- Современные представления о масштабах во Вселенной

kalser.ru Опыты по физике Современные представления о масштабах во Вселенной
05.11.2012 06:07

Современные представления о масштабах во Вселенной

Мы часто рассуждаем о планетах, звездах, туманностях, не задумываясь, насколько же они велики. В одном из наших исследований мы уже сравнивали размеры Солнца и Земли. В этот раз мы собрали воедино представления современной астрофизики о масштабах во Вселенной [1].

Итак, начнем с нашей планеты, стартуем с Земли. На Земле проживает почти 7 миллиардов человек, насчитывается примерно 8.7 миллионов видов животных и растений. Немалую часть истории человечества Земля считалась центром Вселенной.

Сравним нашу планету с самой большой планетой Солнечной системы - с Юпитером:

scales_universe_01

Юпитер настолько огромен, что приблизиться к нему по массе можно только если собрать все планеты нашей Солнечной системы и умножить весь этот набор в 2.5 раза! Сравним наш газовый гигант с крупнейшей, известной науке на сегодняшний день, экзопланетой TrES-4. Почти на 70% она больше Юпитера. При этом TrES-4 менее плотная, а потому имеет меньшую массу. Плотность этой экзопланеты сравнима с плотностью древесины бальсы. Грубо говоря, TrES-4 могла бы спокойно плавать в воде, найди мы подходящий бассейн для неё.

Крупнейшие планеты закончились, переходим к звездам. Масса Солнца больше земной почти в 330 000 раз, 99.8% вещества всей Солнечной системы содержит ближайшая к нам звезда. Каждую секунду на Солнце термоядерные реакции превращают 700 000 тонн водорода в гелий. Невероятные масштабы! Но что представляет из себя Солнце на фоне других звезд? На самом деле наше Солнце во Вселенной всего навсего лишь желтый карлик:

scales_universe_02

Оранжевый гигант Альдебаран уже исчерпал свои водородные запасы. По массе он почти в 40 раз больше Солнца. Но что такое Альдебаран, по сравнению с красным гигантом KY Cygni (в созвездии Лебедя). KY Cygni - крупнейший открытый на сегодняшний день красный гигант. Почти в 1 420 раз его диаметр больше солнечного и почти 300 000 раз KY Cygni ярче Солнца.

На этом крупнейшие звезды заканчиваются, переходим к системам. Если мы обозначим за круг границы гелиосферы, то крупнейшая из известных науке звезд будет выглядеть как этот красный кружок на рисунке:

scales_universe_03

Черная дыра, расположенная в центре Галактики М87 и недавно открытая  телескопом Event Horison [2] составляет без малого 113 миллиардов километров в диаметре. Расстояние до нее от земли 50 млн. световых лет (за 1 год свет проходит расстояние 10 трлн. км), почти 6 млрд. солнечных масс заключено в этой дыре. Туманность "Кошачий глаз" (Cat's eye nebula) представляет собой гигантское облако из газа и пылевых частиц, расходящееся в окружающее пространство из центра погибшей звезды. Размеры "кошачьего глаза" составляют порядка 3.7·1012 км, а центр этой галактики ярче Солнца в 10 000 раз.

Что же в окружающем пространстве может быть еще больше?

scales_universe_04

Крабовидная туманность произошла от взрыва сверхновой, который наблюдали китайские ученые еще 4 июля 1054 года. Туманность "Розочка", наоборот, содержит в своем центре только зарождающиеся яркие звезды NGC 2244. Центр туманности (как видно на рисунке выше) как раз и расчистил от пыли свет этих звезд. Несмотря на подавляющее преимущество перед Розочкой в размерах, Малое маггеланово облако является всего лишь карликовой галактикой, вращающейся вокруг Млечного пути. В этом облаке собраны почти 100 миллионов звезд, а масса газа в нем сравнима с 7 млрд. масс Солнца.

Теперь рассмотрим не карликовые галактики, а экземпляры побольше:

scales_universe_05

Наша "домашняя" галактика Млечный путь, в сравнении с Малым магеллановым облаком. В Млечном пути порядка 100-200 млрд. звезд. Галактика IC 1101 является крупнейшей из открытых на сегодняшний день. Обратите внимание, как смотрится на ее фоне наш Млечный путь. Суперкластер Вирго - это кластер из примерно 100 галактических групп, в каждой из которых примерно по 70 галактик.

Забираемся на самый передовой край научных представлений современности:

scales_universe_06

Локальная Вселенная включает в себя все видимое на небе пространство. В сравнении масштабов кластер Вирго лишь малая ее часть, ведь в составе локальной Вселенной порядка 500 миллионов звезд и 1.5 миллиона галактик. Финальная точка - наблюдаемая Вселенная, содержащая в себе миллиард триллионов звезд, находящихся в почти 100 млрд. галактик. Границы наблюдаемой Вселенной задаются пределом достижения светом земного наблюдателя, стартовавшим через 13.7 млрд. лет после Большого Взрыва.

В заключение отметим, что если всю наблюдаемую Вселенную уменьшить до размеров Земли, то наша планета будет в 180 раз меньше атома.

Комментарии  

 
+10 # Guest 08.12.2012 17:53
Ничего себе! Это как это так вообще? Это непостижимо для ума! Здорово!!!
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
0 # Guest 16.12.2013 21:24
а про ЛОКАЛЬНУЮ Вселенную откуда знаешь? :)
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
0 # kalser1 17.12.2013 09:24
*не понимаю* от старших товарищей :)
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 

(новое окно)

Как ввести формулу
Работает только для формы "Добавить комментарий" к материалу:
будет [img]http://latex.codecogs.com/gif.latex?t^2[/img]

YouTube-канал НИЯУ МИФИ >> YouTube-канал kalser.ru >>

Marvin and Milo Marvin and Milo
physics.org/marvinandmilo >>