Звёзды. Галактики. Вселенная.
 Цепочки и пустотыМногие, а может быть, и почти все галактики собраны в
различные коллективы, которые называются группами, скоплениями и
сверхскоплениями - смотря по тому, сколько их там. В группу может входить всего
три или четыре Галактики, а в сверхскопления – десятки тысяч. Несколько лет
назад астрономы составили удивительную карту Вселенной. На ней каждая Галактика
представлена всего лишь точкой. На первый взгляд они рассеянны на карте
хаотично. Но приглядевшись можно обнаружить группы, скопления и сверхскопления,
причем последние представляются цепочками точек. Карта позволяет обнаружить, что некоторые такие цепочки
соединяются и пересекаются, образуя какой-то сетчатый или ячеечный узор,
напоминающий кружева или пчелиные соты размером ячеек в 100-300 мил. световых
лет. Покрывают ли такие "сетки" всю Вселенную, еще предстоит
выяснить. Но несколько отдельных ячеек, очерченных сверхскоплениями, удалось
подробно изучить. Внутри них Галактик почти нет, все они собраны "в
стенке", ограничивающие огромные пустоты "войды" (в переводе
пустоты). Ячейка и войд – это предварительные рабочие названия для самого
большого по размеру образования во Вселенной. Более крупные системы в природе
нам неизвестны. Вселенная Больше всего на свете – сама Вселенная, охватывающая и
включающая в себя все планеты, звезды, Галактики, скопления, сверхскопления и
ячейки с войдами. Дальность действия современных телескопов достигает
нескольких миллиардов световых лет. Это и есть размеры наблюдаемой Вселенной.
Все небесные тела и системы поражают разнообразием свойств, сложностью
строения. Хотя сама Вселенная в высшей степени однообразна и проста! Ее главное
свойство – однородность. Об этом можно сказать точнее. Представим себе, что мы
мысленно выделили во Вселенной очень большой кубический объем с ребром,
например, в пятьсот миллионов световых лет. Подсчитаем, сколько в нем Галактик.
Произведем такие же подсчеты для других, но столь же гигантских объемов, расположенных
в различных частях Вселенной. Если все это проделать и сравнить результаты, то
окажется, что в каждом из них, где бы их не брать, содержится одинаковое число
Галактик. То же самое будет и при подсчете скоплений или даже ячеек. Определение. Итак, если
отвлечься от таких "деталей" как скопления, сверхскопления, ячейки, и
взглянуть на Вселенную шире, мысленно охватив взглядом сразу все множество
звездных миров, то она предстанет перед нами всюду одинаковой –
"сплошной" и однородный. Расширение У Вселенной есть и еще одно важнейшее свойство, но о нем
до конца 20-х годов 20-го века никто не догадывался: Вселенная находится в
движении – она расширяется. Расстояние между скоплениями и сверхскоплениями
постоянно возрастает. Они как бы разбегаются друг от друга. А сеть ячеистой
структуры – растягивается. Настоящий переворот в науке о Вселенной произвели в 1922
–24гг. работы петербургского математика Александра Александровича Фридмана.
Опираясь на только что созданную тогда Эйнштейном общую теорию относительности,
он математически доказал, что мир – это не нечто застывшее и неизменное. Как
единое целое он живет своей динамической жизнью, изменяется во времени,
расширяясь или сжимаясь по строго определенным законам. Иначе говоря, он открыл
нетрадиционность Вселенной. Это было теоретическое предсказание. Окончательно решить, расширяется Вселенная или сжимается,
помогли наблюдения в 1928-29гг. Хабблу. Он обнаружил, что далекие Галактики и
целые их коллективы разбегаются от нас во все стороны. В соответствии с предсказаниями
Фридмана именно так и должно выглядеть общее расширение Вселенной. Если
Вселенная расширяется, значит, в далеком прошлом скопления и сверхскопления
были ближе друг к другу. Более того, из теории Фридмана следует, что 15-20
миллиардов лет назад ни звезд, ни Галактик еще не существовало и все вещество
было перемешано и сжато до колоссальной плотности. Это вещество имело тогда и
чудовищно высокую температуру. Рождение планетных
систем Знаменитые гипотезы Канта и Лапласа о происхождении
Солнечной системы из вращающегося газопылевого облака получает дальнейшее
подтверждение современными наблюдениями протопланетных дисков вокруг далеких
звезд. Один из первых таких дисков астрономы обнаружили вокруг звезды южного
неба β Живописца, расположенной всего в 53 св. годах от Солнца. Удалось
получить прямой снимок этого диска в инфракрасных лучах на 1,5-метровом
телескопе межамериканской обсерватории Серо Тололо в Чилийских Андах. Для
получения снимка воспользовались методикой "звездного коронографа",
то есть маской, блиндирующей яркий свет самой звезды. При этом на фотографии стало возможным проследить
околозвездный диск, распространяющий на расстоянии 80-300 а.е. (1 а.е. = 150
млн. км) от звезды. Спектр диска, полученный астрономами, чрезвычайно похож на
спектр кометы Галлея и спутников планет гигантов, которые состоят из вещества,
наиболее напоминающего "грязный лед" (т.е. главным образом из
замерзшей воды, метана, аммиака и твердых пылинок кремния и углерода). Иначе
говоря - внешние части протопланетного диска вокруг β Живописца
представляет собой остатки "строительного материала", из которого
формируется внешняя планетная система. После этого открытия еще у 8-ми более далеких молодых
звезд в инфракрасном диапазоне спектра были обнаружены похожие газопылевые
диски, причем на спектрах наблюдались и "провалы" в излучении,
которые могут свидетельствовать о кольцеобразной структуре дисков. Такая
структура может быть вызвана тем, что молодые планеты или менее массивные
компоненты центральной звезды своим гравитационным притяжением как бы
"выметают" вещество при своем движении по орбитам. Таким образом,
существование планет вокруг звезд – отнюдь не редкое явление в Галактике. Общая картина В науке слово "Вселенная" имеет особый смысл.
