Размеры вселенной от микромира до космических масштабов


Решил поделиться своими результатами часовых подсчётов;) Надоели мне детские картинки, на которых изображены планеты, орбиты… Они полностью отбивают представление о масштабах космоса. Поэтому решил поделиться некими расчётами.

Итак. Всё познаётся в сравнение с обычными предметами.

Масштаб №1: если бы Земля была размером с яблоко.
Возмём довольно крупное и удобное для расчётов десятисантиметровое яблоко. Луна в этом случае не будет дотягивать до 3 см.
Ответьте на вскидку — как далеко от земли она будет вращаться? Полметра? Метр? Два? Нифига! Более 3 метров! Положите Землю-Яблоко на пол, а Луна представьте сверху, вы даже не дотянитесь рукой.

Вопрос на вскидку номер 2: как далеко от Яблока-Земли будет Солнце? В километре с лишнем! Кстати Солнце будет десятиметровым фруктом;)

Масштаб №2. Дальше работать с Землёй-Яблоком неудобно, поэтому перейдём к Солнцу-Яблоку (диаметром те же 10 см). Земля в этом случае превращается в точку, размером менее 1 мм, которая вращается вокруг Солнца на расстоянии более 10 метров.


е же планеты Солнечной системы вращаются вокруг этого яблока в диске километрового диаметра! Так диаметр орбиты Нептуна 650 метров примерно. Представляете как тяжко путешествовать от одной миллиметровой точки к другой на таких расстояниях? Кстати, окажись космический корабль у другой звезды, он без очень долгих наблюдений при существующих технологиях не смог бы найти эти точки разбросанные на сотни метров вокруг яблока:) А сам космический корабль был бы размером с атом. Кстати, наши знаменитые атомы-путешественники (Вояджеры и Пионеры) удалились от Солнца-Яблока примерно на километр. Колоссальное расстояние для атомов.

А что же дальше? Дальше пропасть… До ближайшей звезды от Земли-Песчинки и Солнца-Яблока… более 3000 километров!

Масштаб №3. Сокращу эти 3000км в 10 метров.
Итак. От Нас до ближайшей звезды 10 метров. Кстати при этом масштабе Земля превращается в объект размером с молекулу! Однако, до Центра Млечного Пути получается более 50 км. А сама наша галактика получается диском диаметром 200 км. Как вам ощущать себя живущими на одной молекуле на космическом острове размером с Московскую область? 😉 При этом лучший Ваш космический аппарат запущенный с молекулы преодолел более 2 мм! За 30 с лишнем лет… Даже не знаю, много это или мало… По меркам молекулы — очень много, по меркам Московской области — около нуля.

Прочувствовали масштаб? Тогда продолжаем;) До соседней спиральной галактики (Андромеда) 5000 км! Если наш Млечный путь это Московская область, то Ближайший спиральный сосед расположен где-то за Байкалом. Например Чита или Благовещенск. Кто хочет слетать туда, помните, что мы уже преодолели более 2 мм;)


Масштаб №4. Если же представить Млечный Путь с моё любимое яблоко, то до Андромеды будет всего 2 с половиной метра. Правда наша Земля превращается из молекулы даже не в атом, а во много меньшее… Скорей всего, в протон Земля превращается, если не сбился со счёта. А вот Вояджеры наши преодолели расстояние порядка одной молекулы;)

До Андромеды-то 2,5 метра… Но Яблок-галактик мы видим миллиарды… И самые дальние Яблока-Квазары расположены от нас в 13 километрах…

Визуализация (при том в обе стороны): http://naked-science.ru/article/nakedscience/05-07-20.. приятного созерцания^_^

Источник: vk.com

Привет, хабровчанин!
Этот пост является мыслями вслух, криком души, просто размышлением, а так же, небольшими подсчетами. Надеюсь, эта тема заставит развеятся и немножко задуматься. А может, просто доставит удовольствие красивыми картинками.

Я хотел бы показать насколько малы мы в бесконечных просторах космоса. И насколько невозможно сейчас нам оторваться от маленькой песчинки, которая нас породила, и сейчас греет и кормит. Употребляя в отношении землян синонимы слов “малы” и “ничтожны”, я ни в коем случае не хочу показать, что мы действительно являемся таковыми. Ведь именно нам выпала честь созерцать красоты пространства. Таким образом я лишь хочу подчеркнуть величие окружаещего нас мира.


image

Улететь далеко, хотя бы за пределы Солнечной Системы нам еще не удалось. А наша система — всего лишь задний двор по сравнению с полным межзвездным путешествием по мегаполису Вселеная. Но, благодаря технологиям — в частности телескопам — человек способен смотреть в пространство вселенной, и видеть его по крайней мере таким, каким оно было многие годы назад.

