացմանը (հելիումի միջուկների միաձուլում, որը հանգեցնում է ածխածնի առաջացմանը)։ Ածխածնի միջուկն իր հերթին կարող է կցել մեկ այլ հելիումի միջուկ և ձևավորել թթվածնի, նեոնի և այլնի միջուկը։ մինչև սիլիկոն: Աստղի այրվող միջուկը կծկվում է, և նրանում ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 3-10 միլիարդ աստիճան։ Նման պայմաններում համակցված ռեակցիաները շարունակվում են մինչև երկաթի միջուկների ձևավորումը՝ ամենակայուն քիմիական տարրն ամբողջ հաջորդականության մեջ։ Ավելի ծանր քիմիական տարրեր՝ երկաթից մինչև բիսմութ, նույնպես ձևավորվում են կարմիր հսկաների խորքերում՝ դանդաղ նեյտրոնների որսման գործընթացում։ Այս դեպքում էներգիան ոչ թե ազատվում է, ինչպես ջերմամիջուկային ռեակցիաներում, այլ, ընդհակառակը, կլանվում է։ Արդյունքում աստղի սեղմումը արագանում է (4):

Ամենածանր միջուկների ձևավորումը, որոնք փակում են պարբերական աղյուսակը, ենթադրաբար տեղի է ունենում պայթող աստղերի թաղանթներում՝ դրանց վերածվելով նորերի կամ գերնորերի, որոնց վերածվում են որոշ կարմիր հսկաներ։ Խարամված աստղում հավասարակշռությունը խախտվում է, էլեկտրոնային գազն այլևս ի վիճակի չէ դիմակայել միջուկային գազի ճնշմանը։ Տեղի է ունենում փլուզում՝ աստղի աղետալի սեղմում, այն «պայթում է դեպի ներս»։ Բայց եթե մասնիկների վանումը կամ որևէ այլ պատճառ դեռ կանգնեցնում է այս փլուզումը, տեղի է ունենում հզոր պայթյուն՝ գերնոր աստղի պայթյուն: Միևնույն ժամանակ, ոչ միայն աստղի պատյանը, այլև նրա զանգվածի մինչև 90%-ը նետվում է շրջակա տարածություն, ինչը հանգեցնում է գազային միգամածությունների ձևավորմանը։ Միևնույն ժամանակ աստղի պայծառությունն աճում է միլիարդավոր անգամներ։ Այսպիսով, գերնոր աստղի պայթյունը գրանցվել է 1054 թվականին: Չինական տարեգրություններում արձանագրվել է, որ այն տեսանելի է օրվա ընթացքում, ինչպես Վեներան, 23 օր: Մեր ժամանակներում աստղագետները պարզել են, որ այս գերնոր աստղը թողել է Խեցգետնի միգամածությունը, որը ռադիոհաղորդումների հզոր աղբյուր է (5):

Գերնոր աստղի պայթյունն ուղեկցվում է հրեշավոր էներգիայի արտազատմամբ։ Այս դեպքում առաջանում են տիեզերական ճառագայթներ, որոնք մեծապես մեծացնում են բնական ֆոնային ճառագայթումը և տիեզերական ճառագայթման նորմալ չափաբաժինները։ Այսպիսով, աստղաֆիզիկոսները հաշվարկել են, որ մոտավորապես 10 միլիոն տարին մեկ անգամ գերնոր աստղերը ժայթքում են Արեգակին մոտ՝ ավելացնելով բնական ֆոնը 7 հազար անգամ։ Սա հղի է Երկրի վրա կենդանի օրգանիզմների լուրջ մուտացիաներով: Բացի այդ, գերնոր աստղի պայթյունի ժամանակ աստղի ամբողջ արտաքին թաղանթը թափվում է դրա մեջ կուտակված «խարամի» հետ միասին՝ քիմիական տարրեր, նուկլեոսինթեզի արդյունքներ: Հետևաբար, միջաստղային միջավայրը համեմատաբար արագ ձեռք է բերում բոլոր ներկայումս հայտնի քիմիական տարրերը, որոնք ավելի ծանր են, քան հելիումը: Հետագա սերունդների աստղերը, ներառյալ Արեգակը, ի սկզբանե պարունակում են ծանր տարրերի խառնուրդ իրենց կազմով և իրենց շրջապատող գազի և փոշու ամպի բաղադրության մեջ (5):

Մոլորակներ և արեգակնային համակարգ

Արեգակնային համակարգը աստղ-մոլորակ համակարգ է։ Մեր Գալակտիկայում կա մոտավորապես 200 միլիարդ աստղ, որոնց թվում փորձագետները կարծում են, որ որոշ աստղեր ունեն մոլորակներ: Արեգակնային համակարգը ներառում է կենտրոնական մարմին՝ Արևը և ինը մոլորակներ իրենց արբանյակներով (հայտնի է ավելի քան 60 արբանյակ)։ Արեգակնային համակարգի տրամագիծը ավելի քան 11,7 միլիարդ կմ է։ (2).

