Содержание
Найдена самая далёкая и древняя галактика
07 апреля 2022
15:53
Ольга Мурая
В первый миллиард лет после Большого взрыва происходило активное формирование первых галактик. Учёные нашли одну из первых.
Фото Pixabay.
Красным цветом выделена галактика HD1.
Иллюстрация Harikane et al./The Astrophysical Journal, 2022.
Она на 100 миллионов световых лет дальше от нас, чем предыдущая рекордсменка.
Международная группа астрономов обнаружила самый далёкий астрономический объект. Им оказалась галактика, которой дали название HD1.
Она находится на расстоянии около 13,5 миллиарда световых лет от Земли и могла появиться всего через 300 миллионов лет после Большого взрыва. И слово «всего» здесь более чем уместно.
Как целая галактика успела сформироваться за столь короткий период времени? Что именно представляет собой эта загадочная и столь далёкая космическая структура? Учёные попытались найти ответы на эти вопросы в ходе нового исследования.
Команда предлагает две версии: HD1 может с поразительной скоростью формировать звёзды и, возможно, даже является домом для звёзд населения III: самого первого поколения звёзд во Вселенной, которые до сих пор никогда не наблюдались.
Альтернативная версия заключается в том, что HD1 может содержать сверхмассивную чёрную дыру, масса которой примерно в 100 миллионов раз превышает массу Солнца.
Ответить на вопросы о природе источника излучения, находящегося настолько далеко, не так-то просто.
(А на сегодняшний день эта галактика за счёт расширения Вселенной располагается ещё дальше.)
В конечном итоге от учёных требуется длительная аналитическая работа с постепенным исключением неправдоподобных сценариев.
HD1 очень ярко светится в ультрафиолетовом спектре. Это можно объяснить тем, что там происходят какие-то энергетические процессы. А точнее, происходили очень-очень давно — несколько миллиардов лет назад. То, что излучение HD1 только сейчас добралось до нас, вовсе не означает, что галактика ещё жива.
Красным цветом выделена галактика HD1.
Иллюстрация Harikane et al./The Astrophysical Journal, 2022.
Сначала исследователи предположили, что HD1 — это стандартная галактика со вспышками звездообразования, и светила в ней образуются с высокой скоростью. Но подсчитав, сколько звёзд производит HD1, учёные получили невероятную скорость: HD1 формирует более сотни звёзд ежегодно. Это как минимум в 10 раз больше, чем исследователи ожидали бы от галактики такого рода.
Именно тогда команда начала подозревать, что HD1 формирует… не совсем обычные звёзды.
Учёные предположили, что в HD1 могут формироваться первые звёзды Вселенной, или звёзды населения III. Тогда свойства этой галактики становится проще объяснить.
Дело в том, что самая первая популяция звёзд, сформировавшихся во Вселенной, была массивнее, ярче и горячее, чем современные светила. Это значит, что звёзды населения III способны производить больше УФ-света, чем обычные звёзды, и это могло бы объяснить феноменальную ультрафиолетовую светимость HD1.
Однако исключительную светимость HD1 также может объяснить и сверхмассивная чёрная дыра в её центре. Область вокруг чёрной дыры может излучать фотоны высокой энергии в ходе поглощения дырой огромного количества газа.
Если последнее подтвердится, то это будет самая ранняя сверхмассивная чёрная дыра, известная человечеству. (В этом материале мы подробно рассказывали о первичных чёрных дырах Вселенной.)
HD1 была обнаружена после более чем 1 200 часов наблюдений с помощью телескопов Subaru, VISTA, UK Infrared Telescope и космического телескопа Spitzer
Последующие наблюдения команда провела с использованием комплекса радиотелескопов ALMA, чтобы подтвердить расстояние.
К слову, оно на 100 миллионов световых лет больше, чем у GN-z11, текущего рекордсмена по удалённости от нас (и по «близости» к Большому взрыву).
Исследовательская группа планирует вскоре приступить к наблюдениям за HD1 с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Если текущие расчёты окажутся верными, HD1 официально станет самой далёкой и древнейшей из когда-либо зарегистрированных галактик.
Те же наблюдения позволят команде лучше изучить природу HD1 и подтвердить, какая из версий верна. А может быть выяснится, что эта удивительная галактика скрывает и какие-то другие секреты.
Исследование международной группы астрономов описано в двух научных работах, принятых к публикации в изданиях The Astrophysical Journal и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. В данный момент они доступны в формате препринтов на сайте arXiv.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».
Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях.
«Смотрим» – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.
наука
звезды
космос
астрономия
Большой взрыв
галактики
черная дыра
расстояние
рекорды
новости
Звездные острова: галактики
Алексей Левин
«Популярная механика» №11, 2011
История изучения планет и звезд измеряется тысячелетиями, Солнца, комет, астероидов и метеоритов — столетиями. А вот галактики, разбросанные по Вселенной скопления звезд, космического газа и пылевых частиц, стали объектом научного исследования лишь в 1920-е годы.
Галактики наблюдали с незапамятных времен. Человек с острым зрением может различить на ночном небосводе светлые пятна, похожие на капли молока. В Х веке персидский астроном Абд-аль-Раман аль-Суфи упомянул в своей «Книге о неподвижных звездах» два подобных пятна, известных теперь как Большое Магелланово облако и галактика М31, она же Андромеда.
