"Uzay" konulu dünya bilgisi testi (4. sınıf). Evrenin büyüklüğü Evrenin nesneleri artan sırada

Teknolojinin sürekli gelişmesi sayesinde gökbilimciler Evrende giderek daha çeşitli nesneler buluyorlar. “Evrendeki en büyük nesne” unvanı neredeyse her yıl bir yapıdan diğerine geçiyor. İşte şimdiye kadar keşfedilen en büyük nesnelerin örnekleri.

1. Süper boşluk

2004 yılında gökbilimciler bilinen evrendeki en büyük boşluğu (boşluk olarak adlandırılır) keşfettiler. Eridanus takımyıldızının güney kesiminde, Dünya'dan 3 milyar ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Adı "boşluk" olsa da, 1,8 milyar ışıkyılı büyüklüğündeki boşluk aslında uzayda tamamen boş bir bölge değil. Evrenin diğer kısımlarından farkı, içindeki madde yoğunluğunun yüzde 30 daha az olmasıdır (yani boşlukta daha az yıldız ve küme vardır).

Ayrıca Eridanus Süper Boşluğu, Evrenin bu bölgesinde mikrodalga radyasyonunun sıcaklığının, çevredeki uzaydan (burada yaklaşık 2,7 kelvin) 70 mikrokelvin daha düşük olması nedeniyle dikkate değerdir.

2. Uzay lekesi

2006 yılında Toulouse Üniversitesi'nden bir gökbilimci ekibi, uzayda o zamanlar Evrendeki en büyük yapı haline gelen gizemli bir yeşil damla buldu. Lyman Alfa Blobu adı verilen bu damla, 200 milyon ışık yılı genişliğe (bu, galaksimiz Samanyolu'nun 7 katı büyüklüğünde) yayılan devasa bir gaz, toz ve galaksi kütlesidir. Ondan gelen ışığın Dünya'ya ulaşması 11,5 milyar yıl kadar sürüyor. Evrenin yaşının çoğunlukla 13,7 milyar yıl olarak tahmin edildiği göz önüne alındığında dev yeşil damla, Evrendeki en eski yapılardan biri olarak kabul ediliyor.

3. Shapley Üstkümesi

Bilim adamları uzun zamandır galaksimizin saatte 2,2 milyon kilometre hızla Erboğa takımyıldızına doğru ilerlediğini biliyorlardı ancak hareketin nedeni bir sır olarak kaldı. Yaklaşık 30 yıl önce, Samanyolu'nun, yerçekimi galaksimizi uzak mesafelerden çekebilecek kadar güçlü bir nesne olan "Büyük Çekici" tarafından çekildiği yönünde bir teori ortaya çıktı. Sonuç olarak, Samanyolu'muzun ve tüm Yerel gökada Grubunun, Samanyolu'nun 10.000 katı toplam kütleye sahip 8.000'den fazla gökadadan oluşan sözde Shapley Süper Kümesi tarafından çekildiği keşfedildi.

4. Çin Seddi CfA2

Bu listedeki birçok yapı gibi, CfA2 Çin Seddi de keşfedildiğinde Evrendeki bilinen en büyük nesne olarak kabul edildi. Nesne Dünya'dan yaklaşık 200 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor ve yaklaşık boyutları 500 milyon ışıkyılı uzunluğunda, 300 milyon ışıkyılı genişliğinde ve 15 milyon ışıkyılı kalınlığındadır. Samanyolu'ndan gelen toz ve gaz bulutları Çin Seddi'nin bir kısmını bizden gizlediğinden kesin boyutları belirlemek imkansızdır.

5.Laniakea

Galaksiler genellikle kümeler halinde gruplanır. Kümelerin daha yoğun bir şekilde paketlendiği ve çekim kuvvetleriyle birbirine bağlandığı bölgelere üstküme adı verilir. Samanyolu'nun, Yerel Grup gökadalarıyla birlikte, bir zamanlar Başak Üstkümesi'nin (110 milyon ışıkyılı çapında) bir parçası olduğu düşünülüyordu, ancak yeni araştırmalar bölgemizin Laniakea adı verilen çok daha büyük bir üstkümenin yalnızca bir kolu olduğunu gösterdi. 520 milyon ışıkyılı genişliğindedir.

6. Sloan'ın Çin Seddi

Sloane Çin Seddi ilk olarak 2003 yılında keşfedildi. 1,4 milyar ışıkyılı boyunca uzanan dev gökada grubu, 2013 yılına kadar Evrendeki en büyük yapı unvanını taşıyordu. Dünya'dan yaklaşık 1,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.

7. Büyük-LQG

Kuasarlar, merkezinde (modern bilim adamlarının varsaydığı gibi), yakalanan maddenin bir kısmını parlak bir madde jeti şeklinde fırlatan süper güçlü bir kara deliğin bulunduğu aktif galaksilerin çekirdeğidir. radyasyon. Şu anda Evrendeki üçüncü en büyük yapı, Dünya'dan 8,73 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan 73 kuasardan (ve dolayısıyla galaksiden) oluşan bir küme olan Devasa-LQG'dir. Devasa LQG 4 milyar ışıkyılını ölçer.

8. Gama ışını patlamalarından oluşan dev bir halka

Macar gökbilimciler, Dünya'dan 7 milyar ışıkyılı uzaklıkta, Evrendeki en büyük yapılardan birini keşfettiler; gama radyasyonu patlamalarından oluşan dev bir halka. Gama ışını patlamaları Evrendeki en parlak nesnelerdir ve Güneş'in 10 milyar yılda ürettiği kadar enerjiyi yalnızca birkaç saniye içinde açığa çıkarırlar. Keşfedilen halkanın çapı 5 milyar ışık yılıdır.

9. Herkül Seddi - Kuzey Tacı

Şu anda Evrendeki en büyük yapı, Herkül-Corona Borealis Çin Seddi adı verilen galaksilerden oluşan bir üst yapıdır. Boyutu 10 milyar veya gözlemlenebilir Evrenin çapının yüzde 10'u kadardır. Yapı, Dünya'dan 10 milyar ışıkyılı uzaklıkta bir bölge olan Herkül ve Corona Borealis takımyıldızları bölgesindeki gama ışını patlamalarının gözlemlenmesiyle keşfedildi.

