4 миллиарда световых лет. Смотрите видео онлайн «Сравнение размеров Вселенной 3D» на канале «Познавательный канал» в хорошем качестве и бесплатно, опубликованное 7 мая 2022 года в 18:27, длительностью 00:05:07, на видеохостинге RUTUBE. 2. Вселенная Предположительный размер – 156 миллиардов световых лет Картинка стоит тысячи слов, поэтому посмотрите на этот простер и постарайтесь представить/понять, насколько велика наша Вселенная.
Из чего состоит Вселенная
- Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной
- Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 3, Размеры. Продолжение
- Самое детальное изображение Вселенной
- ВЗГЛЯД / Космологи открыли свидетельства небольших размеров всей Вселенной :: Новости дня
Астрономы открыли Большое кольцо неба, переворачивающее представления о Вселенной
Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет. Вселенная уже не та: Что телескоп James Webb увидел в далёком прошлом. Астрофизики измерили весь звездный свет, рожденный за всю историю наблюдаемой Вселенной.
Видимая Вселенная
Недавно опубликованное изображение показывает галактику целиком, объединяя изображения, сделанные в видимом свете, дальнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Оба орбитальных телескопа на сегодняшний день уже выведены из эксплуатации, так что фотографии галактики NGC 6872 можно считать одним из их последних посланий людям. Предполагается, что NGC 6872, расположенная на расстоянии около 212 миллионов световых лет от Земли, имеет такую вытянутую форму из-за гравитационного взаимодействия с соседней дисковой галактикой IC4970, масса которой составляет всего одну пятую массы её большего соседа. Эти гравитационные взаимодействия обычно приводят к слиянию галактик.
Красное смещение вообще широко применимо в астрофизике. С его помощью определяют расстояние до далеких галактик если коротко, когда объект во Вселенной движется от нас, спектр излучения смещается в сторону большей длины волны - то есть в зону красных волн самые длинные красные, самые короткие фиолетовые , поэтому и красное смещение называется, ну так как объект от нас удаляется, и волне нужно каждый раз проходить большее расстояние следовательно длина волны увеличивается и смещается в красную сторону. Так вот, анализируя величину красного смещения определяется, насколько далеко успел улететь от нас определенный объект, следовательно, мы, грубо говоря, знаем, как быстро проходит расширение, и по законам Хаббла можем рассчитать все необходимые величины. Надеюсь, ничего не упустила. Данная величина получена благодаря расчётам по законам Хаббла.
Теперь смотрим, например, ночью на Сириус, он у нас находится в созвездии Большого Пса по правую сторону от Ориона. Так вот, Сириус находится на расстоянии восьми с лишним световых лет. То есть свет от него летит восемь лет. Значит, мы его видим таким, каким он был восемь лет назад. И так всё в космосе. Сфотографированное телескопом James Webb скопление галактик и выделенные на снимке самые далёкие галактики. Как объясняют в NASA, на фото попало пространство, которое на видимом нами небе занимает кусочек размером с песчинку, расположенную на расстоянии вытянутой руки. И в этой песчинке тысячи галактик. И таких, как наш Млечный Путь, и таких, которые гораздо крупнее, и таких, которые поменьше, и таких, которые вообще не являются спиральными, а представляют собой просто шаровые скопления. В центре фото можно заметить удивительный оптический эффект: некоторые галактики кажутся как бы вытянутыми и изогнутыми в дугу. Это называется гравитационной линзой. Притяжение этого коллектива галактик искривляет свет, идущий от более далёких объектов, и делает их более заметными. То есть позволяет рассматривать более далёкий космос как сквозь огромную лупу. Дело в том, что Webb — инфракрасный телескоп, а из самого далёкого космоса до нас доходят только световые волны инфракрасного диапазона, то есть очень-очень длинные волны. Это потому, что Вселенная наша всё время расширяется, чем дальше, тем быстрее. Почему — науке пока не известно. Но когда источник света от нас удаляется, то идущие от него световые волны из-за этого как бы вытягиваются. Так вот, астрофизики подсчитали, что большая часть содержимого этой фотографии находится от нас на расстоянии примерно 4,6 миллиарда световых лет. То есть эти галактики были такими 4,6 миллиарда лет назад. А сейчас некоторые из них, может быть, выглядят немного по-другому.
