Evren, çeşitli teknik cihazlar da dahil olmak üzere, en uzak mesafelerde herhangi bir yöntemle tespit edilebilen her şeydir. İhtiyaçlarımız ve bilimsel ilerlememiz tarafından yönlendirilen teknoloji geliştikçe Evren hakkındaki anlayışımız da değişiyor.

19. yüzyılın başlarına kadar Evren hakkındaki bilginin kaynağı, galaksimizin nispeten küçük bir bölümünün bize en yakın yıldız kümeleri biçimindeki gözlemleriydi. Bu kısım evrenin tamamı olarak alındı. Dahası, Evrenin kesin olarak verilen, donmuş bir oluşum olduğuna, esas olarak mekanik yasalarına uyan ve sonsuza kadar var olduğuna inanılıyordu. Bilimin daha da gelişmesi ve yeni güçlü gözlem araçlarının ortaya çıkması, galaksimizin tamamının bile Evrende milyarlarca tane bulunan yıldız kümelerinden sadece biri olduğunu ve yerçekimi ve atalet kuvvetlerine ek olarak diğer yıldız kümelerinden biri olduğunu göstermiştir. Bunlarda elektromanyetik, güçlü ve zayıf etkileşimlerle ilgili kuvvetler etki eder.

Kullanımı on dokuzuncu yüzyılın başında ortaya çıktı. A. Einstein'ın görelilik teorisi, Rus bilim adamı Alexander Alexandrovich Friedman'ın (1888-1925) Evrenin durağan olmayan bir durumunun olasılığını teorik olarak tahmin etmesine izin verdi. Hesaplamaları, Evrenin toplam kütlesinin değerine bağlı olarak genişleyebileceğini veya daralabileceğini gösterdi. Bir süre sonra Amerikalı gökbilimci Edwin Paul Hubble'ın (1889-1953) gözlemleri, daha uzak yıldızlara doğru hareket edildiğinde, onların yaydığı elektromanyetik dalgaların uzunluğunun doğal olarak arttığını gösterdi. Kırmızı ışığa karşılık gelen dalgalar, görünür elektromanyetik dalgalar arasında en uzun dalga boyuna sahip olduğundan, keşfedilen olaya denir. kırmızıya kayma. Fizik yasalarına uygun olarak bu, uzak galaksilerin gözlemciden uzaklaştığı ve ne kadar uzaklaşırsa o kadar hızlı olduğu anlamına geliyordu.

Bu gerçek, Evrenin kökenine dair hipotezin yaratılmasına yol açtı. büyük patlama. Bu hipoteze göre, yaklaşık 15-20 milyar yıl önce tüm maddenin küçük bir hacimde toplandığı düşünülüyor. Evrenin bu yaşı, en uzak galaksilere olan mesafenin (milyarlarca ışıkyılı) ve onların ışık hızıyla karşılaştırılabilecek gerileme hızlarının bir tahminine dayanarak belirlenir. Büyük Patlama'dan önceki maddenin hacmini ve şeklini modern bilgilerle tahmin etmek imkansızdır. Literatürde hacimler hakkında kilometrelerce hatta atom boyutları hakkında farklı varsayımlar olmasına rağmen. Böyle bir akıl yürütmenin muhtemelen pek bir faydası yoktur, çünkü bu, toplantılarında birkaç gün dinlenmeden, hararetli tartışmalarda, yüzlerinde çok ciddi ifadelerle, örneğin çok ciddi bir konuyu tartışarak geçiren ortaçağ skolastiklerinin akıl yürütmesini anımsatmaktadır. Onlara göre önemli bir soru: “Bir iğnenin ucuna kaç şeytan sığabilir?

Bilim açısından deneysel olarak doğrulanamayan sorular anlamsızdır. Tüm Evren gibi kütleler küçük bir hacimde yoğunlaştığında laboratuvarda yeniden üretim yapamayız ve hatta yerçekimini, sıcaklığı, basıncı ve diğer koşulları teorik olarak tahmin edemeyiz. Yerçekimi, elektromanyetik, güçlü ve zayıf etkileşimlere neden olan kuvvetlerin nasıl ortaya çıktığı, hatta bu halde olup olmadığı bile bilinmiyor.

Belirli koşullar altında mekansal ilişkileri değerlendirmenin zorluğu da dikkate alınmalıdır. Görelilik teorisine göre, güçlü çekim alanlarında ve ışık hızında süreçler meydana geldiğinde, kavisli ve sıkıştırılmış uzay, genellikle hayal gücümüzde var olana hiç karşılık gelmez. Mesela uçuşun başladığı yerden bahsedemezsiniz. Diğer galaksilerin uzaklaştığı sabit bir merkezin olduğu varsayılamaz. Bu, yüzeyinde noktaların işaretlendiği şişirilmiş bir top şeklindeki iki boyutlu uzay modelinde gösterilebilir. Bu noktalar birbirinden eşit derecede uzaklaşacaktır ve hangisinin geri çekilme merkezi olduğunu belirtmek imkansızdır. Bu modelde ele alınan uzay iki boyutlu olup, ıraksaklığın merkezi üçüncü boyuttadır. Gerçek genişleyen Evren ile iki boyutlu model arasındaki fark, üç boyutlu olması ve bilincimizin yapısının dördüncü boyuttaki genişleme merkezini hayal etmemize izin vermemesidir. Bu sorunu çözmenin tek yolu onu matematiksel formüller biçiminde formüle etmektir.

Burada, A. Einstein'ın kendisinden çok kısaca yapması istendiğinde teorisinin özünü nasıl tanımladığını hatırlamak yerinde olacaktır. Einstein'a göre, görelilik teorisinden önce de olsa, maddenin yok olmasından sonra uzayın kaldığına inanılırken, artık maddenin yok olması, uzayın da yok olması anlamına geliyordu.