С появлением телескопов астрономы наблюдали все больше таких объектов, получивших название туманностей. Если английский астроном Эдмунд Галлей в 1716 году перечислил всего шесть туманностей, то каталог, опубликованный в 1784 году астрономом французского военно-морского флота Шарлем Мессье, содержал уже 110 — и среди них четыре десятка настоящих галактик (в том числе и М31). В 1802 году Уильям Гершель опубликовал перечень из 2500 туманностей, а его сын Джон в 1864 году издал каталог, где было более 5000 туманностей.
Природа этих объектов долгое время ускользала от понимания. В середине XVIII века некоторые проницательные умы увидели в них звездные системы, подобные Млечному Пути, однако телескопы в то время не предоставляли возможности проверить эту гипотезу. Столетием позже восторжествовало мнение, что каждая туманность — это газовое облако, подсвеченное изнутри молодой звездой. Позже астрономы убедились, что некоторые туманности, в том числе и Андромеда, содержат множество звезд, однако еще долго не было ясно, расположены они в нашей Галактике или за ее пределами.
И лишь в 1923–1924 годах Эдвин Хаббл определил, что расстояние от Земли до Андромеды как минимум троекратно превосходит диаметр Млечного Пути (на самом деле примерно в 20 раз) и что М33, другая туманность из каталога Мессье, удалена от нас на никак не меньшую дистанцию. Эти результаты положили начало новой научной дисциплине — галактической астрономии.
Карлики и гиганты
Вселенная заполнена галактиками разного размера и разных масс. Их количество известно весьма приблизительно. Семь лет назад орбитальный телескоп «Хаббл» за три с половиной месяца обнаружил около 10 000 галактик, сканируя в южном созвездии Печи участок небосвода, в сто раз меньший, нежели площадь лунного диска. Если предположить, что галактики распределяются по небесной сфере с такой же плотностью, получится, что в наблюдаемом космосе их 200 млрд. Однако эта оценка сильно занижена, поскольку телескоп не смог заметить великое множество очень тусклых галактик.
Среди галактик есть и карлики, и гиганты. В авторитетном оксфордском справочнике Companion to Cosmology 2008 года издания написано, что самые мелкие галактики содержат миллионы звезд, а самые крупные — триллионы.
Эта информация уже успела устареть. Как рассказал «ПМ» профессор Техасского университета в Остине Джон Корменди, в последние годы было открыто семейство мини-галактик всего лишь с сотнями звезд: «Это так называемые ультракомпактные карлики, линейные размеры которых лежат в пределах 20 парсек. Несмотря на малое количество звезд, масса таких галактик составляет миллионы и десятки миллионов солнечных масс. Скорее всего, в этом в основном повинна темная материя, хотя некоторые ученые полагают, что немалый вклад принадлежит черным дырам и нейтронным звездам. Как бы то ни было, старое определение галактики как крупного автономного звездного скопления больше не работает». На верхней границе галактического спектра находятся сверхгиганты диаметром порядка мегапарсека, у которых численность звездного населения достигает сотни триллионов.
Форма и содержание
Галактики различаются и морфологией (то есть формой). В целом их подразделяют на три основных класса — дисковидные, эллиптические и неправильные (иррегулярные).
Это общая классификация, есть гораздо более детальные.
Дисковидная галактика — это звездный блин, вращающийся вокруг оси, проходящей через его геометрический центр. Обычно по обе стороны центральной зоны блина имеется овальное вздутие — балдж (от англ. bulge). Балдж тоже вращается, однако с меньшей угловой скоростью, нежели диск. В плоскости диска нередко наблюдаются спиральные ветви, изобилующие сравнительно молодыми яркими светилами. Однако есть галактические диски и без спиральной структуры, где таких звезд много меньше.
Центральную зону дисковидной галактики может рассекать звездная перемычка — бар. Пространство внутри диска заполнено газопылевой средой — исходным материалом для новых звезд и планетных систем. Галактика имеет два диска: звездный и газовый. Они окружены галактическим гало — сферическим облаком разреженного горячего газа и темной материи, которая и вносит основной вклад в полную массу галактики. Гало вмещает также отдельные старые звезды и шаровые звездные скопления (глобулярные кластеры) возрастом до 13 млрд лет.
В центре едва ли не любой дисковидной галактики, как с балджем, так и без балджа, расположена сверхмассивная черная дыра. Самые крупные галактики этого типа содержат по 500 млрд звезд.
Эллиптическая галактика, как и следует из ее названия, имеет форму эллипсоида. Она не вращается как целое и потому не обладает осевой симметрией. Ее звезды, которые в основном имеют сравнительно небольшую массу и солидный возраст, обращаются вокруг галактического центра в разных плоскостях и иногда не по отдельности, а сильно вытянутыми цепочками. Новые светила в эллиптических галактиках загораются редко в связи с дефицитом исходного сырья — молекулярного водорода.
Как самые крупные, так и самые мелкие галактики относятся к эллиптическому типу. Общая доля его представителей в галактическом населении Вселенной всего около 20%. Эти галактики (возможно, за исключением самых мелких и тусклых) также скрывают в своих центральных зонах сверхмассивные черные дыры. Эллиптические галактики имеют и гало, но не столь четкие, как у дисковидных.
