Stjärnhimlen har lockat människors ögon sedan urminnes tider. De bästa sinnena av alla folk försökte förstå vår plats i universum, att föreställa sig och motivera dess struktur. Vetenskapliga framsteg har gjort det möjligt att förflytta sig i studiet av de stora vidderna av rymden från romantiska och religiösa konstruktioner till logiskt verifierade teorier baserade på många faktamaterial. Nu har vilken elev som helst en uppfattning om hur vår Galaxy ser ut enligt senaste forskningen vem, varför och när gav henne ett så poetiskt namn och vad är hennes förmodade framtid.
namnets ursprung
Uttrycket "Vintergatans galax" är i själva verket en tautologi. Galactikos, grovt översatt från antikens grekiska, betyder "mjölk". Så invånarna på Peloponnesos kallade stjärnhopen på natthimlen och tillskrev dess ursprung till den snabba Hera: gudinnan ville inte mata Hercules, Zeus oäkta son, och stänkte hennes bröstmjölk i ilska. Droppar och bildade ett stjärnspår, synligt på klara nätter. Århundraden senare upptäckte forskare att de observerade armaturerna bara är en obetydlig del av de existerande himlakropparna. De gav namnet på galaxen eller Vintergatan till universums rymd, där vår planet också finns. Efter att ha bekräftat antagandet om förekomsten av andra liknande formationer i rymden, blev den första termen universell för dem.
Inifrån
Vetenskaplig kunskap om strukturen av den del av universum, inklusive solsystemet, tog lite från de gamla grekerna. Att förstå hur vår galax ser ut har utvecklats från Aristoteles sfäriska universum till moderna teorier, där det finns plats för svarta hål och mörk materia.
Det faktum att jorden är en del av Vintergatans system sätter vissa restriktioner på dem som försöker ta reda på vilken form vår galax har. Ett entydigt svar på denna fråga kräver en vy från sidan och på stort avstånd från observationsobjektet. Nu är vetenskapen berövad en sådan möjlighet. Ett slags substitut för en utomstående observatör är insamlingen av data om galaxens struktur och deras korrelation med parametrarna för andra rymdsystem som är tillgängliga för studier.
Den insamlade informationen gör att vi med tillförsikt kan säga att vår galax har formen av en skiva med en förtjockning (utbuktning) i mitten och spiralarmar som divergerar från mitten. De senare innehåller de ljusaste stjärnorna i systemet. Skivan är över 100 000 ljusår i diameter.
Strukturera
Galaxens centrum döljs av interstellärt damm, vilket gör det svårt att studera systemet. Radioastronomins metoder hjälper till att hantera problemet. Vågor av en viss längd övervinner lätt eventuella hinder och låter dig få en sådan önskad bild. Vår galax har, enligt de erhållna uppgifterna, en inhomogen struktur.
Det är villkorligt möjligt att särskilja två element som är kopplade till varandra: halo och själva skivan. Det första delsystemet har följande egenskaper:
- till formen är det en sfär;
- dess centrum anses vara utbuktningen;
- den högsta koncentrationen av stjärnor i halo är karakteristisk för dess mittdel, när den närmar sig kanterna minskar tätheten kraftigt;
- rotationen av denna zon av galaxen är ganska långsam;
- glorian innehåller mestadels gamla stjärnor med en relativt liten massa;
- ett betydande utrymme i delsystemet är fyllt med mörk materia.
Den galaktiska skivan när det gäller stjärnornas täthet överstiger avsevärt halo. I ärmarna är det unga och till och med bara framväxande
Centrum och kärna
Vintergatans "hjärta" ligger i Utan att studera det är det svårt att helt förstå hur vår galax är. Namnet "kärna" i vetenskapliga artiklar antingen hänvisar bara till den centrala regionen bara några parsecs i diameter, eller inkluderar bula och gasringen, som anses vara födelseplatsen för stjärnor. I det följande kommer den första versionen av termen att användas.
Synligt ljus tränger knappt in i mitten av Vintergatan: det kolliderar med stor mängd kosmiskt damm som skymmer hur vår galax ser ut. Foton och bilder tagna i det infraröda området utökar avsevärt astronomernas kunskap om kärnan.
Data om strålningsdragen i den centrala delen av galaxen ledde forskare till idén att det finns ett svart hål i kärnan. Dess massa är mer än 2,5 miljoner gånger solens massa. Runt detta objekt, enligt forskare, roterar ett annat, men mindre imponerande i sina parametrar, svart hål. Modern kunskap om egenskaperna hos kosmos struktur tyder på att sådana objekt finns i den centrala delen av de flesta galaxer.
Ljus och mörker
Svarta håls gemensamma inverkan på stjärnors rörelse gör sina egna justeringar av hur vår galax ser ut: det leder till specifika förändringar i banor som inte är typiska för kosmiska kroppar, till exempel nära solsystemet. Studiet av dessa banor och förhållandet mellan rörelsehastigheterna och avståndet från galaxens centrum utgjorde grunden för den för närvarande aktivt utvecklande teorin om mörk materia. Dess natur är fortfarande höljd i mystik. Närvaron av mörk materia, som förmodligen utgör den stora majoriteten av all materia i universum, registreras endast av gravitationens inverkan på banor.
Om vi skingra allt kosmiskt stoft som kärnan döljer för oss, öppnar sig en slående bild. Trots koncentrationen av mörk materia är denna del av universum full av ljus som sänds ut av stor mängd stjärnor. Det finns hundratals gånger fler av dem per rymdenhet än nära solen. Ungefär tio miljarder av dem bildar en galaktisk stång, även kallad en stång, med en ovanlig form.
rymdmutter
Studiet av systemets mitt i det långa våglängdsområdet gjorde det möjligt att få en detaljerad infraröd bild. Vår galax, som det visade sig, i kärnan har en struktur som liknar en jordnöt i ett skal. Denna "nöt" är bygeln, som inkluderar mer än 20 miljoner röda jättar (ljusa, men mindre heta stjärnor).
Vintergatans spiralarmar divergerar från ändarna av stången.