10. Kozmik Ağ

Bilim adamları, Evrendeki maddenin dağılımının rastgele olmadığına inanıyor. Galaksilerin, filamentli filamentler veya devasa boşluklar arasındaki "bölümler" kümeleri biçiminde devasa bir evrensel yapı halinde organize edildiği öne sürülmüştür. Geometrik olarak Evrenin yapısı kabarcıklı bir kütleye veya bal peteğine çok benzer. Yaklaşık 100 milyon ışıkyılı genişliğe sahip olan bal peteğinin içinde neredeyse hiç yıldız veya herhangi bir madde bulunmamaktadır. Bu yapıya "Kozmik Ağ" adı verildi.

İnanılmaz gibi görünebilir ancak uzay keşifleri insanların günlük yaşamlarını doğrudan etkiliyor. Bunun doğrulanması.

Antik piramitler, Dubai'deki neredeyse yarım kilometre yüksekliğindeki dünyanın en yüksek gökdeleni, görkemli Everest - bu devasa nesnelere bakmak bile nefesinizi kesecek. Ve aynı zamanda evrendeki bazı nesnelerle karşılaştırıldığında mikroskobik boyutlarda farklılık gösterirler.

En büyük asteroit

Bugün Ceres, evrendeki en büyük asteroit olarak kabul ediliyor: kütlesi, asteroit kuşağının tüm kütlesinin neredeyse üçte biri kadardır ve çapı 1000 kilometrenin üzerindedir. Asteroit o kadar büyüktür ki bazen "cüce gezegen" olarak da adlandırılır.

En büyük gezegen

Fotoğrafta: solda - güneş sistemindeki en büyük gezegen Jüpiter, sağda - TRES4

Herkül takımyıldızında, güneş sistemindeki en büyük gezegen olan Jüpiter'in boyutundan% 70 daha büyük olan TRES4 gezegeni vardır. Ancak TRES4'ün kütlesi Jüpiter'in kütlesinden daha düşüktür. Bunun nedeni, gezegenin Güneş'e çok yakın olması ve Güneş tarafından sürekli ısıtılan gazlardan oluşmasıdır - sonuç olarak bu gök cisminin yoğunluğu bir tür hatmiye benzemektedir.

En büyük yıldız

2013 yılında gökbilimciler evrenin bugüne kadarki en büyük yıldızı olan KY Cygni'yi keşfettiler; Bu kırmızı süper devin yarıçapı Güneş'in yarıçapının 1650 katıdır.

Alan açısından kara delikler o kadar da büyük değil. Ancak kütleleri göz önüne alındığında bu nesneler evrendeki en büyük nesnelerdir. Ve uzaydaki en büyük kara delik, kütlesi Güneş'in kütlesinden 17 milyar kat (!) daha büyük olan bir kuasardır. Bu, NGC 1277 galaksisinin tam merkezinde, tüm güneş sisteminden daha büyük bir nesne olan devasa bir kara deliktir - kütlesi, tüm galaksinin toplam kütlesinin% 14'üdür.

"Süper galaksiler" olarak adlandırılanlar, bir araya gelmiş ve galaktik "kümeler", yani galaksi kümeleri içinde yer alan birkaç galaksiden oluşur. Bu “süper galaksilerin” en büyüğü, Güneş Sistemimizin bulunduğu galaksiden 60 kat daha büyük olan IC1101'dir. IC1101'in kapsamı 6 milyon ışıkyılıdır. Karşılaştırma için Samanyolu'nun uzunluğu yalnızca 100 bin ışıkyılıdır.

Shapley Üstkümesi, 400 milyon ışık yılı boyunca uzanan bir gökadalar topluluğudur. Samanyolu bu süper galaksiden yaklaşık 4.000 kat daha küçüktür. Shapley Üstkümesi o kadar büyüktür ki, Dünya'nın en hızlı uzay aracının onu kat etmesi trilyonlarca yılı alır.

Muazzam kuasar grubu Ocak 2013'te keşfedildi ve şu anda tüm evrendeki en büyük yapı olarak kabul ediliyor. Devasa-LQG, 73 kuasardan oluşan bir koleksiyondur ve o kadar büyüktür ki, bir uçtan diğer uca ışık hızıyla seyahat etmek 4 milyar yıldan fazla sürecektir. Bu görkemli uzay nesnesinin kütlesi, Samanyolu'nun kütlesinden yaklaşık 3 milyon kat daha fazladır. Devasa-LQG kuasar grubu o kadar büyüktür ki, varlığı Einstein'ın temel kozmolojik ilkesini çürütmektedir. Bu kozmolojik konuma göre, gözlemci nerede olursa olsun evren her zaman aynı görünür.

Kısa bir süre önce gökbilimciler kesinlikle şaşırtıcı bir şey keşfettiler: karanlık maddeyle çevrelenmiş gökada kümelerinden oluşan ve üç boyutlu dev bir örümcek ağına benzeyen kozmik bir ağ. Bu yıldızlararası ağ ne kadar büyük? Samanyolu galaksisi sıradan bir tohum olsaydı, bu kozmik ağ devasa bir stadyum büyüklüğünde olurdu.

Tam adı__________________________________________ _____ Tarih _______________________

1. Güneş sisteminin gezegenlerini listeleyin:

1) _________________ 5) _________________

2) _________________ 6) _________________

3) _________________ 7) _________________

4) _________________ 8) _________________

2. Evrendeki nesneleri artan büyüklük sırasına göre sıralayın

3. Dünyanın etrafında döndüğü kutuplardan geçen hayali bir düz çizgi

a) eksen b) yörünge c) ekvator

4. Dört tarafı sularla çevrili büyük kara parçalarına ne ad verilir?

a) anakara b) ada c) yarımada

5. Yaşadığınız bölgenin toprakları hangi kıtada yer alıyor?

a) Avusturya b) Avrasya c) Afrika d) Güney Amerika

6. Güneş sistemindeki gezegenleri Güneş'e olan uzaklıklarına göre düzenleyin

7. Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi aşağıdaki sonuçlara yol açar:

8. Dünyanın kendi ekseni etrafındaki bir devriminin süresine _____________________ denir,

_______________ saatten oluşurlar

9. Hangi gezegen dev bir gezegendir?

a) Mars b) Venüs c) Plüton d) Satürn

10. Dünyanın Güneş etrafındaki devrimi şunlara yol açar:

_____________________________________________

11. Dünyanın Güneş etrafında tam bir dönüşü için gereken süreye __________________ denir.

______________ günden oluşur.

12. Cümleleri okuyun. Dünya üzerinde mevsimlerin neden değiştiğini açıklayanların altını çizin, şematik bir çizim yapın.

1) Dünya kendi ekseni etrafında döner

2) Dünya Güneş'in etrafında döner

3) Dünya ekseninin eğikliği

13. Dünyanın Güneş etrafında döndüğü yola ___________________________ denir.

14. Galaksimizin adı

_____________________________________________

15. Dünyanın doğal uydusu

a) Ay b) Güneş c) Mars d) Yıldızlar

16. Dünyanın küçük modeli - _________________

17. İlk kozmonot kim oldu?