Все прочие галактики считаются иррегулярными. Они содержат много пыли и газа и активно порождают молодые звезды. На умеренных расстояниях от Млечного Пути таких галактик немного, всего-то 3%. Однако среди объектов с большим красным смещением, чей свет был испущен не позже, чем через 3 млрд лет после Большого взрыва, их доля резко возрастает. Судя по всему, все звездные системы первого поколения были невелики и обладали неправильными очертаниями, а крупные дисковидные и эллиптические галактики возникли гораздо позже.
Рождение галактик
Галактики появились на свет вскоре после звезд. Считается, что первые светила вспыхнули никак не позднее, чем спустя 150 млн лет после Большого взрыва. В январе 2011 года команда астрономов, обрабатывавших информацию с космического телескопа «Хаббл», сообщила о вероятном наблюдении галактики, чей свет ушел в космос через 480 млн лет после Большого взрыва. В апреле еще одна исследовательская группа обнаружила галактику, которая, по всей вероятности, уже вполне сформировалась, когда юной Вселенной было около 200 млн лет.
Условия для рождения звезд и галактик возникли задолго до его начала. Когда Вселенная прошла возрастную отметку в 400 000 лет, плазма в космическом пространстве заменилась смесью из нейтрального гелия и водорода. Этот газ был еще чересчур горяч, чтобы стянуться в молекулярные облака, дающие начало звездам. Однако он соседствовал с частицами темной материи, изначально распределенными в пространстве не вполне равномерно — где чуть плотнее, где разреженнее. Они не взаимодействовали с барионным газом и потому под действием взаимного притяжения свободно стягивались в зоны повышенной плотности. Согласно модельным вычислениям, уже через сотню миллионов лет после Большого взрыва в космосе образовались облака темной материи величиной с нынешнюю Солнечную систему. Они объединялись в более крупные структуры, невзирая на расширение пространства. Так возникли скопления облаков темной материи, а потом и скопления этих скоплений. Они втягивали в себя космический газ, предоставляя ему возможность сгущаться и коллапсировать.
Таким путем появились первые сверхмассивные звезды, которые быстро взрывались сверхновыми и оставляли после себя черные дыры. Эти взрывы обогащали космическое пространство элементами тяжелее гелия, которые способствовали охлаждению коллапсирующих газовых облаков и потому делали возможным появление менее массивных звезд второго поколения. Такие звезды уже могли существовать миллиарды лет и потому были в состоянии формировать (опять-таки с помощью темной материи) гравитационно связанные системы. Так возникли долгоживущие галактики, в том числе и наша.
«Многие детали галактогенеза еще скрыты в тумане,– говорит Джон Корменди. — В частности, это относится к роли черных дыр. Их массы варьируют от десятков тысяч масс Солнца до абсолютного на сегодняшний день рекорда в 6,6 млрд солнечных масс, принадлежащего черной дыре из ядра эллиптической галактики М87, расположенной в 53,5 млн световых лет от Солнца. Дыры в центрах эллиптических галактик, как правило, окружены балджами, составленными из старых звезд.
Спиральные галактики могут вовсе не иметь балджей или же обладать их плоскими подобиями, псевдобалджами. Масса черной дыры обычно на три порядка меньше массы балджа — естественно, если оный наличествует. Эта закономерность подтверждается наблюдениями, охватывающими дыры массой от миллиона до миллиарда солнечных масс».
Как полагает профессор Корменди, галактические черные дыры набирают массу двумя путями. Дыра, окруженная полноценным балджем, растет за счет поглощения газа, который приходит к балджу из внешней зоны галактики. Во время слияния галактик интенсивность поступления этого газа резко возрастает, что инициирует вспышки квазаров. В результате балджи и дыры эволюционируют параллельно, что и объясняет корреляцию между их массами (правда, могут работать и другие, еще неизвестные механизмы).
Иное дело безбалджевые галактики и галактики с псевдобалджами. Массы их дыр обычно не превышают 104–106 солнечных масс. По мнению профессора Корменди, они подкармливаются газом за счет случайных процессов, которые происходят недалеко от дыры, а не простираются на целую галактику.
Такая дыра растет вне зависимости от эволюции галактики или ее псевдобалджа, чем и обусловлено отсутствие корреляции между их массами.
Растущие галактики
Галактики могут увеличивать и размер, и массу. «В далеком прошлом галактики делали это гораздо эффективней, нежели в недавние космологические эпохи,– объясняет профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Круз Гарт Иллингворт. — Темпы рождения новых звезд оценивают в терминах годового производства единицы массы звездного вещества (в этом качестве выступает масса Солнца) на единицу объема космического пространства (обычно это кубический мегапарсек). Во времена формирования первых галактик этот показатель был весьма невелик, а затем пошел в быстрый рост, продолжавшийся до тех пор, пока Вселенной не исполнилось 2 млрд лет. Еще 3 млрд лет он был относительно постоянным, потом начал снижаться почти пропорционально времени, и снижение это продолжается по сей день. Так что 7–8 млрд лет назад средний темп звездообразования в 10–20 раз превышал современный.
Большинство доступных наблюдению галактик уже полностью сформировались в ту далекую эпоху».
В общих чертах эта тенденция понятна. Галактики увеличиваются двумя основными способами. Во-первых, они получают свежий материал для звездообразования, втягивая из окружающего пространства газ и частицы пыли. В течение нескольких миллиардов лет после Большого взрыва этот механизм исправно работал просто потому, что звездного сырья в космосе хватало всем. Потом, когда запасы истощились, темп звездного рождения упал. Однако галактики нашли возможность увеличивать его за счет столкновения и слияния. Правда, для реализации этого варианта необходимо, чтобы сталкивающиеся галактики располагали приличным запасом межзвездного водорода. Крупным эллиптическим галактикам, где его практически не осталось, слияние не помогает, зато в дисковидных и неправильных оно работает.