Пока что телескопы — единственный способ путешествовать так далеко. Самым известным из них, несомненно, является Хаббл. Фотографии, сделанные им, вне сомнения, видел каждый, кто даже не заинтересован в космосе. Поэтому, с них я и хочу начать понимание того, насколько мы ничтожны.

Фотографии Космоса

Посмотрев на фотографии, сделанные Хабблом, довольно хорошо видно, что небольшой участок космоса вокруг нашей родной звезды с его прекраснейшими видами планет, комет, астероидов и самого Солнца — всего лишь серое пятно по сравнению с красками окружающего нас далекого пространства.


Итак, начнем.

Крабовидная туманность является остатками сверхновой, взрыв которой наблюдался, согласно записям арабских и китайских астрономов, 4 июля 1054 года. Вспышка была видна на протяжении 23 дней невооружённым глазом даже в дневное время.
В центре туманности находится пульсар, являющийся нейтронной звездой, оставшейся после взрыва сверхновой, его диаметр всего лишь около 25 км. Он вращается вокруг своей оси, совершая 30 оборотов в секунду.
Эта композиция собрана из 26 изображений, снятых в октябре 1999 и январе и декабре 2000г.

image

Туманность Орел притягивает взгляд как минимум двумя фотографиями.

Знаменитая фотография, известная как «Столпы творения». Здесь находится активная область звёздообразования. Тёмные области в туманности — это протозвёзды.
По данным инфракрасного телескопа Spitzer, «Столпы Творения» были уничтожены взрывом сверхновой примерно 6 тысяч лет назад. Но так как туманность расположена на расстоянии 7 тысяч световых лет от Земли, наблюдать Столпы можно будет ещё около тысячи лет.

image

Фея. Высота столба пыли и газа, выходящего из туманности – около 90 триллионов километров, что в два раза больше расстояния от нашего Солнца до ближайшей звезды.


image

Галактика «Сомбреро» — спиральная галактика в созвездии Дева на расстоянии 28 млн световых лет от Земли. Как показали последние исследования этого объекта телескопом Spitzer, является двумя галактиками: плоская спиральная находится внутри эллиптической.
Очень сильное рентгеновское излучение обусловлено по мнению многих астрономов наличием чёрной дыры с массой в миллиард солнечных масс в центре этой галактики.
Сомбреро удаляется от нас со скоростью 1000 км/с.

image

Я завершу «показ слайдов» потрясающим изображением туманности Карина. Оно было получено при использовании трех фильтров. Красный — сера, зеленый — водород, синий — кислород.


image
image

Здесь можно найти больше картин, сделанных при помощи телескопа Хаббл.

Конечно, почти все, изображения сделаны не в привычном нашему глазу спектре света. Авторы этих версий фотографий постарались добавить красок в потрясающие картины, используя рентгеновские, инфракрасные, гамма излучения, а так же спектры свечения различных химических элементов. То есть, если бы мы действительно пролетали на корабле Энтерпрайз мимо одного из таких мест, то увидели бы несколько другую картину (имеются в виду цвета). Но, я думаю, что от этого она бы не стала менее величественной.

Телескопы не только «Фотографируют»

Вся важность телескопов в том, что они (пока что) — единственные устройства, созданные человеком, которые связывают нас со Вселенной. Поэтому человеку не оставалось другого выбора, как придумывать способы изучения космоса по полученному изображению. На ум сразу приходят как минимум два. Красное смещение и параллакс.


Оба эти способа дают нам узнать скорость, расстояние и время. Но как раз и скорости, и расстояния в космосе огромны. Ровно на этом моменте наш мозг приходит в тупик. 1000 километров в секунду — это как быстро? И можно ли представить себе световой год? Миллион лет, долго ли это?

Голые цифры ничего не дают. Так как они настолько большие, что выглядят просто как цифры. Приведем несколько значений в привычные для нас здесь, на Земле.

1000 км/с = 3 600 000 км/ч
1 световой год = 9 460 730 472 580 км
1 астрономическая единица = 150 000 000 км

Видите?