На основе полученных данных ученые смогли подсчитать примерный возраст Вселенной. Он оказался равен 13,824 млрд. Как возникла Вселенная Момент Большого взрыва На данный момент теория Большого взрыва является наиболее логичным предположением о том, как возникла Вселенная. Она объясняет появление объектов, физических законов, материй и всего того, что находится в космосе. Предположительно, все началось с небольшой сингулярности огромной плотности, для которой не существовало времени. В определенный момент она начала расти с огромной скоростью, порождая пространство, физические законы, гравитацию и т. Долгое время температура внутри была настолько высокой, что образование каких-либо частиц было невозможным. Через 380 тыс. А через миллиарды лет из пылевых облаков они превратились в звезды, планеты, астероиды. Эволюция Вселенной Временная хронология формирования Вселенной Спустя миллиарды лет, когда в пространстве появились атомы и молекулы, под действием гравитации они начали перемещаться относительно друг друга. Этот период ученые назвали Структурной Эпохой. Уже в первые мгновения после расширения, в пространстве появились простейшие частицы, имеющие световую природу. Примерно через год начинает появляться темная материя. А еще через 380 тыс. Эволюция Вселенной Постепенно частицы сбились в газовые облака огромных масштабов, а еще через некоторое время начали формироваться звезды и планеты, которые обладают взаимным притяжением. Первые галактики образовались спустя 300 млн. Однако современный вид они приобрели лишь через 10 млрд. На данный момент Вселенной примерно 13,82 млрд. Ученые не сомневаются, что галактики и общая карта пространства еще не раз поменяются, пока не придут к своей конечной форме. Интересный факт: существует предположение, что финальным этапом формирования Вселенной будет ее повторное сжатие в единую точку сингулярности, которая снова расширится благодаря Большому взрыву. Доказательством того, что эволюция Вселенной еще далека от завершения, является реликтовое излучение. Если оно заметно на границах пространства, значит, еще не иссякла энергия, выделенная в момент Большого взрыва. Соответственно, космос продолжает расширяться. Структура и форма Вселенной Возможные формы Вселенной Утверждение того, что реликтовое излучение находится на самом краю Вселенной, довольно спорное. Доказано, что пространство расширяется быстрее скорости света, поэтому реальные края космоса уходят дальше мест, куда успела добраться световая энергия от Большого взрыва. По предварительным оценкам, сейчас размер Вселенной составляет примерно 91 миллиард световых лет, и это число постоянно растет. Ученые со всего мира пытаются определить точную структуру пространства вокруг. Совершенно ясно, что космос состоит из галактик, между которыми находится пустота, пылевые облака, скопления астероидов и прочие объекты. Однако какую он имеет форму и структуру? Пространство в четырех измерениях Вселенная подвластна четырем измерениям: координатам XYZ и времени. Ученые пока не решили, какая структура Вселенной является достоверной. Однако все три варианта позволяют спрогнозировать ее форму. Будущее Вселенной Возможные варианты будущего Вселенной Если Вселенная имеет возраст, и миллиарды лет назад произошло ее рождение, то значит, наступит время, когда ее не станет. Еще с 90-х ученые, изучающие космос, пытаются прогнозировать его будущее и установить, что произойдет, когда он перестанет существовать. Все предположения строятся на обязательном условии, что теория Большого взрыва верна. Это дает начальные данные о вселенной, помогает построить представление об устройстве пространства и спрогнозировать, что произойдет дальше. Пример большого сжатия и рождения новой Вселенной Сейчас существует три теории будущего Вселенной: Большое сжатие. После того, как пространство расширится до определенного размера, оно начнет сжиматься. Это возможно, если плотность пространства будет выше допустимого. Тогда границы Вселенной начнут уменьшаться, ровно как и расстояние между объектами.
