Что такое Вселенная? Строение Вселенной. Самая яркая галактика во Вселенной

Что такое Вселенная? Строение Вселенной. Самая яркая галактика во Вселенной

Племя бошонго в центральной Африке верит, что издревле была только темнота, вода и великий бог Бумба. Однажды Бумбу так болел, что его вырвало. И так появилось Солнце. Оно высушило часть великого Океана, освободив заточенную под его водами землю. Наконец, Бумбу вырвало луной, звездами, а затем на свет появились некоторые животные. Первым стал леопард, за ним – крокодил, черепаха и, наконец, человек. Сегодня же мы поговорим о том, что такое Вселенная в современном представлении.

Расшифровка понятия

Общие сведения о строении

Звезды и планеты образуют галактики. Вопреки распространенному мнению, системы галактик чрезвычайно подвижны и практически все время перемещаются в пространстве. Звезды – также величина непостоянная. Они зарождаются и погибают, превращаясь в пульсары и черные дыры. Наше Солнце – звезда «среднего пошиба». Живут такие (по меркам Вселенной) очень мало, не более 10-15 миллиардов лет. Конечно же, во Вселенной существуют миллиарды светил, по своим параметрам напоминающим наше солнце, и столько же систем, походящих на Солнечную. В частности, поблизости от нас располагается Туманность Андромеды.

Некоторые проблемы и противоречия теорий

Мифы древних народов о создании всего сущего, как многие другие до и после них, пытаются ответить на вопросы, которые всех нас интересуют. Почему мы здесь, откуда взялись планеты Вселенной? Откуда мы произошли? Конечно, более-менее внятные ответы мы начинаем получать только сейчас, когда наши технологии достигли определенного прогресса. Впрочем, за всю историю человека нередко встречались те представители людского племени, которые сопротивлялись идее того, что Вселенная вообще имела начало.

Аристотель и Кант

Например, Аристотель, самый известный из греческих философов, полагал, что “происхождение Вселенной” – термин неправильный, так как существовала она всегда. Что-то вечное более совершенно, чем что-то создаваемое. Мотивация для веры в вечность Вселенной была проста: Аристотель не желал признавать существование какого-то божества, которое бы могло ее создать. Разумеется, его противники в полемических спорах как раз-таки приводили пример создания Вселенной как свидетельство существования высшего разума. Канту долгое время не давал покоя один вопрос: «Что было перед тем, как возникла Вселенная?» Он чувствовал, что все теории, которые существовали на то время, имели множество логических противоречий. Ученым была разработана так называемая антитеза, которую до сих пор используют некоторые модели Вселенной. Вот ее положения:

• Если Вселенная имела начало, то почему она выжидала вечность перед своим возникновением?
• Если Вселенная вечна, то почему в ней вообще существует время; для чего вообще нужно отмерять вечность?

Точка зрения Эйнштейна

В его теории относительности пространство и время больше не были Абсолютными, привязанными к какой-то точке отсчета. Он предположил, что они способны к динамическому развитию, которое определяется энергией во Вселенной. Время по Эйнштейну настолько неопределенно, что нет особой необходимости в его определении. Это походило бы на выяснение направления к югу от Южного полюса. Довольно бессмысленное занятие. Любое так называемое «начало» Вселенной было бы искусственно в том смысле, что можно было бы попытаться рассуждать о более «ранних» временах. Проще говоря, это проблема не столько физическая, сколько глубоко философская. Сегодня ее решением занимаются лучшие умы человечества, которые неустанно думают про образование первичных объектов в космическом пространстве.

Сегодня наиболее распространен позитивистский подход. Проще говоря, мы осмысляем само строение Вселенной так, как можем его представить. Ни у кого не получится спросить, является ли используемая модель истинной, нет ли других вариантов. Ее можно считать удачной, если она достаточно изящна и органически включает в себя все накопленные наблюдения. К сожалению, мы (скорее всего) неправильно интерпретируем некоторые факты, пользуясь искусственно созданными математическими моделями, что в дальнейшем приводит к искажению фактов об окружающем нас мире. Думая о том, что такое Вселенная, мы упускаем из виду миллионы фактов, которые пока еще попросту не открыты.

Современные сведения о возникновении Вселенной

«Средневековье Вселенной» — эра темноты, существовавшей перед появлением первых звезд и галактик.