Galaksilerde gözlemlenen gerilemenin yanı sıra, Büyük Patlama hipotezini destekleyen delil olarak yorumlanabilecek önemli bir gerçek daha vardır. Bu sözde kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu. Teorik olarak 1953 yılında Amerikalı bilim adamı Georgy Antonovich Gamow (1904-1968) tarafından tahmin edilmişti. Hesaplamaları, genişlemenin ilk aşamalarındaki yoğun etkileşimlerin bir sonucu olarak, izleri bugüne kadar mevcut olabilecek güçlü elektromanyetik radyasyonun ortaya çıkması gerektiğini gösterdi. Radyasyon aslında 1965 yılında Amerikalı bilim adamları Arno Alan Penzias (d. 1933) ve Robert Woodrow Wilson (d. 1936) tarafından keşfedildi ve bu keşif nedeniyle Nobel Ödülü'ne layık görüldü. Bu bilim insanları yeni bir radyo teleskopu kurarken arka plandaki parazitli radyasyondan kurtulamadılar. Bu radyasyonun doğasının daha ileri analizi, Gamow'un hipotezinin öngördüğü gibi, uzayın her yönünde ve farklı noktalarında zaman açısından sabit ve yoğunluk bakımından eşit olduğunu gösterdi. Radyasyon, 7,35 cm dalga boyuna sahip mikrodalga radyo aralığına aittir.

Maddenin genişlemesinin ve modern formlarının oluşumunun başladığı Evrenin ilk durumuna denir. tekil. Modern Evrenin temelini oluşturan fotonlar, temel parçacıklar ve atomlar gibi madde formlarının bu durumda var olamayacağını kesin olarak söyleyebiliriz.

Şu anda, birçok ülkenin ortak çabaları sayesinde, bilim adamlarının Büyük Patlama sırasında madde parçacıklarının etkileşimlerine benzer şekilde bazı yüksek enerjili etkileşim türlerini yeniden yaratmayı umdukları pahalı deney tesisleri inşa edildi.

Yüksek hızlar ve maddenin yoğun etkileşimleri nedeniyle saçılmanın ilk anlarındaki duruma genellikle denir. sıcak Evren. Doğası hala gizemini koruyan patlama sonucunda fotonların, temel parçacıkların ve atomların oluşumundan sorumlu olan kuantum mekaniğinin zaten bilinen yasaları ve klasik Newton mekaniğinin yasaları da yürürlüğe girdi. faaliyet göstermeye başladı.

Yapısı en basit olanı hidrojen atomlarıdır. Kuantum mekaniği yasalarına göre aynı zamanda en kararlı olanlardır. Bu nedenle hidrojen atomları en yüksek oranlarda oluşmuş ve ilk aşamalarda Evrenin büyük bir kısmını oluşturmuştur. Şu anda, payları toplam atom sayısının yaklaşık% 90'ının değeri ile belirlenmektedir.

Sıcak bir Evren koşullarında, muazzam hızlarda hareket ederken, hidrojen atomlarının çarpışması, elektron kabuklarının tahrip olmasına ve çekirdeklerin füzyonuna yol açtı. Birkaç aşamadan oluşan bir süreç sonucunda ikisi nötrona dönüşen dört proton, periyodik tablonun ikinci elementi olan helyumun çekirdeğini oluşturur. Bu element de çok kararlıdır ancak hidrojenden daha az kararlıdır ve oluşumu için daha karmaşık prosedürler gerektirir. Modern Evrendeki payı yaklaşık %10'dur.

Diğer elementlerin atomları da benzer şekilde sentezlenebilir ancak çok daha az kararlıdırlar ve bu kararlılık, atom numarası ve atom kütlesinin artmasıyla azalır. Bazı ağır elementlerin atomlarının ömrü saniyenin kesirleriyle ölçülür. Buna göre Evrendeki oluşumları atom kütlesi ile ters orantılıdır. Hidrojen ve helyum hariç tüm elementlerin toplam payı %1'i geçmez.

Güçlü patlayıcı dürtülerin karmaşık bir kümesi olan herhangi bir patlayıcı süreçte olduğu gibi, Evrenin saçılan maddesi (çoğunlukla hidrojen) çok dengesiz bir şekilde dağılmıştır. Tek tek moleküllerden, toz taneciklerinden, gaz bulutsularından ve toz bulutlarından küçük cisimlere ve nispeten büyük konsantre kütle kümelerine kadar tamamen farklı nitelikteki kümeler ortaya çıktı. Yer çekimi kanunlarına uyan büyük kümeler küçülmeye başladı. Sıkıştırmanın nihai sonucu, sıkıştırılmış kütlenin boyutuna göre belirlendi.

Kütle belirli bir kritik değeri aşarsa, örneğin güneş sistemimizdeki en büyük gezegen Jüpiter'in kütlesinden biraz daha fazlaysa (bölüm 4.5), o zaman yerçekimsel sıkıştırma enerjisi ısıya dönüşerek kozmik bedeni bir milyon dereceye kadar ısıttı. . Bu sıcaklıkta, hidrojenden helyum sentezinin termonükleer süreçleri başlar ve bir yıldız yanar.

Yer çekiminin sıkıştırdığı kütle çok büyük değilse ısınma binlerce dereceye ulaşır. Bu, nükleer reaksiyonları başlatmak için yeterli değildir ve genellikle bir yıldızın (gezegenin) uydusu veya büyük bir gezegenin uydusu olan sıcak, yavaş yavaş soğuyan bir cisim oluşur. Daha küçük kütleler için ısıtma yalnızca orta kısımda meydana gelir; daha hızlı soğurlar ve aynı zamanda gezegenler veya gezegenlerin uyduları haline gelirler.

Ve son olarak çok küçük cisimler ısınmaz. Düşük kütleleri, uzayda yayılma nedeniyle dağılan uçucu hidrojen ve helyumu etkili bir şekilde tutmalarına izin vermiyor. Bu, özellikle, hafif moleküllerin "yıldız rüzgarı" (hızla uçan temel parçacıkların akışı) tarafından "üflenmesi" ile kolaylaştırılır. Bu nedenle, çok büyük olmayan cisimlerin bileşiminde ağır elementler (örneğin silikon veya demir) veya basit bileşikler, örneğin buz formundaki su hakimdir. Bu cisimler, boyutlarına ve özel koşullarına bağlı olarak kuyruklu yıldızlara, asteroitlere, küçük uydulara dönüşür, gezegenlerin etrafında enkaz halkaları oluşturur veya diğer cisimlerle çarpışana veya yerçekimine yakalanana kadar göktaşı şeklinde uzayda hızla ilerler.