______________________________________________

18. İlk Kazakistan kozmonotu

_____________________________________________

19. Kazakistan topraklarında bulunan kozmodromun adı nedir?

_________________________________

20. Ziyaret edilen kişiler:

a) Mars'ta b) Ay'da

c) Venüs'te d) güneş sisteminin tüm gezegenlerinde

Evren hakkında ne biliyoruz, uzay nasıl bir şeydir? Evren, insan aklının kavraması zor, gerçek dışı ve soyut görünen sınırsız bir dünyadır. Aslında etrafımız, zaman ve mekan açısından sınırsız, çeşitli şekillere girebilen maddeyle çevrilidir. Uzayın gerçek ölçeğini, Evrenin nasıl çalıştığını, evrenin yapısını ve evrim süreçlerini anlamaya çalışmak için kendi dünya görüşümüzün eşiğini geçmemiz, etrafımızdaki dünyaya farklı bir açıdan bakmamız gerekecek, içeriden.

Evrenin Eğitimi: ilk adımlar

Teleskoplarla gözlemlediğimiz uzay, Megagalaksi adı verilen yıldız Evreninin yalnızca bir parçasıdır. Hubble'ın kozmolojik ufkunun parametreleri muazzamdır - 15-20 milyar ışıkyılı. Bu veriler yaklaşık değerlerdir, çünkü evrim sürecinde Evren sürekli genişlemektedir. Evrenin genişlemesi, kimyasal elementlerin ve kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun yayılması yoluyla gerçekleşir. Evrenin yapısı sürekli değişmektedir. Evrenin galaksi kümeleri, nesneleri ve cisimleri uzayda belirir - bunlar yakın uzayın unsurlarını oluşturan milyarlarca yıldızdır - gezegenler ve uydulara sahip yıldız sistemleri.

Başlangıç ​​nerede? Evren nasıl var oldu? Evrenin yaşının 20 milyar yıl olduğu tahmin ediliyor. Belki de kozmik maddenin kaynağı, birikimi belirli bir anda patlayan sıcak ve yoğun ilk maddeydi. Patlama sonucu oluşan en küçük parçacıklar her yöne dağılarak günümüzde merkez üssünden uzaklaşmaya devam ediyor. Artık bilim çevrelerine hakim olan Big Bang teorisi, Evrenin oluşumunu en doğru şekilde açıklayan teoridir. Kozmik felaket sonucu ortaya çıkan madde, çarpışıp saçılarak birbirleriyle etkileşime girmeye başlayan, çok küçük kararsız parçacıklardan oluşan heterojen bir kütleydi.

Büyük Patlama, evrenin oluşumunu açıklayan ve evrenin kökenine dair bir teoridir. Bu teoriye göre, başlangıçta belli miktarda madde vardı ve bu madde, belirli süreçlerin sonucunda muazzam bir kuvvetle patlayarak annenin kütlesini çevreye saçıyordu.

Bir süre sonra, kozmik standartlara göre - dünyevi kronolojiye göre bir an - milyonlarca yıl sonra, uzayın maddeleşme aşaması başladı. Evren neden yapılmıştır? Dağınık madde irili ufaklı yığınlar halinde yoğunlaşmaya başladı ve bunların yerinde daha sonra Evrenin ilk elementleri, devasa gaz kütleleri (gelecekteki yıldızların fidanlıkları) ortaya çıkmaya başladı. Çoğu durumda, Evrendeki maddi nesnelerin oluşum süreci fizik ve termodinamik yasalarıyla açıklanmaktadır, ancak henüz açıklanamayan bir takım noktalar da vardır. Örneğin, neden genişleyen madde uzayın bir kısmında daha yoğun iken evrenin başka bir kısmında madde çok nadirdir? Bu soruların cevapları ancak büyük ve küçük uzay nesnelerinin oluşum mekanizması netleştiğinde elde edilebilir.

Artık Evrenin oluşum süreci, Evren yasalarının etkisiyle açıklanmaktadır. Farklı alanlardaki yerçekimsel dengesizlik ve enerji, ön yıldızların oluşumunu tetikledi; bunlar da merkezkaç kuvvetlerinin ve yerçekiminin etkisi altında galaksileri oluşturdu. Yani madde varlığını sürdürürken ve genişlemeye devam ederken, çekim kuvvetlerinin etkisiyle sıkışma süreçleri başladı. Gaz bulutlarının parçacıkları hayali bir merkez çevresinde yoğunlaşmaya başladı ve sonunda yeni bir sıkışma oluşturdu. Bu devasa inşaat projesindeki yapı malzemeleri moleküler hidrojen ve helyumdur.

Evrenin kimyasal elementleri, Evrenin nesnelerinin daha sonra oluşturulduğu birincil yapı malzemesidir.

Daha sonra termodinamik yasası işlemeye başlar ve bozunma ve iyonlaşma süreçleri etkinleştirilir. Hidrojen ve helyum molekülleri, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında bir protostarın çekirdeğinin oluşturulduğu atomlara parçalanır. Bu süreçler Evrenin yasalarıdır ve Evrenin tüm uzak köşelerinde meydana gelen, evreni milyarlarca, yüz milyarlarca yıldızla dolduran bir zincirleme reaksiyon şeklini almıştır.