Представление огромных расстояний

Мне всегда нравились сравнения, типа «Земля во столько же раз больше яблока, во сколько яблоко больше молекулы».
Такие сравнения немного проливают свет на большие или малые величины.

Давайте попробуем. Чтоб стало чуть-чуть понятнее можно ввести более «земные» меры.
Например: чтоб понять скорость света — 300 000 км/с, можно сказать, что свет за 1 секунду может обогнуть землю 7,5 раз.
Или, чтобы пролететь световой год, нужно 31 620 раз слетать к Солнцу и обратно.

Но даже такие примеры не всегда спасают, ведь расстояние до Солнца тоже не так уж и мало.

Нужно начать с меньшего.

Диаметр Земли — всего лишь 12 742 км. Это мы можем представить легко. Путешествие на поезде (чуть больше суток на 1000 км) сквозь Землю заняло бы у нас 2 недели. Длина окружности Земли — 40 000 км. На поезде — полтора месяца! Не так уж и мало.
Хотя, с другой стороны, не так уж и много. Пойдем дальше.
До Луны 363 104 км. Она совсем рядом. На поезде мы ехали бы к ней чуть больше года! На самолете (1000 км/ч) 15 суток.


До орбиты Марса по прямой в среднем — 42 000 000 км, на самолете у нас это путешествие займет почти 5 лет! На самом деле дольше, т.к. красная планета чаще дальше от нас, чем расстояние между орбитами Земли и Марса, да и ввиду ограничений межпланетных перелетов, по прямой долететь до любой из планет невозможно. Например, Curiosity — долетел до Марса чуть больше, чем за 8 месяцев. Он преодолел за это время 563 000 000 километров (из-за сложной спиральной траектории почти в 4 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца пруф). Скорость модуля, судя из этого источника достигала 36 210 км/ч. (Что немного странно, простой расчет показывает, что за 253 дня 563 млн. км можно пролететь со скоростью, не меньшей 92 720 км/ч, да объяснят нам этот феномен знающие). Но не в этом суть.
Самая высокая скорость, с которой когда либо передвигался человек (39897 км/ч), была развита основным модулем «Аполлона 10» на высоте 121,9 км от поверхности Земли при возвращении экспедиции 26 мая 1969 г. Скорость Вояджеров — 48 000-61 000 км/ч (Вояджер-1). Но, рекорд скорости космического аппарата — 240 000 км/ч — был установлен американо-германским солнечным зондом «Гелиос-Б», запущенным 15 января 1976 г.
Таким образом, для наших новых сравнений можно смело вводить 2 новых объекта Вояджер-1 и Гелиос Б.


По прямой до Солнца — 150 000 000 км.
Поезд уже не актуален 🙂 (Для интереса — 410 лет)
Самолет — 17 лет.
Вояджер-1 — 3,5 месяца.
Гелиос Б — 26 дней.

Уже понятнее. Но и это не так далеко. Даже на самолете человек в течении своей жизни сможет туда добраться.

Самая последняя планета Солнечной Системы — Нептун. До нее — 30 а.е., что примерно 4 500 000 000 (4,5 млрд км).
Итак, на самолете — 513 лет. (так же уже становится не актуальным)
Вояджер-1 — 8,5 лет.
Гелиос Б — 2 года.

Что ж, планетами полюбоваться нам вполне удастся и сегодня.

Много букв, пора показывать картинку.

image

Пока что, мы добрались до Нептуна. (Верхняя картинка — едва заметная голубая орбита).
Дальше перескочим сразу к Облаку Оорта, т.к. все интересное, что ближе него (пояс Койпера), всего в 2-3 раза дальше орбиты Нептуна.

Расстояние до внешних границ облака Оорта от Солнца составляет от 50 000 а. е. (приблизительно 1 световой год) до 100 000 а. е. (1,87 св. лет).
С тех пор, как Сатурн долгое время считался краем Солнечной Системы, последняя на сегодняшний день немного «выросла». А точнее с 9.5 а.е. до 125 000 а.е — в 13 000 раз. Краем Солнечной Системы теперь считается, по мнению некоторых ученых, именно преобладание гравитации Солнца над гравитацией окружающих звезд, а это как раз — 125 000 а.е. (приблизительно 2 световых года).