Курс на столкновение
Посмотрим, что происходит при слиянии двух примерно одинаковых галактик дискового типа. Их звезды практически никогда не сталкиваются — слишком велики расстояния между ними.
Однако газовый диск каждой галактики ощущает приливные силы, обусловленные притяжением соседки. Барионное вещество диска теряет часть углового момента и смещается к центру галактики, где возникают условия для взрывного роста скорости звездообразования. Часть этого вещества поглощается черными дырами, которые тоже набирают массу. В заключительной фазе объединения галактик черные дыры сливаются, а звездные диски обеих галактик теряют былую структуру и рассредоточиваются в пространстве. В итоге из пары спиральных галактик образуется одна эллиптическая. Но это отнюдь не полная картина. Излучение молодых ярких звезд способно выдуть часть водорода за пределы новорожденной галактики. В то же время активная аккреция газа на черную дыру вынуждает последнюю время от времени выстреливать в пространство струи частиц огромной энергии, подогревающие газ по всей галактике и тем препятствующие формированию новых звезд. Галактика постепенно затихает — скорее всего, навсегда.
Галактики неодинакового калибра сталкиваются по-иному.
Крупная галактика способна поглотить карликовую (сразу или в несколько приемов) и при этом сохранить собственную структуру. Этот галактический каннибализм тоже может стимулировать процессы звездообразования. Карликовая галактика полностью разрушается, оставляя после себя цепочки звезд и струи космического газа, которые наблюдаются как в нашей Галактике, так и в соседней Андромеде. Если же одна из сталкивающихся галактик не слишком превосходит другую, возможны даже более интересные эффекты.
В ожидании супертелескопа
Галактическая астрономия дожила почти до девяностолетия. Она начала практически с нуля и достигла очень многого. Однако количество нерешенных проблем очень велико. Так, никто не знает, когда и как сформировались первые галактики и какими путями образуются галактики с дисковой структурой. «Ученые ожидают очень много от инфракрасного орбитального телескопа «Джеймс Уэбб», запуск которого намечен на 2018 год, — говорит Гарт Иллингворт.– К сожалению, пока не ясно, будет ли этот проект завершен — по причине финансовых трудностей.
Хочется надеяться, что он состоится».
Разница между Галактикой и Вселенной
Человечество сделало бесконечные научные открытия во всех областях науки, будь то физика, биология или химия, со всеми подкатегориями науки.
Table of Contents
Теория относительности Альберта Эйнштейна и открытие Томасом Альвой Эдисоном электрической лампочки, но человеческие открытия никогда не ограничиваются землей. Тем не менее, мы даже достигли границы нашего пространства и сделали возможной всю науку.
Вселенная — это все пространство, которое содержит всю Галактику, темную материю и синтетические временные поля, иногда даже места, недоступные для человека.
Во Вселенной существует множество других жизней, которые люди не открыли; Галактика содержит все солнечные системы, звезды и черные дыры; многие из этих терминов используются взаимозаменяемо.
Тем не менее, между ними огромная разница.
Галактика и Вселенная
Основное различие между Галактикой и Вселенной заключается в том, что Галактики бывают разных форм, размеров и отличаются гравитационным притяжением.
Существует не одна галактика.
Есть тысячи галактик, состоящих из солнечных систем и планет. Напротив, Вселенная — это все пространство, которое состоит из всей галактики внутри себя, триллионов звезд, черных дыр.
Земля, наша родная планета, является частью галактики Млечный Путь, одной Солнечной системы и миллионов звезд, но Млечный Путь вместе со всем его содержимым является частью Вселенной, которая является предельным пространством, состоящим из всех причина.
Таблица сравнения Галактики и Вселенной
| Параметры сравнения | Galaxy | Universe | |
| Значения | |||
| Значения | |||
| Значения | |||
| Значения | |||
| . звезды | Это все пространство, которое состоит из всей галактики в космосе вместе со всеми звездами. | ||
| Различные формы | Galaxy бывает разных форм и размеров | Вселенная — единственное пространство неопределенной формы | |
| Количество | Согласно исследованиям 2020 года насчитывается более 2 триллионов галактик Возможность расширения | Галактики никогда не расширяются и имеют определенную форму | Вселенная продолжает расширяться под действием многих факторов, таких как тепло, и продолжает расширяться |
| Формирование | Галактика образовалась, когда свободные облака, состоящие из других звезд, столкнулись друг с другом и сформировали гравитационное притяжение, приведшее к формированию | Вселенная образовалась в результате разрушения самого пространства, называемого Большим Взрывом, пространство расширилось при очень высокой температуре, но остыло, что привело к формированию0108 |
Что такое Галактика?
Галактика представляет собой гравитационную связь между различными звездами, газами, пылью и темной материей.
Галактике более 13,5 миллиардов лет, и она состоит из нашей Солнечной системы, в которой присутствует Земля.
Во Вселенной насчитывается более 1000 солнечных систем, которые даже не были открыты человеком. Галактика содержит в себе триллионы звезд.
Во Вселенной насчитывается более 2 триллионов галактик разных форм и размеров.
Млечный путь — это галактика, состоящая из солнечной системы. Галактика Млечный Путь не была обнаружена, поэтому найти другие галактики очень сложно.