Evrenin Evrimi: öne çıkanlar

Bugün bilimsel çevrelerde, Evrenin tarihinin örüldüğü durumların döngüsel doğası hakkında bir hipotez var. Önmaddelerin patlaması sonucu ortaya çıkan gaz kümeleri, yıldızların doğum yeri haline geldi ve bu yıldızlar da çok sayıda galaksiyi oluşturdu. Ancak belli bir aşamaya ulaştıktan sonra Evrendeki madde orijinal, konsantre durumuna yönelmeye başlar, yani. maddenin patlamasını ve ardından uzayda genişlemesini, sıkıştırma ve süper yoğun duruma, başlangıç ​​noktasına dönüş izler. Daha sonra her şey kendini tekrar eder, doğumun ardından final gelir ve bu, milyarlarca yıl boyunca sonsuza kadar sürer.

Evrenin döngüsel evrimine göre evrenin başlangıcı ve sonu

Ancak ucu açık bir soru olarak kalan Evrenin oluşumu konusunu bir kenara bırakarak evrenin yapısına geçmeliyiz. 20. yüzyılın 30'lu yıllarında, uzayın bölgelere - her biri kendi yıldız popülasyonuna sahip devasa oluşumlar olan galaksilere - bölündüğü ortaya çıktı. Üstelik galaksiler statik nesneler değildir. Evrenin hayali merkezinden uzaklaşan galaksilerin hızı, bazılarının yakınlaşması ve bazılarının birbirinden uzaklaşmasıyla kanıtlandığı gibi sürekli değişiyor.

Dünyevi yaşamın süresi açısından yukarıdaki süreçlerin tümü çok yavaş sürer. Bilim açısından ve bu hipotezler açısından bakıldığında tüm evrimsel süreçler hızlı bir şekilde gerçekleşmektedir. Geleneksel olarak, Evrenin evrimi dört aşamaya ayrılabilir: dönemler:

• hadron dönemi;
• lepton dönemi;
• foton dönemi;
• yıldız dönemi.

Kozmik nesnelerin görünümünün açıklanabileceği kozmik zaman ölçeği ve Evrenin evrimi

İlk aşamada, tüm madde, hadronlar (protonlar ve nötronlar) halinde gruplar halinde birleştirilen parçacıklardan ve antipartiküllerden oluşan büyük bir nükleer damlacıkta yoğunlaşmıştı. Parçacıkların antiparçacıklara oranı yaklaşık 1:1.1'dir. Daha sonra parçacıkların ve antiparçacıkların yok edilmesi süreci gelir. Geriye kalan protonlar ve nötronlar Evrenin oluştuğu yapı taşlarıdır. Hadron döneminin süresi ihmal edilebilir, yalnızca 0,0001 saniyedir - patlayıcı reaksiyon süresi.

Daha sonra 100 saniye sonra elementlerin sentez süreci başlar. Bir milyar derece sıcaklıkta nükleer füzyon süreci hidrojen ve helyum molekülleri üretir. Bunca zaman boyunca madde uzayda genişlemeye devam ediyor.

Bu andan itibaren, çekirdeklerin ve elektronların hidrojen ve helyum atomlarını oluşturan 300 bin ila 700 bin yıl arasındaki uzun bir rekombinasyon aşaması başlar. Bu durumda maddenin sıcaklığında bir azalma gözlenir ve radyasyon yoğunluğu azalır. Evren şeffaflaşıyor. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında muazzam miktarlarda oluşan hidrojen ve helyum, birincil Evreni dev bir inşaat alanına dönüştürür. Milyonlarca yıl sonra, protostarların ve ilk protogalaksilerin oluşum süreci olan yıldız çağı başlıyor.

Evrimin bu aşamalara bölünmesi, birçok süreci açıklayan sıcak Evren modeline uymaktadır. Büyük Patlama'nın gerçek nedenleri ve maddenin genişleme mekanizması hala açıklanamıyor.

Evrenin yapısı ve yapısı

Evrenin evriminin yıldız dönemi, hidrojen gazının oluşumuyla başlar. Yer çekiminin etkisi altında hidrojen, büyük kümeler ve kümeler halinde birikir. Bu tür kümelerin kütlesi ve yoğunluğu devasadır; oluşan galaksinin kütlesinden yüzbinlerce kat daha fazladır. Evrenin oluşumunun ilk aşamasında gözlemlenen hidrojenin eşit olmayan dağılımı, ortaya çıkan galaksilerin boyutlarındaki farklılıkları açıklamaktadır. Megagalaksiler, maksimum hidrojen gazı birikiminin olması gereken yerlerde oluşmuştur. Hidrojen konsantrasyonunun önemsiz olduğu yerlerde, yıldız evimiz Samanyolu'na benzer şekilde daha küçük galaksiler ortaya çıktı.

Evrenin, galaksilerin farklı gelişim aşamalarında etrafında döndüğü bir başlangıç-bitiş noktası olduğu versiyonu

Bu andan itibaren Evren, sınırları net ve fiziksel parametrelerle ilk oluşumlarını alır. Bunlar artık nebulalar, yıldız gazı ve kozmik toz birikimleri (patlamanın ürünleri), yıldız maddesinin protoclusterları değil. Bunlar insan zihni açısından alanı çok büyük olan yıldız ülkelerdir. Evren ilginç kozmik olaylarla dolu hale geliyor.

Bilimsel gerekçe ve Evrenin modern modeli açısından bakıldığında, galaksiler ilk olarak yerçekimi kuvvetlerinin etkisi sonucu oluşmuştur. Maddenin devasa bir evrensel girdaba dönüşmesi yaşandı. Merkezcil süreçler, gaz bulutlarının daha sonra ilk yıldızların doğum yeri haline gelen kümelere parçalanmasını sağladı. Hızlı dönüş periyotlarına sahip protogalaksiler zamanla sarmal galaksilere dönüştü. Dönmenin yavaş olduğu ve maddenin sıkışma sürecinin esas olarak gözlemlendiği yerlerde, çoğunlukla eliptik olan düzensiz gökadalar oluştu. Bu arka plana karşı, Evrende daha görkemli süreçler meydana geldi - kenarları birbiriyle yakın temas halinde olan galaksilerin üstkümelerinin oluşumu.