21-րդ դարի սկզբին. Արեգակնային համակարգում հայտնաբերվել է մի առարկա, որը աստղագետներն անվանել են Սեդնա (օվկիանոսի էսկիմոսների աստվածուհու անունը): Սեդնան ունի 2000 կմ տրամագիծ։ Արեգակի շուրջ մեկ պտույտը կազմում է 10500 երկրային տարի(7):

Որոշ աստղագետներ այս օբյեկտն անվանում են Արեգակնային համակարգի մոլորակ: Այլ աստղագետներ մոլորակներ են անվանում միայն այն տիեզերական մարմինները, որոնք ունեն համեմատաբար բարձր ջերմաստիճան ունեցող կենտրոնական միջուկ։ Օրինակ, Յուպիտերի կենտրոնում ջերմաստիճանը գնահատվում է մինչև 20,000 Կ: Քանի որ Սեդնան ներկայումս գտնվում է Արեգակնային համակարգի կենտրոնից մոտ 13 միլիարդ կմ հեռավորության վրա, այս օբյեկտի մասին տեղեկատվությունը բավականին սակավ է: Ուղեծրի ամենահեռավոր կետում Սեդնայից Արեգակ հեռավորությունը հասնում է հսկայական արժեքի՝ 130 միլիարդ կմ։

Մեր աստղային համակարգը ներառում է փոքր մոլորակների երկու գոտի (աստերոիդներ): Առաջինը գտնվում է Մարսի և Յուպիտերի միջև (պարունակում է ավելի քան 1 միլիոն աստերոիդներ), երկրորդը՝ Նեպտուն մոլորակի ուղեծրից այն կողմ։ Որոշ աստերոիդների տրամագիծը ավելի քան 1000 կմ է։ Արեգակնային համակարգի արտաքին սահմանները շրջապատված են այսպես կոչված Օորտ ամպով, որն անվանվել է ի պատիվ հոլանդացի աստղագետի, ով այս ամպի գոյության վարկածը ներկայացրել էր անցյալ դարում: Աստղագետները կարծում են, որ Արեգակնային համակարգին ամենամոտ այս ամպի եզրը բաղկացած է ջրի և մեթանի սառցաբեկորներից (գիսաստղերի միջուկներ), որոնք, ինչպես ամենափոքր մոլորակները, պտտվում են Արեգակի շուրջը նրա ձգողության ազդեցության տակ ավելի քան 12 միլիարդ հեռավորության վրա։ կմ. Նման մանրանկարչական մոլորակների թիվը միլիարդներով է (2):

Արեգակնային համակարգը երկնային մարմինների խումբ է՝ չափերով և ֆիզիկական կառուցվածքով շատ տարբեր։ Այս խումբը ներառում է՝ Արևը, ինը մեծ մոլորակներ, տասնյակ մոլորակային արբանյակներ, հազարավոր փոքր մոլորակներ (աստերոիդներ), հարյուրավոր գիսաստղեր, անթիվ երկնաքարային մարմիններ։ Այս բոլոր մարմինները կենտրոնական մարմնի՝ Արեգակի գրավիտացիոն ուժի շնորհիվ միավորված են մեկ համակարգի մեջ։ Արեգակնային համակարգը կարգավորված համակարգ է, որն ունի իր կառուցվածքային օրենքները: Արեգակնային համակարգի միասնական բնույթը դրսևորվում է նրանով, որ բոլոր մոլորակները պտտվում են Արեգակի շուրջ նույն ուղղությամբ և գրեթե նույն հարթությունում։ Արևը, մոլորակները, մոլորակների արբանյակները պտտվում են իրենց առանցքների շուրջ նույն ուղղությամբ, որով նրանք շարժվում են իրենց հետագծով: Արեգակնային համակարգի կառուցվածքը նույնպես բնական է. յուրաքանչյուր հաջորդ մոլորակ Արեգակից մոտավորապես երկու անգամ ավելի հեռու է, քան նախորդը (2):

Արեգակնային համակարգը ձևավորվել է մոտավորապես 5 միլիարդ տարի առաջ, իսկ Արևը երկրորդ սերնդի աստղ է: Արեգակնային համակարգի մոլորակների ծագման ժամանակակից հասկացությունները հիմնված են այն փաստի վրա, որ անհրաժեշտ է հաշվի առնել ոչ միայն մեխանիկական ուժերը, այլև մյուսները, մասնավորապես՝ էլեկտրամագնիսականները: Ենթադրվում է, որ հենց էլեկտրամագնիսական ուժերն են որոշիչ դեր խաղացել Արեգակնային համակարգի ծննդյան գործում (2):

Ըստ ժամանակակից պատկերացումների՝ սկզբնական գազային ամպը, որից և՛ Արևը, և՛ մոլորակները ձևավորվել են, բաղկացած է եղել էլեկտրամագնիսական ուժերի ազդեցության ենթակա իոնացված գազից։ Այն բանից հետո, երբ Արևը ձևավորվեց հսկայական գազային ամպից կենտրոնացման միջոցով, այս ամպի փոքր մասերը մնացին նրանից շատ մեծ հեռավորության վրա: Գրավիտացիոն ուժը սկսեց ձգել մնացած գազը դեպի ստացված աստղը՝ Արեգակը, բայց նրա մագնիսական դաշտը կանգնեցրեց ընկնող գազը հեռավորության վրա՝ հենց այնտեղ, որտեղ գտնվում են մոլորակները: Գրավիտացիոն հաստատունը և մագնիսական ուժերը ազդել են ընկնող գազի կենտրոնացման և խտացման վրա, և արդյունքում ձևավորվել են մոլորակներ։ Երբ հայտնվեցին ամենամեծ մոլորակները, նույն գործընթացը կրկնվեց ավելի փոքր մասշտաբով՝ այդպիսով ստեղծելով արբանյակային համակարգեր։

Արեգակնային համակարգի ուսումնասիրության մեջ կան մի քանի առեղծվածներ.