Genişleyen Evrenin gelecekteki kaderine gelince, maddenin kesin kütlesi ve ortalama yoğunluğu bilinmediğinden henüz kesin bir cevap vermek mümkün değil. Hesaplamalar, varsayılan kütle değerine bağlı olarak, hem galaksilerin sonsuz bir şekilde genişlemesinin hem de yerçekiminin etkisi altında genişlemenin kademeli olarak yavaşlamasının ve ardından sıkıştırmaya geçişin beklenebileceğini göstermektedir. İkinci seçenek, yüz milyarlarca yıllık bir ölçekte Evren'in, periyodik olarak tekil durumlara dönen, ardından patlamalar ve genişlemelerin takip ettiği, titreşen bir sistem olarak değerlendirilebileceği bir hipotez ileri sürmemize olanak tanır.

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.

Dünya'dan uzayın uçsuz bucaksız alanlarına bir bakış

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 açıklanamamıştır.

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 sarmal 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 hiçbir 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.

Orta Afrika'daki Boshongo kabilesi, eski çağlardan beri yalnızca karanlığın, suyun ve büyük tanrı Bumba'nın var olduğuna inanıyor. Bir gün Bumbu o kadar hastaydı ki kustu. Ve böylece Güneş ortaya çıktı. Büyük Okyanusun bir kısmını kurutarak, suları altında hapsedilen toprakları serbest bıraktı. Sonunda Bumba ayı ve yıldızları kustu ve ardından bazı hayvanlar doğdu. İlk sırada leopar vardı, onu timsah, kaplumbağa ve son olarak da bir adam izledi. Bugün modern bakış açısına göre Evrenin ne olduğundan bahsedeceğiz.

Konseptin kodunu çözmek

Evren, kuasarlar, pulsarlar, kara delikler, galaksiler ve maddeyle dolu, anlaşılmaz büyüklükte büyük bir alandır. Tüm bu bileşenler sürekli etkileşim halindedir ve evrenimizi hayal ettiğimiz biçimde oluşturur. Çoğu zaman Evrendeki yıldızlar tek başına değil, görkemli kümelerin bir parçası olarak bulunur. Bazıları bu türden birkaç yüz, hatta binlerce nesne içerebilir. Gökbilimciler, küçük ve orta büyüklükteki kümelerin (“kurbağa yumurtası”) çok yakın zamanda oluştuğunu söylüyor. Ancak küresel oluşumlar çok eski ve çok eskidir; birincil kozmosu “hatırlarlar”. Evren bu tür birçok oluşumu içerir.

Yapı hakkında genel bilgiler

Yıldızlar ve gezegenler galaksileri oluşturur. Popüler inanışın aksine galaksi sistemleri son derece hareketlidir ve neredeyse her zaman uzayda hareket eder. Yıldızlar da değişken bir miktardır. Doğarlar ve ölürler, pulsarlara ve kara deliklere dönüşürler. Güneşimiz “ortalama” bir yıldızdır. Bu tür yaratıklar (Evrenin standartlarına göre) çok az, 10-15 milyar yıldan fazla yaşamazlar. Elbette Evrende parametreleri güneşimize benzeyen milyarlarca armatür ve aynı sayıda Güneş Sistemine benzeyen sistemler var. Özellikle Andromeda Bulutsusu yakınlardadır.

Evren budur. Ancak henüz cevabı bulunmayan çok sayıda sır ve çelişki olduğu için her şey o kadar basit değil.

Teorilerin bazı sorunları ve çelişkileri

Eski halkların her şeyin yaratılışına ilişkin mitleri, kendilerinden önceki ve sonraki pek çok efsane gibi, hepimizi ilgilendiren sorulara yanıt vermeye çalışmaktadır. Neden buradayız, Evrenin gezegenleri nereden geldi? Nereden geliyoruz? Elbette ancak şimdi, teknolojilerimiz belirli bir ilerleme kaydettiğinde az çok net cevaplar almaya başlıyoruz. Bununla birlikte, insanlık tarihi boyunca, Evrenin bir başlangıcı olduğu fikrine direnen insan kabilesinin temsilcileri sıklıkla olmuştur.

Aristoteles ve Kant

Örneğin Yunan filozoflarının en ünlüsü Aristoteles, "evrenin kökeni"nin her zaman var olduğundan dolayı yanlış bir isim olduğuna inanıyordu. Ebedi bir şey, yaratılmış bir şeyden daha mükemmeldir. Evrenin sonsuzluğuna inanmanın nedeni basitti: Aristoteles, onu yaratabilecek bir tür tanrının varlığını kabul etmek istemiyordu. Elbette polemik tartışmalardaki muhalifleri, daha yüksek bir aklın varlığının kanıtı olarak Evrenin yaratılışı örneğini gösterdiler. Uzun bir süre Kant'ın aklında tek bir soru vardı: "Evren ortaya çıkmadan önce ne oldu?" O dönemde var olan tüm teorilerin birçok mantıksal çelişkiye sahip olduğunu hissetti. Bilim adamları, Evrenin bazı modelleri tarafından hala kullanılan sözde bir antitez geliştirdiler. İşte hükümleri:

• Eğer Evrenin bir başlangıcı varsa, o zaman neden ortaya çıkana kadar sonsuza kadar bekledi?
• Eğer Evren sonsuzsa, o zaman neden içinde zaman var; Neden sonsuzluğu ölçmemiz gerekiyor?

Elbette kendi zamanına göre doğru sorulardan fazlasını sordu. Ancak bugün biraz modası geçmiş durumdalar, ancak maalesef bazı bilim adamları araştırmalarında onlara rehberlik etmeye devam ediyor. Evrenin yapısına ışık tutan Einstein'ın teorisi, Kant'ın (daha doğrusu ardıllarının) savrulmasına son verdi. Neden bilim camiasını bu kadar etkiledi?

Einstein'ın bakış açısı

Görelilik teorisinde uzay ve zaman artık Mutlak değildi ve bir referans noktasına bağlı değildi. Evrendeki enerjinin belirlediği dinamik gelişim yeteneğine sahip olduklarını öne sürdü. Einstein'a göre zaman o kadar belirsizdir ki onu tanımlamaya özel bir ihtiyaç yoktur. Bu, Güney Kutbu'nun güney yönünü bulmak gibi bir şey olurdu. Oldukça anlamsız bir aktivite. Evrenin herhangi bir sözde "başlangıcı", kişinin "daha önceki" zamanlar hakkında akıl yürütmeye çalışabilmesi anlamında yapay olacaktır. Basitçe söylemek gerekirse, bu çok da fiziksel bir sorun değil, derinlemesine felsefi bir sorundur. Bugün bu sorun, uzaydaki birincil nesnelerin oluşumu hakkında yorulmadan düşünen insanlığın en iyi beyinleri tarafından çözülmektedir.