Чем космос отличается от Вселенной: спорим, вы не знали
Это Млечный Путь по сравнению с Галактикой IC 1011, которая находится в 350 миллионов световых лет от Земли. Большое Кольцо расположено близко к 0 по оси X и охватывает примерно от -650 до +650 по оси X (что эквивалентно 1,3 миллиардам световых лет). Это значит, что на один мегапарсек (3,3 млн световых лет или три миллиарда триллионов километров) Вселенная галактики удаляются друг от друга со скоростью 73 км/с. Вселенная расширяется в течение 13,8 миллиарда лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиарда световых лет. 4 миллиарда световых лет.
ВИДИМ ЛИ МЫ ВСЕЛЕННУЮ?
наблюдаемая Вселенная имеет радиус 13.8 млрд световых лет. Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет. В частности, наблюдения за реликтовым излучением при помощи «Планка» и BICEP указывают на то, что размеры обозримой Вселенной составляют порядка 46 млрд световых лет. Текущие расчеты говорят, что наблюдаемая Вселенная простирается на 46,5 миллиарда световых лет во всех направлениях.
Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли
Но мы видим лишь очень малую часть нашей галактики. Но даже наша галактика крошечная по сравнению с другими. Вот Млечный путь в сравнении с галактикой IC 1011, которая находится на расстоянии 350 миллионов световых лет от Земли. Задумайтесь, на этой фотографии, сделанной телескопом Хаббл, тысячи галактик, каждая из которых содержит миллионы звезд, каждая со своими планетами. Вот одна из галактик UDF 423, находящаяся на расстоянии 10 миллиардов световых лет.
Когда вы смотрите на эту фотографию, вы глядите на миллиарды лет в прошлое. Некоторые из этих галактик сформировались через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Но помните, что эта фотография является очень, очень маленькой частью Вселенной. Это просто незначительная частица ночного неба.
Можно вполне уверенно предположить, что где-то есть черные дыры. Вот размер черной дыры в сравнении с орбитой Земли.
Это просто обязательно. Подумайте над диаграммой выше, в которой несколько скоплений галактик удаляются друг от друга из-за расширения Вселенной. Представьте, что мы находимся в центральном скоплении и наблюдаем скопление в нижнем левом углу. Когда свет покидает скопление в левом нижнем углу слева , это скопление находится в 87 световых годах от нас.
Свет начинает свой путь по направлению к нам, но Вселенная расширяется. То есть пространство между этим скоплением и нашим увеличивается, как выпекающийся кусок теста, будущий хлеб. Свет продолжает идти к нам, но с увеличением расстояния ему приходится пройти более 87 световых лет, чтобы достичь нас. Но когда свет доходит до места назначения справа , это скопление уже находится в 173 световых годах от нас. Ключевой вопрос: какое же расстояние прошёл свет на самом деле? Ответ — больше 87 световых лет, но меньше 173 световых лет! Применим этот принцип ко всей Вселенной.
Если бы расширяющаяся Вселенная была наполнена только одним из этих трёх типов энергии, и вы задали бы вопрос, как далеко находится объект, свет от которого только сейчас дошёл до нас, вы получили бы три разных ответа. Потому, что плотность энергии в любой момент истории определяет историю расширения Вселенной, и излучение, материя и присущая пространству энергия эволюционируют по-разному! И вот вам итоговый результат для Вселенной возрастом 13,8 миллиарда лет: Если бы Вселенная была наполнена лишь излучением, объект, чей свет только сейчас дошёл бы до нас после путешествия длительностью в 13,8 млрд лет, находился бы на расстоянии 27,6 млрд световых лет от нас. Если бы Вселенная была наполнена лишь материей, объект, чей свет только сейчас дошёл бы до нас после путешествия длительностью в 13,8 млрд лет, находился бы на расстоянии 41,4 млрд световых лет от нас.
Но «истинное Кольцо Эйнштейна» образует полный круг вокруг объекта. Это самая далёкая гравитационная линза, когда-либо обнаруженная, на расстоянии 21 миллиарда световых лет. Источник: P. Благодаря полному кольцу JWST-ER1 исследователи рассчитали массу галактики-линзы, определив, насколько она исказила пространство-время вокруг себя. Масса этой галактики эквивалентна примерно 650 миллиардам Солнц, что делает её необычайно плотной для своего размера.