Üstkümeler, Evrenin büyük ölçekli yapısı içindeki çok sayıda gökada grubu ve gökada kümesidir. 1 milyar St. Yıllardır yaklaşık 100 üstküme var

O andan itibaren Evrenin, kıtaların galaksi kümeleri, ülkelerin ise milyarlarca yıl önce oluşmuş megagalaksiler ve galaksiler olduğu devasa bir harita olduğu ortaya çıktı. Oluşumların her biri bir yıldız kümesinden, bulutsulardan, yıldızlararası gaz ve toz birikimlerinden oluşur. Ancak bu popülasyonun tamamı, evrensel oluşumların toplam hacminin yalnızca %1'ini oluşturmaktadır. Galaksilerin kütlesinin ve hacminin büyük bir kısmı, doğasının belirlenmesi mümkün olmayan karanlık madde tarafından işgal edilmiştir.

Evrenin Çeşitliliği: galaksi sınıfları

Amerikalı astrofizikçi Edwin Hubble'ın çabaları sayesinde artık Evrenin sınırlarına ve içinde yaşayan galaksilerin net bir sınıflandırmasına sahibiz. Sınıflandırma bu dev oluşumların yapısal özelliklerine göre yapılmıştır. Galaksiler neden farklı şekillere sahiptir? Bunun ve diğer birçok sorunun cevabı, Evrenin aşağıdaki sınıflardaki galaksilerden oluştuğu Hubble sınıflandırmasıyla verilmektedir:

• sarmal;
• eliptik;
• Düzensiz galaksiler

Birincisi evreni dolduran en yaygın oluşumları içerir. Sarmal gökadaların karakteristik özellikleri, parlak bir çekirdeğin etrafında dönen veya galaktik bir çubuğa doğru yönelen, açıkça tanımlanmış bir sarmalın varlığıdır. Çekirdeği olan sarmal gökadalar S ile, merkezi çubuğu olan nesneler ise SB ile gösterilir. Merkezinde ışıklı bir köprünün bölündüğü Samanyolu galaksimiz de bu sınıfa aittir.

Tipik bir sarmal gökada. Merkezde, uçlarından spiral kolların çıktığı bir köprüye sahip bir çekirdek açıkça görülmektedir.

Benzer oluşumlar Evrenin her yerine dağılmış durumda. En yakın sarmal gökada Andromeda, Samanyolu'na hızla yaklaşan bir devdir. Bu sınıfın bildiğimiz en büyük temsilcisi dev galaksi NGC 6872'dir. Bu canavarın galaktik diskinin çapı yaklaşık 522 bin ışıkyılıdır. Bu nesne galaksimizden 212 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.

Galaktik oluşumların bir sonraki yaygın sınıfı eliptik galaksilerdir. Hubble sınıflandırmasına göre tanımları E harfidir (eliptik). Bu oluşumlar elips şeklindedir. Evrende oldukça fazla benzer nesne bulunmasına rağmen, eliptik galaksiler özellikle anlamlı değildir. Çoğunlukla yıldız kümeleriyle dolu pürüzsüz elipslerden oluşurlar. Galaktik spirallerden farklı olarak elipsler, bu tür nesnelerin görselleştirilmesinin ana optik etkileri olan yıldızlararası gaz ve kozmik toz birikimlerini içermez.

Bu sınıfın bugün bilinen tipik bir temsilcisi, Çalgı takımyıldızındaki eliptik halka bulutsudur. Bu nesne Dünya'dan 2100 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.

Eliptik gökada Centaurus A'nın CFHT teleskopundan görünümü

Evreni dolduran galaktik nesnelerin son sınıfı düzensiz veya düzensiz galaksilerdir. Hubble sınıflandırmasına göre isim Latin sembolü I'dir. Ana özelliği düzensiz bir şekildir. Başka bir deyişle, bu tür nesnelerin net simetrik şekilleri ve karakteristik desenleri yoktur. Şekli itibariyle böyle bir galaksi, yıldız kümelerinin gaz ve kozmik toz bulutlarıyla dönüşümlü olarak yer aldığı evrensel bir kaosun resmini andırıyor. Evren ölçeğinde düzensiz galaksiler yaygın bir olgudur.

Buna karşılık, düzensiz galaksiler iki alt türe ayrılır:

• Alt tip I'in düzensiz gökadaları karmaşık düzensiz bir yapıya, yüksek yoğun yüzeye sahiptir ve parlaklıklarıyla ayırt edilirler. Düzensiz gökadaların bu kaotik şekli genellikle çökmüş sarmalların bir sonucudur. Böyle bir galaksinin tipik bir örneği Büyük ve Küçük Macellan Bulutu'dur;
• Alt tip II'nin düzensiz, düzensiz gökadaları alçak bir yüzeye, kaotik bir şekle sahiptir ve çok parlak değildir. Parlaklığın azalması nedeniyle bu tür oluşumların Evrenin genişliğinde tespit edilmesi zordur.

Büyük Macellan Bulutu bize en yakın düzensiz galaksidir. Her iki oluşum da Samanyolu'nun uydularıdır ve yakında (1-2 milyar yıl içinde) daha büyük bir nesne tarafından emilebilir.

Düzensiz galaksi Büyük Macellan Bulutu - Samanyolu galaksimizin bir uydusu

Edwin Hubble'ın galaksileri oldukça doğru bir şekilde sınıflara ayırmış olmasına rağmen, bu sınıflandırma ideal değildir. Evreni anlama sürecine Einstein'ın görelilik teorisini dahil edersek daha fazla sonuç elde edebiliriz. Evren, her biri kendine özgü özelliklere ve özelliklere sahip olan çok çeşitli form ve yapılarla temsil edilir. Son zamanlarda gökbilimciler, sarmal ve eliptik gökadalar arasında ara nesneler olarak tanımlanan yeni galaktik oluşumları keşfetmeyi başardılar.

Samanyolu Evrenin en ünlü kısmıdır

Merkezin etrafında simetrik olarak konumlandırılmış iki sarmal kol galaksinin ana gövdesini oluşturur. Spiraller ise birbirine düzgün bir şekilde akan kollardan oluşur. Yay ve Kuğu kollarının birleştiği noktada Güneşimiz, Samanyolu galaksisinin merkezine 2,62·10¹⁷km uzaklıkta yer almaktadır. Sarmal gökadaların sarmalları ve kolları, galaktik merkeze yaklaştıkça yoğunlukları artan yıldız kümeleridir. Galaktik spirallerin kütlesinin ve hacminin geri kalanı karanlık maddedir ve yalnızca küçük bir kısmı yıldızlararası gaz ve kozmik tozdan sorumludur.