Arbetet i samband med upptäckten av en "jordnöt" i mitten av ett stjärnsystem kastade inte bara ljus över hur vår galax är i struktur, utan hjälpte också till att förstå hur den utvecklades. Inledningsvis fanns det i rymden en vanlig skiva, i vilken en bygel bildades med tiden. Under påverkan interna processer stången ändrade form och började se ut som en valnöt.
Vårt hus på rymdkartan
Aktiv aktivitet sker både i baren och i spiralarmarna som vår Galaxy har. De fick sitt namn efter stjärnbilderna där grenar av grenarna upptäcktes: armarna på Perseus, Cygnus, Centaurus, Skytten och Orion. Nära den senare (på ett avstånd av minst 28 tusen ljusår från kärnan) finns solsystemet. Detta område har vissa egenskaper, enligt experter som har gjort möjlig förekomst livet på jorden.
Galaxen och vårt solsystem roterar med den. De enskilda komponenternas rörelsemönster sammanfaller inte i detta fall. Stjärnor är ibland en del av spiralgrenarna och separeras sedan från dem. Endast armaturerna som ligger på gränsen till korotationscirkeln gör inte sådana "resor". Dessa inkluderar solen, skyddad från de kraftfulla processer som ständigt äger rum i armarna. Även en liten förändring skulle förneka alla andra fördelar för utvecklingen av organismer på vår planet.
Himmel i diamanter
Solen är bara en av många liknande kroppar som fyller vår galax. Stjärnor, enstaka eller grupperade, Totala numret enligt de senaste uppgifterna, överstiga 400 miljarder. Proxima Centauri, närmast oss, är en del av ett system av tre stjärnor, tillsammans med något mer avlägsna Alpha Centauri A och Alpha Centauri B. Den ljusaste punkten på natthimlen, Sirius A, ligger i sin ljusstyrka, enligt olika källor, överstiger solenergin i 17-23 gånger. Sirius är inte heller ensam, han åtföljs av en satellit som bär ett liknande namn, men märkt B.
Barn börjar ofta bekanta sig med hur vår galax ser ut genom att leta efter Polstjärnan eller Alfa på himlen. Ursa Minor. Den har sin popularitet tack vare sin position ovan Nordpolen Jorden. När det gäller ljusstyrka överstiger Polaris avsevärt Sirius (nästan två tusen gånger ljusare än solen), men hon kan inte utmana Alphas rättigheter Stor hund för titeln som den ljusaste på grund av avståndet från jorden (uppskattad från 300 till 465 ljusår).
Typer av armaturer
Stjärnor skiljer sig inte bara i ljusstyrka och avstånd från betraktaren. Var och en tilldelas ett visst värde (motsvarande parameter för solen tas som en enhet), graden av ytuppvärmning, färg.
De mest imponerande storlekarna är superjättar. Den högsta koncentrationen av ett ämne per volymenhet är neutronstjärnor. Färgkarakteristiken är oupplösligt kopplad till temperaturen:
- röda är de kallaste;
- uppvärmning av ytan till 6 000º, som solens, ger upphov till en gul nyans;
- vita och blå armaturer har en temperatur på mer än 10 000º.
Den kan förändras och nå ett maximum kort innan dess kollaps. Supernovaexplosioner ger ett enormt bidrag till att förstå hur vår galax ser ut. Fotografierna av denna process tagna med teleskop är fantastiska.
De data som samlades in på grundval av dem hjälpte till att rekonstruera processen som ledde till blossen och att förutsäga ödet för ett antal kosmiska kroppar.
Vintergatans framtid
Vår galax och andra galaxer är ständigt i rörelse och interagerar. Astronomer har funnit att Vintergatan upprepade gånger har slukat sina grannar. Liknande processer förväntas i framtiden. Med tiden kommer det att omfatta Magellanska molnet och ett antal dvärgsystem. Den mest imponerande händelsen väntas om 3-5 miljarder år. Detta kommer att bli en kollision med den enda grannen som är synlig från jorden för blotta ögat. Som ett resultat kommer Vintergatan att bli en elliptisk galax.
De oändliga utrymmena är fantastiska. Det är svårt för lekmannen att inse storleken på inte bara Vintergatan eller hela universum, utan till och med jorden. Men tack vare vetenskapens prestationer kan vi föreställa oss, åtminstone ungefär, en del av vad storslagen världär.
Genom att förstå hur och när galaxer, stjärnor och planeter kan uppstå, har forskare kommit nära att reda ut ett av universums huvudmysterier. de hävdar det som ett resultat big bang- och, som vi redan vet, hände det för 15-20 miljarder år sedan (se "Science and Life" nr.) - exakt sådant material uppstod från vilket himlakroppar och deras kluster sedan kunde bildas.
Planetarisk gasnebulosa Ring i stjärnbilden Lyra.
Krabbnebulosan i stjärnbilden Oxen.
Orions stora nebulosa.
Plejadernas stjärnhop i stjärnbilden Oxen.
Andromeda-nebulosan är en av de närmaste grannarna till vår galax.
Satelliterna i vår galax är galaktiska hopar av stjärnor: små (ovan) och stora magellanska moln.
En elliptisk galax i stjärnbilden Centaurus med en bred dammbana. Det kallas ibland Cigarr.
En av de största spiralgalaxerna, synlig från jorden genom kraftfulla teleskop.
Vetenskap och liv // Illustrationer
Vår galax - Vintergatan - har miljarder stjärnor, och alla rör sig runt dess centrum. I denna enorma galaktiska karusell snurrar inte bara stjärnor. Det finns också dimmiga fläckar, eller nebulosor. Det är inte många av dem synliga för blotta ögat. En annan sak, om vi tänker på stjärnbeströdd himmel genom en kikare eller ett teleskop. Vilken typ av kosmisk dimma kommer vi att se? Avlägsna små grupper av stjärnor som inte kan ses individuellt, eller något helt, helt annat?
Idag vet astronomer vad en viss nebulosa är. Det visade sig att de är helt olika. Det finns nebulosor som är gjorda av gas och är upplysta av stjärnor. Ofta är de det rund form för vilka de kallas planetariska. Många av dessa nebulosor bildades som ett resultat av utvecklingen av åldrade massiva stjärnor. Ett exempel på den "dimmiga kvarlevan" av en supernova (vi ska berätta mer om vad det är) är krabbanebulosan i stjärnbilden Oxen. Denna krabbaliknande nebulosa är ganska ung. Det är känt att hon föddes 1054. Det finns nebulosor och mycket äldre, deras ålder är tiotals och hundratusentals år.
