Що таке Всесвіт?

Всесвіт – це простір, що включає в себе абсолютно всі: Сонце, планети, нашу Галактику, мільярди інших галактик Вчених вважають, що початок Всесвіту поклав вибух колосальної сили, що отримав назву Великого нариву, який стався 15 млрд. Років тому. Тоді-то і народилася матерія, енергія, простір і час. Всесвіт на ранньому етапі розвитку мала вигляд неймовірно гарячого і щільного кулі, який став стрімко розширюватися і поклав початок всьому. У Всесвіті все постійно змінюється, народжуються і вмирають зірки, а сам Всесвіт продовжує розширюватися в зовнішній простір.

Дивлячись в минуле

Галактику, яка знаходиться від нас на відстані 5 млрд. Світлових років, астрономи такою, якою вона була 5. Отже, вивчення надзвичайно віддалених об’єктів дає нам можливість побачити Всесвіт набагато молодше, ніж вона є зараз. Найбільш віддалені об’єкти, які коли-небудь вдавалося спостерігати, – це новонароджені галактики або галактики, все ще знаходяться в стадії формування. Інформацію, що надходить до нас з ще більш далеких відстаней і відповідну ще більш давніх часів, астрономи можуть тільки у вигляді слабких радіохвиль, які приходять з усіх куточків космосу. Це дають про себе знати остиглі залишки вогненної кулі, який вибухнув під час Великого вибуху.

Що таке Галактика?

Галактика – величезне скупчення зірок, утримуваних силою тяжіння. Сонце – лише одна з 200 млрд. Зірок галактики Чумацький Шлях, в яку входить Земля.

Ймовірно, галактик у Всесвіті більше мільярда. За структурою вони діляться на 3 основних типи: спіральні, еліптичні й неправильні.

Ядро

Центральну частину галактики називають ядром. Тут зірки розташовані щільніше один до одного, ніж на околицях. Сучасні вважають, що в центрі великих, гик знаходяться великі чорні діри. Ймовірно, чорна діра є і в центрі нашої галактики.

Світлові роки

Галактики віддалені один від одного на величезні відстані. Туманність Андромеди – найближча до Чумацького Шляху велика галактика – знаходиться приблизно в 2 млн. Світлових років від Землі. Це самий далекий об’єкт, який можна розгледіти неозброєним оком.

Скупчення галактик

Галактики утворюють у Всесвіті скупчення, які входять в надскупчення.

Туманність Андромеди найбільші члени невеликого скупчення приблизно 30 галактик, званого Місцевим скупченням галактик. Воно, в свою чергу, становить невелику частину Місцевого надскупчення.

Галактики з активними ядрами

Галактики можуть випромінювати саме різне кількість енергії. Так звані галактики з активними ядрами випромінюють набагато більше енергії, ніж здатні дати складові їх зірки. Вважають, що джерелом додаткової енергії служить матерія, яка потрапляє в чорну діру, яка знаходиться в центрі такої галактики.

Еліптичні гіганти

Еліптичні галактики сферичної або овальної форми містять мало газу і пилу. Вони бувають різних розмірів – від гігантських до карликових. Еліптичні гіганти можуть включати до 10 трлн. зірок; це найбільші з усіх відомих галактик.

Чумацький шлях

Чумацький Шлях – велика галактика діаметром близько 100 тис. Світлових років (світловий рік дорівнює 9,46 трлн км). Її вік – близько 14 млрд років, а один оборот вона робить за 225 млн років. Як і всі спіральні галактики, вона містить газ і пил, з яких утворюються нові зірки. Щільне ядро ​​- найстаріша частина галактики, де вже не залишилося газу для формування нових зірок.

Галактика має досить складну структуру. Істотна частина зірок в Галактиці знаходиться в гігантському диску діаметром приблизно 100 тис. і завтовшки близько 1500 світлових років. В цьому диску налічується більше сотні мільярдів зірок самих різних видів. Наше Сонце – одна з таких зірок, що знаходяться на периферії Галактики поблизу її екваторіальної площини.

Зірки і туманності в межах Галактики рухаються досить складним чином: вони беруть участь в обертанні Галактики навкруги осі, перпендикулярної її екваторіальної площини. Різні ділянки Галактики мають різні періоди обертання.

Зірки видалені один від одного на величезні відстані і практично ізольовані один від одного. Вони практично не стикаються, хоча рух кожної з них визначається полем сили тяжіння, створюваним всіма зірками Галактики.