Начнём с простого: от Солнца до Земли свет летит восемь минут, так? Значит, в тот момент, когда мы увидели, что солнечный диск скрылся за горизонтом, можем смело говорить, что на самом деле это случилось восемь минут назад. Иначе говоря, Солнце находится от нас на расстоянии восьми световых минут. Теперь смотрим, например, ночью на Сириус, он у нас находится в созвездии Большого Пса по правую сторону от Ориона. Так вот, Сириус находится на расстоянии восьми с лишним световых лет. То есть свет от него летит восемь лет. Значит, мы его видим таким, каким он был восемь лет назад. И так всё в космосе. Сфотографированное телескопом James Webb скопление галактик и выделенные на снимке самые далёкие галактики. Как объясняют в NASA, на фото попало пространство, которое на видимом нами небе занимает кусочек размером с песчинку, расположенную на расстоянии вытянутой руки. И в этой песчинке тысячи галактик. И таких, как наш Млечный Путь, и таких, которые гораздо крупнее, и таких, которые поменьше, и таких, которые вообще не являются спиральными, а представляют собой просто шаровые скопления. В центре фото можно заметить удивительный оптический эффект: некоторые галактики кажутся как бы вытянутыми и изогнутыми в дугу. Это называется гравитационной линзой. Притяжение этого коллектива галактик искривляет свет, идущий от более далёких объектов, и делает их более заметными. То есть позволяет рассматривать более далёкий космос как сквозь огромную лупу. Дело в том, что Webb — инфракрасный телескоп, а из самого далёкого космоса до нас доходят только световые волны инфракрасного диапазона, то есть очень-очень длинные волны. Это потому, что Вселенная наша всё время расширяется, чем дальше, тем быстрее. Почему — науке пока не известно. Но когда источник света от нас удаляется, то идущие от него световые волны из-за этого как бы вытягиваются.
Учёные рассчитали поперечник Вселенной
Но «истинное Кольцо Эйнштейна» образует полный круг вокруг объекта. Это самая далёкая гравитационная линза, когда-либо обнаруженная, на расстоянии 21 миллиарда световых лет. Источник: P. Благодаря полному кольцу JWST-ER1 исследователи рассчитали массу галактики-линзы, определив, насколько она исказила пространство-время вокруг себя. Масса этой галактики эквивалентна примерно 650 миллиардам Солнц, что делает её необычайно плотной для своего размера.
Обо всём остальном приходится догадываться, и эти догадки хороши лишь настолько, насколько хороши лежащие в их основе предположения. Сегодня Вселенная холодная и комковатая, а ещё она расширяется и оказывает гравитационное воздействие.
Заглядывая далеко в космос, мы не только смотрим на далёкие расстояния, но и видим далёкое прошлое, из-за конечной скорости света. Удалённые части Вселенной менее комковатые и более однородные, у них было меньше времени на формирование более крупных и сложных структур под воздействием гравитации. Ранняя, удалённая от нас Вселенная, также была и горячее. Расширяющаяся Вселенная приводит к увеличению длины волны распространяющегося по ней света. С её растяжением свет теряет энергию, охлаждается. Это означает, что в далёком прошлом Вселенная была горячее — и этот факт мы подтвердили, наблюдая за свойствами удалённых частей Вселенной.
Исследование от 2011 года красные точки даёт наилучшие из имеющихся на сегодня свидетельств того, что температура реликтового излучения в прошлом была выше. Спектральные и температурные свойства пришедшего издалека света подтверждают тот факт, что мы живём в расширяющемся пространстве. Исследования Мы можем измерить температуру сегодняшней Вселенной, спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, изучая излучение, оставшееся от того горячего, плотного раннего состояния. Сегодня оно проявляет себя в микроволновой части спектра и известно, как реликтовое излучение. Оно укладывается в спектр излучения абсолютно чёрного тела и имеет температуру 2,725 К, и довольно легко показать, что эти наблюдения с удивительной точностью совпадают с предсказаниями модели Большого взрыва для нашей Вселенной. Реальный свет Солнца слева, жёлтая кривая и абсолютно чёрного тела серая.