Установлено, что все галактики содержат сверхмассивные черные дыры. Черная дыра — это место со временем и гравитацией, время останавливается, а гравитация возрастает в другой степени.
Солнце, самая большая звезда в нашей Солнечной системе, является одной из триллионов звезд в нашем Млечном Пути.
Более двух третей галактик составляют спиральные галактики, которые плоские и представляют собой вращающийся диск в центре. Вторая категория — это эллиптические галактики, которые имеют круглую форму и могут вытягиваться на большее расстояние, чем ось.
Третья категория — сумасшедшая галактика. 4-я галактика — это неправильная галактика, которая даже не имеет определенной формы или размера, вселенная никогда не расширяется. Они в фактическом состоянии и предложении.
Галактика образовалась, когда столкнулись разные облака звездной пыли, создав сильное гравитационное притяжение между собой, что привело к возникновению Вселенной.
Что такое Вселенная?
Вселенной более 13,8 миллиардов лет, она сформировалась, когда само пространство разрушилось, что привело к очень высокотемпературному формированию и охлаждению Вселенной.
Это явление было известно как теория Большого Взрыва. Теория Большого взрыва привела к формированию Вселенной и, в конечном итоге, к формированию каждой звезды, галактики, планеты и Солнечной системы.
Космос — это место, состоящее из темной материи, принципов и галактик. Вселенная продолжает расширяться из-за очень высокого давления и тепла.
Возраст Вселенной, составляющий 13,8 миллиарда лет, был рассчитан путем измерения возраста самых старых звезд, присутствующих во Вселенной, с учетом многих других факторов, таких как гравитационное притяжение, удерживающее Вселенную в целости.
Современному реактивному истребителю потребуется более миллиона лет, чтобы добраться до ближайшей звезды. Если бы он двигался со скоростью 3 лакха километров в секунду, ему потребовалось бы не менее 100 000 лет только для того, чтобы пересечь галактику Млечный Путь.
делает невозможным достижение другой галактики.
Изучение Вселенной с помощью современных технологических реформ и телескопов непросто и невозможно; на многие открытия человечеству потребовалось бы более 1000 лет только для того, чтобы открыть галактику Млечный Путь.
Основные различия между Галактикой и Вселенной
- Галактика бывает разных форм и размеров, но Вселенная едина и состоит из всей галактики.
- Вселенная образовалась, когда само пространство взорвалось, что привело к очень высокотемпературному расширению и, в конечном итоге, к охлаждению. Напротив, галактика была сформирована, когда свободные облака и звезды столкнулись, что привело к сильному гравитационному притяжению между ними и привело к формированию.
- Возраст Вселенной более 13,8 миллиардов лет, тогда как галактике более 13,5 лет.
- Галактика имеет определенную форму и размер, и возможности для расширения нет, тогда как у Вселенной нет профиля и размера, и она продолжает расширяться из-за высокого давления и тепла.
Заключение
Между галактикой и вселенной огромная разница. Галактика состоит из всех солнечных систем, звезд и планет, а также галактик различных форм.
Вселенная – это все пространство, где протекают вся галактика и другая материя; вся ценность галактики косвенно является частью вселенной.
Люди расширили открытие даже до космических границ. Тем не менее, до сих пор мы можем открыть только нашу солнечную систему, и невозможно найти галактику Млечный Путь с современными технологиями и спутниками.
Ссылка
https://asmedigitalcollection.asme.org/appliedmechanicsreviews/article-abstract/49/5/299/401018
Найдите «Спроси любую разницу» в Google.
Оцените этот пост!
[Всего: 0]
Один запрос?
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы он был вам полезен. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/семьей. SHARING IS ♥️
сообщите об этом объявлении
Насколько велика Вселенная? —
Не чувствуй себя одиноким, вся вселенная внутри тебя
Руми
Насколько велика Вселенная? Зачем вообще задавать или пытаться ответить на этот вопрос? Мы все живем в своем собственном маленьком пузыре, так зачем вообще думать о чем-то столь абстрактном? Я считаю, что мы должны исследовать и лучше понимать вселенную, потому что речь идет о самопознании. Узнав больше о вселенной, мы узнаем больше о себе, потому что, по сути, это мы, мы — вселенная, мы не отделены от нее — мы буквально являемся ею… как сказал Алан Уоттс: «Мы — отверстие, через которое Вселенная исследует себя».
Диаметр наблюдаемой Вселенной (только та ее часть, которую мы можем видеть) составляет 93 миллиарда световых лет. Когда я говорю 93 миллиарда световых лет в диаметре, это мало что значит. Мы знаем, что оно большое, но мы не можем представить себе такое большое число. Большие числа трудно визуализировать, поэтому давайте начнем с того, что мы все знаем; Земля, и мы проложим себе путь оттуда.
Наша бледно-голубая точка больше, чем многие думают. Если бы вы могли объехать всю землю со скоростью 60 миль в час, вам потребовалось бы чуть более 17 дней, чтобы объехать ее. Если бы вы облетели его на стандартном авиалайнере, это заняло бы у вас чуть более 2 дней. Итак, да, этот каменный шар грязи, который мы называем землей, довольно большой.
Человечеству потребовались тысячи лет, чтобы пересечь земной шар, развить его и нанести на карту. Также учтите, что все это довольно недавние достижения в общей схеме вещей.
Мы все видели подобные картинки, и кажется, что Земля и Луна находятся довольно близко.
