Однако, в связи с расширением Вселенной также очевидно, что до Земли должны долететь и фотоны, которые излучены с меньшего расстояния, чем Т14 световых лет. Однако точные размеры видимой части Вселенной установить очень трудно из-за ее постоянно ускоряющегося расширения. Эта статья содержит материалы из статьи «Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет», опубликованной и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0).
Астрономы обнаружили галактику в 13,5 миллиардов световых лет от Земли
| Чем космос отличается от Вселенной: спорим, вы не знали | А размах вселенной (90 млрд световых лет) составит около 70,632 километров! |
| 37 поразительных фотографий, показывающих наше место во Вселенной :: Инфониак | Расстояния между небесными телами во Вселенной очень велики, поэтому их обычно измеряют в световых годах. |
| Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной | А чтобы пересечь Вселенную (расстояние 93 миллиарда световых лет), потребуются десятилетия. |
Сколько лет Вселенной?
Ученые приняли во внимание фак ускорения расширения Вселенной и подсчитали, что ее размеры на данный момент составляют 93 млрд световых лет. Дело в том, что утверждение о том, что все что мы можем увидеть во Вселенной равно сфере в 13.7 млрд световых лет (Метагалактики) основывается на теории Большого взрыва. — когда вселенной исполнилось примерно три года, диаметр Млечного Пути составлял сто тысяч световых лет. Внутри сот, размер которых составляет примерно 100 миллионов световых лет, практически отсутствуют звезды и какая-либо материя.
Сколько лет Вселенной? Отвечает новое исследование
Это позволило команде измерить плотность тумана не только в конкретном месте, но и в определенный момент времени в истории Вселенной. Измеряя, сколько фотонов было «потеряно» по дороге к Земле, ученые установили, насколько густой был туман, а также измерили как функцию времени, сколько всего света было во всем диапазоне длин волн. Проблема далеких галактик Одним из препятствий, с которыми сталкивались предыдущие исследования истории звездообразования во Вселенной, было то, что некоторые галактики слишком далеки или слишком слабы, чтобы быть доступными для современных телескопов. Команда сумела обойти это, используя данные «Fermi» для анализа внегалактического фона. Звездный свет, ускользающий даже из самых отдаленных галактик, в конечном итоге становится частью EBL. Поэтому точные измерения этого космического тумана, которые только недавно стали возможными, устранили необходимость оценки выбросов света из ультрадалеких галактик. Мы получили общий звездный свет каждой эпохи — один, два, шесть миллиардов лет назад и так далее — вплоть до момента формирования первых звезд, что позволило нам восстановить EBL и определить историю звездообразования во Вселенной наиболее эффективным образом», — пояснил Вайдехи Палия, соавтор исследования из Университета Клемсона. От «Fermi» до «James Webb» Когда высокоэнергетические гамма-лучи сталкиваются с низкоэнергетическим видимым светом, они превращаются в пары электронов и позитронов. Способность «Fermi» обнаруживать гамма-лучи в широком диапазоне энергий делает его уникальным для картирования космического тумана. Однако очень яркие объекты Солнечной системы делали это непреодолимо сложным.
Это аналогия, объясняющая одну из гипотез строения Вселенной. По современным космологическим представлениям Вселенная имеет конечные размеры, при этом пространство в ней может быть замкнуто таким образом, что свет, пробежав её всю — возвращается к точке старта, наподобие луча, обегающего комнату, полную зеркал. Если это было бы так, а Вселенная одновременно была бы в возрасте всего 4 миллиарда лет, то мы, создав достаточно сильный телескоп, смогли бы разглядеть на другом конце Вселенной свою собственную Землю, только молодую, едва-едва родившуюся. Но Вселенная намного старше , ей 14,7 миллиардов лет.
И впрямую обнаружить этот возврат лучей «по кругу» нереально.