Благодаря толщине фотосферы Солнца оно больше относится к чёрным телам. Справа — реальное реликтовое излучение, совпадающее с излучением чёрного тела, по измерениям спутника COBE. Заметьте, что разброс ошибок на графике справа удивительно мал в районе 400 сигм. Совпадение теории с практикой историческое. Более того, нам известно, как меняется энергия этого излучения с расширением Вселенной. Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны.
При таких температурах Вселенная способна ионизировать все содержащиеся в ней атомы. Вместо твёрдых, жидких или газообразных веществ, вся материя во всей Вселенной пребывала в виде ионизированной плазмы.
Но прежде чем говорить о том, что же лежат за границей Вселенной, стоит выяснить — а что это вообще такое, эта граница?
Для этого стоит вернуться во времени примерно на 13,8 миллиардов лет назад. В те времена наша Вселенная находилась в состоянии очень плотного и горячего объекта, который зовут «сингулярностью». Затем произошел «взрыв», и Вселенная начала расширяться и охлаждаться.
Наблюдения показывают, что Вселенная действительно расширяется. Все галактики расположены далеко друг от друга, и дистанция между ними продолжает меняться с увеличивающейся скоростью. Но со временем в дело вступила гравитация, и расширение замедлилось.
Однако недавние исследования показывают, что теперь расширение снова ускоряется из-за таинственной тёмной энергии, которая составляет большую часть энергетического содержания Вселенной, но о её природе сейчас мало что известно. Итак, у нас есть: сингулярность — Большой взрыв — расширение Вселенной. Существует также гипотеза космической инфляции: она говорит, что никакой сингулярности не было, а Большому взрыву предшествовало другое, особое состояние Вселенной — инфляционное.
Но об этом как-нибудь в другой раз. Границы Вселенной Сегодня мы видим Вселенную в том виде, в котором она существует спустя 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва. И вот теперь как раз стоит поговорить о границах.
Однако стоит отметить, что понятие «границ Вселенной» может быть не совсем корректным, поскольку само пространство и время на самом деле могут быть не такими, как мы привыкли их понимать.
Например, погружают пассажиров в анабиоз или отправляют их в путешествие со скоростью, близкой к скорости света и таким образом, получают выгоду от эффекта замедления времени, предсказанного специальной теорией относительности Альберта Эйнштейна. Ещё вымышленные путешественники иногда используют двигатель, позволяющий летать со сверхсветовой скоростью, кротовые норы и другие явления, чьё существование пока не доказано. Астрономы, впервые точно измерившие размеры нашей галактики век назад, были поражены её масштабами. Поначалу многие со скепсисом относились к идее, что так называемые спиральные туманности, которые можно было увидеть на фотографиях неба, были на самом деле внегалактическими объектами — галактиками, по размеру сравнимыми с Млечным путём, но находящимися от нас на огромном расстоянии. Хотя действие большинства научно-популярных романов происходит в нашей галактике, за последние 100 лет учёные выяснили, насколько огромно пространство вне её.
Ближайшая от нас галактика находится на расстоянии 2 млн световых лет. А свет от самых далёких галактик, который можно увидеть в наши телескопы, идёт 13 млрд лет. В 1920-е гг. Примерно 20 лет назад астрономы выяснили, что скорость расширения увеличивается под воздействием гипотетической «тёмной энергии». Тёмная энергия работает в масштабах пространства и времени, соизмеримых со всей Вселенной, — и как мы можем представить её в своём воображении? Но это ещё не всё.
Мы не видим галактик, которые находятся так далеко, что идущему от них свету не хватило даже времени жизни Вселенной, чтобы дойти до нас. Что лежит за пределами обозримой части Вселенной? Согласно космологическим моделям, Вселенная однородна и всюду расширяется.
Космологи открыли свидетельства небольших размеров всей Вселенной
| GISMETEO: Что во Вселенной больше всего? - События | Новости погоды. | 2. Вселенная Предположительный размер – 156 миллиардов световых лет Картинка стоит тысячи слов, поэтому посмотрите на этот простер и постарайтесь представить/понять, насколько велика наша Вселенная. |
| Размеры Вселенной | Согласно современным представлениям, размер наблюдаемой Вселенной составляет примерно 45,7 миллиардов световых лет (или 14,6 гигапарсек). |
Насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная целиком?