Но они очень далеко друг от друга.
Земля и Луна в масштабе!
Луна находится на расстоянии 238 900 миль. Даже такое маленькое число трудно осмыслить (по крайней мере, для меня). Мы все понимаем скорость автомобиля, поэтому воспользуемся ею, чтобы показать, как далеко находится Луна. Представьте, что вы садитесь в машину и едете со скоростью 60 миль в час в течение 6 месяцев. Никаких перерывов на сон или ванную. Именно столько времени потребуется, чтобы добраться до Луны.
Эта луна, этот спутник, который вращается вокруг Земли, является самым дальним из когда-либо побывавших в космосе. 12 человек побывали на Луне, и это удивительный подвиг, но на самом деле не очень далеко, если учесть, что еще там есть! У нас есть несколько зондов и роботов, которые продвинулись дальше, но это самое далекое, что мы как вид сделали.
Мы действительно находимся на начальной стадии освоения космоса.
Итак, мы все видели графику Солнечной системы, которая показывает, что планеты довольно большие и расположены близко друг к другу. Очевидно, это сделано в практических целях, иначе мы не смогли бы увидеть ни одной детали.
Однако проблема (так же, как и с Землей и Луной во многих случаях) заключается в том, что люди предполагают, что это действительно так. Это действительно создает ложное впечатление об огромных размерах Солнечной системы.
Если бы вы посмотрели на солнечную систему с такого расстояния, то увидели бы вот что.
(линии — орбиты планет)
Ничего! Планеты такие маленькие, а космос такой большой, что вы буквально ничего не увидите. Вот насколько они малы по сравнению с необъятностью нашей Солнечной системы.
Говоря о планетах, вот истинный масштаб планет по сравнению друг с другом.
Меркурий, Венера, Земля и Марс На аверсе: Юпитер, Уран, Сатурн, Нептун| Впереди Земля, Марс, Меркурий, Венера
Вот наше солнце.
. внутри которого можно поместить 1 миллион земных шаров.
Среднее расстояние между Землей и Солнцем составляет 93 миллиона миль. Это расстояние называется астрономической единицей (AU). Как далеко это было бы, если бы это было дорожное путешествие? Чтобы добраться до Солнца, потребуется 177 лет. Если вы спешите, вы можете добраться туда примерно за 19лет на коммерческом авиалайнере.
Как насчет поездки на Нептун? Сколько времени это займет? 5133 года на машине и 600 лет на самолете.
Итак, да, Солнечная система огромна. И я хочу дать вам еще одно наглядное изображение, которое действительно покажет вам, насколько велико пространство между планетами. Давайте уменьшим Солнечную систему до размеров футбольного поля.
В этом масштабе наше солнце чуть больше 1 дюйма в диаметре и находится на линии ворот. Внутренние планеты – Меркурий, Венера, Земля и Марс – меньше шарика шариковой ручки. Внешние планеты, или газовые гиганты, будут меньше шариков BB.
Солнечная система огромна, и легко понять, почему мы не зашли так далеко.
.. там много пустого пространства. Но надежда не потеряна…
Мы отправили в космос несколько зондов и роботов, и они могут двигаться намного быстрее, чем автомобиль или самолет. Наш самый дальний зонд, «Вояджер-1», был запущен в 1977 году и путешествует уже более 42 лет. Он движется со скоростью около 38 000 миль в час и сейчас находится на расстоянии более 13 миллиардов миль. Это самый далекий искусственный объект в космосе. Он прошел все орбиты планеты еще в 1980-е, и это продолжается до сих пор. Официальный выход «Вояджера-1» из Солнечной системы произошел в августе 2012 года.
Возможно, вам интересно, где проходит граница нашей Солнечной системы. Отличный вопрос и немного сложно ответить. Некоторые определяют границу Солнечной системы, используя орбиту Нептуна (диаметр которой составляет 5,6 миллиарда миль), некоторые используют орбиту Плутона, третьи используют гелиосферу, а третьи определяют границу Солнечной системы по внешним границам облака Оорта. Облако Оорта состоит из миллиардов комет (в основном, грязных ледяных шаров), и они вращаются вокруг Солнца, намного, намного дальше орбиты Нептуна.
Итак, есть несколько способов определить границу Солнечной системы. В одном (где Нептун является внешней границей) свету требуется 4 часа, чтобы пройти от нашего Солнца до края Солнечной системы. В другом сценарии (с облаком Оорта) свету требуется более полутора лет, чтобы пройти от Солнца до края Солнечной системы (это более чем в 3000 раз больше, чем орбита Нептуна). Так что между ними довольно большая разница. Ради простоты я буду использовать Нептун в качестве границы Солнечной системы.
Я упомянул световой год, поэтому давайте вкратце коснемся его. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за 1 год. Свет движется со скоростью 186 282 миль в секунду.
Вот земля и луна в масштабе. Свету требуется 1,3 секунды, чтобы добраться от Земли до Луны. Вам потребуется 6 месяцев, чтобы проехать это расстояние, а свет проходит это расстояние за 1,3 секунды. Это быстро.
186 282 мили в секунду,
11 176 920 миль в минуту (21,25 года вождения),
670 615 200 миль каждый час,
16 миллиардов миль каждый день,
И примерно 6 (5,879) триллионов миль каждый год.
Все находится так далеко в космосе, и мы не хотим записывать эти огромные числа, поэтому мы используем термин световой год, чтобы немного облегчить себе задачу.