Сколько же времени нужно Вояджеру-1 чтоб пролететь расстояние, которое у света займет год? Ответ — примерно 18 000 лет.
На 28 ноября 2012 года Вояджер находился на расстоянии в 122,589 а. е. или 18,339 млрд км от Солнца. На это он потратил 35 лет! С 1977 года.
На картинке выше, голубая линия, показывающая окружность в центре облака Оорта слишком толстая, чтоб покрыть хотя бы последние 10 лет пути Вояджеров!
А на изображениях с Хаббла даже 1 пиксель, будет, грубо говоря, великоват, чтоб показать облако Оорта.

Продолжим посчеты. От Солнца до края облака Оорта Вояджер-1 долетел бы за 35 409 лет, а Гелиос Б — за 9 000 лет.
Вот вам и расстояния космоса по сравнению с нашими возможностями.

Представим, что мы покинули бы пределы Солнечной Системы. Чего бы мы достигли? Что увидели? Конечно, были бы получены очень многие важные данные о галактическом веществе и солнечном ветре, но небо здесь выглядело бы совсем уныло. Одни звезды вокруг. Не видно ни планет, ни Солнца. То есть, 9000 лет, и мы едва оторвались бы от Солнца.

Ближайший интересный объект — система Альфа Центавра, состоящая из звезд Альфа A, Альфа B и Проксима Центавра. Расстояние до этих звезд — 4,36 световых лет.
Так же, немного дальше, находится звезда Барнарда. Вторая по близости к Солнцу — 5,96 световых лет.

До них, соответственно, в 4 и в 6 раз дальше. Ближайшей звезды Гелиос Б достиг бы только через 36 000 лет. Это примерно половина времени существования человека на Земле. Полет к ближайшей звезде не намного превышает по зрелищности вылет за пределы Солнечной Системы. И это печально.

Безусловно, и то и другое событие — наиболее бы приблизили нас к звездам. Я не хочу умалять достижения человечества. Но, пока что, к сожалению можно мечтать только об этом.

Немного сладкой надежды

Новые разработки могут немного скрасить картину.
Несколько проектов:
Две модификации проекта «Орион» (1950г.) — Первая модификация должна была достигнуть Альфы Центавра за 1800 лет, Вторая — с максимальной скоростью — 10.000 км/с за 130 лет.
Проект «Дедал» (1973г.) был настроен долететь до звезды Барнарда за 40-49 лет.
Оба проекта уже, к сожалению, закрыты. Но, честно говоря, они больше попахивают фантастикой.

Здесь полный список проектов, не буду рассказывать о каждом, но довольно многообещающим выглядит Аннигиляционный двигатель.
С помощью него теоретически можно разогнаться до 70% скорости света! Но слишком уж недостижимо пока еще удерживать антивещество достаточно долго.

В общем, пока что можно мечтать даже о 0,1 скорости света. Но, и в этом случае, сопротивление вещества межзведного пространства не даст нам нормально себя чувствовать в нашем корабле.

Про мечты человечества есть хорошая статья на Хабре. И в ней есть вот эта очень интересная ссылочка, советую. Но завершим, все же, цифрами.

Напоследок, представим на секунду, что мы смогли бы когда-либо разогнаться до 10 млн км/ч — это одна сотая скорости света. При этом, возможно нам не так будут мешать встречные частицы межзвездного пространства да и 10 000 000 км/ч — внушительная скорость.
Тогда:
До Солнца — 15 часов. (многообещающе)
До облака Оорта — 108 лет. (уже настораживает)
До ближайшей звезды — 432 года. 🙁
До центра Млечного Пути 5,3 млн лет.
До Большого Магелланового Облака — 18 млн лет.
До Малого Магелланового Облака — 21,5 млн лет
До галактики Андромеда — 270 млрд лет!

Видно, что и в этом случае человеку на своем жизненном пути светит лишь вылететь за пределы Солнечной Системы.
Конечно, для путешественника данное время может слегка сжиматься из-за приближения к скорости света, согласно Специальной Теории Относительности. Но я, к сожалению, с моими познаниями не могу сказать точно на сколько. Увы, даже с этим, перспектива если и более реальная, то уж точно не близкая.

Итог

Что же получается?
А получается, что любоваться красотой Вселенной нам, пока что, суждено лишь в телескопы.

Надеюсь, я хоть немного приблизил ваше (да и свое (во время написания поста)) понимание величия Мира.
Жду исправлений по расчетам, если где ошибся и дополнений. Особенно по новым разработкам и скоростям.