Güneş'in Samanyolu'nun kollarındaki konumu, galaksimizin Evrendeki yeri

Spirallerin kalınlığı yaklaşık 2 bin ışıkyılıdır. Tüm bu katman keki, 200-300 km/s gibi muazzam bir hızla dönerek sürekli hareket halindedir. Galaksinin merkezine ne kadar yakınsa dönüş hızı da o kadar yüksek olur. Güneş'in ve Güneş Sistemimizin Samanyolu'nun merkezi etrafında bir devrimi tamamlaması 250 milyon yıl alacak.

Galaksimiz irili ufaklı, süper ağır ve orta büyüklükte trilyonlarca yıldızdan oluşuyor. Samanyolu'ndaki en yoğun yıldız kümesi Yay Kolu'dur. Galaksimizin maksimum parlaklığının gözlendiği bölge burasıdır. Galaktik dairenin karşı tarafı ise daha az parlaktır ve görsel gözlemle ayırt edilmesi zordur.

Samanyolu'nun orta kısmı, boyutları 1000-2000 parsek olduğu tahmin edilen bir çekirdek ile temsil edilmektedir. Galaksinin bu en parlak bölgesinde, farklı sınıflara, kendi gelişim ve evrim yollarına sahip maksimum yıldız sayısı yoğunlaşmıştır. Bunlar çoğunlukla Ana Dizinin son aşamalarındaki eski süper ağır yıldızlardır. Samanyolu galaksisinin yaşlanan bir merkezinin varlığının doğrulanması, bu bölgede çok sayıda nötron yıldızı ve kara deliğin varlığıdır. Aslında, herhangi bir sarmal galaksinin sarmal diskinin merkezi, dev bir elektrikli süpürge gibi gök cisimlerini ve gerçek maddeyi emen süper kütleli bir kara deliktir.

Samanyolu'nun orta kısmında bulunan süper kütleli bir kara delik, tüm galaktik nesnelerin ölüm yeridir

Yıldız kümelerine gelince, bugün bilim adamları iki tür kümeyi sınıflandırmayı başardılar: küresel ve açık. Yıldız kümelerinin yanı sıra Samanyolu'nun sarmalları ve kolları da diğer sarmal gökadalar gibi dağınık madde ve karanlık enerjiden oluşur. Büyük Patlama'nın bir sonucu olarak madde, ince yıldızlararası gaz ve toz parçacıklarıyla temsil edilen oldukça seyrekleşmiş bir durumdadır. Maddenin görünür kısmı, sırasıyla iki türe ayrılan bulutsulardan oluşur: gezegensel ve dağınık bulutsular. Bulutsuların spektrumunun görünür kısmı, spiralin içinde her yöne ışık yayan yıldızlardan gelen ışığın kırılmasından kaynaklanmaktadır.

Güneş sistemimiz bu kozmik çorbanın içinde var. Hayır, bu kocaman dünyada sadece biz değiliz. Güneş gibi birçok yıldızın da kendi gezegen sistemleri vardır. Bütün soru, galaksimizdeki mesafeler herhangi bir akıllı uygarlığın var olma süresini aşıyorsa, uzak gezegenlerin nasıl tespit edileceğidir. Evrendeki zaman başka kriterlerle ölçülür. Gezegenler uydularıyla birlikte Evrendeki en küçük nesnelerdir. Bu tür nesnelerin sayısı hesaplanamaz. Görünür aralıktaki yıldızların her birinin kendi yıldız sistemleri olabilir. Sadece bize en yakın mevcut gezegenleri görebiliriz. Mahallede olup bitenler, Samanyolu'nun diğer kollarında hangi dünyaların olduğu ve diğer galaksilerde hangi gezegenlerin bulunduğu bir sır olarak kalıyor.

Kepler-16 b, Kuğu takımyıldızı yönünde bulunan çift yıldız Kepler-16'ya yakın bir ötegezegendir.

Çözüm

Evrenin nasıl ortaya çıktığına ve nasıl geliştiğine dair yalnızca yüzeysel bir anlayışa sahip olan insan, evrenin ölçeğini anlama ve kavrama yolunda yalnızca küçük bir adım atmıştır. Bugün bilim adamlarının uğraşmak zorunda olduğu devasa boyut ve kapsam, insan uygarlığının bu madde, uzay ve zaman yığınında yalnızca bir an olduğunu gösteriyor.

Zaman dikkate alınarak uzayda maddenin varlığı kavramına uygun Evren modeli

Evrenin incelenmesi Kopernik'ten günümüze kadar uzanıyor. İlk başta bilim adamları güneş merkezli modelden yola çıktılar. Aslında uzayın gerçek bir merkezinin olmadığı ve tüm dönme, hareket ve hareketlerin Evrenin yasalarına göre gerçekleştiği ortaya çıktı. Gerçekleşen süreçlere ilişkin bilimsel bir açıklama bulunmasına rağmen evrensel nesneler sınıflara, türlere ve türlere ayrılmaktadır, uzaydaki tek bir cisim diğerine benzememektedir. Gök cisimlerinin boyutları ve kütleleri yaklaşıktır. Galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin yerleri keyfidir. Mesele şu ki, Evrende bir koordinat sistemi yoktur. Uzayı gözlemleyerek, Dünyamızı sıfır referans noktası olarak kabul ederek görünür ufkun tamamına projeksiyon yapıyoruz. Aslında biz, Evrenin sonsuz genişliklerinde kaybolan mikroskobik bir parçacığız.

Evren, tüm nesnelerin uzay ve zamanla yakın bağlantı içinde bulunduğu bir maddedir

Boyutla bağlantıya benzer şekilde, Evrendeki zaman da ana bileşen olarak düşünülmelidir. Uzay nesnelerinin kökeni ve yaşı, dünyanın doğuşunun bir resmini oluşturmamıza ve evrenin evriminin aşamalarını vurgulamamıza olanak tanır. Ele aldığımız sistem zaman dilimleriyle yakından ilgilidir. Uzayda meydana gelen tüm süreçlerin döngüleri vardır - başlangıç, oluşum, dönüşüm ve bitiş, buna maddi bir nesnenin ölümü ve maddenin başka bir duruma geçişi eşlik eder.