Какого размера космос (вселенная)? Размер вселенной. Хотя размер всей Вселенной неизвестен, можно измерить размер наблюдаемой ее части — примерно 93 миллиарда световых лет в диаметре. Расстояния между небесными телами во Вселенной очень велики, поэтому их обычно измеряют в световых годах.
Насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная целиком?
Расстояние до них — 163 тыс. Другая ближайшая крупная соседка — галактика Андромеды — на расстоянии около 2,5 млн световых лет. Вместе с ней и еще более 80 галактиками Млечный Путь входит в Местную группу — скопление галактик радиусом около 10 млн световых лет, которых держит вместе общая гравитация. Местная группа — один из участников более массивной структуры, которая называется «Сверхскопление Девы» или «Суперкластер Девы». А в центре «Суперкластера Девы» расположено «Скопление Девы», состоящее из 1—2 тыс. Его диаметр примерно в 6,9 раз больше Юпитера и в 77 раз больше Земли. Длина радиуса точно не известна, так как часть материала, окружающего планету, может маскировать ее фрагменты.
Диаметр каждой из них примерно в 2,1 раза превышает диаметр Юпитера. Индустрия 4. В будущем Млечный Путь столкнется с Андромедой. По отношению к общему расширению пространства Млечный Путь движется со скоростью примерно 630 км в секунду.
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а его диаметр больше земного в 11 раз. Объём Юпитера может вместить 1300 планет размером с Землю. У Юпитера — 63 известных науке спутника луны , но почти все они очень маленькие и тусклые. Солнце Самый большой объект Солнечной системы диаметр 1. Проценты очень медленно меняются, так как Солнце превращает водород в гелий в своём ядре.
Температура достигает 15. Мощность Солнца в 386 миллиардов мегаватт обеспечивается реакциями ядерного синтеза. Каждую секунду около 700. Солнечная система Наша Солнечная система состоит из центральной звезды Солнца и девяти планет: Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона, а также многочисленных лун, миллионов скалистых астероидов и миллиардов ледяных комет. Это красный гипергигант в созвездии Большого Пса. Её радиус больше радиуса Солнца в 1800-2200 раз, а диаметр составляет 3 миллиарда километров. Если бы её поместили в нашу Солнечную систему, её поверхность протянулась бы за орбиту Сатурна.
И вот вам итоговый результат для Вселенной возрастом 13,8 миллиарда лет: Если бы Вселенная была наполнена лишь излучением, объект, чей свет только сейчас дошёл бы до нас после путешествия длительностью в 13,8 млрд лет, находился бы на расстоянии 27,6 млрд световых лет от нас. Если бы Вселенная была наполнена лишь материей, объект, чей свет только сейчас дошёл бы до нас после путешествия длительностью в 13,8 млрд лет, находился бы на расстоянии 41,4 млрд световых лет от нас. Если бы Вселенная была наполнена лишь тёмной энергией, никакой свет до нас бы вообще не дошёл, поскольку расширение было бы экспоненциальным и по прошествии такого времени мы бы просто ничего не увидели.
Но ни один из этих примеров не соответствует реальной Вселенной, в которой перемешаны эти энергии и эта смесь меняется со временем. На ранних стадиях Вселенной в первые несколько тысяч лет доминировало излучение, преимущественно в виде фотонов и нейтрино. Потом случился фазовый переход и материя нормальная и тёмная стала преобладающей компонентой на миллиарды лет. И совсем недавно, уже после формирования Солнечной системы и Земли, тёмная энергия стала доминантой. Поскольку тёмная энергия не была и не будет единственным источником энергии Вселенной, мы никогда не окажемся в ситуации, в которой свет до нас не дойдёт. Но её достаточно, чтобы раздвинуть границы Вселенной дальше, чем в варианте с одной только материей: до 46,1 миллиарда световых лет. Это контринтуитивно, но нужно помнить: 13,8 миллиарда лет назад вся наблюдаемая Вселенная была меньше, чем наша сегодняшняя Солнечная система! Расширение Вселенной началось очень быстро и со временем замедлялось. Оно продолжает замедляться, но оно асимптотически стремится не к нулю, а к конечной, хотя и большой, величине. Это означает, что свет от очень удалённого объекта, унесённого расширением Вселенной больше, чем на 40 млрд световых лет от нас, может дойти до нас сегодня, совершив по Вселенной путешествие, сравнимое со всей историей её существования.