============
Дополнения из комментариев.

Небольшим плюсом является то, что галактика Андромеды и звезда Барнарда движутся в нашу сторону. Поэтому к ним мы подлетим «чуть» быстрее!
Вот пара пруфов из Википедии.

Галактика Андромеды, как и Млечный Путь, принадлежит к Местной группе, и движется по направлению к Солнцу со скоростью 300 км/с. Определив направление движения Солнца по Млечному Пути, астрономы выяснили, что галактика Андромеды и наша Галактика приближаются друг к другу со скоростью 100—140 км/с.

Поперечная скорость «Летящей Барнарда» относительно Солнца составляет 90 км/с, радиальная скорость равна 106,8 км/с по направлению к нам (измерена по доплеровскому сдвигу).
Звезда приближается к Солнцу. Минимальное расстояние составит 3,8 светового года (1,2 пк) в 11 800 г.; в это время она будет нашей ближайшей соседкой. Невооружённым взглядом не видна.

Источник: habr.com

Размеры Вселенной очень трудно представить даже с помощью компьютерных моделей. Масштабы нашего дома – Солнечной системы кажутся невероятными. Так, аппарату «Новые горизонты» потребовалось 9 лет, чтобы добраться до Плутона и преодолеть расстояние в 5 млрд км (с 2006 по 2015 год)! Граница же Солнечной системы находится намного дальше – это примерно 2 световых года – там, где гравитация Солнца уже не ощутима и никак не может повлиять на другие космические тела. Можно сказать условно, что наш дом ограничивается двумя световыми годами. Если смотреть более широко, то домом можно назвать и нашу галактику – Млечный Путь, а его диаметр оценивается примерно в 100 000 световых лет. Но и это тоже всего лишь капля в безграничном океане: согласно современным данным, видимая Вселенная занимает 93 млрд световых лет! Но что же такое – видимая Вселенная?

Возраст Вселенной оценивается в 13, 8 млрд лет. Несмотря на это, размер всей наблюдаемой Вселенной гораздо больше – около 93 млрд световых лет. Странно, неправда ли? Как такое возможно, что возраст Вселенной значительно меньше её размеров? При ответе на данные вопросы я буду опираться на общепринятую теорию Большого взрыва, согласно которой, вся существовавшая и существующая сейчас во Вселенной материя появилась в одно и то же время — около 13,8 млрд лет назад. В тот момент времени вся материя существовала в виде очень компактного абстрактного шара (или точки) с бесконечной плотностью и температурой, где не действовали известные нам законы физики. Это состояние называется сингулярностью. По неизвестным нам причинам эта сингулярность начала стремительно расширяться – именно это и есть Большой взрыв. А затем в процессе расширения, которое продолжается до сих пор, всё наше мироздание сформировалось и продолжает своё существование. В 1929 году астроном Эдвин Хаббл на основе наблюдений за галактиками доказал, что Вселенная расширяется. С каждым мгновением галактики постоянно удаляются от нас, и чем дальше галактики находятся от нас, тем в среднем они быстрее отдаляются – это и есть знаменитый закон Хаббла. С его помощью астрономы определяют, как удалённые галактики движутся относительно нас.

Наблюдаемая Вселенная – это та часть Вселенной, которая является абсолютным прошлым относительно наблюдателя. Когда мы смотрим на какую-либо галактику, например, на галактику Боде (М 81), которая находится на расстоянии 12 млн световых лет от нас, мы видим, какой она была в прошлом миллионы лет назад, так как именно такое время понадобилось свету, чтобы добраться до нас. Видимая (Наблюдаемая) Вселенная – это область пространства, которую мы можем видеть с Земли. Если мы гипотетически возьмём Землю за центр Вселенной, то вся наблюдаемая её область будет огромной сферой. Если Вселенной 13, 8 млрд лет, то логично предположить, что независимо от того, в каком направлении мы смотрим, мы видим свет, который шёл к нам 13,8 млрд лет. Получается, что 13, 8 млрд световых лет – это радиус, тогда диаметр этой сферы должен быть около 27, 6 млрд лет. Откуда же взялась цифра в 93 млрд световых лет? Как уже было сказано выше, пространство Вселенной с течением времени расширяется. И те далекие объекты, которые испустили свет 13,8 млрд лет назад, за это время улетели еще дальше. Сегодня они уже более чем в 46,5 миллиардах световых лет от нас, согласно вычислениям, основанным на законе Хаббла. Удвоив это значение, получаем 93 миллиарда световых лет.