Dünya gezegeninin modern sakinlerinin uzak ataları, bunun evrendeki en büyük nesne olduğuna ve küçük boyutlu Güneş ve Ay'ın her gün gökyüzünde onun etrafında döndüğüne inanıyordu. Uzaydaki en küçük oluşumlar onlara, gökkubbeye iliştirilmiş minik parlak noktalarla karşılaştırılan yıldızlar gibi görünüyordu. Yüzyıllar geçti ve insanın Evrenin yapısına ilişkin görüşleri çarpıcı biçimde değişti. Peki modern bilim insanları şimdi şu soruya ne cevap verecek: En büyük uzay nesnesi nedir?

Evrenin yaşı ve yapısı

Son bilimsel verilere göre Evrenimiz yaklaşık 14 milyar yıldır var, yaşının hesaplandığı dönem bu. Madde yoğunluğunun inanılmaz derecede yüksek olduğu kozmik tekillik noktasında varoluşuna başlayarak sürekli genişleyerek bugünkü durumuna ulaştı. Bugün Evrenin, aletlerle görülebilen ve algılanabilen tüm astronomik nesnelerin oluşturduğu sıradan ve tanıdık maddenin yalnızca %4,9'undan oluştuğuna inanılmaktadır.

Daha önce, eski gökbilimciler, uzayı ve gök cisimlerinin hareketini keşfederken, yalnızca basit ölçüm aletlerini kullanarak yalnızca kendi gözlemlerine güvenme fırsatına sahipti. Modern bilim adamları, Evrendeki çeşitli oluşumların yapısını ve boyutunu anlamak için yapay uydulara, gözlemevlerine, lazerlere ve en gelişmiş sensörler olan radyo teleskoplara sahiptir. İlk bakışta bilimsel başarıların yardımıyla en büyük uzay nesnesinin ne olduğu sorusuna cevap vermek hiç de zor değil gibi görünüyor. Ancak bu hiç de sanıldığı kadar kolay değildir.

Nerede çok su var?

Hangi parametrelere göre karar vermeliyiz: boyuta, ağırlığa veya miktara göre? Mesela uzaydaki en büyük su bulutu, ışığın 12 milyar yılda kat ettiği mesafede bizden keşfedildi. Evrenin bu bölgesindeki buhar formundaki bu maddenin toplam miktarı, Dünya okyanuslarının tüm rezervlerini 140 trilyon kat aşıyor. Samanyolu adı verilen galaksimizin tamamında bulunan su buharının 4 bin katı kadar su buharı var. Bilim adamları, bunun, bir gezegen olarak Dünyamızın güneş bulutsusundan dünyaya göründüğü zamanlardan çok önce oluşan en eski küme olduğuna inanıyor. Haklı olarak Evrenin devlerinden biri olarak sınıflandırılan bu nesne, doğumundan hemen sonra, bir milyar yıl veya belki biraz daha sonra ortaya çıktı.

En büyük kütle nerede yoğunlaşmıştır?

Suyun yalnızca Dünya gezegeninde değil, uzayın derinliklerinde de en eski ve en bol bulunan element olduğuna inanılıyor. Peki, en büyük uzay nesnesi nedir? En çok su ve diğer maddeler nerede? Ama öyle değil. Bahsedilen buhar bulutu, muazzam bir kütleye sahip bir kara deliğin etrafında yoğunlaşmış olduğu ve yerçekimi kuvveti tarafından yerinde tutulduğu için var olmaktadır. Bu tür cisimlerin yakınındaki çekim alanı o kadar güçlü olur ki, ışık hızında hareket etseler bile hiçbir cisim sınırlarını terk edemez. Evrendeki bu tür "deliklere" tam olarak siyah denir çünkü ışık kuantumu, olay ufku adı verilen varsayımsal bir çizgiyi aşamaz. Dolayısıyla görülemiyorlar ama bu oluşumların büyük bir kısmı sürekli kendini hissettiriyor. Tamamen teorik olarak kara deliklerin boyutları, fantastik yoğunluklarından dolayı çok büyük olmayabilir. Aynı zamanda uzayda küçük bir noktada inanılmaz bir kütle yoğunlaşıyor, dolayısıyla fizik yasalarına göre yerçekimi ortaya çıkıyor.

Bize en yakın kara delikler

Bizim yerli Samanyolu, bilim adamları tarafından sarmal bir galaksi olarak sınıflandırılıyor. Eski Romalılar bile ona "süt yolu" adını verdiler, çünkü gezegenimizden bakıldığında gecenin karanlığında gökyüzüne yayılan beyaz bir bulutsu görünümüne sahip. Ve Yunanlılar, tanrıça Hera'nın göğüslerinden sıçrayan sütü temsil eden bu yıldız kümesinin görünümü hakkında tam bir efsane ortaya attılar.

Diğer birçok galaksi gibi Samanyolu'nun merkezindeki kara delik de süper kütleli bir oluşumdur. Buna “Yay A yıldızı” diyorlar. Bu, kendi yerçekimi alanıyla etrafındaki her şeyi kelimenin tam anlamıyla yutan, miktarı sürekli artan devasa madde kütlelerini kendi sınırları içinde biriktiren gerçek bir canavardır. Ancak yakın bölge, tam da belirtilen retraktör hunisinin varlığından dolayı, yeni yıldız oluşumlarının ortaya çıkması için çok elverişli bir yer olarak ortaya çıkıyor.

Yerel grup bizimkiyle birlikte Samanyolu'na en yakın olan Andromeda galaksisini de içeriyor. Aynı zamanda spirale aittir, ancak birkaç kat daha büyüktür ve yaklaşık bir trilyon yıldız içerir. Eski astronomların yazılı kaynaklarında ilk kez bin yıldan fazla süre önce yaşamış İranlı bilim adamı As-Sufi'nin eserlerinde bahsedilmektedir. Bu devasa oluşum adı geçen gökbilimciye küçük bir bulut gibi göründü. Galaksinin Dünya'dan görünüşü nedeniyle sıklıkla Andromeda Bulutsusu olarak da adlandırılmasıdır.

Çok daha sonraları bile bilim insanları bu yıldız kümesinin ölçeğini ve büyüklüğünü hayal bile edemiyorlardı. Uzun bir süre bu kozmik oluşuma nispeten küçük bir boyut kazandırdılar. Andromeda Galaksisi'ne olan mesafe de önemli ölçüde küçümsendi, ancak aslında ona olan uzun mesafe, modern bilime göre, ışığın bile iki bin yıldan fazla bir süre boyunca kat ettiği mesafedir.