Planetariska nebulosor och rester av en gång exploderande supernovor skulle kunna kallas monumentnebulosor. Men andra nebulosor är också kända, där stjärnor inte slocknar, utan tvärtom föds och växer upp. Sådan är till exempel den nebulosa som är synlig i stjärnbilden Orion, den kallas Orions stora nebulosa.
Nebulosor, som är hopar av stjärnor, visade sig vara helt olika dem. Plejadhopen är tydligt synlig för blotta ögat i stjärnbilden Oxen. När man tittar på det är det svårt att föreställa sig att detta inte är ett gasmoln, utan hundratals och tusentals stjärnor. Det finns också fler "rika" hopar av hundratusentals eller till och med miljoner stjärnor! Sådana stjärnkulor kallas klotformiga stjärnhopar. Ett helt följe av sådana "bollar" omger Vintergatan.
De flesta stjärnhopar och nebulosor som är synliga från jorden, även om de ligger på mycket stora avstånd från oss, tillhör fortfarande vår galax. Samtidigt finns det mycket avlägsna dimmiga fläckar, som visade sig inte vara stjärnhopar, inte nebulosor, utan hela galaxer!
Vår mest kända galaktiska granne är Andromeda-nebulosan i stjärnbilden Andromeda. Om du tittar blotta ögat, det ser ut som en dimmig plats. Och på fotografier tagna med stora teleskop framstår Andromeda-nebulosan som en vacker galax. Genom ett teleskop ser vi inte bara många av dess ingående stjärnor, utan också stjärngrenar som dyker upp från mitten, som kallas "spiraler" eller "ärmar". I storlek är vår granne ännu större än Vintergatan, dess diameter är cirka 130 tusen ljusår.
Andromeda-nebulosan är den spiralgalax som ligger närmast oss och den största kända spiralgalaxen. En ljusstråle går från den till jorden "bara" cirka två miljoner ljusår. Så, om vi ville hälsa på "andromedanerna" genom att signalera dem med ett starkt strålkastarljus, skulle de veta om våra ansträngningar om nästan två miljoner år! Och svaret från dem skulle ha kommit till oss efter samma tid, det vill säga fram och tillbaka - cirka fyra miljoner år. Detta exempel hjälper dig att föreställa dig hur långt Andromeda-nebulosan är från vår planet.
På fotografierna av Andromeda-nebulosan syns inte bara själva galaxen utan även några av dess satelliter tydligt. Naturligtvis är galaxens satelliter inte alls desamma som till exempel planeter - solens eller månens satelliter - en jordens satellit. Galaxers satelliter är också galaxer, bara "små", bestående av miljoner stjärnor.
Det finns satelliter i vår galax. Det finns flera dussin av dem, och två av dem är synliga för blotta ögat på himlen på jordens södra halvklot. Européer såg dem först under världsresa Magellan. De trodde att de var något slags moln och kallade dem Stora Magellanska molnet och Lilla Magellanska molnet.
Satelliterna i vår galax är naturligtvis närmare jorden än Andromeda-nebulosan. Ljus från det stora magellanska molnet tar bara 170 000 år att nå oss. Tills nyligen ansågs denna galax vara Vintergatans närmaste satellit. Men nyligen har astronomer upptäckt satelliter och närmare, men de är mycket mindre än de magellanska molnen, och är inte synliga för blotta ögat.
När man undersökte "porträtten" av vissa galaxer, fann astronomer att det bland dem finns olika till Vintergatan i struktur och form. Det finns också många sådana galaxer – det är både vackra galaxer och helt oformliga galaxer, liknande till exempel de magellanska molnen.
Mindre än hundra år har gått sedan astronomer gjorde en fantastisk upptäckt: avlägsna galaxer sprider sig från varandra i alla riktningar. För att förstå hur detta händer kan du använda ballong och gör det enklaste experimentet med det.
Använd bläck, tuschpenna eller färg för att rita små cirklar eller krumlor för att representera galaxer på ballongen. När du börjar blåsa upp ballongen kommer de ritade "galaxerna" att divergera längre och längre från varandra. Detta är vad som händer i universum.
Galaxer rusar, stjärnor föds, lever och dör i dem. Och inte bara stjärnor, utan även planeter, för i universum finns det förmodligen många stjärnsystem som liknar och till skillnad från vårt solsystem, som föddes i vår galax. I Nyligen astronomer har redan upptäckt omkring 300 planeter som rör sig runt andra stjärnor.
Händelser tillägnad 55-årsdagen av den första bemannade rymdfärden fortsätter i huvudstaden. Den 18 maj öppnar utställningen "Russian Space". Speciellt för detta evenemang har vi samlat in några Intressanta fakta om universum. Dessa till synes vanliga frågor ställs ofta även av barn. Men vuxna själva är ibland förvirrade. Vad är temperaturen i rymden, är det möjligt att höra planeternas ljud och hur många stjärnor det finns i universum - läs i vårt material.
Galaxer kan ses från jorden med blotta ögat
Från jorden med blotta ögat kan vi se så många som fyra galaxer: vår Vintergatan och Andromeda (M31) är synliga på norra halvklotet och de stora och små magellanska molnen på södra halvklotet.
Andromedagalaxen är den största galaxen närmast oss. Men om du beväpnar dig med ett tillräckligt stort teleskop kan du se många tusen fler galaxer. De kommer att synas som disiga fläckar av olika former.
solsystem nästan 4,5 miljarder år
När vi tittar på natthimlen ser vi in i det förflutna
När vi tittar in på natthimlen och ser stjärnorna vi är vana vid, ser vi verkligen in i det förflutna.
Detta beror på att vi faktiskt ser ljus från ett mycket avlägset föremål för många år sedan. Alla stjärnor som vi ser från jorden är många ljusår bort från oss. Och ju längre stjärnan är, desto längre kommer dess ljus till oss.