Günümüzde en yaygın pozitivist yaklaşım. Basitçe söylemek gerekirse, Evrenin yapısını hayal edebildiğimiz şekliyle kavrıyoruz. Hiç kimse kullanılan modelin doğru olup olmadığını veya başka seçeneklerin olup olmadığını soramayacak. Yeterince şık olması ve birikmiş tüm gözlemleri organik olarak içermesi durumunda başarılı sayılabilir. Ne yazık ki, yapay olarak oluşturulmuş matematiksel modeller kullanarak bazı gerçekleri (büyük olasılıkla) yanlış yorumluyoruz, bu da çevremizdeki dünya hakkındaki gerçeklerin çarpıtılmasına yol açıyor. Evrenin ne olduğunu düşündüğümüzde henüz keşfedilmemiş milyonlarca gerçeği gözden kaçırıyoruz.

Evrenin kökeni hakkında modern bilgiler

“Evrenin Orta Çağları”, ilk yıldızların ve galaksilerin ortaya çıkmasından önce var olan karanlığın çağıdır.

Bizim ve çevremizdeki tüm dünyanın yaratıldığı ilk ağır elementler işte o gizemli zamanlarda oluştu. Şimdi araştırmacılar Evrenin temel modellerini ve o dönemde meydana gelen olayları incelemek için yöntemler geliştiriyorlar. Modern gökbilimciler evrenin yaklaşık 13,7 milyar yaşında olduğunu söylüyor. Evrenin başlangıcından önce uzay o kadar sıcaktı ki mevcut tüm atomlar pozitif yüklü çekirdeklere ve negatif yüklü elektronlara bölünmüştü. Bu iyonlar tüm ışığı bloke ederek yayılmasını engelledi. Karanlık hüküm sürüyordu ve bunun sonu yoktu.

İlk ışık

Büyük Patlama'dan yaklaşık 400.000 yıl sonra uzay, farklı parçacıkların atomlar halinde birleşerek Evrenin gezegenlerini ve yankılarını hâlâ "ışık ufku" olarak bildiğimiz uzaydaki ilk ışığı oluşturacak kadar soğumuştu. ”. Büyük Patlama'dan önce ne olduğunu hâlâ bilmiyoruz. Belki o zamanlar başka bir Evren vardı. Belki de hiçbir şey yoktu. Büyük Hiçlik... Pek çok filozof ve astrofizikçinin ısrarla üzerinde durduğu seçenek budur.

Mevcut modeller, evrenin ilk galaksilerinin Büyük Patlama'dan yaklaşık 100 milyon yıl sonra oluşmaya başladığını ve evrenimizi ortaya çıkardığını öne sürüyor. Galaksilerin ve yıldızların oluşum süreci, hidrojen ve helyumun çoğu yeni güneşlere karışıncaya kadar yavaş yavaş devam etti.

Kaşiflerini bekleyen gizemler

Başlangıçta gerçekleşen süreçleri inceleyerek cevaplanabilecek birçok soru var. Örneğin neredeyse tüm büyük kümelerin kalbinde görülen devasa büyüklükteki kara delikler ne zaman ve nasıl ortaya çıktı? Bugün Samanyolu'nun, ağırlığı Güneşimizin kütlesinin yaklaşık 4 milyon katı olan bir kara deliğe sahip olduğu ve Evrenin bazı eski galaksilerinin, boyutunu genellikle hayal etmesi zor olan kara delikler içerdiği bilinmektedir. Bunlardan en büyüğü ULAS J1120+0641 sistemindeki formasyondur. Kara deliği yıldızımızın kütlesinin 2 milyar katı ağırlığındadır. Bu galaksi Büyük Patlama'dan sadece 770 milyon yıl sonra ortaya çıktı.

Ana gizem budur: Modern fikirlere göre, bu kadar büyük oluşumların ortaya çıkacak zamanı olmazdı. Peki nasıl oluştular? Bu kara deliklerin "tohumları" nelerdir?

Karanlık madde

Son olarak, birçok araştırmacıya göre kozmosun yani Evrenin %80'ini oluşturan karanlık madde hâlâ bir "kara at". Karanlık maddenin doğasının ne olduğunu hâlâ bilmiyoruz. Özellikle yapısı ve bu gizemli maddeyi oluşturan temel parçacıkların etkileşimi birçok soruyu gündeme getiriyor. Bugün, onu oluşturan parçaların pratikte birbirleriyle etkileşime girmediğini varsayıyoruz, ancak bazı galaksilerin gözlem sonuçları bu tezle çelişiyor.

Yıldızların kökeni sorunu üzerine

Diğer bir sorun ise yıldız evreninin oluştuğu ilk yıldızların neye benzediği sorusudur. Bu güneşlerin çekirdeklerindeki inanılmaz ısı ve basınçta, özellikle hidrojen ve helyum gibi nispeten basit elementler, hayatımızın temelini oluşturan karbona dönüştü. Bilim insanları artık ilk yıldızların güneşten kat kat daha büyük olduğuna inanıyor. Belki de yalnızca birkaç yüz milyon yıl, hatta daha az yaşadılar (muhtemelen ilk kara delikler bu şekilde oluştu).

Bununla birlikte, "eski zamanlayıcıların" bir kısmı modern alanda da var olabilir. Ağır elementler açısından muhtemelen çok zayıflardı. Belki de bu oluşumlardan bazıları hâlâ Samanyolu'nun halesinde "saklanıyor" olabilir. Bu sır da hala açıklanmadı. “Peki Evren nedir?” sorusuna yanıt verirken bu tür olaylarla her zaman karşılaşmak gerekir. Kökeninden sonraki ilk günleri incelemek için en eski yıldızları ve galaksileri araştırmak son derece önemlidir. Doğal olarak, en eski nesneler muhtemelen ışık ufkunun en ucunda yer alan nesnelerdir. Tek sorun buralara yalnızca en güçlü ve gelişmiş teleskopların ulaşabiliyor olmasıdır.