И когда он дойдёт до нас, мы увидим свет, испущенный в то время, когда Вселенная была чрезвычайно молода. Разница лишь в спектральном красном смещении, которое позволяет нам определить возраст и удалённость этого объекта.
Как известно, возраст нашей Вселенной составляет 13,7 миллиардов лет. Но в действительности с самого начала, со времен Большого Взрыва, Вселенная продолжает непрерывно расширяться. Как сообщил астрофизик, вследствие того, что Вселенная постоянно и очень быстро расширяется, фотонам света приходится преодолевать гораздо больший путь, компенсируя это расширение.
Видимая Вселенная
Они использовали новый подход, перекалибровав инструмент для измерения расстояний, известный как барионное соотношение Талли-Фишера, которое не зависит от постоянной Хаббла. Они взяли расстояния до 50 галактик, частично определенные с помощью космического телескопа « Спитцер », и использовали их для оценки расстояний до 95 других галактик. По словам авторов исследования, такой подход лучше учитывает кривые массы и вращения галактик, чем данные, которые ранее использовались для уравнений, определяющих начало Большого Взрыва. Таким образом ученые смогли более точно вычислить постоянную Хаббла и, соответственно, возраст Вселенной. Это означает, что галактика , удаленная от Земли на один мегапарсек примерно 3,3 млн световых лет , удаляется от нас со скоростью 75,1 км каждую секунду. На основе новых данных исследователи подсчитали, что возраст Вселенной составляет всего 12,6 млрд лет, что намного меньше общепринятой цифры 13,8 млрд лет. И этот результат существенно выходит за пределы приемлемой для прежних вычислений погрешности.
Пользуясь этой мерой, мы можем сказать, что самые отдаленные объекты, которые нам удается разглядеть, находятся на расстоянии 13,8 миллиарда световых лет от нас. Удивительно, но если мы оглянемся вокруг с планеты Земля, то обнаружим, что свет достигает нас из всех направлений на одинаковое максимальное расстояние, создавая сферу наблюдения с диаметром в 27,6 миллиарда световых лет, что часто упрощенно округляется до 28 миллиардов световых лет.
Для ответа на этот вопрос необходимо понять, что Вселенная не стоит на месте: она расширяется. В то время как свет от самых отдаленных объектов путешествовал до нас, само пространство, через которое он проходил, увеличивалось в размерах. Это расширение ведет к тому, что свет отдаляющихся галактик растягивается в длину волны, вызывая так называемое красное смещение — феномен, который мы можем наблюдать и измерять, чтобы узнать о скорости и масштабе этого расширения. Все это приводит к поразительному выводу: космос, который мы видим, лишь небольшая часть гораздо большей, постоянно развивающейся вселенной, масштаб и границы которой остаются за пределами нашего текущего понимания. Понимание размеров космоса начинается с относительно простой концепции: время, за которое свет доходит до нас из далеких уголков Вселенной. Исходя из этого времени, ученые могут оценить расстояние до источника света. Однако, когда речь заходит о красном смещении, мы фактически измеряем не только расстояние, но и временной отпечаток Вселенной: мы видим свет от объектов таким, каким он был в момент излучения, а не в их текущем состоянии. Следовательно, расстояние, которое мы измеряем, отражает положение объекта в прошлом, во время испускания света, а не его нынешнее местоположение после многомиллиардных лет космического расширения.
Например, расстояние до далекой галактики NGC z13 было определено с учетом степени красного смещения, которое в 13,2 раза превышает норму. Это означает, что свет, который дошел до нас из этой галактики, был на пути в течение 13,48 миллиарда лет. Мы видим эту галактику в ее историческом прошлом, такой, какая она была на заре Вселенной.