Это потому, что эти звезды, планеты и галактики настолько далеко, что свет даже от самых близких достигает Земли за десятки тысяч лет. Вселенная, несомненно, огромна. Но насколько она большая? Размер Вселенной является одним из фундаментальных вопросов астрофизики. На него невозможно ответить. Но это не мешает ученым пытаться. Галлахер сказал, что чем ближе объект во Вселенной, тем легче измерить его расстояние. Еще проще, все, что нужно сделать ученым, это направить луч света вверх и измерить количество времени, которое требуется, чтобы этот луч отразился от поверхности Луны и вернулся обратно на Землю.
Но самые отдаленные объекты в нашей галактике хитрее, сказал Галлахер. В конце концов, для их достижения потребуется очень сильный луч света. И даже если бы у нас были технологические возможности, чтобы отправить свет так далеко, у кого есть тысячи лет, чтобы ждать, пока луч отскочит от отдаленных планет и вернется к нам?
Блазары и космический туман Космический телескоп «Fermi» в июне 2018 года отметил свой 10-летний юбилей. За это время мощная обсерватория предоставила огромное количество данных о гамма-лучах и их взаимодействии с внегалактическим фоновым излучением EBL , которое представляет собой космический туман, состоящий из всего ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света, испускаемого звездами или пылью в их окрестностях. Ученые проанализировали почти девять лет данных о сигналах гамма-излучения 739 блазаров. Блазары — это галактики, содержащие сверхмассивные черные дыры, которые способны производить струи энергетических частиц почти со скоростью света.
Гамма-кванты, образующиеся внутри этих джетов, в конечном итоге сталкиваются с космическим туманом, оставляя наблюдаемый отпечаток. Это позволило команде измерить плотность тумана не только в конкретном месте, но и в определенный момент времени в истории Вселенной. Измеряя, сколько фотонов было «потеряно» по дороге к Земле, ученые установили, насколько густой был туман, а также измерили как функцию времени, сколько всего света было во всем диапазоне длин волн. Проблема далеких галактик Одним из препятствий, с которыми сталкивались предыдущие исследования истории звездообразования во Вселенной, было то, что некоторые галактики слишком далеки или слишком слабы, чтобы быть доступными для современных телескопов. Команда сумела обойти это, используя данные «Fermi» для анализа внегалактического фона. Звездный свет, ускользающий даже из самых отдаленных галактик, в конечном итоге становится частью EBL.
Млечный Путь: что такое наша галактика, факты и фото
— когда вселенной исполнилось примерно три года, диаметр Млечного Пути составлял сто тысяч световых лет. Её размеры — примерно 14 миллиардов световых лет. Международная группа астрономов обнаружила самую далекую галактику в истории под названием HD1, которая находится примерно в 13,5 миллиардах световых лет от Земли, согласно данным Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, сообщает UPI. 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. Несмотря на огромное значение, световой год тоже бывает мал для измерения гигантских дистанций между объектами Вселенной. Хотя размер всей Вселенной неизвестен, можно измерить размер наблюдаемой ее части — примерно 93 миллиарда световых лет в диаметре.
Радиус видимой Вселенной
| Наблюдаемая Вселенная. Большая российская энциклопедия | Размер нашей галактики, Млечного Пути, составляет приблизительно 100 тысяч световых лет, что является достаточно средним показателем среди всех спиральных галактик. |
| Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной | Однако точные размеры видимой части Вселенной установить очень трудно из-за ее постоянно ускоряющегося расширения. |
Интересные факты об устройстве Вселенной
Согласно сообщению BBC ресурс заблокирован в РФ , космический телескоп Джеймса Уэбба космического агентства обнаружил на далекой планете молекулу под названием диметилсульфид, или DMS, которая на Земле может производиться только жизнью. Согласно отчету, это открытие знаменует собой первый случай, когда астрономы обнаружили возможное DMS на планете, вращающейся вокруг далекой звезды. Это является признаком того, что на планете может быть водный океан.
Звезды меняют цвет с возрастом, и на основании этого цвета ученые могут оценить, сколько энергии и света испускаются этими звездами. Две звезды, которые имеют одинаковую энергию и яркость, не будут выглядеть одинаково с Земли, если одна из этих звезд будет намного дальше.