Именно в те загадочные времена образовались первые тяжелые элементы, из которых созданы мы и весь окружающий нас мир. Теперь исследователи разрабатывают первичные модели Вселенной и методы для исследования тех явлений, которые происходили в то время. Современные астрономы говорят, что Вселенной примерно 13,7 миллиардов лет. Перед возникновением Вселенной космос был столь горячим, что все существовавшие атомы были разделены на положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны. Эти ионы блокировали весь свет, не давая ему распространяться. Царила Тьма, конца и края которой не было.

Первый свет

Спустя приблизительно 400 000 лет после Большого взрыва пространство остыло достаточно, чтобы разрозненные частицы смогли объединиться в атомы, образовав планеты Вселенной и. первый свет в космосе, отголоски которого до сих пор известны нам в качестве «светового горизонта». Что было до Большого взрыва, мы до сих пор не знаем. Возможно, тогда существовала какая-то иная Вселенная. Быть может, не было ничего. Великое Ничто… Именно на этом варианте настаивают многие философы и астрофизики.

Текущие модели предполагают, что первые галактики Вселенной начали формироваться спустя приблизительно 100 миллионов лет после Большого взрыва, положив начало нашему мирозданию. Процесс формирования галактик и звезд постепенно продолжался, пока большая часть водорода и гелия не была включена в состав новых солнц.

Тайны, ждущие своего исследователя

Существует много вопросов, ответить на которые могло бы помочь исследование первоначально происходивших процессов. Например, когда и как возникли чудовищно большие черные дыры, замеченные в сердцах фактически всех больших скоплений? Сегодня известно, что Млечный путь имеет черную дыру, вес которой составляет приблизительно 4 миллиона масс нашего Солнца, а некоторые древние галактики Вселенной имеют в своем составе черные дыры, размеры которых вообще сложно представить. Наиболее огромным является образование в системе ULAS J1120+0641. Ее черная дыра имеет вес, в 2 миллиарда раз превышающий массу нашего светила. Эта галактика возникла спустя только 770 миллионов лет после Большого взрыва.

Темная материя

Наконец, темная материя, из которой, по мнению многих исследователей, на 80% состоит космос, Вселенная, до сих пор является «темной лошадкой». Мы до сих пор не знаем, какова природа темной материи. В частности, вызывает много вопросов ее строение и взаимодействие тех элементарных частиц, из которых состоит это таинственное вещество. Сегодня мы предполагаем, что ее составные части друг с другом практически не взаимодействуют, в то время как результаты наблюдений за некоторыми галактиками этому тезису противоречат.

О проблеме происхождения звезд

Другая проблема – вопрос о том, на что походили первые звезды, из которых образована звездная Вселенная. В условиях невероятного тепла и при чудовищном давлении в ядрах этих солнц относительно простые элементы, такие как водород и гелий, преобразовывались, в частности, в углерод, на котором основана наша жизнь. В настоящее время ученые считают, что самые первые звезды были во много раз больше солнца. Возможно, они жили всего пару сотен миллионов лет, а то и меньше (вероятно, именно так и образовались первые черные дыры).

Огромные надежды исследователи возлагают на космический телескоп Джеймса Уэбба. Этот инструмент призван дать ученым ценнейшие сведения о первом поколении галактик, которые сформировались сразу после Большого взрыва. Изображений этих объектов в приемлемом качестве практически нет, так что великие открытия все еще впереди.

Удивительное «светило»

Все галактики распространяют свет. Какие-то образования светят сильно, какие-то отличаются умеренным «освещением». Но существует самая яркая галактика во вселенной, интенсивность свечения которой не похожа ни на что другое. Ее имя – WISE J224607.57-052635.0. Располагается эта «лампочка» на расстоянии целых 12,5 миллиардов световых лет от Солнечной системы, а светит она, как 300 триллионов Солнц разом. Заметим, что подобных образований на сегодняшний день существует около 20, причем не следует забывать о понятии «светового горизонта».

Из чего состоит наша Вселенная?

Безусловно, устройство Вселенной многообразно. В её состав входят не простые частицы, а целые структуры и объединения.
К тому же, связь всех элементов превращает Вселенную в то, что мы наблюдаем.

Вселенная

Устройство Вселенной

Установлено, что во Вселенной великое множество галактик. На данный момент их количество около 100 миллиардов. И это только в наблюдаемой нами части.

На самом деле практически все галактики объединены в группы. К тому же, существуют галактические скопления. В которых собраны сотни систем. Помимо этого, обнаружены сверхскопления с тысячами галактик в своём составе.