Araştırmacıların James Webb Uzay Teleskobu'ndan büyük umutları var. Bu cihaz, bilim adamlarına Büyük Patlama'nın hemen ardından oluşan ilk nesil galaksiler hakkında değerli bilgiler vermek üzere tasarlandı. Bu nesnelerin kabul edilebilir kalitede neredeyse hiç görüntüsü yok, bu nedenle büyük keşifler hala ileride.

Şaşırtıcı "aydınlık"

Bütün galaksiler ışık yayar. Bazı oluşumlar güçlü bir şekilde parlarken, diğerleri orta derecede “aydınlanmaya” sahiptir. Ancak evrende yoğunluğu başka hiçbir şeye benzemeyen en parlak galaksi var. Adı WISE J224607.57-052635.0. Bu "ampul", Güneş Sistemi'nden 12,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunmaktadır ve aynı anda 300 trilyon Güneş gibi parlamaktadır. Bugün bu tür yaklaşık 20 oluşumun bulunduğunu ve "ışık ufku" kavramını unutmamamız gerektiğini unutmayın.

Basitçe söylemek gerekirse, bulunduğumuz yerden yalnızca oluşumu yaklaşık 13 milyar yıl önce meydana gelen nesneleri görüyoruz. Teleskoplarımızın bakış açısına göre uzak bölgelere erişilemiyor çünkü oradan gelen ışığın ulaşacak zamanı yoktu. Yani muhtemelen bu kısımlarda da benzer bir şey var. Bu, Evrendeki en parlak galaksidir (daha doğrusu görünür kısmında).

sınıf = "bölüm1">

Detaylar:

Evren

Evrenin Ölçeği

Yıldız sistemleri

Dünyamızın gezegenleri, diğer gezegenler ve uyduları, kuyruklu yıldızları ve küçük gezegenleriyle Güneş'in etrafında döndüğünü, tüm bu cisimlerin Güneş Sistemini oluşturduğunu biliyorsunuz. Buna karşılık, Güneş ve gökyüzünde görünen diğer tüm yıldızlar devasa bir yıldız sisteminin, yani Galaksimizin parçasıdır. Güneş sistemine en yakın yıldız o kadar uzaktadır ki, saniyede 300.000 km hızla yol alan ışığın, buradan Dünya'ya ulaşması dört yıldan fazla zaman alır. Yıldızlar en yaygın gök cismi türüdür; yalnızca Galaksimizde birden fazla yıldız vardır birkaç yüz milyar. Bu yıldız sisteminin kapladığı hacim o kadar büyüktür ki, ışık ancak 100 bin yıl.

Evrenin ana yapısal birimleri bizimkine benzer “yıldız adalarıdır”. Bunlardan biri Andromeda takımyıldızında bulunuyor. Bu, yapı olarak bizimkine benzeyen ve yüz milyarlarca yıldızdan oluşan dev bir galaksidir. Ondan Dünya'ya gelen ışık, 2 milyon yıl. Andromeda Galaksisi, bizim Galaksimiz ve daha küçük kütleli diğer birkaç galaksiyle birlikte sözde galaksiyi oluşturur. Yerel grup. Büyük ve Küçük Macellan Bulutları, Heykeltıraş, Küçük Ayı, Draco ve Orion takımyıldızlarındaki galaksiler de dahil olmak üzere bu grubun yıldız sistemlerinden bazıları Galaksimizin uydularıdır. Bununla birlikte ortak bir kütle merkezi etrafında dönerler. Bir bütün olarak Evrenin yapısını ve yapısını belirleyen galaksilerin konumu ve hareketidir.

Galaksiler birbirinden o kadar uzakta ki çıplak gözle yalnızca en yakın üç tanesi görülebiliyor: ikisi Güney Yarımküre'de - Büyük Macellan Bulutu, Küçük Macellan Bulutu ve kuzeyden sadece bir tane var - Andromeda Bulutsusu.

Yay takımyıldızındaki cüce gökada- en yakın . Bu küçük galaksi o kadar yakın ki Samanyolu onu emiyor gibi görünüyor. Yay Galaksisi Güneş'ten 80 bin ışıkyılı, Samanyolu'nun merkezinden ise 52 bin ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Bize en yakın galaksi ise 170 bin ışıkyılı uzaklıkta bulunan Büyük Macellan Bulutu'dur. 1994 yılında Yay takımyıldızında bir cüce galaksi keşfedilene kadar, en yakın galaksinin Büyük Macellan Bulutu olduğu düşünülüyordu.

Yay cüce galaksisi başlangıçta yaklaşık 1000 ışıkyılı çapında bir küreydi. Ancak şimdi şekli Samanyolu'nun yerçekimi nedeniyle bozuldu ve galaksinin uzunluğu 10 bin ışıkyılı kadar uzandı. Yay burcundaki cüceye ait olan birkaç milyon yıldız artık Yay takımyıldızı boyunca dağılmış durumda. Dolayısıyla sadece gökyüzüne baktığınızda bu galaksinin yıldızlarını kendi galaksimizin yıldızlarından ayırt etmek mümkün değildir.

Kozmik mesafeler

Işık, en uzak galaksilerden Dünya'ya ulaşır. 10 milyar yıl. Yıldızların ve galaksilerin maddelerinin önemli bir kısmı, dünya laboratuvarlarında oluşturulamayacak şartlarda bulunmaktadır. Tüm dış uzay elektromanyetik radyasyon, yerçekimi ve manyetik alanlarla doludur; galaksilerdeki yıldızlar arasında ve galaksiler arasında gaz, toz, bireysel moleküller, atomlar ve iyonlar, atom çekirdekleri ve temel parçacıklar şeklinde çok nadir maddeler bulunur. Bildiğiniz gibi Dünya'ya en yakın gök cismi olan Ay'a olan mesafe yaklaşık 400.000 km'dir. En uzak nesneler bizden Ay'a olan mesafeden 10 kat daha fazla bir mesafede bulunur. Evrendeki gök cisimlerinin boyutlarını ve aralarındaki mesafeleri, iyi bilinen bir model olan, gezegenimizden 50 milyon kat daha küçük olan Dünya'nın okul küresini kullanarak hayal etmeye çalışalım. Bu durumda Ay'ı dünyadan yaklaşık 7,5 m uzaklıkta bulunan yaklaşık 7 cm çapında bir top olarak tasvir etmeliyiz.Güneş modeli 28 m çapında ve uzaklıkta olacaktır. 3 km, Güneş Sistemi'nin en uzak gezegeni Plüton'un modeli ise bizden 120 km uzaklaşacak. Modelin bu ölçeğinde bize en yakın yıldız yaklaşık 800.000 km uzaklıkta, yani Ay'ın 2 katı uzaklıkta yer alacak. Galaksimizin boyutu yaklaşık olarak Güneş Sistemi boyutuna küçülecek, ancak en uzak yıldızlar hâlâ onun dışında yer alacak.