1. Ներդաշնակություն մոլորակների շարժման մեջ. Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակները պտտվում են Արեգակի շուրջ՝ էլիպսաձեւ ուղեծրերով։ Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակների շարժումը տեղի է ունենում նույն հարթությունում, որի կենտրոնը գտնվում է Արեգակի հասարակածային հարթության կենտրոնական մասում։ Մոլորակների ուղեծրերով ձևավորված հարթությունը կոչվում է խավարածրի հարթություն։

2. Բոլոր մոլորակները և Արեգակը պտտվում են իրենց սեփական առանցքի շուրջ: Արեգակի և մոլորակների պտտման առանցքները, բացառությամբ Ուրան մոլորակի, ուղղված են, կոպիտ ասած, խավարածրի հարթությանը ուղղահայաց։ Ուրանի առանցքն ուղղված է խավարածրի հարթությանը գրեթե զուգահեռ, այսինքն՝ այն պտտվում է կողքի վրա պառկած։ Նրա մեկ այլ առանձնահատկությունն այն է, որ այն պտտվում է իր առանցքի շուրջ այլ ուղղությամբ, ինչպես Վեներան, ի տարբերություն Արեգակի և այլ մոլորակների: Մնացած բոլոր մոլորակները և Արևը պտտվում են ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ: Ուրանն ունի 15 արբանյակ։

3. Մարսի և Յուպիտերի ուղեծրերի միջև կա փոքր մոլորակների գոտի: Սա այսպես կոչված աստերոիդների գոտին է։ Փոքր մոլորակների տրամագիծը 1-ից 1000 կմ է։ Նրանց ընդհանուր զանգվածը Երկրի զանգվածի 1/700-րդից պակաս է։

4. Բոլոր մոլորակները բաժանված են երկու խմբի (երկրային և ոչ երկրային): Առաջինը բարձր խտությամբ մոլորակներն են, որոնց քիմիական բաղադրության մեջ հիմնական տեղն են զբաղեցնում ծանր քիմիական տարրերը։ Նրանք փոքր են չափերով և դանդաղ պտտվում են իրենց առանցքի շուրջ: Այս խումբը ներառում է Մերկուրին, Վեներան, Երկիրը և Մարսը: Ներկայումս ենթադրվում է, որ Վեներան Երկրի անցյալն է, իսկ Մարսը` նրա ապագան:

Երկրորդ խումբը ներառում է Յուպիտերը, Սատուրնը, Ուրանը, Նեպտունը և Պլուտոնը: Դրանք բաղկացած են թեթև քիմիական տարրերից, արագ պտտվում են իրենց առանցքի շուրջ, դանդաղ պտտվում են Արեգակի շուրջ և ստանում են ավելի քիչ ճառագայթային էներգիա Արեգակից։ Ստորև (աղյուսակում) տվյալներ են տրված մոլորակների մակերևույթի միջին ջերմաստիճանի մասին Ցելսիուսի սանդղակով, օրվա և գիշերվա երկարության, տարվա երկարության, Արեգակնային համակարգի մոլորակների տրամագծի և մոլորակի զանգվածի մասին։ Երկրի զանգվածի նկատմամբ (վերցված է որպես 1)։

Մոլորակների ուղեծրերի միջև հեռավորությունը մոտավորապես կրկնապատկվում է, երբ նրանցից յուրաքանչյուրից մյուսը շարժվում է` «Տիտիուս-Բոդի կանոնը», որը դիտվում է մոլորակների դասավորության մեջ:

Մոլորակների իրական հեռավորությունները Արեգակից դիտարկելիս պարզվում է, որ Պլուտոնը որոշ ժամանակաշրջաններում ավելի մոտ է Արեգակին, քան Նեպտունը, և, հետևաբար, նա փոխում է իր հերթական թիվը՝ համաձայն Տիտիուս-Բոդեի կանոնի։

Վեներա մոլորակի առեղծվածը. Չինաստանի, Բաբելոնի, Հնդկաստանի հնագույն աստղագիտական ​​աղբյուրներում՝ 3,5 հազար տարեկան, Վեներայի մասին խոսք չկա։ Ամերիկացի գիտնական Ի.Վելիկովսկին «Բախվող աշխարհներ» գրքում, որը հայտնվել է 50-ական թթ. XX դարում ենթադրվում էր, որ Վեներա մոլորակն իր տեղը զբաղեցրել է միայն վերջերս՝ հին քաղաքակրթությունների ձևավորման ժամանակ։ Մոտավորապես 52 տարին մեկ անգամ Վեներան մոտենում է Երկրին՝ 39 միլիոն կմ հեռավորության վրա։ Մեծ հակադրության ժամանակաշրջանում՝ 175 տարին մեկ, երբ բոլոր մոլորակները մեկը մյուսի հետևից շարվում են նույն ուղղությամբ, Մարսը Երկրին մոտենում է 55 միլիոն կմ հեռավորության վրա։