Сверхскопление галактик

Галактика это связанная силой гравитации система.
По определению, галактики состоят из:

• Планет, звёзд, чёрных дыр — 1%,
• Межзвёздный газ и пыль-от 10 до 30%,
• Тёмная материя — остальная основная масса.

Но есть и свободное место в пространстве, которое называют войд. В них отсутствуют звёзды, и плотность материи менее одной десятой от характерной для Вселенной.

Войд (пустота Вселенной)

Структура галактики

Человека всегда интересовало, как устроена Вселенная. Бесспорно, структура и масштабы Вселенной удивляют и завораживают. Ведь это неимоверно красивейшее зрелище.
На самом деле, несмотря на разнообразие звёздных объединений, выделена их общая структура.
Ядро является центром. Это как сердце галактики и отдельной галактики в одном. Можно сказать, что сила галактики заключена в нём.

Структура галактики

Диск включает в себя основное количество газа, пыли и звёзд.
Балдж представляет собой часть в центре. Это внутренний и очень яркий элемент галактики.
Гало это внешняя часть сферы, которая плавно переходит от балджа.
Рукава имеются не во всех галактиках. Это структура из молодых звёзд и газа. Могут быть в разной степени закрученными.
Бар или перемычка является плотным формированием из газа и звёзд.

Свойства галактик

Сейчас, насколько это возможно изучив галактики, их разделяют на различные виды и классы.
Более того, установили взаимодействие таких космических комплексов. Они могут влиять друг на друга. Но с условием небольшого расстояния между ними. Кроме того, в зависимости от их массы и размеров.
Именно взаимосвязь между галактиками может привести к их слиянию.

Слияние двух галактик

Форма Вселенной

Вопрос о форме и размере Вселенной один из загадочных и неоднозначных. Потому как однозначного ответа просто нет. Учёные выдвигают разные гипотезы, но подтверждения им не найдено.
Разумеется, что изучение пространства продолжается. Вероятно, когда-нибудь мы узнаем, какой формы наш мир.

Предполагаемая форма Вселенной

Вселенная как живой организм, растёт и развивается. Правда, по своим правилам и законам.
Люди более или менее определили состав и физику Вселенной. К тому же, мы немного разобрались в системе и устройстве Вселенной. Но остаётся много загадок и тайн, которые, возможно, мы сможем постичь в будущем.

Что больше Галактика или Вселенная?

На ночное небо, усеянное звездами, можно смотреть бесконечно. Загадочный космический мир манит наш взор. В нашей галактике, перемещение светил происходит по определенным законам. Каждому явлению можно найти закономерное объяснение. Все, что мы можем наблюдать в телескопы, это далеко не вся Вселенная, ее расширение происходит каждую секунду. У нее нет границ. Для простого наблюдателя, наша галактика также кажется огромной. Ввиду этого может возникнуть вполне логичный вопрос: “А что больше галактика или Вселенная?”

Звездный дом

Небесные тела, связанные между собой силами гравитации — это галактика. В космическом пространстве, таких “звездных домов” миллиарды. Они могут быть разных размеров и возрастов. Существуют небольшие галактики, в которых насчитывается до миллиарда светил, а есть также огромные звездные дома, в которых содержатся триллионы небесных тел. Примером такой огромной галактики является NGC 6872, диаметр которой составляет 500 000 световых лет.

Многие звездные дома связаны между собой гравитацией, из-за чего вращаются в одном ритме.

Каждая галактика имеет свое строение, структуру и форму. Астроном Эдвин Хаббл, разделил их на следующие типы:

Спиральные

Образования этого типа обладают спиралевидной формой с наличием яркого диска, т.е. ядра. Они бывают двух видов: нормальные спиральные и с наличием перемычки. Во втором случае, в центре структуры находится бар (перегородка). Она является основанием для рукавов. Такая перемычка появляется из-за центробежных явлений, которые делят ядро на две части.

Диаметр звездных домов этого типа составляет от 20 000-100 000 световых лет.

Эллиптические

Это один из самых распространенных видов. Они обладают вытянутой формой. У них отсутствуют рукава и ядра. Среди объектов этого типа существуют совсем маленькие, карликовые структуры и структурные объекты гигантских размеров, диаметр которых составляет миллионы световых лет.

Неправильные

Это самый редкий тип. Объекты этого вида не имеют определенной формы и структуры, скопления звезд и туманностей — это все, что находится в таких образованиях.