Астрономи останні декілька десятиріч вивчають інші зоряні системи, схожі з нашою. Це дуже важливі дослідження в астрономії. За цей час позагалактична астрономія добилася вражаючих успіхів.

Число зірок в Галактиці близько трильйона. Найчисленніші з них – карлики з масами, приблизно в 10 разів меншими маси Сонця. До складу Галактики входять подвійні і кратні зірки, а також групи зірок, зв'язаних силами тяжіння і що рухаються в просторі як єдине ціле, - зоряні скупчення. Існують розсіяні зоряні скупчення, наприклад Плеяди в сузір'ї Тельця. Такі скупчення не мають правильної форми; в даний час їх відома більше тисячі.

Спостерігаються кульові зоряні скупчення. Якщо в розсіяних скупченнях містяться сотні або тисячі зірок, то в кульових їх сотні тисяч. Сили тяжіння утримують зірки в таких скупченнях мільярди років.

В різних сузір'ях виявляються туманні плями, які складаються в основному з газу і пилу, - це туманності. Вони бувають неправильними, клочковатої форми – дифузні, і правильної форми, що нагадують по вигляду планети, - планетарні.

Існують ще світлі дифузні туманності, наприклад Крабовидна туманність, названа за незвичайну сітку з ажурних газових волокон. Це джерело не тільки оптичного випромінювання, але і радіовипромінювання, рентгенівського і гамма-квантів. В центрі Крабовидної туманності знаходиться джерело імпульсного електромагнітного випромінювання – пульсар, у якого вперше були знайдені разом з пульсаціями радіовипромінювання оптичні пульсації блиску і пульсації рентгенівського випромінювання. Пульсар, що володіє могутнім змінним магнітним полем, прискорює електрони і викликає свічення туманності в різних ділянках спектру електромагнітних хвиль.

Простір в Галактиці заповнений скрізь – розрідженим міжзоряним газом і міжзоряним пилом. В міжзоряному просторі існують і різні поля – гравітаційне і магнітне. Пронизує міжзоряний простір космічне проміння, що є потоками електрично заряджених частинок, які при русі в магнітних полях розігналися до швидкостей, близьких до швидкості світла, і придбали величезну енергію.

Галактику можна представити у вигляді диска з ядром в центрі і величезними спіральними гілками, що містять в основному найгарячіші і яскраві зірки і масивні газові хмари. Диск із спіральними гілками утворює основу плоскої підсистеми Галактики. А об'єкти, що концентруються до ядра Галактики і лише частково проникаючі в диск, відносяться до сферичної підсистеми.

Сама Галактика обертається навкруги своєї центральної області. В центрі Галактики зосереджена лише невелика частина зірок. Сонце знаходиться на такій відстані від центру Галактики, де лінійна швидкість зірок максимальна. Сонце і найближчі до нього зірки рухаються навкруги центру Галактики із швидкістю 250 км/с, скоюючи повний оборот приблизно за 290 млн. років.

За зовнішнім виглядом галактики умовно розділяються на три типи: еліптичні, спіральні і неправильні.

Просторова форма еліптичних галактик – еліпсоїди з різним ступенем стиснення. Серед них зустрічаються гігантські і карликові. Майже четверть всіх вивчених галактик відноситься до еліптичних. Це найпростіші по структурі галактики – розподіл зірок в них рівномірно убуває від центру, пилу і газу майже немає. В них найяскравіші зірки – червоні гіганти.

Спіральні галактики – найчисленніший вигляд. До нього відноситься наша Галактика і Туманність Андромеди, видалена від нас приблизно на 2,5 млн. світлових років.

Неправильні галактики не мають центральних ядер, в їх будові поки не знайдені закономірності. Це Велике і Мале Магелланови хмари, що є супутниками нашої Галактики. Вони знаходяться від нас на відстані в півтора разу більшому діаметра Галактики. Магелланови хмари значно менше нашої Галактики по масі і розмірам.

Існують і взаємодіючі галактики. Вони звичайно знаходяться на невеликих відстанях один від одного, зв'язані "мостами" з матерії, що світиться, іноді як би пронизують одна іншу.

Деякі галактики володіють виключно могутнім радіовипромінюванням, що перевершує видиме випромінювання. Це радіогалактики.

В 1963 р. почалися відкриття зіроподібних джерел радіовипромінювання – квазарів. Зараз їх відкрито більше тисячі.