Till exempel är Andromedagalaxen 2,3 miljoner ljusår bort. Det är precis så mycket dess ljus når oss. Vi ser galaxen som den verkligen var för 2,3 miljoner år sedan. Och vi ser vår sol med en fördröjning på åtta minuter.
Solen roterar ojämnt runt sin axel. Vid ekvatorn - om 25,05 jorddagar, vid polerna - om 34,3 dagar
Rymden är inte helt tyst.
Våra öron uppfattar luftvibrationer och i rymden, på grund av den luftlösa miljön, kan vi verkligen inte höra några ljud.
Men det betyder inte att de inte finns där. I själva verket kan även en förtärnad gas eller vakuum leda ljudet av en mycket stor, lång våg som är ohörbar för vårt öra. Dess källa kan vara kollisioner av gas- och dammmoln eller supernovaexplosioner.
Naturligtvis kan vi inte höra sådana elektromagnetiska vågor. Och här några rymdskepp det finns instrument som kan fånga radiostrålning, och forskare kan i sin tur omvandla det till ljudvågor. Till exempel kan vi lyssna på "rösten" från jätten Jupiter, gjord av rymdfarkosten Cassini 2001.
Vad är temperaturen i rymden
Faktum är att vår vanliga uppfattning om temperatur inte riktigt gäller yttre rymden. Temperatur är ett tillstånd av materia, och, som ni vet, är det praktiskt taget obefintligt i yttre rymden.
Men ändå är yttre rymden inte livlös. Den är bokstavligen genomsyrad av strålning från en mängd olika källor - kollisioner av gas- och dammmoln eller supernovaexplosioner och mycket mer.
Man tror att temperaturen i yttre rymden tenderar till absolut noll (den lägsta gräns som kan vara fysisk kropp i universum). Absolut nolltemperatur är ursprunget till Kelvinskalan, eller minus 273,15 grader Celsius.
Planeter och deras satelliter, asteroider, meteoriter och kometer, kosmiskt stoft och mycket mer spelar en viktig roll för att forma temperaturen i rymden. På grund av detta kan temperaturen fluktuera. Dessutom är vakuum en utmärkt värmeisolator, ungefär som en enorm termos. Och på grund av det faktum att det inte finns någon atmosfär i rymden, värms föremål i den mycket snabbt.
Till exempel kan temperaturen på en kropp som placeras i rymden nära jorden och exponeras för solens strålar stiga till 473 grader Kelvin, eller nästan 200 Celsius. Det vill säga att utrymmet kan vara både varmt och kallt, beroende på vilken punkt man ska mäta det.
Månen flyttar sig bort från vår planet med cirka fyra centimeter varje år
Utrymmet är inte svart
Även om vi alla ser den svarta natthimlen och den blå färgen under dagen, beror detta på atmosfären på vår planet. Det verkar som att allt är enkelt: rymden är svart, eftersom det är mörkt där. Men hur är det med stjärnorna? Det finns trots allt så många av dem att kosmos borde genomsyras av deras ljus.
Från jorden kan vi inte se stjärnor överallt eftersom ljuset från många av dem helt enkelt inte kan nå oss. Dessutom ligger vårt solsystem på en relativt tyst, ganska tråkig och mörk plats i galaxen. Och stjärnorna här är utspridda väldigt långt från varandra. Närmast vår planet - Proxima Centauri ligger så mycket som 4,22 ljusår från jorden. Detta är 270 tusen gånger längre än solen.
Faktiskt om vi tar hänsyn till utrymme i hela sortimentet elektromagnetisk strålning, då strålar den starkt främst radiovågor från olika astronomiska objekt. Om våra ögon kunde se dem skulle vi leva i ett mycket ljusare universum. Men nu verkar det som om vi lever i totalt mörker.
Solen utgör 99,86 procent av solsystemets totala massa
Den största stjärnan i universum
Säkert, vi pratar om den största stjärnan vi känner till. Forskare uppskattar att universum innehåller mer än 100 miljarder galaxer, som var och en i sin tur innehåller från flera miljoner till hundratals miljarder stjärnor. Det är inte svårt att gissa att sådana jättar kan existera i dem, vilket vi inte ens misstänker.
Det visade sig att frågan om vilken stjärna som är störst är tvetydig även för forskarna själva. Därför kommer vi att prata om tre välkända det här ögonblicket jättar. Ganska lång tid stor stjärna anses vara VY i stjärnbilden Canis Major. Dess radie är från 1300 till 1540 solradier, och dess diameter är cirka två miljarder kilometer. Som jämförelse är solens diameter 1,392 miljoner kilometer. Om vi föreställer oss vår armatur som en boll på en centimeter, kommer diametern på VY att vara 21 meter.
Den mest massiva kända stjärnan är R136a1 i det stora magellanska molnet. Det är svårt att föreställa sig, men en stjärna väger som 256 solar. Hon är den ljusaste av dem alla. Denna blå hyperjätte lyser tio miljoner gånger starkare än vår stjärna. Men storleksmässigt är R136a1 långt ifrån störst. Trots sin imponerande ljusstyrka kan den inte ses från jorden med blotta ögat, eftersom den ligger 165 000 ljusår från oss.
För närvarande är ledaren för enormhetslistan den röda hyperjätten NML Cygnus. Forskare uppskattar radien för denna stjärna till 1650 radier från vår stjärna. För att bättre föreställa oss denna superjätte, låt oss placera en stjärna i mitten av vårt solsystem istället för solen. Den kommer att uppta hela yttre rymden upp till Jupiters omloppsbana.
I jordens omloppsbana finns en "dump" av avfall från utvecklingen av astronautiken. Mer än 370 tusen föremål som väger från några gram till 15 ton cirkulerar runt vår planet.
De flesta planeterna i solsystemet kan ses utan teleskop.
Vid rätt tidpunkt kan vi observera Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus från jorden. Dessa planeter upptäcktes i antiken.
Avlägsen Uranus är också ibland synlig för blotta ögat från jorden. Men innan hans upptäckt misstogs planeten helt enkelt för en svag stjärna. På grund av deras stora avstånd, lärde sig forskare om förekomsten av Uranus, Neptunus och Pluto endast med hjälp av ett teleskop. Från jorden kommer vi inte med blotta ögat att kunna se bara Neptunus och Pluto, som dock inte längre anses vara en planet.