  • Кстати, этот рисунок здорово напоминает зрачок, не находите?

Таким образом, реальный диаметр наблюдаемой Вселенной составляет 93 млрд световых лет. Кажущееся сверхсветовое расширение горизонта частиц Вселенной не противоречит Теории относительности, так как эта скорость не может быть использована для сверхсветовой передачи информации и не является скоростью движения в инерциальной системе отсчёта какого-либо наблюдателя.

А вот и, кстати, один интересный факт, связанный со знаменитым вопросом: а где же центр Вселенной? Кто и что в нём? Наблюдаемая Вселенная имеет центр – это мы! Да-да, именно земляне и находятся в центре наблюдаемой Вселенной (но не всей!) – участка космоса, видимого нам с Земли. Чтобы это было проще понять, представьте себе такую картинку: вы забираетесь на высокую башню, и где-то далеко, независимо от вас, это делает другой человек на другом краю материка. Глядя «со своей колокольни», вы увидите круглую область, в центре которой будет ваша башня. Всё, что вы видите – это и есть ваша наблюдаемая Вселенная. Человек на другом конце материка будет уже в центре «своей вселенной», так что всё относительно! Каждый из нас является центром своей вселенной. Но не спешите зазнаваться и радоваться, ибо это не означает, что мы находимся в центре всей Вселенной, как и «своя колокольня» — отнюдь не центр всего мира, а лишь центр того крохотного кусочка мира, который с неё видно, и этот кусочек ограничен горизонтом.

То же самое и с наблюдаемой Вселенной.

Когда мы смотрим в небо, мы видим свет, который 13,8 млрд лет летел к нам из галактик, которые уже успели «убежать» на самом деле на 46,5 миллиардов световых лет от нас.

Мы не видим то, что за этим горизонтом.

Но это еще не значит, что там ничего уже нет, просто нам об этом пока ничего не известно.

Источник: zen.yandex.ru

Основные понятия

Космология – учение о Вселенной в целом, основанное на результатах исследований, доступных для астрономических наблюдений.

Вселенная – весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития.

Вселенная безгранична, но не бесконечна.

Метагалактика – часть Вселенной, доступная для астрономических наблюдений (т.е. те галактики, скорость «убегания» от нас которых меньше скорости света)

Вселенная существует около 15 млрд лет.

 Существующие знания о Вселенной основаны на астрономических наблюдениях и на предположении о том, что законы природы, установленные на Земле, могут быть применены ко всей Вселенной.

Систематические целенаправленные наблюдения за Вселенной ведутся с момента появления первых телескопов (1609-1610 годы. Галилей).

Начиная с 1931 года, для изучения Вселенной используют также методы радиолокации – по отраженному радиосигналу определяют положение и скорость движения космического объекта.

 Строение и масштабы Вселенной

Наиболее распространённым типом небесных тел являются звезды.

Невооружённым глазом в безлунную ночь можно видеть над горизонтом около 3 тыс. звёзд.

В настоящее время астрономы определили положения нескольких миллионов звезд и составили их каталоги.

Около 240 звезд имеют собственные имена (Вега, Альтаир, Сириус, Полярная и пр.)

Звезды распределены на небе не равномерно, а отдельными компактными группами – созвездиями. Под созвездиями понимают область неба в пределах некоторых установленных границ. Это сделано для удобства ориентировки на небесной сфере и обозначения звезд. Всё небо разделено на 88 созвездий.

Группы звёзд в созвездиях имеют устойчивую конфигурацию, т.е. взаимное расположение звезд в созвездии не изменяется с течением времени.

Есть три группы созвездий по происхождению их названий:

1. Связанные с древнегреческой мифологией

2. Связанные с предметами, на которые похожи фигуры, образуемые яркими звездами созвездий (Стрела, Треугольник, Весы, Лев, Рак, Скорпион, Большая медведица и др.)

Иногда в созвездии выделяют группу звезд с названием, отличным от названия созвездия – астеризм (например, Ковш в созвездии Малая Медведица).

 Гигантские звёздные системы, состоящие из сотен миллиардов звёзд образуют галактику.

Солнечная система и окружающие её звезды составляют ничтожную часть нашей Галактики – Млечный Путь.