Տիեզերքի առարկաները դիտարկելու միջոցներ

Ժամանակակից աստղագիտական ​​գործիքները օգտագործվում են երկնային ոլորտի վրա լուսատուների ճշգրիտ դիրքերը չափելու համար (այս տեսակի համակարգային դիտարկումները հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել երկնային մարմինների շարժումները); որոշել երկնային մարմինների շարժման արագությունը տեսողության գծով (շառավղային արագություններ). հաշվարկել երկնային մարմինների երկրաչափական և ֆիզիկական բնութագրերը. ուսումնասիրել տարբեր երկնային մարմիններում տեղի ունեցող ֆիզիկական գործընթացները. որոշելու դրանց քիմիական բաղադրությունը և աստղագիտության հետ առնչվող երկնային մարմինների բազմաթիվ այլ ուսումնասիրությունների համար։ Երկնային մարմինների և տիեզերական այլ օբյեկտների մասին ամբողջ տեղեկատվությունը ստացվում է տիեզերքից եկող տարբեր ճառագայթների ուսումնասիրությամբ, որոնց հատկությունները ուղղակիորեն կախված են երկնային մարմինների հատկություններից և տարածության մեջ տեղի ունեցող ֆիզիկական գործընթացներից: Այս առումով աստղագիտական ​​դիտարկումների հիմնական միջոցները տիեզերական ճառագայթման ընդունիչներն են, և առաջին հերթին աստղադիտակները, որոնք հավաքում են երկնային մարմինների լույսը:

Ներկայումս օգտագործվում են օպտիկական աստղադիտակների երեք հիմնական տեսակներ՝ ոսպնյակային աստղադիտակներ կամ ռեֆրակտորներ, հայելային աստղադիտակներ կամ ռեֆլեկտորներ և խառը հայելային ոսպնյակների համակարգեր։ Աստղադիտակի հզորությունը ուղղակիորեն կախված է լույս հավաքող ոսպնյակի կամ հայելու երկրաչափական չափերից։ Հետևաբար, վերջերս արտացոլող աստղադիտակներն ավելի ու ավելի են օգտագործվում, քանի որ տեխնիկական պայմանների համաձայն հնարավոր է արտադրել զգալիորեն ավելի մեծ տրամագծով հայելիներ, քան օպտիկական ոսպնյակները:

Ժամանակակից աստղադիտակները շատ բարդ և առաջադեմ միավորներ են, որոնց ստեղծման համար օգտագործվում են էլեկտրոնիկայի և ավտոմատացման վերջին ձեռքբերումները: Ժամանակակից տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տվել ստեղծել մի շարք սարքեր և սարքեր, որոնք մեծապես ընդլայնել են աստղագիտական ​​դիտարկումների հնարավորությունները. իսկ ավտոմատ շտկումով աստղադիտակները փոխհատուցում են մթնոլորտային միջամտության ազդեցությունը։ Վերջին տարիներին տիեզերական ճառագայթման նոր ընդունիչները՝ ռադիոաստղադիտակները, որոնք հնարավորություն են տալիս Տիեզերքի խորքերը շատ ավելի հեռու նայել, քան ամենահզոր օպտիկական համակարգերը, ավելի ու ավելի են տարածվում:

Ռադիոաստղագիտությունը, որը ի հայտ եկավ 1930-ականների սկզբին, զգալիորեն հարստացրել է Տիեզերքի մասին մեր պատկերացումները: մեր դարի. 1943 թվականին խորհրդային գիտնականներ Լ.Ի., Մանդելշտամը և Ն.Դ. Պապալեքսին տեսականորեն հիմնավորել է Լուսնի ռադարային հայտնաբերման հնարավորությունը (10)։

Մարդու կողմից ուղարկված ռադիոալիքները հասան Լուսին և արտացոլվելով նրանից՝ վերադարձան Երկիր 20-րդ դարի 50-ական թթ. - ռադիոաստղագիտության անսովոր արագ զարգացման շրջան. Ամեն տարի ռադիոալիքները տիեզերքից բերում էին նոր զարմանալի տեղեկություններ երկնային մարմինների բնույթի մասին։ Այսօր ռադիոաստղագիտությունը օգտագործում է ամենազգայուն ընդունիչ սարքերը և ամենամեծ ալեհավաքները: Ռադիոաստղադիտակները ներթափանցել են տիեզերքի այն խորքերը, որոնք դեռևս անհասանելի են սովորական օպտիկական աստղադիտակների համար: Ռադիո տիեզերքը բացվեց մարդու առջև՝ Տիեզերքի պատկերը ռադիոալիքներով (10):

Կան նաև մի շարք աստղագիտական ​​գործիքներ, որոնք ունեն հատուկ նպատակներ և օգտագործվում են կոնկրետ հետազոտությունների համար։ Այդպիսի գործիքների թվում են, օրինակ, արևային աշտարակի աստղադիտակը, որը կառուցվել է խորհրդային գիտնականների կողմից և տեղադրված է Ղրիմի աստղաֆիզիկական աստղադիտարանում:

Տարբեր զգայուն գործիքներ ավելի ու ավելի են օգտագործվում աստղագիտական ​​դիտարկումներում, ինչը հնարավորություն է տալիս որսալ երկնային մարմինների ջերմային և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը և լուսանկարչական ափսեի վրա գրանցել աչքի համար անտեսանելի առարկաներ:

Տրանսմթնոլորտային դիտարկումների հաջորդ փուլը Երկրի արհեստական ​​արբանյակների վրա ուղեծրային աստղագիտական ​​աստղադիտարանների (OAO) ստեղծումն էր։ Այդպիսի աստղադիտարաններ են, մասնավորապես, խորհրդային Սալյուտի ուղեծրային կայանները։ Տարբեր տեսակի և նպատակների ուղեծրային աստղադիտարանները հաստատուն կերպով հաստատվել են գործնականում (9):