Livet finns inte bara på jorden?
Det finns en till i solsystemet himlakropp, där ett antal forskare fortfarande erkänner att det finns liv. Även i de mest primitiva former. Detta är Saturnus måne Titan.
På Titan är Ett stort antal sjöar. Det är sant att simning i dem inte fungerar: till skillnad från de jordiska är de fyllda med flytande metan och etan.
Ändå anses Titan likna jorden i början av sin utveckling. På grund av detta tror vissa forskare att de enklaste formerna av liv kan existera i de underjordiska reservoarerna på Saturnus måne.
- rymdskrot- misslyckade rymdskepp, förbrukade raketer och andra enheter och deras skräp, som befinner sig i omloppsbana nära jorden.
- Viktlöshet är ett tillstånd där gravitationskrafterna som verkar på kroppen inte orsakar ömsesidigt tryck av dess delar på varandra.
- Solvinden är en ström av elektroner och protoner med höga hastigheter, som ständigt sänds ut av solen.
- Ett svart hål är ett område i rymden som har en så kraftfull gravitations fält att varken materia eller strålning kan lämna den. Uppstår i det sista skedet av evolutionen av några superstora stjärnor.
- Exoplaneter är planeter utanför solsystemet.
- En komet är ett litet föremål som kretsar runt solen i en mycket långsträckt elliptisk bana. När den närmar sig solen bildar den ett moln eller en svans av damm och gas.
- En galax är ett gravitationsbundet system av stjärnor och stjärnhopar, interstellär gas, damm och mörk materia.
- En stjärna är en massiv gasboll som avger ljus och hålls samman av sin egen gravitation och inre tryck.
- Raket - ett flygplan som rör sig på grund av verkan av jettryck, vilket uppstår på grund av att en del av fordonets egen massa avvisas. Flygningen kräver ingen luft- eller gasmiljö.
- Cosmodrome är ett territorium med ett komplex av speciella faciliteter och tekniska system designad att lansera rymdskepp.
- Tyngdkraften är attraktionen av materiella föremål till varandra.
- En planet är en himlakropp som kretsar runt en stjärna. Tillräckligt massiv för att bli rundad av sin egen gravitation, men inte tillräckligt stor för att starta en fusionsreaktion.
- En asteroid är en relativt liten himlakropp i solsystemet som kretsar runt solen. Betydligt underlägsen i massa och storlek till planeterna, har oregelbunden form, har ingen atmosfär.
- Ett ljusår är den sträcka ljus färdas i vakuum på ett år.
- Vakuum är ett utrymme fritt från materia.
- En nebulosa är ett moln av interstellär gas eller stoft. Den sticker ut mot himlens allmänna bakgrund genom sin strålning eller absorption av strålning.
På Internets gränslösa vidder snubblade jag på något sätt över följande bild.
Naturligtvis den här lilla cirkeln i mitten Vintergatanär hisnande och får dig att tänka på många saker, allt från att vara till och slutar med universums gränslösa storlek, men ändå uppstår frågan: hur mycket stämmer allt detta överens med verkligheten?
Tyvärr angav inte bildkompilatorerna radien för den gula cirkeln, och att uppskatta den med ögat är en tveksam övning. @FakeAstropix-diskanterna ställde dock samma fråga som jag och hävdar att den här bilden är korrekt för cirka 99% av stjärnorna som är synliga på natthimlen.
En annan fråga är, hur många stjärnor kan ses på himlen utan att använda optik? Man tror att upp till 6000 stjärnor kan observeras från jordens yta med blotta ögat. Men i verkligheten kommer detta antal att vara mycket mindre - för det första, på norra halvklotet kommer vi fysiskt inte att kunna se mer än hälften av detta antal (detsamma gäller för invånare på södra halvklotet), och för det andra pratar vi handla om idealiska förhållanden observationer som är praktiskt taget omöjliga att uppnå i verkligheten. Bara det är värt en ljusförorening av himlen. Och när det gäller de mest avlägsna synliga stjärnorna, i de flesta fall, för att kunna lägga märke till dem, behöver vi exakt idealiska förhållanden.
Men ändå, vilka av de små blinkande punkterna på himlen är längst bort från oss? Här är listan jag lyckats få ihop hittills (även om jag såklart inte skulle bli förvånad om jag missade mycket, så döm inte för hårt).
Deneb- mest klar stjärna i stjärnbilden Cygnus och den tjugonde ljusaste stjärnan på natthimlen, med en skenbar magnitud på +1,25 (man tror att gränsen för synlighet för det mänskliga ögat är +6, högst +6,5 för personer med riktigt utmärkt syn ). Denna blå-vita superjätte, som ligger mellan 1 500 (senaste uppskattningen) och 2 600 ljusår från oss - alltså sänds det Deneb-ljus vi ser ut någonstans mellan födelsen av den romerska republiken och västromerska rikets fall.
Denebs massa är ungefär 200 gånger massan av vår stjärna än solen, och ljusstyrkan överstiger solminimumet med 50 000 gånger. Om han var i Sirius plats skulle han gnistra på vår himmel ljusare än fullmånen.
P Cygnus klädd i rött
Mu Cepheiäven känd som Herschels granatstjärna, är en röd superjätte, kanske den största stjärnan som är synlig för blotta ögat. Dess ljusstyrka överstiger solens med 60 000 till 100 000 gånger, och radien, enligt nya uppskattningar, kan vara 1 500 gånger solens. Mu Cephei ligger på ett avstånd av 5500-6000 ljusår från oss. Stjärnan är i slutet av sin livsväg och snart (med astronomiska standarder) kommer att förvandlas till en supernova. Dess skenbara magnitud varierar från +3,4 till +5. Det tros vara en av de rödaste stjärnorna på den norra himlen.
Plasketts stjärna ligger på ett avstånd av 6600 ljusår från jorden i stjärnbilden Monoceros och är ett av de mest massiva systemen av dubbelstjärnor i Vintergatan. Stjärna A har en massa på 50 solmassor och en ljusstyrka som är 220 000 gånger vår stjärna. Stjärna B har ungefär samma massa, men dess ljusstyrka är mindre - "bara" 120 000 solenergi. Stjärnans A skenbara magnitud är +6,05 - vilket betyder att den teoretiskt sett kan ses med blotta ögat.