Süper galaksi ve galaksi kümeleri

Uzaydaki en büyük nesne varsayımsal bir süpergalaksi olarak düşünülebilir. Varlığıyla ilgili teoriler ortaya atıldı, ancak zamanımızın fiziksel kozmolojisi, yerçekimi ve diğer kuvvetlerin onu tek bir bütün olarak tutmasının imkansızlığı nedeniyle böyle bir astronomik kümenin oluşumunu mantıksız buluyor. Bununla birlikte, bir gökada üstkümesi mevcuttur ve bugün bu tür nesnelerin oldukça gerçek olduğu düşünülmektedir.

Gökyüzünde parlak bir nokta ama yıldız değil

Uzayda dikkate değer bir şey aramaya devam ederken şimdi şu soruyu farklı soralım: Gökyüzündeki en büyük yıldız nedir? Ve yine hemen uygun bir cevap bulamayacağız. Güzel ve açık bir gecede çıplak gözle tespit edilebilecek pek çok dikkat çekici nesne vardır. Bunlardan biri Venüs'tür. Gökyüzündeki bu nokta belki de diğerlerinden daha parlaktır. Işıma yoğunluğu açısından bize yakın gezegenler olan Mars ve Jüpiter'den birkaç kat daha fazladır. Parlaklık açısından Ay'dan sonra ikinci sıradadır.

Ancak Venüs kesinlikle bir yıldız değildir. Ancak eskilerin böyle bir farkı fark etmesi çok zordu. Çıplak gözle, kendi kendine yanan yıldızlar ile yansıyan ışınlarla parlayan gezegenleri ayırt etmek zordur. Ancak örneğin eski zamanlarda bile Yunan gökbilimciler bu nesneler arasındaki farkı anlıyorlardı. Gezegenlere "gezgin yıldızlar" adını verdiler çünkü onlar, çoğu gece gök güzelliğinin aksine, zaman içinde döngü benzeri yörüngeler boyunca hareket ediyorlardı.

Venüs'ün diğer nesneler arasında öne çıkması şaşırtıcı değil çünkü Güneş'ten ikinci ve Dünya'ya en yakın gezegendir. Artık bilim adamları Venüs'ün gökyüzünün tamamen kalın bulutlarla kaplı olduğunu ve agresif bir atmosfere sahip olduğunu keşfettiler. Bütün bunlar güneş ışınlarını mükemmel bir şekilde yansıtıyor ve bu da bu nesnenin parlaklığını açıklıyor.

Yıldız devi

Bugüne kadar gökbilimciler tarafından keşfedilen en büyük yıldız Güneş'ten 2100 kat daha büyüktür. Kızıl bir parıltı yayar ve Bu nesne bizden dört bin ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Uzmanlar buna VY Canis Majoris adını veriyor.

Ancak bir yıldız yalnızca boyut olarak büyüktür. Araştırmalar yoğunluğunun ihmal edilebilir düzeyde olduğunu ve kütlesinin yıldızımızın ağırlığının yalnızca 17 katı olduğunu gösteriyor. Ancak bu nesnenin özellikleri bilim çevrelerinde şiddetli tartışmalara neden oluyor. Yıldızın genişlediğine ancak zamanla parlaklığını kaybettiğine inanılıyor. Pek çok uzman, nesnenin muazzam boyutunun aslında bir şekilde sadece öyle göründüğü görüşünü de dile getiriyor. Optik yanılsama, bulutsunun yıldızın gerçek şeklini sarması nedeniyle oluşur.

Gizemli uzay nesneleri

Uzaydaki kuasar nedir? Bu tür astronomik nesnelerin geçen yüzyılın bilim adamları için büyük bir bilmece olduğu ortaya çıktı. Bunlar nispeten küçük açısal boyutlara sahip çok parlak ışık ve radyo emisyon kaynaklarıdır. Ancak buna rağmen parlaklıklarıyla tüm galaksileri gölgede bırakıyorlar. Peki nedeni nedir? Bu nesnelerin devasa gaz bulutlarıyla çevrili süper kütleli kara delikler içerdiği varsayılmaktadır. Dev huniler, kütlelerini sürekli arttırdıkları için uzaydan maddeyi emer. Böyle bir geri çekilme, güçlü bir parıltıya ve bunun sonucunda da gaz bulutunun frenlenmesi ve ardından ısınmasından kaynaklanan muazzam bir parlaklığa yol açar. Bu tür nesnelerin kütlesinin güneş kütlesini milyarlarca kez aştığı düşünülmektedir.

Bu muhteşem nesneler hakkında birçok hipotez var. Bazıları bunların genç galaksilerin çekirdekleri olduğuna inanıyor. Ancak en ilgi çekici görünen şey, kuasarların artık Evrende var olmadığı varsayımıdır. Gerçek şu ki, bugün karasal gökbilimcilerin gözlemleyebildiği parıltı çok uzun bir süre boyunca gezegenimize ulaştı. Bize en yakın kuasarın, ışığın bin milyon yıl boyunca yol alması gereken mesafede bulunduğuna inanılıyor. Bu, Dünya'da inanılmaz derecede uzak zamanlarda derin uzayda var olan nesnelerin yalnızca "hayaletlerini" görmenin mümkün olduğu anlamına gelir. Ve sonra Evrenimiz çok daha gençti.

Karanlık madde

Ancak geniş alanın sahip olduğu sırların hepsi bu değil. Daha da gizemli olanı “karanlık” tarafıdır. Daha önce de belirtildiği gibi, Evrende baryonik madde adı verilen çok az sıradan madde vardır. Kütlesinin büyük kısmı, şu anda öne sürüldüğü gibi, karanlık enerjiden oluşuyor. Ve %26,8'i karanlık madde tarafından işgal ediliyor. Bu tür parçacıklar fiziksel yasalara tabi olmadığından tespit edilmeleri çok zordur.

Bu hipotez henüz kesin bilimsel verilerle tam olarak doğrulanmadı, ancak yıldızların yerçekimi ve Evrenin evrimi ile ilişkili son derece tuhaf astronomik olayları açıklama girişiminde ortaya çıktı. Bütün bunlar yalnızca gelecekte görülecek.