Աստղագիտական ​​դիտարկումների ընթացքում ստացվում են թվերի շարքեր, աստղալուսանկարներ, սպեկտրոգրամներ և այլ նյութեր, որոնք վերջնական արդյունքների համար պետք է ենթարկվեն լաբորատոր մշակման։ Այս մշակումն իրականացվում է լաբորատոր չափիչ գործիքների միջոցով։ Էլեկտրոնային համակարգիչներն օգտագործվում են աստղագիտական ​​դիտարկումների արդյունքները մշակելու համար։

Կոորդինատների չափիչ մեքենաներ օգտագործվում են աստղային լուսանկարների վրա աստղերի պատկերների դիրքերը և արբանյակային գրամների աստղերի համեմատությամբ արհեստական ​​արբանյակների պատկերները չափելու համար: Երկնային մարմինների և սպեկտրոգրամների լուսանկարներում սևացումը չափելու համար օգտագործվում են միկրոֆոտոմետրեր: Դիտումների համար անհրաժեշտ կարևոր գործիք է աստղագիտական ​​ժամացույցը (9):

Այլմոլորակային քաղաքակրթությունների որոնման խնդիրը

20-րդ դարի երկրորդ կեսին բնական գիտության զարգացումը, աստղագիտության, կիբեռնետիկայի, կենսաբանության և ռադիոֆիզիկայի բնագավառում ակնառու հայտնագործությունները հնարավորություն տվեցին այլմոլորակային քաղաքակրթությունների խնդիրը զուտ սպեկուլյատիվ և վերացական տեսական տեսանկյունից տեղափոխել գործնական հարթություն։ . Մարդկության պատմության մեջ առաջին անգամ հնարավոր եղավ խորը և մանրամասն փորձարարական հետազոտություններ կատարել այս կարևոր հիմնարար խնդրի շուրջ։ Այս տեսակի հետազոտությունների անհրաժեշտությունը պայմանավորված է նրանով, որ այլմոլորակային քաղաքակրթությունների հայտնաբերումը և նրանց հետ կապի հաստատումը կարող է հսկայական ազդեցություն ունենալ հասարակության գիտական ​​և տեխնոլոգիական ներուժի վրա և դրական ազդեցություն ունենալ մարդկության ապագայի վրա:

Ժամանակակից գիտության տեսանկյունից արտաերկրյա քաղաքակրթությունների գոյության հնարավորության մասին ենթադրությունը օբյեկտիվ հիմքեր ունի՝ աշխարհի նյութական միասնության գաղափարը. նյութի զարգացման, էվոլյուցիայի մասին՝ որպես նրա համընդհանուր սեփականություն. բնական գիտական ​​տվյալներ կյանքի ծագման և էվոլյուցիայի կանոնավոր, բնական բնույթի, ինչպես նաև Երկրի վրա մարդու ծագման և էվոլյուցիայի մասին. աստղագիտական ​​տվյալներ այն մասին, որ Արևը մեր Գալակտիկայի տիպիկ, սովորական աստղն է, և որևէ պատճառ չկա այն տարբերելու շատ այլ նմանատիպ աստղերից. Միևնույն ժամանակ, աստղագիտությունը բխում է այն փաստից, որ Տիեզերքում կա ֆիզիկական պայմանների լայն տեսականի, ինչը, սկզբունքորեն, կարող է հանգեցնել բարձր կազմակերպված նյութի ամենատարբեր ձևերի առաջացմանը:

Մեր Գալակտիկայում այլմոլորակային (տիեզերական) քաղաքակրթությունների հնարավոր տարածվածության գնահատումն իրականացվում է Դրեյքի բանաձևի միջոցով.

Ներկայիս փաստաթուղթը չունի աղբյուրներ: N=R x f x n x k x d x q x L

որտեղ N-ը Գալակտիկայի այլմոլորակային քաղաքակրթությունների թիվն է. R-ն աստղերի ձևավորման արագությունն է Գալակտիկայում՝ միջինացված նրա գոյության ողջ ընթացքում (աստղերի թիվը տարեկան); f-ը մոլորակային համակարգերով աստղերի համամասնությունն է. n-ը մոլորակային համակարգերում ընդգրկված և էկոլոգիապես հարմար կյանքի համար մոլորակների միջին թիվն է. k-ն այն մոլորակների մասնաբաժինը է, որոնց վրա իրականում կյանք է առաջացել. դ – մոլորակների համամասնությունը, որոնց վրա կյանքի ի հայտ գալուց հետո զարգացել են բանական ձևեր, q – մոլորակների համամասնությունը, որոնց վրա բանական կյանքը հասել է այն փուլին, որն ապահովում է այլ աշխարհների և քաղաքակրթությունների հետ հաղորդակցվելու հնարավորություն. L – միջին տեւողությունը. նման այլմոլորակային (տիեզերական, տեխնիկական) քաղաքակրթությունների առկայությունը( 3).