Systemet Den här kölen ligger på ett avstånd av 7500 - 8000 ljusår från oss. Den består av två stjärnor, varav den huvudsakliga är en klarblå variabel, är en av de största och mest instabila stjärnorna i vår galax med en massa på cirka 150 solmassor, varav 30 stjärnan redan har lyckats sjunka. På 1600-talet hade Eta Carina en fjärde magnitud, 1730 blev den en av de ljusaste i stjärnbilden Carina, men 1782 blev den återigen väldigt svag. Sedan, 1820, började det kraftig ökning stjärnans ljusstyrka och i april 1843 nådde den en skenbar magnitud av -0,8, och blev ett tag den näst ljusaste på himlen efter Sirius. Efter det sjönk Eta Carinas ljusstyrka, och 1870 var stjärnan osynlig för blotta ögat.
Men 2007 ökade stjärnans ljusstyrka igen, den nådde magnitud+5 och blev synlig igen. Stjärnans nuvarande ljusstyrka uppskattas till minst en miljon solenergi och den verkar vara huvudkandidaten för titeln nästa supernova i Vintergatan. Vissa tror till och med att den redan har exploderat.
Avslutningsvis är det värt att nämna att det har funnits fall i historien då människor har kunnat observera mycket mer avlägsna stjärnor. Till exempel, 1987 i det stora magellanska molnet, beläget på ett avstånd av 160 000 ljusår från oss, bröt en supernova ut, som kunde ses med blotta ögat. En annan sak är att den, till skillnad från alla superjättar som anges ovan, kunde observeras under en mycket kortare tid.
Läkare pedagogiska vetenskaper E. LEVITAN, fullvärdig medlem Ryska akademin naturvetenskap
Vetenskap och liv // Illustrationer
Ett av de bästa moderna astrofysiska observatorierna är European Southern Observatory (Chile). På bilden: ett unikt instrument från detta observatorium - New Technologies Telescope (NTT).
Bilden baksidan 3,6-meters primärspegel av Telescope of New Technologies.
Spiralgalaxen NGC 1232 i stjärnbilden Eridani (cirka 100 miljoner ljusår bort). Storlek - 200 ljusår.
Innan du är en enorm gasskiva, möjligen uppvärmd till hundratals miljoner grader Kelvin (dess diameter är cirka 300 ljusår).
Till synes konstig fråga. Naturligtvis ser vi också Vintergatan och andra stjärnor i universum som är närmare oss. Men frågan som ställs i rubriken på artikeln är faktiskt inte så enkel, och därför ska vi försöka reda ut det.
Den ljusa solen under dagen, månen och spridningen av stjärnor på natthimlen har alltid lockat en persons uppmärksamhet. Att döma av hällmålningar, på vilken de äldsta målarna fångade figurerna i de mest iögonfallande konstellationerna, redan då tittade människor, åtminstone de mest nyfikna av dem, in i stjärnhimlens mystiska skönhet. Och naturligtvis visade de intresse för solens uppgång och nedgång, för de mystiska förändringarna i månens utseende ... Förmodligen var det så här "primitiv-kontemplativ" astronomi föddes. Detta hände många tusen år innan skrivandet uppstod, vars monument redan har blivit dokument för oss, som vittnar om astronomis ursprung och utveckling.
Till en början var de himmelska kropparna kanske bara ett föremål för nyfikenhet, sedan blev de gudomliggjorda och slutligen började de hjälpa människor, fungerade som en kompass, kalender och klocka. En allvarlig anledning till att filosofera över universums möjliga struktur kan vara upptäckten av "vandrande stjärnor" (planeter). Försök att reda ut de obegripliga slingorna som beskriver planeterna mot bakgrund av förment fixerade stjärnor ledde till konstruktionen av de första astronomiska bilderna eller modellerna av världen. Deras apoteos anses med rätta geocentriskt system Claudius Ptolemaios värld (II-talet e.Kr.). Forntida astronomer försökte (för det mesta utan framgång) att avgöra (men ännu inte bevisa!) vilken plats jorden upptar i förhållande till de sju då kända planeterna (dessa ansågs vara Solen, Månen, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus). Och bara Nicholas Copernicus (1473-1543) lyckades till slut.
Ptolemaios kallas skaparen av det geocentriska, och Copernicus - det heliocentriska systemet i världen. Men i grunden skilde sig dessa system endast i de idéer som fanns i dem om platsen för solen och jorden i förhållande till de sanna planeterna (Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus) och till månen.
Copernicus upptäckte i huvudsak jorden som en planet, månen tog sin rätta plats som jordens satellit och solen visade sig vara centrum för cirkulationen för alla planeter. Solen och sex planeter som rörde sig runt den (inklusive jorden) - detta var solsystemet som det representerades på 1500-talet.
Systemet är, som vi nu vet, långt ifrån komplett. Ja, förutom de sex planeter som Copernicus känner till, inkluderar den också Uranus, Neptunus, Pluto. Den senare upptäcktes 1930 och visade sig inte bara vara den mest avlägsna, utan också den minsta planeten. Dessutom inkluderar solsystemet ett hundratal satelliter av planeterna, två asteroidbälten (det ena mellan Mars och Jupiters banor, det andra, nyligen upptäckt - Kuiperbältet - i området för Neptunus och Plutos banor) och många kometer med olika omloppsperioder. Det hypotetiska "Kometmolnet" (något liknande deras livsmiljö) är, enligt olika uppskattningar, på ett avstånd av cirka 100-150 tusen astronomiska enheter från solen. Solsystemets gränser har följaktligen vidgats många gånger om.
I början av 2002 "pratade" amerikanska forskare med deras automatiska interplanetära station Pioneer-10, som lanserades för 30 år sedan och lyckades flyga bort från solen på ett avstånd av 12 miljarder kilometer. Svaret på radiosignalen som skickades från jorden kom efter 22 timmar 06 minuter (med en utbredningshastighet av radiovågor på cirka 300 000 km/sek). Med tanke på ovanstående kommer Pioneer-10 att behöva flyga till solsystemets "gränser" under lång tid (naturligtvis ganska villkorat!). Och sedan kommer han att flyga till den närmaste stjärnan på hans väg, Aldebaran (den ljusaste stjärnan i stjärnbilden Oxen). Pioneer-10 kommer förmodligen att rusa dit och leverera budskapen från de jordbor som är inbäddade i den först efter 2 miljoner år ...