Более далекая будет естественно казаться тусклее. Ученые могут сравнить фактическую яркость звезды с тем, что мы видим с Земли, и использовать эту разницу, чтобы вычислить, как далеко звезда находится. Но как насчет абсолютного края Вселенной? Как ученые рассчитывают расстояния до объектов, которые так далеко?
Вот где все становится действительно сложно. Помните: чем дальше объект от Земли, тем дольше свет от этого объекта достигает нас. Представьте, что некоторые из этих объектов находятся так далеко, что их свету потребовались миллионы или даже миллиарды лет, чтобы добраться до нас. Теперь представьте, что свету некоторых объектов необходимо столько времени, чтобы совершить это путешествие, что за все миллиарды лет существования Вселенной он все еще не достиг Земли.
А что за ней?
Из всего вышесказанного следует, что чем ближе в галактике находится источник, тем большим для него будет значение красного смещения. Большой взрыв Момент возникновения Вселенной называют Большим взрывом. Данная концепция стоит на том, что изначально была точка точка сингулярности , в которой присутствовала вся энергия и все вещество.
Основой характеристики принято считать большую плотность материи. Что было до этой сингулярности — неизвестно. Эти значения предельны для применения существующих идей. Они появляются благодаря соотношению гравитационной постоянной, скорости света, постоянных Больцмана и Планка и именуются как «планковские».
Момент 10-36 секунды относят к модели «горячей Вселенной». В период с 1-3 по 100-120 секунд образовались ядра гелия и небольшое количество ядер остальных легких химических элементов. До одного миллиона лет температура во Вселенной начала понижаться до 3000-45000 К, началась эра рекомбинации. Прежде свободные электроны начали объединяться с легкими протонами и атомными ядрами.
Начали появляться атомы гелия, водорода и малое количество атомов лития. Стало прозрачным вещество, а излучение, которое наблюдается до сих пор, отсоединилось от него. Следующий миллиард лет существования Вселенной отметился понижением температуры от 3000-45000 К до показателя в 300 К. Этот период для Вселенной ученые назвали «Темным возрастом» из-за того, что еще не появилось никаких источников электромагнитного излучения.
В этот же период неоднородности смеси первоначальных газов уплотнялись благодаря воздействию гравитационных сил. Смоделировав на компьютере эти процессы, астрономы увидели, что это необратимо приводило к появлению звезд-гигантов, превышающих массу Солнца в миллионы раз. По причине такой большой массы эти звезды нагревались до немыслимо высоких температур и эволюционировали за период десятков миллионов лет, после чего они взрывались как сверхновые. Нагреваясь до больших температур, поверхности таких звезд создавали сильные потоки ультрафиолетового излучения.
Таким образом, наступил период переионизации. Плазма, которая образовалась в результате таких явлений, начинала сильно рассеивать электромагнитное излучение в его спектральных коротковолновых диапазонах. В некотором смысле Вселенная начала погружаться в густой туман. Эти огромные звезды стали первыми во Вселенной источниками химических элементов, которые намного тяжелее за литий.
Вдоль радиальной линии указаны красные смещения галактик, вдоль окружности — прямые восхождения. Перевод: БРЭ. Для света и других типов электромагнитного излучения область наблюдаемой Вселенной немного меньше космологического горизонта: она ограничена расстоянием, на котором родилось принимаемое нами реликтовое излучение спустя примерно 380 тыс. Нейтринное излучение ранней Вселенной, благодаря высокой проницающей способности этих частиц, может приходить к нам из более далёких областей, на много порядков более плотных, но регистрация таких «космологических» нейтрино — дело будущего. Основными свойствами наблюдаемой Вселенной является её постепенное расширение, постепенное уменьшение вследствие этого плотности вещества и излучения, эволюционное изменение сформировавшихся во Вселенной структур, а также высокая степень однородности и изотропии в крупномасштабном распределении материи в пространстве, если рассматривать области размером в несколько сотен миллионов световых лет и более.