Ближайшие соседи нашей Галактики – Туманность Андромеды, Большие Магеллановы облака и Малые Магеллановы облака.

Кроме звёзд в состав галактик входят туманности – газопылевые скопления (межзвёздный газ, состоящий из атомарного водорода, и космическая пыль)

Американский астрофизик Э. Хаббл предложил следующую классификацию галактик:

Эллиптические галактики имеют форму сплюснутых сфероидов. Состоят в основном из старых звезд.

Спиральные галактики имеют форму спирали (Млечный Путь, Туманность Андромеды). В рукавах спиральных галактик находятся молодые звезды, идут процессы образования новых звезд.

Галактики неправильной формы (Магеллановы облака). Имеют разнообразную форму.

 Млечный Путь относится к типу спиральных галактик, содержит около 150 миллиардов звезд (Солнцу около 4-4,5 млрд лет). 95% массы Галактики расположено около галактической плоскости. Поэтому если смотреть с торца, млечный Путь сосредоточен почти в одной плоскости. Экваториальная плоскость окружена звёздными скоплениями, которые называют «шаровыми скоплениями».

 Пространство между галактиками и звездами внутри галактик заполнено очень разреженным веществом: межзвёздным газом, космической пылью, элементарными частицами, а также электромагнитным излучением.

В каждом кубическом сантиметре межзвездноо пространства в среднем находится один атом вещества. Для сравнения, в воздухе при нормальных условиях около 1019 молекул в 1 см3.

При самом высоком вакууме, который может быть получен в лабораторных условиях (порядка 10-12 мм. рт. ст.) в 1 см3 содержится сто тысяч молекул.

Расстояния между звездами внутри галактик значительно больше размеров самих звезд.

Расстояния между галактиками сравнимы с размерами самих галактик.

 Масштабы Вселенной столь велики, что использовать единицы длины, принятые в СИ, неудобно. Например, размеры нашей Галактики таковы, что луч света, распространяясь со скоростью 300000 км/с проходит расстояние от одного ее края до другого за сто тысяч лет.

В старой научной литературе:

Астрономическая единица (1 а.е.) – средний радиус орбиты Земли при её обращении вокруг Солнца.

1 а.е. = 150 млн км (расстояние от Солнца до Земли)

Наиболее удалённая от Солнца планета, Плутон, отстоит от него на расстоянии 40 а.е. Это размер Солнечной системы.

В популярной литературе:

Световой год – расстояние, которое свет проходит за одни земной год.

1 с.г. = 10000 млрд км = 10 трлн. км.

В современной научной литературе:

Парсек (пк) – параллакс-секунда.

Секунда – единица измерения угла.

Параллакс – видимое изменение положения предмета вследствие перемещения точки наблюдения.

В астрономии различают:

· Суточный параллакс

· Годичный параллакс

· Вековой параллакс (оборот Солнца относительно ядра галактики)

По параллаксу небесных светил методами тригонометрии определяют расстояние до этих светил.

Парсек – расстояние, с которого радиус земной орбиты виден под углом в одну угловую секунду.

1 пк = 206265 а.е. = 3,3 с.г. = 33 мрлн км.

 Самая близкая к Солнцу звезда – Проксима Центавра удалена от него на 1,3 пк.

Солнце удалено от центра нашей Галактики на расстояние 8000 пк.

Диаметр Млечного Пути составляет 40000 пк.

Самая близкая звезда в созвездии Андромеды находится на удалении 720000 пк.

Средняя плотность галактик в наблюдаемой части Вселенной – около 8-10 тысяч на один кубический миллион парсеков.

Типичная скорость относительного движения галактик – коло 1000 км/с

Оценочное время вероятного столкновения галактик составляет около 1013 лет, что больше времени существования Вселенной в 1400 раз.

 Пример Редже (итальянский физик; книга «Этюды о Вселенной»).

Пошаговое путешествие во Вселенной.

Следующий шаг больше предыдущего в 10000 раз. Сколько шагов до края Вселенной?

1й шаг – 4 м, потолок; 2й – 40 км, стратосфера; 3й – 400000 км, луна; 4й – 40 млрд км, граница Солнечной системы; 5й – 4,3 с.г., Альфа-Центавра; 6й – 40000 с.л., ядро Галактики; 7й – 400 млн с.л., центр космоса; 8й не получится – 40 млрд с.л. – но Вселенная родилась лишь 15 млрд лет назад.

Источник: www.sites.google.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.