Удалённые части Вселенной менее комковатые и более однородные, у них было меньше времени на формирование более крупных и сложных структур под воздействием гравитации. Ранняя, удалённая от нас Вселенная, также была и горячее. Расширяющаяся Вселенная приводит к увеличению длины волны распространяющегося по ней света. С её растяжением свет теряет энергию, охлаждается. Это означает, что в далёком прошлом Вселенная была горячее — и этот факт мы подтвердили, наблюдая за свойствами удалённых частей Вселенной.
Исследование от 2011 года красные точки даёт наилучшие из имеющихся на сегодня свидетельств того, что температура реликтового излучения в прошлом была выше. Спектральные и температурные свойства пришедшего издалека света подтверждают тот факт, что мы живём в расширяющемся пространстве. Исследования Мы можем измерить температуру сегодняшней Вселенной, спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, изучая излучение, оставшееся от того горячего, плотного раннего состояния. Сегодня оно проявляет себя в микроволновой части спектра и известно, как реликтовое излучение. Оно укладывается в спектр излучения абсолютно чёрного тела и имеет температуру 2,725 К, и довольно легко показать, что эти наблюдения с удивительной точностью совпадают с предсказаниями модели Большого взрыва для нашей Вселенной. Реальный свет Солнца слева, жёлтая кривая и абсолютно чёрного тела серая. Благодаря толщине фотосферы Солнца оно больше относится к чёрным телам. Справа — реальное реликтовое излучение, совпадающее с излучением чёрного тела, по измерениям спутника COBE.
Заметьте, что разброс ошибок на графике справа удивительно мал в районе 400 сигм. Совпадение теории с практикой историческое. Более того, нам известно, как меняется энергия этого излучения с расширением Вселенной. Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. При таких температурах Вселенная способна ионизировать все содержащиеся в ней атомы. Вместо твёрдых, жидких или газообразных веществ, вся материя во всей Вселенной пребывала в виде ионизированной плазмы. Вселенная, в которой свободные электроны и протоны сталкиваются с фотонами, превращается в нейтральную, прозрачную для фотонов, по мере остывания и расширения. Слева — ионизированная плазма до испускания реликтового излучения, справа — нейтральная Вселенная, прозрачная для фотонов.
Три основных вопроса К размеру сегодняшней Вселенной мы подходим, разбираясь в трёх связанных между собой вопросах: Как быстро Вселенная расширяется сегодня — это мы можем измерить несколькими способами.
Вселенная ошеломляюще огромна. Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Просто смотря на ночное небо, мы обычно можем видеть расстояние всего в несколько тысяч световых лет, хотя есть некоторые объекты, которые мы можем видеть гораздо дальше. Самый дальний объект , который можно увидеть невооруженным глазом, — это галактика Андромеды, расположенная в 2,5 миллионах световых лет от нас, но она видна только в том случае, если световое загрязнение практически отсутствует. Чтобы заглянуть дальше в космос, люди должны полагаться на телескопы. Как далеко мы можем видеть, используя самые мощные телескопы? Размер Вселенной Это изображение представляет собой сгенерированную компьютером модель наблюдаемой Вселенной, обычно называемую Космической паутиной.
Прежде чем объяснить самое большое расстояние, которое мы можем видеть, важно знать, насколько велика Вселенная.
Строение вселенной
- Что еще почитать
- Каковы размеры нашей Вселенной? – свежие статьи и интересная информация - Fiteria
- 10 поразительно огромных объектов во Вселенной
- Как получилось, что размер Вселенной больше её возраста? / Хабр
- Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной
- Войти на сайт
1. Один световой год равен 9.5 триллиона километров
- Как далеко можно видеть в космосе?
- Сравнение размеров Вселенной 3D
- Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли
- Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 3, Размеры. Продолжение
- Предел запредельного
- Что еще почитать
Мир за пределами Млечного Пути: как Эдвин Хаббл «раздвинул» границы Вселенной
Наша галактика Млечного Пути достигает в ширину 100 тысяч световых лет. Это Млечный Путь по сравнению с Галактикой IC 1011, которая находится в 350 миллионов световых лет от Земли. Гигантские размеры Вселенной, её тайны страшат и притягивают одновременно, словно магнит. 200 световых лет.