Исследование строения и эволюции Вселенной, рассматриваемой как единое целое, и её наблюдаемой части — предмет космологии. Опубликовано 23 ноября 2022 г. Последнее обновление 23 ноября 2022 г.
Размеры Вселенной
Какого размера космос (вселенная)? Размер вселенной. Если размеры нашей Вселенной 13,8 млрд. св. лет, то возраст явно больше. Тем не менее, даже если Вселенная безгранична, размер наблюдаемой Вселенной всегда конечен, и это связано не только с ограниченной возможностью техники наблюдений. Ученые приняли во внимание фак ускорения расширения Вселенной и подсчитали, что ее размеры на данный момент составляют 93 млрд световых лет. Вселенная расширяется в течение 13,8 миллиарда лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиарда световых лет.
Наблюдаемая вселенная - Observable universe
Собянин утвердил задачи развития системы социальной защиты на 2024 год. Однако точные размеры видимой части Вселенной установить очень трудно из-за ее постоянно ускоряющегося расширения. Размеры вселенной, которую мы видим порядка 91,5 млрд. световых лет. Узнайте размеры Вселенной: как измерить пространство, описание процесса расширения, использование красного смещения, движение света, роль инфляции. Ученые приняли во внимание фак ускорения расширения Вселенной и подсчитали, что ее размеры на данный момент составляют 93 млрд световых лет. Кстати подобные пустоты астрономами обнаруживались и ранее, однако размеры их редко превышали 2 млн световых лет в диаметре.
Как далеко можно видеть в космосе?
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. А ведь благодаря гравитационной линзе в кадр попали и куда более далёкие объекты. И вот самый далёкий из них — для удобства мы обвели его кружком. Эта крохотная красная точка — галактика, расположенная на расстоянии 13,1 миллиарда световых лет. Иными словами, мы видим то, что было больше 13 миллиардов лет назад. Галактика, расположенная на расстоянии 13,1 млрд световых лет. А вот в Институте Макса Планка, например, подозревают, что и на два миллиарда лет меньше. В любом случае совершенно очевидно, что мы видим в James Webb практически начало времён. Это новорождённая галактика.
Используя различные средства и методы исследования, наука сначала получает знания об отдельных структурах Вселенной, а затем эти знания систематизирует. Рассмотрение Вселенной как сложно организованной системы позволяет выделить в ней отдельные структурные области: мегамир, макромир и микромир. Сразу отметим, что границы между этими мирами достаточно условны. Наглядное представление о размерах объектов макро-, мега и микромира можно получить, если мысленно увеличивать или уменьшать некоторую сферу во много раз. Если для примера взять сферу радиусом 10 см, объекты такого размера относятся к макромиру, и увеличить ее в миллиард раз, то получим сферу радиусом 100 000 км. Спутник нашей планеты — Луна средний радиус около 1,7 тысяч км , и остальные небесные тела Солнечной системы несмотря большую удаленность от Земли достаточно хорошо изучены. В сферу этих размеров попадает большое число объектов макромира. Так средний радиус планеты Земля около 6,4 тысяч км, ее газовая оболочка — атмосфера, простирается на расстояние 100 км от ее поверхности. Нашу планету населяет огромное число живых организмов, многообразие которых представлено миллионами видов. Размеры их варьируются в больших пределах. Так синий кит может достигать в длину более 30 метров и иметь массу полторы сотни тонн. Размеры бактериальных клеток оцениваются микрометрами тысячные доли миллиметра. Для того чтобы их увидеть необходимо воспользоваться микроскопом. Все живые структуры состоят из веществ, а их существование подчиняется биологическим законам. Таким образом, макромир — это структурная область Вселенной, объекты которой соизмеримы с жизнью на Земле. Материя на этом структурном уровне Вселенной представлена полем и веществом и организована в различные неживые и живые структуры, существование и развитие которых определяется особенностями их организации. Обратимся теперь к обсуждению космических размеров. Земля находится от Солнца в среднем на расстоянии 149,6 млн. Это расстояние в астрономии принимается за 1 астрономическую единицу а. Самая дальняя планета Солнечной системы — Нептун находится от Солнца на расстоянии около 30 а. Размеры Солнечной системы и расстояния, на которых находятся ближайшие к нам звезды, будут составлять уже сотни тысяч астрономических единиц. Для таких больших расстояний используют световые единицы. Эти единицы показывают, сколько времени потребуется свету, чтобы пройти определенное расстояние. Для сравнения: свет от Солнца до Земли доходит за 8 минут. Размер Солнечной системы оценивается примерно в 2 световых года. Ближайшая к Земле звезда — Проксима Центавра, расположена на расстоянии более 4 световых лет. Космическое пространство в радиусе 1014 км или 10 световых лет от Солнца содержит около десятка звезд. Расстояния до них, а также их возраст, массы, размеры, состав, температуры поверхностей, светимость ученые уже определили достаточно точно. Размеры в десятки световых лет — это масштабы мегамира.