Բացառությամբ առաջին մեծության (R), որը վերաբերում է աստղաֆիզիկային և կարող է քիչ թե շատ ճշգրիտ հաշվարկվել (տարեկան մոտ 10 աստղ), մնացած բոլոր քանակությունները շատ, շատ անորոշ են, ուստի դրանք որոշվում են իրավասու գիտնականների կողմից՝ փորձագետների հիման վրա։ գնահատականներ, որոնք, իհարկե, սուբյեկտիվ են։

Այլմոլորակային քաղաքակրթությունների հետ շփումների թեման գիտաֆանտաստիկ գրականության և կինոյի, թերեւս, ամենահայտնիներից է։ Որպես կանոն, այն ամենաբուռն հետաքրքրությունն է առաջացնում այս ժանրի սիրահարների, Տիեզերքի խնդիրներով հետաքրքրվող բոլորի մոտ։ Բայց այստեղ գեղարվեստական ​​երեւակայությունը պետք է ստորադասվի ռացիոնալ վերլուծության խիստ տրամաբանությանը։ Այս վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ հնարավոր են կոնտակտների հետևյալ տեսակները՝ ուղղակի շփումներ, այսինքն. փոխադարձ (կամ միակողմանի) այցելություններ; շփումներ կապի ուղիներով; խառը տիպի կոնտակտներ - ավտոմատ զոնդերի ուղարկում այլմոլորակային քաղաքակրթություն, որը ստացված տեղեկատվությունը փոխանցում է կապի ուղիներով:

Ներկայումս այլմոլորակային քաղաքակրթությունների հետ իրական հնարավոր շփումները կապի ուղիներով շփումներ են: Եթե ​​ազդանշանի տարածման ժամանակը t երկու ուղղություններով էլ ավելի մեծ է, քան քաղաքակրթության կյանքի տևողությունը (t > L), ապա կարելի է խոսել միակողմանի շփման մասին։ Եթե ​​տ<< L, то возможен двусторонний обмен информацией. Современный уровень естественнонаучных знаний позволяет серьезно говорить лишь о канале связи с помощью электромагнитных волн, а сегодняшняя радиотехника может реально обеспечить установление такой связи

Այլմոլորակային քաղաքակրթությունների ուսումնասիրությանը պետք է նախորդի նրանց հետ հաղորդակցության այս կամ այն ​​ձևի հաստատումը։ Ներկայումս կան մի քանի ուղղություններ այլմոլորակային քաղաքակրթությունների գործունեության հետքերի որոնման համար (6):

Նախ՝ այլմոլորակային քաղաքակրթությունների աստղագիտական ​​ինժեներական գործունեության հետքերի որոնում։ Այս ուղղությունը հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ տեխնիկապես զարգացած քաղաքակրթությունները վաղ թե ուշ պետք է անցնեն շրջակա արտաքին տարածության վերափոխմանը (արհեստական ​​արբանյակների, արհեստական ​​կենսոլորտի և այլնի ստեղծում), մասնավորապես աստղի էներգիայի զգալի մասը կասեցնելու համար: Ինչպես ցույց են տալիս հաշվարկները, նման աստղագիտական ​​ինժեներական կառույցների հիմնական մասի ճառագայթումը պետք է կենտրոնացվի սպեկտրի ինֆրակարմիր շրջանում: Հետևաբար, նման այլմոլորակային քաղաքակրթությունների հայտնաբերման խնդիրը պետք է սկսվի ինֆրակարմիր ճառագայթման տեղական աղբյուրների կամ ինֆրակարմիր ճառագայթման անոմալ ավելցուկ ունեցող աստղերի որոնումից: Ներկայումս նման ուսումնասիրություններ են իրականացվում։ Արդյունքում հայտնաբերվեցին մի քանի տասնյակ ինֆրակարմիր աղբյուրներ, սակայն մինչ այժմ դրանցից որևէ մեկն այլմոլորակային քաղաքակրթության հետ կապելու պատճառ չկա։

Երկրորդ՝ Երկրի վրա այլմոլորակային քաղաքակրթությունների այցելությունների հետքերի որոնումը։ Այս ուղղությունը հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ այլմոլորակային քաղաքակրթությունների գործունեությունը կարող է դրսևորվել պատմական անցյալում՝ Երկիր այցելության տեսքով, և նման այցը չէր կարող հետքեր չթողնել տարբեր ժողովուրդների նյութական կամ հոգևոր մշակույթի հուշարձաններում։ . Այս ճանապարհին բազմաթիվ հնարավորություններ կան տարբեր տեսակի սենսացիաների համար՝ ցնցող «բացահայտումներ», քվազիգիտական ​​առասպելներ առանձին մշակույթների (կամ դրանց տարրերի) տիեզերական ծագման մասին. Այսպիսով, տիեզերագնացների պատմությունը կոչվում է սրբերի երկինք համբարձման մասին լեգենդներին: Մեծ քարե կառույցների մինչ այժմ անբացատրելի կառուցումը նույնպես չի ապացուցում դրանց տիեզերական ծագումը։ Օրինակ, Զատկի կղզում հսկա քարե կուռքերի շուրջ նման շահարկումները ցրվեցին Թ. Հեյերդալի կողմից. այս կղզու հնագույն բնակչության ժառանգները ցույց տվեցին նրան, թե ինչպես է դա արվում ոչ միայն առանց տիեզերագնացների միջամտության, այլև առանց որևէ տեխնոլոգիայի: Նույն շարքում է այն վարկածը, որ Տունգուսկա երկնաքարը ոչ թե երկնաքար կամ գիսաստղ էր, այլ այլմոլորակայինների տիեզերանավ։ Այս տեսակի վարկածներն ու ենթադրությունները պետք է առավել ուշադիր ուսումնասիրվեն (6)

