Вселенная-1
ВСЕЛЕННАЯ - фундаментальное понятие астрономии, строго не определяемое.
Включает в себя весь окружающий мир.
На практике под Вселенной часто понимают часть материального мира, доступного изучению естественнонаучными методами.
Астрономическая Вселенная или Метагалактика - это часть вселенной, доступная наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем.
Астрономические наблюдения Вселенной позволили установить фундаментальный факт её р а с ш и р е н и я, причём в начале расширения её состояние было очень плотным и горячим - модель горячей вселенной.
Время с начала расширения - "возраст" Вселенной, по последним данным составляет 13,72 +- 0,12 миллиардов лет.
Экстраполяция состояния Вселенной в прошлое с использованием современных общепринятых физических теорий неизбежно приводит к Большому Взрыву - гравитационной сингулярности, абсолютному началу расширения, далее которого теряет применимость даже математический аппарат...
Это трактуется некоторыми философами, учёными и религиозными деятелями, как возникновение, "сотворение" Вселенной...
Однако существует и другая точка зрения, что Вселенная никогда не возникала, а существовала вечно и будет существовать вечно, изменяясь лишь в своих формах и проявлениях.
Представления о форме и размерах Вселенной в современной науке также является остро дискуссионными, - предположительно пространственная протяжённость Вселенной в сечении постоянного синхронного собственного времени ( то есть времени, прошедшего от момента Большого Взрыва) составляет не менее 93 миллиардов световых лет...
Самым крупным известным образованием во Вселенной является Великая стена Слоуна и Великая стена CfA2, а самым далёким обнаруженным астрономическим объектом - гамма-всплеск GRB 090423, произошедший около 13 миллиардов лет назад.
Конечно, любое наблюдение, будь то наблюдение ребёнка за кошкой, физика - за тем, как раскалывается ядро атома, или астронома. ведущего наблюдения за далёкой-далёкой галактикой - всё это наблюдение за Вселенной, а если быть точным - за отдельными её частями.
Эти части служат предметом изучения отдельных естественных наук, а Вселенной в максимально больших масштабах, и даже Вселенной как единым целым занимаются астрономия и космология.
На данный момент основные усилия астрономов, работающих в этом направлении, устремлены, в основном, в две области :
-история развития Вселенной : от ранних этапов и до наших дней;
-космологическая шкала расстояний и связанное с ней явление расширения Вселенной.
Надо признаться, что почти вся информация о Вселенной, известная на данный момент - косвена.
Как правило, сначала делаются некие предположения, а потом они проверяются.
На данный момент лишь следующие факты можно считать твёрдо установленными :
Линейность закона Хаббла до z - 0,1
Реликтовый фон флуктуирует на масштабах четвёртого порядка малости
Температура реликтового фона зависит от z
Наличие La-леса спектрах квазаров cz >6
Наличие сильной неоднородности в распределении галактик на масштаб <100 Mпк.
ШКАЛА РАССТОЯНИЙ
Масштаб окружающего нас мира стал пристальным объектом изучения астрономов, начиная с Галилея.
До начала двадцатого века размеры нашего мира считались достаточно небольшими ( галактическими).
Только подтверждение внегалактического характера спиральных туманностей - открытие в них цефеид Эдвином Хабблом - со всей очевидностью доказало поистине гиганские размеры Вселенной.
Одновременно с этим было установлено, что :
- все далёкие галактики от нас удаляются ;
- с увеличением расстояния это происходит всё быстрее.
Закон разбегания - это закон Хаббла.
Определение расстояний сопряжено с рядом трудностей :
- Необходимо выделить отдельные звёзды. в пределах Млечного Пути это не составляет особого труда, но чем больше расстояние, тем меньше угол, разделяющий звёзды.
- С ростом расстояния быстро падает принимаемое количество света, а вместе с ним резко ухудшается соотношение сигнал/шум, ухудшается точность измеренных звёздных величин.
- Необходимо учитывать поглощение света пылью и её неоднородность распределения в пространстве.
СТАНДАРТНЫЕ ОБЪЕКТЫ, С ПОМОЩЬЮ КОТОРЫХ ИССЛЕДУЕТСЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВСЕЛЕННОЙ:
ГАЛАКТИКИ - это гигантские гравитационно-связанные системы, состоящие из звёзд и тёмной материи.
КВАЗАРЫ - это класс внегалактических объектов, отличающихся очень высокой светимостью и настолько малым угловым размером, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от "точечных источников" - звёзд.
Балометрическая светимость квазаров может достигать
10/ 48 - 10 / 47 эрг/с .
Считается, что причиной такой высокой светимости является аккреция межзвездного газа на сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики.
ГАММА-ВСПЛЕСКИ - это внезапные кратковременные локализуемые повышения интенсивности космического гамма-излучения с жнергией в десятки и сотни кэВ.
Из оценок расстояний до гамма-всплесков можно сделать вывод, что излучаемая ими энергия в гамма-диапазоне достигает 10/ 50 эрг.
Для сравнения, светимость всей галактики в этом же диапазоне составляет "всего" 10/ 38 эрг/с.
После обнаружения оптического послесвечения гамма-всплесков и получения спектров свечений, стало ясно, что гамма-всплески - далёкие объекты.
На данный момент самым далёким зафиксированным объектом Вселенной является гамма-всплеск GRB 090423 с красным смещением z = 8,2
ЗВЁЗДНОЕ СКОПЛЕНИЕ - представляет собой гравитационно-связанные группы звёзд, имеющих общее происхождение, и соответственно, примерно одинаковый возраст и химический состав.
Более массивные звёзды скопления раньше проходят все этапы своей эволюции, превращаясь в релятивистские объекты (нейтронные звёзды и чёрные дыры), либо в белые карлики. а менее массивные продолжают находиться на главной последовательности.
НЕ ПРОЭВОЛЮЦИОНИРОВАВШИЕ или СЛАБО ПРОВОЛЮЦИОНИРОВАВШИЕ ОБЪЕКТЫ - в данную группу включены как галактики, так и звёзды.
Характерно чертой данных объектов является их низка металличность.
Они в основном состоят из того вещества, из которого состояли самые первые звёзды и галактики.
РЕЛИКТОВЫЙ ФОН - это чернотельное однородное излучение со средней температурой 2,72 К, заполняющее Вселенную.
Галактики - типичные объекты исследований в наблюдательной космологии.
Все методы, применяемые для их наблюдений, используются также ко всем космологическим объектам.
Это и сравнения модельного спектра с наблюдаемым, и учёт металличности , и учёт пыли, и отождествление характерных особенностей частей спектра с наличием различных процессов внутри объекта...
Свидетельство о публикации №209120100205