Tüm galaksiler bizden uzaklaştığından, Galaksimizin genişlemenin merkezinde, genişleyen Evrenin sabit merkez noktasında olduğu izlenimini edinmeden edemiyoruz. Gerçekte astronomik yanılsamalardan biriyle karşı karşıyayız. Evrenin genişlemesi, içinde "baskın" bir sabit nokta olmayacak şekilde gerçekleşir. Hangi iki galaksiyi seçersek seçelim, zamanla aralarındaki mesafe artacaktır. Bu, gözlemcinin kendisini hangi galakside bulursa bulsun, aynı zamanda bizim gördüğümüze benzer şekilde yıldız adalarının dağılımını da göreceği anlamına gelir.

Yerel grup Saniyede birkaç yüz kilometre hızla Başak takımyıldızındaki başka bir gökada kümesine doğru ilerliyor. Başak kümesi daha da devasa bir yıldız adaları sisteminin merkezidir. Gökadaların süperkümeleri Galaksimizle birlikte Yerel Grubu da içerir. Gözlemsel verilere göre, üstkümeler mevcut tüm galaksilerin %90'ından fazlasını içerir ve Evrenimizdeki toplam alan hacminin yaklaşık %10'unu kaplar. Üstkümelerin kütleleri 10 15 güneş kütlesi mertebesindedir. Modern astronomik araştırma araçları, yaklaşık 10-12 milyar ışıkyılı yarıçaplı devasa bir uzay bölgesine erişime sahiptir. Bu alanda modern tahminlere göre 10 10 galaksi bulunmaktadır. Onların bütünlüğü çağrıldı Metagalaksiler.

Yani durağan olmayan, genişleyen, zamanla değişen, geçmişi şimdiki durumuyla aynı olmayan, modern olan da geleceğiyle aynı olmayan bir Evrende yaşıyoruz.

Sevgili ziyaretçiler!

Evren (lat. universum), bizi çevreleyen, zaman ve uzay açısından sonsuz ve sürekli hareket eden madde biçimleri açısından sonsuz derecede farklı olan tüm dünyadır. Modern astronomide gözlemlediğimiz Evrene Metagalaksi adı verilir. Ana nesneleri yıldızlardır. Yıldız kümeleri galaksileri oluşturur. Galaksimizin adı Samanyolu, yüz milyarlarca yıldız içeriyor ve Evrenimizde de yüz milyarlarca galaksi var.

Galaksiler

Galaksi nedir? - Evrenin ana yapısal birimi olan galakside - 150 - 200 milyar yıldız bulunur; yıldızlar, gaz ve toz bulutsuları ve yıldızlararası dağınık maddelerden oluşan çeşitli türlerdeki yıldız sistemleri.

Tek galaksiler vardır, ancak genellikle gruplar halinde bulunmayı tercih ederler. Kural olarak, bunlar 6 milyon ışıkyılı çapındaki 50 galaksidir. Samanyolu grubu 40'tan fazla gökada içerir.

Kümeler, 2-10 megaparsek (çap) boyutlarına ulaşabilen, 50-1000 galaksiden oluşan bir bölgedir. Hızlarının inanılmaz derecede yüksek olduğunu belirtmek ilginçtir, bu da yerçekiminin üstesinden gelmeleri gerektiği anlamına gelir. Ancak yine de birbirlerine bağlılar.

Karanlık madde tartışmaları galaksi kümelerinin dikkate alınması aşamasında ortaya çıkıyor. Galaksilerin farklı yönlere uçmasını önleyen kuvveti yarattığına inanılıyor.

Bazen gruplar birleşerek bir üstküme oluştururlar. Bunlar en büyük evrensel yapılardan bazılarıdır. Bunlardan en büyüğü, 500 milyon ışıkyılı uzunluğa, 200 milyon ışıkyılı genişliğe ve 15 milyon ışıkyılı kalınlığa sahip olan Sloane Çin Seddi'dir.

Kara delikler

Kara Delikler Nedir? — Varlığı Einstein'ın kütleçekim teorisi (genel görelilik) tarafından tahmin edilen, büyük kütleli yıldızların yaşamlarının son aşamalarındaki evrimsel değişimleri sonucunda sınırsız kütleçekimsel sıkıştırma (kütleçekimsel çöküş) ile sonuçlanan uzay nesneleri.

Amerikalı fizikçi Nikodim Poplavsky'ye göre bunlar başka evrenlere yol açıyor. Einstein, kara deliğe düşen maddenin tekillik halinde sıkıştırıldığına inanıyordu. Bilim adamının denklemlerine göre, kara deliğin diğer tarafında, içinden yalnızca madde ve ışığın fırladığı bir nesne olan bir beyaz delik var. Eşleştiklerinde bir solucan deliği oluştururlar ve bir taraftan girip diğer taraftan çıkan her şey yeni bir dünya oluşturur. 20. yüzyılın 90'lı yıllarının başında fizikçi Lee Smolin benzer ve biraz daha tuhaf bir hipotez öne sürdü: O da kara deliğin diğer tarafındaki evrenlere inanıyordu, ancak onların doğal seçilim gibi bir yasaya uyduklarına inanıyordu: Evrenler sırasında çoğalıyorlar ve mutasyona uğruyorlar. evrim.

Poplavsky teorisiyle modern fizikteki bazı "karanlık" yerleri açıklığa kavuşturabilir: örneğin, Büyük Patlama öncesi kozmolojik tekilliğin ve Evrenimizin sınırındaki gama ışını patlamalarının nereden gelebileceği veya Evrenin neden küresel olmadığı, ancak görünüşe göre düz. Şüpheciler bile Poplavsky'nin teorisinin Einstein'ın tekillik hakkındaki tahmininden daha az makul olduğunu düşünmüyor.