Число галактик во Вселенной

Количество “звездных домов” в космическом пространстве определить сложно. Еще несколько лет назад, ученые предполагали, что их миллиарды. Исследователи неправильно рассчитали скорость формирования объектов после Большого взрыва.

Использовав, данные, полученные современными телескопами, было обнаружено два триллиона галактик. Это те, которые удалось разглядеть в телескопы. 55% от общего количества составляют спиральные звездные дома, 22% эллиптических и всего 5 % отводится неправильным.

Бескрайние просторы Вселенной

Необъятные космические просторы, в которых собраны триллионы галактик, множество звездных систем, черные дыры, пустота, темная матери и т.п. — это и есть Вселенная. Вероятно, она таит в себе еще много других явлений и объектов, неизвестных нам. Предвидеть новые открытия — сложно, ведь она живет “своей жизнью”, находится в непрерывном движении.

Ученые полагают, что Вселенная образовалась в результате Большого взрыва. Ее возраст составляет 14 млрд лет. А ее границы… отсутствуют! Изучить ее целиком — невозможно, ведь изменения ее размеров происходят ежесекундно. Многие явления и объекты, которые находятся на ее просторах, до сих пор еще не изучены. Хотя нам, наблюдателям с Земли, кажется, что там все происходит закономерно и точно. Вполне вероятно, что где-то в просторах космоса, может существовать мир, идентичный нашему.

Галактика и Вселенная

Между двумя понятиями существуют серьезные различия:

1. Наличие аналогов. В космическом просторе могут существовать похожие галактики, а вот Вселенная — одна и другой нет.
2. Границы и размеры. “Звездный дом” имеет определенные границы. Они могут быть превышать несколько сотен световых лет. У Вселенной отсутствуют границы, она необъятна.

За счет движения структур, происходит расширение границ Вселенной. Каждый объект выполняет важную функцию, живет по определенным законам и расположен в строгом порядке. Это делает космическое пространство гармоничным и прочным.

Интересные факты о Вселенной

1. Она была горячее. Если верить теории Большого взрыва, то в начале, она была слишком разгоряченной. Ее температура начала понижаться при расширении. Ученые полагают, что на начальных этапах формирования, температура в космическом пространстве превышала миллиард Кельвинов.
2. Грозит глобальный холод. С каждым расширением, космическое пространство охлаждается. Оно теряет полезную энергию (тепло), из-за чего расширение может прекратиться.
3. Известен приблизительный диаметр Вселенной. Окружность космического пространства равно 150 млрд световых лет при возрасте 14 млрд лет. Эти данные объясняются скоростью ее расширения.
4. У нее нет центра. Трудно определить центральный участок необъятного космоса, зная, что у него нет границ.
5. Неизбежно столкновение “звездных домов”. Галактики отдаляются, перемещаются. Вероятно, что в один момент они могут столкнуться и произойдет мощный взрыв, после которого разрушатся даже атомы.
6. Она имеет плоскую форму. Долгое время, ученые не могли определить форму космического пространства. В какой-то момент, они полагали, что она имеет изогнутую форму. По последним данным, стало ясно, что она плоская, прямая и без изгибов.
7. Самый яркий объект в космическом пространстве — Черная дыра. Ее сильная гравитация не пропускает свет. При вращении, она поглощает небесные тела, облака газа, которые преобразуются в спиралевидную форму. Это делает черную дыру светящейся и яркой.

Будущее космического пространства

Создать полную картину всего происходящего в недрах космоса — просто не реально. Мы воспринимаем все данные о неизвестном нам мире с точки зрения своего визуального восприятия, математических и астрономических знаний. Каждый объект, структура в недрах космоса существуют по “своим” законам. Вероятно, что Млечный путь может поглотить Андромеда, так как скорость ее движения по направлению к нам составляет 300 м/с. Наша галактика может вытеснить любого “карликового соседа”. Эта ситуация станет катастрофой для нас в частности, и для всего космического пространства в целом.

Источники:

https://www.syl.ru/article/200444/new_chto-takoe-vselennaya-stroenie-vselennoy-samaya-yarkaya-galaktika-vo-vselennoy
https://kosmosgid.ru/vselennaya/iz-chego-sostoit-nasha-vselennaya
https://spaceworlds.ru/vselennaya/chto-bolshe-galaktika-ili-vselennaja.html