Minst 70 ljusår skiljer oss från Aldebaran. Och avståndet till stjärnan närmast oss (i a Centauri-systemet) är bara 4,75 ljusår. Idag borde även skolbarn veta vad ett "ljusår", "parsec" eller "megaparsec" är. Det är redan frågor och termer stjärnastronomi, som inte bara vid tiden för Copernicus, utan mycket senare, helt enkelt inte existerade.
Det antogs att stjärnorna var avlägsna ljuskällor, men deras natur var okänd. Det är sant att Giordano Bruno, som utvecklade Copernicus idéer, på ett genialiskt sätt föreslog att stjärnorna är avlägsna solar och, möjligen, med sina egna planetsystem. Riktigheten i den första delen av denna hypotes blev ganska uppenbar först på 1800-talet. Och de första dussintals planeterna runt andra stjärnor upptäcktes endast i de flesta senaste åren nyligen avslutade 1900-talet. Före astrofysikens födelse och före tillämpningar inom astronomi spektral analys det var helt enkelt omöjligt att närma sig den vetenskapliga lösningen på stjärnornas natur. Så det visade sig att stjärnorna i de tidigare systemen i världen nästan inte spelade någon roll. Stjärnhimlen var en slags scen där planeterna "uppträdde", men de tänkte inte särskilt på stjärnornas natur (ibland nämndes de som ... om " silvernejlikor", fast på himlens himlavalv). "Stjärnornas sfär" var ett slags gräns för universum både i världens geocentriska och heliocentriska system. Hela universum ansågs naturligtvis vara synligt, och det som finns bortom det är "himlens rike" ...
Idag vet vi att endast en liten bråkdel av stjärnorna är synliga för blotta ögat. Ett vitaktigt band som sträckte sig över hela himlen (Vintergatan) visade sig vara, som vissa forntida människor gissade grekiska filosofer, massor av stjärnor. Den ljusaste av dem är Galileo (in tidiga XVIIårhundradet) utmärkt även med hjälp av sitt mycket ofullkomliga teleskop. När storleken på teleskopen ökade och de förbättrades kunde astronomerna gradvis tränga in i universums djup, som om de undersökte det. Men det blev inte direkt klart att de stjärnor som observerats i olika riktningar på himlen har något att göra med Vintergatans stjärnor. En av de första som lyckades bevisa detta var den engelske astronomen och optikern W. Herschel. Därför är upptäckten av vår galax associerad med hans namn (det kallas ibland Vintergatan). Men det är uppenbarligen inte givet till en bara dödlig att se vår galax i sin helhet. Naturligtvis räcker det att titta in i en astronomilärobok för att hitta tydliga scheman där: en vy av galaxen "från ovan" (med en distinkt spiralstruktur, med armar bestående av stjärnor och gasdammmateria) och en vy "från sidan" (i detta perspektiv påminner vår stjärnö om en bikonvex lins, om du inte går in på några detaljer om strukturen i den centrala delen av denna lins). Schema, scheman... Och var är åtminstone ett fotografi av vår galax?
Gagarin var den första jordlingen som såg vår planet från yttre rymden. Nu har förmodligen alla sett fotografier av jorden från rymden, sända från konstgjorda satelliter Mark, med automat interplanetära stationer. Fyrtioen år har gått sedan Gagarins flygning och 45 år sedan lanseringen av den första satelliten - början av rymdåldern. Men än i dag vet ingen om en person någonsin kommer att kunna se galaxen, gå utöver dess gränser ... För oss är detta en fråga från fantasins rike. Så låt oss gå tillbaka till verkligheten. Men bara samtidigt, tänk på det faktum att för bara hundra år sedan kunde den nuvarande verkligheten verka som den mest otroliga fantasi.
Så, solsystemet och vår galax upptäcktes, där solen är en av biljonerna stjärnor (cirka 6 000 stjärnor är synliga för blotta ögat i hela himmelssfären), och Vintergatan är en projektion av en del av galaxen till himmelssfären. Men precis som på 1500-talet insåg jordbor att vår sol är den vanligaste stjärnan, vi vet nu att vår galax är en av många andra galaxer som nu har upptäckts. Bland dem, som i stjärnornas värld, finns det jättar och dvärgar, "vanliga" och "ovanliga" galaxer, relativt lugna och extremt aktiva. De är på långt avstånd från oss. Ljus från de närmaste av dem rusar till oss i nästan två miljoner trehundratusen år. Men vi kan se denna galax även med blotta ögat, den är i stjärnbilden Andromeda. Detta är en mycket stor spiralgalax, lik vår egen, och därför "kompenserar" dess fotografier i viss mån för bristen på fotografier av vår galax.
Nästan alla upptäckta galaxer kan bara ses på fotografier tagna med moderna markbaserade jätteteleskop eller rymdteleskop. Användningen av radioteleskop och radiointerferometrar bidrog till att avsevärt komplettera de optiska data. Radioastronomi och extraatmosfärisk röntgenastronomi har lyft slöjan för hemligheten bakom de processer som sker i galaxernas kärnor och i kvasarer (de mest avlägsna objekten i vårt universum som är kända idag, nästan omöjliga att skilja från stjärnor i fotografier tagna med optiska teleskop ).
I den extremt enorma och praktiskt taget dolda megavärlden (eller i Metagalaxy) var det möjligt att upptäcka dess viktiga regelbundenheter och egenskaper: expansion, storskalig struktur. Allt detta påminner en del om ett annat, redan öppet och i stort sett upplöst mikrokosmos. De studerar mycket nära oss, men också osynliga byggstenar i universum (atomer, hadroner, protoner, neutroner, mesoner, kvarkar). Att ha lärt sig strukturen hos atomer och mönstren för deras interaktion elektronskal, forskare bokstavligen "återupplivade" det periodiska systemet av element av D. I. Mendeleev.