Evrenin Boyutu

Evrenin boyutu sorunu 100 yıldan fazla bir süredir yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Bir dizi fenomen ve benzersiz deneyler, görünür fiziksel dünyanın yalnızca Hiperuzay'ın bir alt uzayı olabileceğini ve içinde karmaşık bir "geometrik oluşum" oluşturduğunu göstermektedir. Evrenimizin çok boyutlu bir nesne olduğu gerçeği Gizli Doktrin ve E. Blavatsky'de yazılmıştır.

Antik Yunan'daki bilim adamları bile dünyamızın fiziksel süreçlerini, özellikle de gök cisimlerinin hareketini tanımlamak için iç içe geçmiş eşmerkezli küre kavramlarını kullandılar. Aristoteles, onların fikirlerine dayanarak, sözde eşmerkezli küreler teorisini yarattı ve ona "fiziksel" bir gerekçe verdi. Onun teorisine göre, gök cisimlerinin ortak bir merkezle birbirine tutturulmuş sert kürelerin bir kombinasyonuna sıkı bir şekilde bağlı olduğu kabul edilirken, her bir dış küreden gelen hareket içtekilere iletilir. Daha sonra bu teori yaygın bir kullanım alanı bulamadı ve bir kenara atıldı (şaşırtıcı bir şekilde, bu teori önerilen süreçle tamamen örtüşüyor!).

Güneş'in yakınındaki uzaydaki maddi maddenin yoğunluğu 0,88·10-22 kg/m3'tür. Bu, suyun yoğunluğundan bin milyar milyar kat daha azdır. Bu kadar boş bir alanda yıldızların ve galaksilerin yapılarını açıkça tanımlanmış yörüngelerde tutabilen şey nedir?

En eski uzaylı üssü ayın karanlık tarafında bulunuyor...

Evrendeki maddenin dağılımı

1970'lerde Akademisyen Zeldovich liderliğindeki bir grup Sovyet ve Amerikalı bilim adamı, Evrendeki maddenin dağılımının üç boyutlu bir modelini oluşturmaya çalıştı. Bu amaçla binlerce galaksiye olan mesafelere ilişkin veriler bilgisayara girildi. Sonuç çarpıcıydı - metagalaksiler halinde birleşen galaksiler, sanki yaklaşık 100 milyon ışıkyılı adımla belirli bir hücresel yapının kenarlarındaymış gibi uzayda bulunuyorlardı. Bu hücrelerin içinde göreceli bir boşluk vardı. Başka bir deyişle, uzay-zaman sürekliliğinin yapılandırılmış olduğu ortaya çıktı! Bu, teorinin ve Friedmann Evren modelinin destekçilerinin otoritesini büyük ölçüde zayıflattı.

Muhtemelen, bizim metagalaksimize ek olarak, tamamı muazzam boyutta bir sistem oluşturan çok daha fazla metagalaksi vardır - sözde teragalaksi ("terras", "canavar" anlamına gelir); birçok teragalaksi daha da devasa boyutlara sahip bir sistem oluşturur, vb.

Daha fazla hipotez

1908 - bilim adamı Charlier (Fransa), Evrenin giderek daha büyük boyutlardaki bir dizi sistem olduğu yönünde bir hipotez öne sürdü. Yıldızlar, galaksileri oluşturan yıldız kümelerini oluşturur. Buna karşılık galaksiler, bir metagalaksi oluşturan galaksi kümelerini oluşturur. Dolayısıyla bu devasa yıldız sistemlerinin boyutlarının sonsuza kadar artması gerekiyor. Bu, gözlemlenebilir en küçük temel parçacıklardan görünür en büyük galaksi kümelerine kadar doğal sistemlerin hiyerarşik organizasyonunu vurgulayan, ayrık kendine-benzer kozmolojik paradigmadır.

Charlier'in hipotezi o zamanlar pek popüler değildi. Bu, sonlu ama sınırsız bir Evren hakkındaki alışılmadık fikriyle akılları hayrete düşüren genel görelilik teorisinin aynı zamanda ortaya çıkmasıyla açıklanmaktadır. Ancak gözlemlerin sonuçları henüz görelilik teorisinin ve Evrenin sonluluğunun sonuçları lehine ikna edici kanıtlar sunmadı. Sonsuz evren hipotezi daha makul görünüyor. Böyle bir durumda Charlier'in modeli özellikle ilgi çekici hale gelir.

Başlangıçta ateşli sıvı olan Dünya soğudu ve kabuklu hale geldi...

Aslında monografide karşılıklı olarak iç içe geçmiş kürelerden oluşan bir uzay hakkında önerilen yaklaşım, hem Charlier'in hipoteziyle hem de ayrık kendine benzer kozmolojik paradigmayla örtüşmektedir. Dahası, Profesör G. Alven'in belirttiği gibi, Charlier'in hipotezi Olbers paradoksunu açıklıyor; buna göre, eğer galaksiler Evrende eşit bir şekilde dağılmışsa, o zaman onların radyasyonlarının toplam yoğunluğu alışılmadık derecede yüksek olacaktır ve bu gerçekte gözlemlenmemektedir. Ek olarak, Charlier'in hipotezi, Evrendeki maddenin düzgün bir şekilde dağılmasıyla, uzayın uzak bölgelerinden kaynaklanan yerçekimi kuvvetinin olağandışı bir şekilde artmasıyla ilişkili başka bir sorunu da önler.

Bu nedenle, monografinin yazarına göre, Charlier'in hipotezine göre Evren, boyutları giderek artan eşmerkezli küreler dizisi olarak düşünülmelidir. Ayrıca "gözlemin yapıldığı uzayın boyutunu belirtmeden Evrenin ne olduğu sorusu anlamsızdır."

Bunun bilimsel olarak doğrulanması yakın zamanda ortaya çıktı.

Evrenin yapısına ilişkin yeni hipotezler

Oxford'dan İngiliz fizikçi Roger Penrose ve Erivan Fizik Enstitüsü'nden meslektaşı Vahan Gurzadyan, sözde konuyu kapsamlı bir şekilde inceledikten sonra. Büyük Patlama'dan sonra kalan ve Evrenin kökeni ve gelişimi hakkındaki bilgileri koruyan kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu, Evrende eşmerkezli daireler şeklinde tuhaf homojensizlikler keşfetti.