По скорости света мы находимся всего в 8 минутах от Солнца. Именно столько времени требуется свету, чтобы добраться от Солнца до Земли. Нептун находится на расстоянии 4,1 часа по скорости света. Если я недостаточно сказал, позвольте мне сказать еще раз — Солнечная система действительно велика! Именно поэтому мы еще не зашли слишком далеко. Но если сравнить нашу Солнечную систему с Млечным Путем, она просто смехотворно мала.
Ближайшая к нам звезда — Проксима Центавра. Я примерно в 4,2 световых года от Земли… это 25 триллионов миль от Земли.
Снова огромные цифры. Давайте немного упростим это. Если вы уменьшите нашу солнечную систему до размера четверти, сколько четвертей (или сколько наших солнечных систем) вы сможете поместить между нами и ближайшей звездой? Давай, угадай — 1, 5 10?
Между нами и ближайшей звездой может поместиться 4450 наших Солнечных систем (диаметр Нептуна 5,6 миллиардов миль).
В этом масштабе ближайшая звезда находится в 350 футах от нашей маленькой Солнечной системы размером с четверть.
Просто чтобы повеселить вас, потребуется 47 миллионов лет, чтобы добраться туда, или 5 миллионов лет на самолете, если вы спешите.
Теперь, если бы вы двигались со скоростью космического зонда, такого как «Вояджер-1», который движется со скоростью 38 000 миль в час, вам потребовалось бы около 73 000 лет, чтобы добраться до ближайшей звезды (на расстоянии 4,24 световых года). Что не так уж и плохо, но это все еще более 2500 поколений.
Очевидно, мы не добьемся этого, пока наша технология не улучшится. Не стоит даже гнаться за ближайшей звездой с современными технологиями, потому что это просто займет слишком много времени. Вы бы буквально прошли мимо ранее запущенного космического корабля.
Наша межзвездная окрестность имеет диаметр около 50 световых лет. С нашими нынешними технологиями (со скоростью «Вояджера») путешествие через этот регион в космосе заняло бы почти миллион лет.
Сразу за нашей межзвездной окрестностью мы попадаем в радиосферу.
Эта сфера представляет собой область всех человеческих трансляций примерно со времен Второй мировой войны, когда мы стали радиояркими как вид. При диаметре около 200 световых лет эта область заполнена ок. 3-5 тысяч звезд. Опять же, здесь изображены не все, потому что с такого расстояния видны только самые яркие звезды.
По мере того, как мы приближаемся к 1000 световым годам от нас, что составляет всего 1% от диаметра Млечного Пути, становится очевидным, что Млечный Путь больше, чем мы можем себе представить. В Млечном пути насчитывается не менее 100 миллиардов звезд. Это 100 000 миллионов. Но большие числа как бы в одно ухо влетают, а в другое вылетают. Когда мы слышим термин «миллиард», мы не представляем его себе… мы просто не можем.
Итак, давайте на секунду поговорим о больших числах. Чтобы сосчитать до 1000, потребуется 17 минут. Чтобы сосчитать до 1 миллиона, потребуется 12 дней. Чтобы сосчитать до 1 миллиарда, потребуется 32 года!
Хорошо, последний пример.
На этот раз мы будем использовать расстояние. Если бы 15 футов представляли 1000, то 1 000 000 равнялись бы 3 милям, а 1 миллиард — от мыса Канаверал до Сиэтла. Ох, и триллион, это было бы в 12 раз дальше, чем отсюда до Луны!!!
Я просто хочу подчеркнуть этот момент, чтобы мы могли оценить, что такое огромное число 100 миллиардов, прежде чем мы углубимся в это, потому что Вселенная вот-вот станет намного больше.
Давайте уменьшим масштаб до всей галактики, полной миллиардов звезд… Помните ту голубую сферу шириной 200 световых лет? Вот и все.
Это скорость света, исходящего от нашей планеты за последние 100 лет или около того. Мы даже не пробились…
Некоторые астрономы считают, что только в нашей галактике насчитывается до 400 миллиардов звезд. .. Это совершенно ошеломляет. Млечный Путь является домом для сотен миллиардов звезд. У каждого потенциально есть свои планеты и, возможно, свои формы жизни. За последние 20-30 лет мы изучили очень маленькие участки Млечного Пути и обнаружили, что у других звезд тоже есть планеты.
Основываясь на этих данных, ученые теперь считают, что у большинства звезд в нашем Млечном Пути на самом деле есть семейство планет, вращающихся вокруг них. Экстраполяция этих данных означает, что только в нашем Млечном Пути есть миллиарды других планет.
Млечный Путь имеет диаметр около 120 000 световых лет и среднюю толщину 1 000 световых лет. Хорошо, если это все еще не имеет особого смысла, давайте на секунду забудем об огромных числах. Давайте воспользуемся другим сравнением, чтобы привести вещи к масштабу, к которому мы можем относиться.
Вернемся к тому, что наша Солнечная система уменьшилась до размера четверти. Если бы вся наша солнечная система была размером с четвертак, наша галактика Млечный Путь была бы размером с Северную Америку.
Я даже не могу найти четвертак на своем собственном диване, а если бы вы сказали найти именно этот четвертак в Северной Америке, это было бы практически невозможно! Попытка увидеть нашу Солнечную систему в таком масштабе была бы похожа на попытку увидеть четверть из космоса.