Под ним понимается наибольший объем пространства вместе со всей материей и излучением,
заключенными в нем, который может каким бы то ни было образом воздействовать на
нас. Ученые Земли могут наблюдать только одну Вселенную, но никто не отрицает
существование и других, только потому, что наши (далеко еще не совершенные)
приборы не могут их установить. Солнце - одна из миллиардов звезд. Есть звезды гораздо
больше Солнца (гиганты), есть и меньше него (карлики), Солнце ближе по своим
свойствам к карликовым звездам, чем к гигантам. Есть звезды горячие (они имеют
бело-голубоватый цвет и температуру свыше 10000 градусов на поверхности, а
некоторые до ста тысяч градусов), есть холодные звезды (они красные,
температура поверхности около 3 тысяч градусов). Звезды находятся очень далеко
от нас, до ближайшей звезды лететь со скоростью света (300000 км/с) целых 4
года, тогда как до Солнца можно долететь с такой скоростью за 8 минут. Некоторые звезды образуют пары, тройки (двойные, тройные
звезды) и группы (рассеянные звездные скопления). Существуют и шаровые звездные
скопления, они содержат десятки и сотни звезд и имеют форму шара, с
концентрацией звезд к центру. В рассеянных скоплениях собраны молодые звезды, а
шаровые скопления очень древние, в них звезды старые. Возле некоторых звезд
существуют планеты. Есть ли на них жизнь, а тем более цивилизации, пока не
установлено. Но они вполне могут существовать. Звезды образуют гигантские системы - Галактики. Галактика
имеет центр (ядро), плоские спиральные рукава, в которых сосредоточено
большинство звезд, и периферию, объемное облако из редких звезд. Звезды
движутся в пространстве, они рождаются, живут и умирают. Такие звезды, как
Солнце, живут примерно 10-15 миллиардов лет, и Солнце - звезда среднего
возраста. Так что ему светить еще очень долго. Массивные и горячие звезды
"сгорают" быстрее, и могут взрываться как "сверхновые"
звезды, оставляя после себя очень маленькие и сверхплотные образования - белые
карлики, нейтронные звезды или "черные дыры", в которых плотность
материи столь высока, что никакие частицы не могут преодолеть силы тяготения и
вырваться оттуда. Кроме звезд, в Галактике содержатся облака космической пыли и
газа, образующие туманности. Плоскость Галактики, где максимальное число звезд,
газа и пыли, видна на небе как Млечный Путь. Наша Галактика - не единственная. Существует еще много
миллионов Галактик, состоящих из огромного числа звезд. Например, Магеллановы
облака, Туманность Андромеды - это другие Галактики. Находятся они на
невообразимо больших расстояниях от нас. На нашем небе звезды кажутся неподвижными, так как они
очень далеко от нас, и их движение становится заметным только по прошествии
десятков и сотен тысяч лет. А рисунки созвездий не изменились со времен Древней
Греции и Рима и не изменятся еще очень долго. Созвездие - это условно очерченная область на земном небе
со всеми попавшими туда небесными объектами. Границы созвездий были утверждены
в 1925 году на конгрессе Международного астрономического союза. Звезды,
входящие в созвездие, вовсе не обязательно близки между собой в пространстве.
Одни из них близко к нам, другие - далеко, но это не существенно. Важно, чтобы
они проецировались на данный участок земного неба. Солнце, Луна и планеты также проходят на фоне созвездий,
но они все время движутся, смещаются со временем на фоне звезд. Слово
"планета" означает в переводе "блуждающая". Так древние
наблюдатели отличали планеты от "неподвижных" звезд. Быстрее всего на
фоне звезд перемещается Луна, за месяц она обходит полный круг, а Солнце - за
год. Планеты при этом двигаются одни быстрее, другие медленнее. |