Используя данные космического гамма-телескопа NASA «Fermi», ученые подсчитали количество всех когда-либо существовавших фотов во Вселенной, что поможет раскрыть историю звездообразования и в конечном итоге «добраться» до Большого Взрыва. Результаты исследования представлены в журнале Science. Это позволило нам лучше понять процесс эволюции звезд и получить увлекательную информацию о том, как Вселенная породила свое сияющее содержимое», — рассказывает Марко Ажелло, ведущий автор исследования из Университета Клемсона США. Большой взрыв в представлении художника. Credit: iStock Cчитается, что формирование первых звезд началось спустя несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва. Сейчас в наблюдаемой Вселенной зафиксировано около двух триллионов галактик и триллионы триллионов звезд. Или иными словами: 4 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 фотонов. Несмотря на огромное количество, интересно отметить, что, за исключением света, который исходит от Солнца и Млечного Пути, остальная часть звездного света, достигающая Земли, чрезвычайно тусклая и эквивалентна 60-ваттной лампочке, видимой в полной темноте с расстояния 2,5 километра. Именно поэтому ночное небо для невооруженного глаза такое темное. Блазары и космический туман Космический телескоп «Fermi» в июне 2018 года отметил свой 10-летний юбилей.
Все, живущие в нашей Вселенной, в любой её точке, увидят почти такую же картину. Что за пределами Что мы можем сказать по поводу той части Вселенной, что находится за пределами наших наблюдений? Мы можем лишь предполагать на основании законов физики и того, что мы можем измерить в нашей, наблюдаемой части. Если мы предположим, что наши законы физики сформулированы верно, мы можем оценить, насколько большой может быть Вселенная до тех пор, пока она не замкнётся на себя. Величины горячих и холодных участков и их масштабы говорят о кривизне Вселенной. Насколько точно мы способны измерить, она выглядит идеально плоской. Акустические барионные осцилляции дают ещё один метод наложения ограничений на кривизну, и приводят к сходным результатам. Слоановский цифровой небесный обзор и спутник Планк дают нам наилучшие данные на сегодня. Они говорят о том, что если Вселенная и искривляется, замыкаясь на себя, то та её часть, что мы можем видеть, настолько неотличима от плоской, что её радиус должен не менее чем в 250 раз превышать радиус наблюдаемой части. Это значит, что ненаблюдаемая Вселенная, если в ней нет никаких топологических странностей, должна иметь диаметр не менее 23 триллионов световых лет, а её объём должен быть, по крайней мере, в 15 млн раз больше, чем наблюдаемый нами. Но если позволить себе рассуждать теоретически, мы можем вполне убедительно доказать, что размеры ненаблюдаемой Вселенной должны значительно превышать даже эти оценки. Наблюдаемая Вселенная может иметь размер в 46 млрд световых лет во всех направлениях от нашего местоположения, но за этими пределами определённо существует и большая её часть, ненаблюдаемая, возможно, даже бесконечная, похожая на ту, что видим мы. Со временем мы сможем увидеть немного больше, но не всю её. Горячий Большой взрыв может отмечать появление известной нам наблюдаемой Вселенной, но он не отмечает зарождение самого пространства и времени. До Большого взрыва Вселенная проходила период космической инфляции. Инфляция заставляет пространство расширяться экспоненциально, что может очень быстро привести к тому, что искривлённое или не гладкое пространство станет выглядеть плоским. Если Вселенная искривлена, радиус её кривизны, по меньшей мере, в сотни раз больше того, что мы можем наблюдать. В нашей части Вселенной инфляция действительно подошла к концу. Но три вопроса, на которые мы не знаем ответов, чрезвычайно сильно влияют на реальный размер Вселенной, и то, является ли она бесконечной: Насколько велик участок Вселенной после инфляции, породивший наш Большой взрыв? Верна ли идея вечной инфляции, по которой Вселенная бесконечно расширяется, по крайней мере, в некоторых регионах? Как долго длилась инфляция, пока не остановилась и не породила горячий Большой взрыв? Возможно, что та часть Вселенной, где шла инфляция, смогла вырасти до размера, не сильно превышающего то, что мы можем наблюдать.