Det viktigaste är att en person visade sig kunna upptäcka och känna igen världar av olika skalor (megavärld och mikrovärld) som inte direkt uppfattas av honom.
I detta sammanhang verkar astrofysik och kosmologi inte vara original. Men här närmar vi oss det mest intressanta.
"Ridån" av sedan länge kända konstellationer har öppnats och tar med sig de sista försöken av vår "centrism": geocentrism, heliocentrism, galaxcentrism. Vi själva, liksom vår jord, liksom solsystemet, liksom galaxen, är bara "partiklar" av det ofattbara när det gäller vardaglig skala och komplexitet i universums struktur, kallad "Metagalaxi". Det inkluderar många system av galaxer av varierande komplexitet(från "dubbel" till kluster och superkluster). Håll med om att samtidigt medvetenhet om omfattningen av ens egen obetydliga storlek i den stora megavärlden inte förödmjukar en person, utan tvärtom höjer kraften i hans sinne, kapabel att upptäcka allt detta och förstå vad som var upptäckt tidigare.
Det verkar som att det är dags att lugna ner sig, eftersom den moderna bilden av strukturen och utvecklingen av Metagalaxy i i generella termer skapas. Men för det första innehåller den en hel del fundamentalt nytt, tidigare okänt för oss, och för det andra är det möjligt att det, förutom vår Metagalaxi, finns andra miniuniversum som bildar det fortfarande hypotetiska Stora Universum...
Kanske är det värt att stoppa detta nu. För vi skulle nu, som de säger, ta itu med vårt universum. Faktum är att det i slutet av 1900-talet gav astronomi en stor överraskning.
De som är intresserade av fysikens historia vet att det i början av 1900-talet verkade för vissa stora fysiker som att deras titaniska arbete var över, eftersom allt viktigt i denna vetenskap redan hade upptäckts och utforskats. Visserligen fanns ett par märkliga "moln" kvar vid horisonten, men få föreställde sig att de snart skulle "förvandlas till" relativitetsteorin och kvantmekanik... Väntar något liknande på astronomi?
Det är ganska troligt, eftersom vårt universum, observerat med hjälp av all kraft i modern astronomiska instrument och till synes redan ganska grundligt studerade, kan det visa sig vara bara toppen av det universella isberget. Var är resten? Hur kunde ett sådant vågat antagande om existensen av något annat enormt, materiellt och helt hittills okänt?
Låt oss åter vända oss till astronomins historia. En av dess triumferande sidor var upptäckten av planeten Neptunus "på spetsen av en penna." Gravitationsinflytandet av en massa på Uranus rörelse fick forskare att tänka på existensen av en fortfarande okänd planet, tillät begåvade matematiker att bestämma dess plats i solsystemet och sedan berätta för astronomerna exakt var de skulle leta efter den i himmelssfären . Och i framtiden försåg gravitationen astronomer med liknande tjänster: det hjälpte till att upptäcka olika "besynnerliga" objekt - vita dvärgar, svarta hål. Så nu har studiet av stjärnornas rörelse i galaxer och galaxer i deras hopar lett forskare till slutsatsen att det finns en mystisk osynlig ("mörk") substans (eller kanske till och med någon form av materia okänd för oss), och reserver av detta "ämne" bör vara kolossala.
Enligt de mest vågade uppskattningarna är allt som vi observerar och tar hänsyn till i universum (stjärnor, gas-dammkomplex, galaxer, etc.) bara 5 procent av den massa som "borde vara" enligt beräkningar baserade på lagarna av gravitationen. Dessa 5 procent inkluderar hela den megavärld som vi känner till, från dammkorn och väteatomer som är vanliga i rymden till superkluster av galaxer. Vissa astrofysiker inkluderar här till och med genomträngande neutriner, som tror att neutriner, trots sin ringa vilomassa, i sitt otaliga antal ger ett visst bidrag till samma 5 procent.
Men kanske är "osynlig materia" (eller åtminstone en del av den, ojämnt fördelad i rymden) en massa av utdöda stjärnor eller galaxer, eller sådana osynliga rymdobjekt som svarta hål? Till viss del är ett sådant antagande vettigt, även om de saknade 95 procenten (eller, enligt andra uppskattningar, 60-70 procent) inte går att ta igen. Astrofysiker och kosmologer tvingas sortera igenom olika andra, mestadels hypotetiska, möjligheter. De mest grundläggande idéerna går ut på att en betydande del av den "dolda massan" är en "mörk materia" som består av för oss okända elementarpartiklar.
Ytterligare forskning inom fysik kommer att visa vilken elementarpartiklar förutom de som består av kvarkar (baryoner, mesoner etc.) eller är strukturlösa (till exempel myoner) kan de existera i naturen. Att reda ut denna gåta kommer förmodligen att bli lättare om vi kombinerar krafterna hos fysiker, astronomer, astrofysiker och kosmologer. Mycket hopp ställs till de data som kan erhållas under de kommande åren vid framgångsrika uppskjutningar av specialiserade rymdfarkoster. Det är till exempel planerat att köras rymdteleskop(diameter 8,4 meter). Det kommer att kunna registrera ett stort antal galaxer (upp till den 28:e magnituden; vi minns att armaturerna upp till den 6:e magnituden är synliga för blotta ögat), och detta kommer att tillåta oss att bygga en karta över fördelningen av " dold massa" över himlen. Viss information kan också utvinnas från markbaserade observationer, eftersom den "dolda materien", som har en stor gravitation, borde böja ljusstrålarna som kommer till oss från avlägsna galaxer och kvasarer. Genom att bearbeta bilder av sådana ljuskällor på datorer är det möjligt att registrera och utvärdera den osynliga gravitationsmassan. Undersökningar av denna typ av enskilda delar av himlen har redan gjorts. (Se artikeln av akademikern N. Kardashev "Cosmology and SETI Problems", nyligen publicerad i populärvetenskaplig tidskrift Presidium för den ryska vetenskapsakademin "Jorden och universum", 2002, nr 4.)
Avslutningsvis, låt oss återvända till frågan formulerad i rubriken på denna artikel. Det verkar som att det efter allt som har sagts knappast är möjligt att säkert ge ett positivt svar på det ... Den äldsta av de äldsta vetenskaperna - astronomi har precis börjat.