Երրորդ՝ այլմոլորակային քաղաքակրթությունների ազդանշանների որոնում։ Այս խնդիրը ներկայումս ձևակերպված է հիմնականում որպես ռադիո և օպտիկական (օրինակ՝ բարձր ուղղորդված լազերային ճառագայթ) տիրույթում արհեստական ​​ազդանշանների որոնման խնդիր: Ամենահավանականը ռադիոհաղորդակցությունն է։ Հետեւաբար, ամենակարեւոր խնդիրը նման հաղորդակցության համար օպտիմալ ալիքի տիրույթ ընտրելն է: Վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ ամենահավանական արհեստական ​​ազդանշանները ալիքների վրա են = 21 սմ (ջրածնի ռադիոգիծ), = 18 սմ (OH ռադիոգիծ), = 1,35 սմ (ջրային գոլորշիների ռադիոգիծ) կամ ալիքների վրա, որոնք համակցված են հիմնական հաճախականությունից որոշ մաթեմատիկական հաստատունով: և այլն):

Այլմոլորակային քաղաքակրթությունների ազդանշանների որոնման լուրջ մոտեցումը պահանջում է մշտական ​​ծառայության ստեղծում, որն ընդգրկում է ողջ երկնային ոլորտը: Ավելին, նման ծառայությունը պետք է լինի բավականին ունիվերսալ՝ նախատեսված տարբեր տեսակի ազդանշաններ ստանալու համար (զարկերակային, նեղ և լայնաշերտ): Արտերկրյա քաղաքակրթությունների ազդանշանների որոնման մասին առաջին աշխատանքը կատարվել է ԱՄՆ-ում 1950 թվականին: Ուսումնասիրվել է մոտակա աստղերի (Կետուս և Էրիդանուս) ռադիոհաղորդումը 21 սմ ալիքի երկարությամբ: Հետագայում (70-80-ական թթ.) նման ուսումնասիրություններ են կատարվել նաև իրականացվել է ՍՍՀՄ–ում։ Հետազոտությունը հուսադրող արդյունքներ է տվել. Այսպես, 1977 թվականին ԱՄՆ-ում (Օհայոյի համալսարանի աստղադիտարան) 21 սմ ալիքի երկարությամբ երկնքի հետազոտության ժամանակ արձանագրվել է նեղ ժապավենի ազդանշան, որի բնութագրերը ցույց են տվել դրա արտաերկրային և, հավանաբար, արհեստական ​​ծագումը։ (8) Այնուամենայնիվ, այս ազդանշանը չհաջողվեց վերագրանցել, և դրա բնույթի հարցը բաց մնաց: 1972 թվականից օպտիկական տիրույթում որոնումներ են իրականացվում ուղեծրային կայաններում։ Քննարկվել են Երկրի և Լուսնի վրա բազմահայելային աստղադիտակների, տիեզերական հսկա ռադիոաստղադիտակների կառուցման նախագծեր և այլն։

Այլմոլորակային քաղաքակրթությունների ազդանշանների որոնումը նրանց հետ շփման ասպեկտներից մեկն է: Բայց կա ևս մեկ կողմ՝ ուղերձ նման քաղաքակրթություններին մեր երկրային քաղաքակրթության մասին։ Ուստի տիեզերական քաղաքակրթությունների ազդանշանների որոնմանը զուգահեռ փորձեր են արվել հաղորդագրություն ուղարկել այլմոլորակային քաղաքակրթություններին։ 1974 թվականին Արեսիբո (Պուերտո Ռիկո) ռադիոաստղագիտական ​​աստղադիտարանից դեպի Երկրից 24 հազար լուսատարի հեռավորության վրա գտնվող M-31 գլոբուլային կլաստեր, ուղարկվեց ռադիոհաղորդագրություն, որը պարունակում էր կոդավորված տեքստ Երկրի վրա կյանքի և քաղաքակրթության մասին (8: ) . Տեղեկատվական հաղորդագրությունները նույնպես բազմիցս տեղադրվել են տիեզերանավերի վրա, որոնց հետագծերը նրանց ելք են ապահովում արեգակնային համակարգից դուրս: Իհարկե, շատ քիչ հնարավորություն կա, որ այդ հաղորդագրությունները երբևէ կհասնեն իրենց նպատակին, բայց պետք է սկսել ինչ-որ տեղից։ Կարևոր է, որ մարդկությունը ոչ միայն լրջորեն մտածի այլ աշխարհների բանական էակների հետ շփումների մասին, այլ արդեն կարողանա նման կապեր հաստատել, նույնիսկ ամենապարզ ձևով:

Տիեզերական ճառագայթման բնական աղբյուրները մշտական ​​ինտենսիվ «ռադիոհաղորդում» են իրականացնում մետր ալիքների վրա: Որպեսզի այն չստեղծի անհանգստացնող միջամտություն, ռադիոհաղորդակցությունը բնակեցված աշխարհների միջև պետք է իրականացվի 50 սմ-ից ոչ ավելի ալիքի երկարությամբ (11):

Ավելի կարճ ռադիոալիքները (մի քանի սանտիմետր) հարմար չեն, քանի որ մոլորակների ջերմային ռադիոարտանետումը տեղի է ունենում հենց այդպիսի ալիքների վրա, և դա «կխանգարի» արհեստական ​​ռադիոհաղորդակցություններին: ԱՄՆ-ում քննարկում են արտաերկրային ռադիոազդանշանների ընդունման համալիր ստեղծելու նախագիծը՝ բաղկացած հազար սինխրոն ռադիոաստղադիտակներից, որոնք տեղադրված են միմյանցից 15 կմ հեռավորության վրա։ Ըստ էության, նման համալիրը նման է մեկ հսկա պարաբոլիկ ռադիոաստղադիտակին, որի հայելային տարածքը կազմում է 20 կմ: Նախատեսվում է, որ ծրագիրը կիրականացվի առաջիկա 10-20 տարիների ընթացքում: Նախատեսվող շինարարության արժեքը իսկապես աստղաբաշխական է՝ առնվազն 10 միլիարդ դոլար։ Ռադիոաստղադիտակների նախագծված համալիրը թույլ կտա արհեստական ​​ռադիոազդանշաններ ստանալ 1000 լուսային տարվա շառավղով (12)։