Bilim adamlarına göre Evrenler sırayla, birbiri ardına ortaya çıkıyor. Ve bir öncekinin sonu bir sonrakinin başlangıcı olur.

Penrose, "Gelecekte Evrenimiz Büyük Patlama zamanındaki durumuna geri dönecek ve homojen hale gelecek" diyor. Ve sonsuz büyüklükten yeniden sonsuz küçüklüğe dönüşecek.” Bu arada Princeton'dan astrofizikçiler Paul Steinhardt ve Cambridge'den Neil Turok da benzer bir görüşü paylaşıyor.

Günümüzde Evrenin yapısına ilişkin birçok yeni teori ve hipotez ortaya çıkmakta, özellikle bilim insanları "Evrenimizin daha fazla sayıda uzay boyutuna sahip bir Evrenin içinde var olduğu" sonucuna varmaktadır.

Tüm bu örnekler, herhangi bir sistemin mikro boyuttan mega boyuta evriminin, birincil integral monadın, kendisini oluşturan madde koordinatlarına yerleştirilmesiyle gerçekleştirildiğini ikna edici bir şekilde göstermektedir. Bu gelişme, sistemin daha basit bir sistemden daha karmaşık bir sisteme üçlü bir geçişle tutarlı bir şekilde karmaşıklaşması ve karşılıklı olarak iç içe geçmiş üç dünyanın oluşması yoluyla gerçekleşir. Ayrıca, her bir sonraki eksenin kendi alanı vardır ve burada kendi alanı olan bir önceki eksen de yer alır. Örneğin y ekseni uzayında hareket eden üç boyutlu bir cisim aynı zamanda kendi x ekseni gelişim uzayında da hareket eder.

Dolayısıyla bağlantılı uzaylar teorisi insanın, Dünya'nın ve Evrenin yapısının temelini oluşturur. Bu durumda, uzay sisteminin iç içe geçmiş hiyerarşik alanlarından oluşan, tüm alanın hiyerarşik bir yapısı inşa edilir. Buradan Evrenin yapılarının hiyerarşik sistemi netleşiyor.

Bu, Doğada, mekansal ölçeklerine bakılmaksızın yapıların form ve özelliklerinde benzerlik olduğu ve Evrenin, yapılar hiyerarşisi biçiminde çok boyutlu bir sistem olarak tanımlandığı anlamına gelir.

Evrenin sınırları var mı?

Güneş sisteminin kökeni hakkında pek çok hipotez var, bunlar arasında...

Bu aynı zamanda Evrenin sınırları olup olmadığı sorusunun cevabını da ima ediyor. Önerilen bağlantılı alanlar teorisine göre Evrenin gelişimi göz önüne alındığında, cevap kesin olacaktır - Dünyamızdaki her şey gibi Evrenin de sınırları vardır. Ancak bu sınırlar o kadar büyüktür ki insan bunları aklıyla kavrayamaz. Bu, A. Einstein'ın görüşüyle ​​örtüşüyor: Ona göre Evren, bir hiperkürenin kapalı bir kabuğudur. Modern bilim, Evreni çok boyutlu olarak kabul eder; burada "yerel" üç boyutlu Evrenimiz, onun katmanlarından yalnızca biridir ve bu aynı zamanda bağlantılı uzaylar teorisiyle de örtüşür.

Bu teori aynı zamanda insanlık tarihinde ilk kez ötesine geçen Pioneer 10 ve Pioneer 11 adlı iki uzay aracının hareketiyle ortaya çıkan paradoksu açıklamayı da mümkün kılıyor. Bilinmeyen bir nedenden dolayı, havasız bir alanda hareket ediyorlarmış gibi görünmesine ve frenleme olmaması gerektiğine rağmen frenlemeleri meydana geldi. Monografide önerilen hipoteze dayanarak, uzay aracı güneş sisteminin ötesine geçerek kendilerini, gelişme vektörünün dik olarak yönlendirildiği farklı bir uzayda buldu, çünkü yeni uzay bir öncekine göre tamamen farklı özelliklere sahip.

İnsanlığın biriktirdiği bilginin temelinde yeni bir bilimsel paradigma zaten ortaya çıkıyor. Evrenin çok boyutlu yapısı giderek anlaşılır ve açıklanabilir bir faktör haline geliyor. Bu, sistemlerin hiyerarşisinde genel kalıpların bulunduğunu iddia etmek için zemin sağlar.

Görebildiğimiz en uzak yıldızlar 14.000.000.000 yıl önceki halleriyle aynı görünüyorlar. Bu yıldızlardan gelen ışık milyarlarca yıl sonra uzaydan bize ulaşıyor ve hızı 300.000 km/sn.

Gizemli Kara Delikler Evrendeki en merak edilen ve üzerinde en az çalışılan nesnelerden biridir. O kadar büyük bir çekime sahipler ki, Kara Delik'in ötesine hiçbir şey, hatta ışık bile geçemez.

Evrende yalnızca gaz içeren dev bir baloncuk var. Evrensel standartlara göre çok da uzun zaman önce, Büyük Patlama'dan yalnızca iki milyar yıl sonra ortaya çıktı. Uzun kabarcık 200 milyon kozmik yıldır ve Dünya'dan ona olan mesafe 12 milyar kozmik yıldır.

Kuasarlar inanılmaz derecede parlak nesnelerdir (Güneş'ten çok daha parlak).

Güneş Sisteminde Dünya'ya benzer bir cisim vardır. Bu Satürn'ün uydusu Titan. Yüzeyinde nehirler, volkanlar, denizler vardır ve atmosferin yoğunluğu yüksektir. Satürn'den uydusuna olan mesafe yaklaşık olarak Dünya'dan Güneş'e olan mesafeye eşittir, vücut kütlelerinin oranı yaklaşık olarak aynıdır. Ancak metan ve propandan oluşan rezervuarlar nedeniyle Titan'da büyük olasılıkla akıllı yaşam olmayacak.

Uzaydaki ağırlıksızlığın insan sağlığı üzerinde kötü etkisi vardır. Sıfır yerçekiminde insan vücudunda meydana gelen en önemli değişikliklerden biri kemiklerdeki kalsiyum kaybı, sıvıların yukarı doğru hareketi ve bağırsak fonksiyonlarının bozulmasıdır.