Астрономы открыли Большое кольцо неба, переворачивающее представления о Вселенной
По предварительным оценкам, сейчас размер Вселенной составляет примерно 91 миллиард световых лет, и это число постоянно растет. Если размеры нашей Вселенной 13,8 млрд. св. лет, то возраст явно больше. Текущая оценка диаметра Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет.
Верно ли, что вселенная имеет размер 13,8 миллиардов световых лет?
| Насколько велика Вселенная? Можно ли вообще ответить на этот вопрос? | Её размеры — примерно 14 миллиардов световых лет. |
| Размер Вселенной - минимум 156 миллиардов световых лет | Согласно современным представлениям, размер наблюдаемой Вселенной составляет примерно 45,7миллиардовсветовыхлет (или 14,6 гигапарсек). |
| Размеры Вселенной | Обычно, когда говорят о размерах Вселенной, подразумевают локальный фрагмент Вселенной (Мироздания), который доступен нашему наблюдению. |
Каков размер наблюдаемой Вселенной в световых годах?
И подобно тому, как с высокой башни мы видим круглую область с центром в самой башне, также мы видим область космоса с центром от наблюдателя. На самом деле, если говорить точнее, каждый из нас — центр своей собственной наблюдаемой Вселенной. Но это не значит, что мы находимся в центре всей Вселенной, как и башня — отнюдь не центр мира, а только центр того кусочка мира, который с нее видно — до горизонта. То же и с наблюдаемой Вселенной. Когда мы смотрим в небо, мы видим свет, который 13,8 миллиарда лет летел к нам из мест, которые уже в 46,5 миллиардах световых лет от нас. Мы не видим то, что за этим горизонтом.
Но это еще не значит, что там ничего нет, просто нам об этом пока ничего не известно. Использованы материалы статьи.
Телескоп Хаббл смог определить скорость расширения Вселенной, наблюдая за переменными звездами-цефеидами. Это значение называется «постоянной Хаббла». Это число важно, потому что говорят, что оно «устанавливает масштаб Вселенной» с точки зрения размера и возраста. Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется со скоростью 68 километров в секунду на мегапарсек.
Один мегапарсек равен 3,26 миллиона световых лет. Расширение Вселенной открыл Эдвин Хаббл в 1929 году. Он заметил, что галактики удаляются от нас. И не только это, но и самые дальние из них также двигаются быстрее всех. Открытие Хаббла было подтверждено современными данными. Самые ранние галактики, которые наблюдали астрономы, были видны примерно 13 миллиардов лет назад.
Однако Вселенная расширилась с тех пор, как свет покинул эти галактики. Это означает, что эти галактики сейчас расположены на расстоянии более 13 миллиардов световых лет. Разница в возрасте этих галактик и их реальном расстоянии в настоящее время является доказательством того, что Вселенная действительно расширяется. Какой формы Вселенная? Знание формы Вселенной очень помогает определить, насколько она велика. Тем не менее определение точной формы Вселенной остается проблемой, поскольку у нас нет технологий для межзвездных или межгалактических путешествий.