Վերջին տասնամյակում գիտնականների և փիլիսոփաների շրջանում ավելի ու ավելի է գերակշռում այն ​​կարծիքը, որ մարդկությունը միայնակ է, եթե ոչ ամբողջ Տիեզերքում, ապա, ամեն դեպքում, մեր Գալակտիկայի մեջ: Այս կարծիքը ենթադրում է երկրային քաղաքակրթության նշանակության ու արժեքի և դրա ձեռքբերումների վերաբերյալ գաղափարական կարևորագույն եզրահանգումները։

Եզրակացություն

Տիեզերքը ամբողջ գոյություն ունեցող նյութական աշխարհն է՝ անսահման ժամանակով և տարածությամբ և անսահման բազմազան՝ այն ձևերով, որոնք նյութը ստանում է իր զարգացման գործընթացում:

Տիեզերքը լայն իմաստով մեր միջավայրն է: Մարդու գործնական գործունեության կարևոր նշանակությունը կայանում է նրանում, որ Տիեզերքում գերակշռում են անշրջելի ֆիզիկական պրոցեսները, որ այն ժամանակի ընթացքում փոխվում է և գտնվում է մշտական ​​զարգացման մեջ։ Մարդը սկսեց ուսումնասիրել տիեզերքը և մտավ արտաքին տարածություն: Մեր ձեռքբերումները գնալով ավելի լայն տարածում են ստանում, գլոբալ և նույնիսկ տիեզերական են դառնում: Եվ որպեսզի հաշվի առնենք դրանց անմիջական և հեռավոր հետևանքները, այն փոփոխությունները, որոնք նրանք կարող են կատարել մեր կենսամիջավայրի, այդ թվում՝ տիեզերական միջավայրի վիճակի վրա, մենք պետք է ուսումնասիրենք ոչ միայն երկրային երևույթներն ու գործընթացները, այլև տիեզերական մասշտաբի օրինաչափությունները։

Տիեզերքի գիտության տպավորիչ առաջընթացը, որը սկսվել է Կոպեռնիկյան մեծ հեղափոխությունից, բազմիցս հանգեցրել է շատ խորը, երբեմն արմատական ​​փոփոխությունների աստղագետների հետազոտական ​​գործունեության մեջ և, որպես հետևանք, կառուցվածքի և էվոլյուցիայի մասին գիտելիքների համակարգում: տիեզերական օբյեկտներ. Մեր օրերում աստղագիտությունը զարգանում է հատկապես արագ տեմպերով՝ ամեն տասնամյակ ավելանալով։ Ակնառու հայտնագործությունների ու ձեռքբերումների հոսքը անդիմադրելիորեն լցնում է այն նոր բովանդակությամբ։

21-րդ դարի սկզբին գիտնականները Տիեզերքի կառուցվածքի վերաբերյալ նոր հարցերի առաջ են կանգնել, որոնց պատասխանները նրանք հույս ունեն ստանալ արագացուցիչի՝ Մեծ հադրոնային կոլայդերի օգնությամբ։

Աշխարհի ժամանակակից գիտական ​​պատկերը դինամիկ է և հակասական։ Այն պարունակում է ավելի շատ հարցեր, քան պատասխաններ: Այն զարմացնում է, վախեցնում, շփոթեցնում, ցնցում է: Իմացող մտքի որոնումները սահմաններ չեն ճանաչում, և առաջիկա տարիներին մենք կարող ենք ցնցվել նոր բացահայտումներով և նոր գաղափարներով:

Մատենագիտություն

1. Նայդիշ Վ.Մ. Ժամանակակից բնագիտության հասկացությունները. դասագիրք \ ed. 2-րդ, վերանայված և լրացուցիչ - Մ.՝ Ալֆա-Մ; INFRA-M, 2004. - 622 p.

2. Լավրինենկո Վ.Ն. Ժամանակակից բնագիտության հասկացությունները՝ դասագիրք\Վ.Ն. Լավրինենկո, Վ.Պ. Ռատնիկովա - Մ.: 2006. - 317 էջ.

3. Աստղագիտության նորություններ, Տիեզերք, Աստղագիտություն, Փիլիսոփայություն՝ խմբ. MSU 1988. - 192 p.

4. Դանիլովա Վ.Ս., Կոժևնիկով Ն.Ի. Ժամանակակից բնագիտության հիմնական հասկացությունները. դասագիրք\ Մ.: Ասպեկտ-մամուլ, 2000 - 256 էջ.

5. Կարպենկով Ս.Խ. Ժամանակակից բնագիտություն. դասագիրք\Մ Ակադեմիական նախագիծ 2003. - 560 p.

6. Աստղագիտության, տիեզերագնացության, Տիեզերքի նորություններ: - URL՝ universe-news.ru

7. Լիխին Ա.Ֆ. Ժամանակակից բնական գիտության հայեցակարգեր. դասագիրք\TK Welby, Prospekt Publishing House, 2006. - 264 p.

8. Tursunov A. Փիլիսոփայություն և ժամանակակից տիեզերագիտություն M.\ INFRA-M, 2001, - 458 p.