На самом деле, это было бы еще сложнее, потому что в таком масштабе Солнце было бы размером с один эритроцит. Вы просто не увидите этого, пока не уменьшите масштаб.
Наше Солнце — всего лишь одна из сотен миллиардов звезд в нашем Млечном Пути. Итак, представьте себе всю Северную Америку, покрытую миллиардами кварталов (четвертей, представляющих звездные системы, подобные нашей). В центре каждой четверти есть крошечная точка, меньше пылинки, которая представляет собой звезду. В этом масштабе наша ближайшая звезда, Проксима Центавра, находится (как упоминалось ранее) в 350 футах от нас. Представьте, если хотите, кварталы, разбросанные повсюду, через каждые несколько сотен футов, по всей Северной Америке. Это невероятно!!
Здесь вы можете увидеть орбиту нашего солнца вокруг галактики.
Несмотря на то, что Солнце движется вокруг галактики со скоростью более полумиллиона миль в час, ему все равно требуется 225 миллионов лет, чтобы совершить один оборот (на данный момент мы сделали около 20 оборотов).
Интересно, что наша Солнечная система движется по часовой стрелке примерно на 60 градусов от галактической плоскости.
Вот еще один, который поразит вас. Сколько звезд Млечного Пути вы на самом деле видите ночью невооруженным глазом? 3000 – 5000. Вот и все! Из сотен миллиардов звезд человеческий глаз может видеть только около 3000–5000 звезд (и пару галактик, таких как Андромеда, БМО и ЮМО).
Если вас все еще не впечатляют масштабы космоса, давайте пройдем мимо нашей галактики. Давайте серьезно!
Вот наша местная галактическая группа. Это всего лишь несколько галактик-спутников и Андромеды (которая примерно в два раза больше Млечного пути). Галактика Андромеды находится на расстоянии 2,5 миллиона световых лет. Это означает, что свету из этой галактики потребовалось 2,5 миллиона лет, чтобы добраться до нас. Поэтому, глядя в ночное небо, мы видим Андромеду такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад.
Увеличив масштаб еще больше, мы видим суперскопление Девы.
Здесь тысячи галактик, подобных нашей, с сотнями миллиардов звезд и планет. Если бы только это было размером Вселенной, я был бы поражен, но, по оценкам, существует еще около 10 миллионов суперскоплений, подобных этому.
Все больше и больше суперскоплений по мере того, как мы удаляемся все дальше и дальше.
Вся наблюдаемая Вселенная – 93 миллиарда световых лет в поперечнике.
Возможно, мы никогда не узнаем, что находится за той частью Вселенной, которую мы можем видеть, но из-за ускорения пространства считается, что сама Вселенная как минимум в 250 раз больше, чем наблюдаемая Вселенная.
Ух ты, много информации… но какой смысл… Что мы можем извлечь из всего этого?
Во-первых, можем ли мы все на минутку быть честными с самими собой? Правда в том, что мы ничего не знаем. Притворство, что у нас есть ответы на все вопросы, ограничивает нашу непредубежденность тем, что есть на самом деле. Посмотрите на нас, плавающих на маленьком грязном каменном шаре в глуши.
Здорово, что мы можем заглянуть так глубоко и далеко во вселенную, но в конечном счете мы ничего не знаем. Мы не знаем, почему все происходит именно так. Более чем вероятно, что бы ни происходило, это происходит по причинам, которые наш маленький мозг просто не может понять. Итак, в следующий раз, когда что-то пойдет не так, просто плывите по течению. Вы действительно думаете, что есть смысл сопротивляться вселенной?
Кроме того, нам не обязательно знать все. Примите тот факт, что у нас нет ответов на все вопросы, и наслаждайтесь жизнью. Живите моментом, в котором вы находитесь, делайте то, что вам нравится, и просто хорошо проводите время, пока вы здесь.
Во-вторых, вы — вселенная. Экхарт Толле заявил: «Вы не во вселенной, вы ЕСТЬ вселенная, ее неотъемлемая часть. В конечном счете, вы не человек, а фокус, в котором вселенная начинает осознавать себя. Какое удивительное чудо».
Очевидно, с нашей ограниченной точки зрения в этот момент, находясь в наших головах, мы чувствуем себя совершенно отделенными от вселенной, но подумайте об этом:
Каждый атом внутри вашего тела когда-то был звездой.
Когда звезда взрывается, она разбрасывает повсюду новые материалы и элементы, и вот откуда появляются углерод, металлы и все остальное. Это, в свою очередь, формирует другие звезды и планеты, а планеты в конечном итоге создают вас. Вот как вы были сделаны. Буквально из звездного материала! Вселенной потребовались миллиарды лет, чтобы развиться, измениться и создать нас. Мы крошечные, но мы также исключительно особенные, как и все в космосе.
Я верю в то, что Вселенная разумна. Это не просто куча тупой материи, плавающей вокруг и случайно сталкивающейся. Один универсальный разум или одно сознание — вот что руководит всем этим… включая вас. Мы просто чувствуем себя отдельными, потому что так работает наш ограниченный разум.
Ты не пришел во вселенную как нечто отдельное, ты вышел из вселенной. Вы родились из него. В конце концов, вы не что-то отдельное, вы — целое. А это значит, что мы все вместе.
Как выразился Нил Деграсс Тайсон, «мы все связаны. Друг к другу биологически, к земле химически, к остальной вселенной атомарно.