Хотя некоторые теории предполагают бесконечную Вселенную, мы знаем, что она имеет конечный возраст. Следовательно, мы можем наблюдать только ее конечный объем. Вселенная имеет три возможные формы согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна : плоская, открытая или закрытая. Плоская Вселенная: имеет нулевую кривизну — плоскую как лист бумаги; Открытая Вселенная: имеет отрицательную кривизну — в виде седла; Замкнутая Вселенная: имеет положительную кривизну — сферическая форма. Ее форма также скажет нам, является ли она конечной или бесконечной. То есть, рухнет ли она в конце концов или будет продолжать расширяться вечно.
Астрономы используют космический микроволновый фон CMB — cosmic microwave background , чтобы лучше понять форму Вселенной. Реликтовое излучение — это излучение, оставшееся после Большого взрыва, и оно заполняет Вселенную.
Чем меньше частица, тем больше энергии ей нужно сообщить. Эта энергия сообщается частицам при разгоне на ускорителях. Причем, чем больше энергии требуется, тем больше должен быть размер ускорителя. Современные ускорители имеют размеры в несколько километров например, Большой адронный коллайдер , однако даже этих размеров недостаточно для проникновения в структуры объектов порядка 10-18 — 10-19 м, размер необходимых для этого ускорителей сопоставим с размерами земного шара. Все современные методы исследования объектов различного масштаба основываются на использовании сложнейших приборов. Современные электронные микроскопы, использующие вместо света пучок электронов, позволяют получить изображения, где различимы отдельные атомы. Для изучения объектов мегамира используются, например, различные телескопы оптические, радиотелескопы, космические телескопы и межпланетные станции. В современных оптических телескопах размер зеркала может достигать 10 м.
Главное зеркало космического телескопа Хаббла имеет диаметр 2,4 м. Резюме теоретической части: Под Вселенной понимается всё многообразие окружающего материального мира. Во Вселенной можно выделить структурные области, объекты которой различаются масштабами и закономерностями своего существования: мегамир, макромир, наномир, микромир. Объекты макромира соизмеримы с масштабами жизни на Земле и доступны человеку для наблюдения с помощью органов чувств. Объекты мегамира в силу большой удаленности и огромности размеров и объекты микромира из-за чрезвычайно малых размеров и особенностей организации недоступны непосредственному восприятию человека и требуют специальных средств и методов изучения. Изобретение телескопа и микроскопа положило начало созданию средств исследования природных объектов, непосредственное изучение которых человеком затруднено в силу или большой удаленности или малых размеров. Современные электронные телескопы и микроскопы наряду с другими сложными приборами, такими, например, как Большой адронный коллайдер, являются важными средствами изучения удаленных и мельчайших структур Вселенной. На современном этапе развития науки границы наблюдаемого мегамира находятся на расстояниях около 10 миллиардов световых лет от Земли, а познания микромира ограничены размерами порядка 10-18 м, что соответствует размерам электрона. Систематизация научных знаний и наглядное их представление является одной из важных задач науки. Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля: 1.
Укажите верные утверждения: Правильный ответ и пояснение А. Вселенная — это все материальные объекты, окружающие нас. Правильное утверждение. Вселенная — весь существующий материальный мир, бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Мегамир, макромир и микромир резко разграничены между собой. Неправильное утверждение. Во Вселенной можно выделить некоторые структурные области, объекты которой различаются масштабами и закономерностями своего существования: мегамир, макромир, микромир. Границы между этими мирами достаточно условны. Особые структуры микромира, лежащие в основе нанотехнологий, можно назвать наномиром. Размеры наноструктур соответствуют размерам молекул и атомов.
Для обозначения таких структур стали использовать понятие наномир.
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. Некоторая часть этой массы может объясняться тёмной материей, но даже в этом случае маловероятно, что массы звёзд хватит, чтобы объяснить остальную массу галактики.