1 Метагалактика Частина Всесвіту, доступна дослідженню астрономічними засобами
Космологія як наука
Частина Всесвіту, доступна дослідженню астрономічними засобами, що відповідають досягнутому рівню розвитку науки, називається Метагалактикою. Інакше висловлюючись, Метагалактика – охоплена астрономічними спостереженнями частина Всесвіту. Вона знаходиться у межах космологічного горизонту. Метагалактика є сукупністю зоряних систем – галактик, а її структура визначається їх розподілом у просторі, заповненому надзвичайно розрідженим міжгалактичним газом і пронизуваному міжгалактичними променями.
Відповідно до сучасних уявлень, для Метагалактики характерна пориста (сітчаста, пориста) структура. Ці уявлення ґрунтуються на даних астрономічних спостереженнях, які показали, що галактики розподілені не рівномірно, а зосереджені поблизу кордонів осередків, усередині яких галактик майже немає. Крім того, знайдено величезні обсяги простору, в яких галактик поки що не виявлено.
Якщо брати не окремі ділянки Метагалактики, а її великомасштабну структуру в цілому, то, очевидно, що в цій структурі не існує якихось особливих місць чи напрямків, що виділяються, і речовина розподілена порівняно рівномірно.
Вік Метагалактики близький до віку Всесвіту, оскільки утворення її структури припадає на період, що настає за роз'єднанням речовини та випромінювання. За сучасними даними, вік Метагалактики оцінюється у 15 млрд. років. Вчені вважають, що, мабуть, близький до цього вік галактик, які сформувалися на одній з початкових стадій розширення Метагалактики.
Головні складові Всесвіту – галактики. Галактика – гігантська система, що складається зі скупчень зірок і туманностей, які у просторі досить складну конфігурацію.
заФормі галактики умовно поділяються на три типи: еліптичні, спіральні та неправильні.
Еліптичні галактики мають просторову форму еліпсоїда з різним ступенем стиснення. Вони є найпростішими за структурою: розподіл зірок поступово зменшується від центру.
Спіральні галактики представлені у формі спіралі, включаючи спіральні гілки. Це найчисленніший вид галактик, до якого належить і наша Галактика – Чумацький Шлях.
Неправильні галактики не мають вираженої форми, в них відсутнє центральне ядро.
Крім зірок і планет галактики містять розріджений газ та космічний пил.
Чумацький шлях добре видно в безмісячну ніч. Він здається скупченням туманних мас, що світяться, що простяглося від одного боку горизонту до іншого, і складається приблизно зі 150 млрд. зірок. За формою він нагадує сплюснуту кулю. У центрі його знаходиться ядро, від якого відходить кілька спіральних зіркових гілок. Наша Галактика надзвичайно велика: від одного краю до іншого світловий промінь подорожує близько 100 тис. земних років. Більшість її зірок зосереджена в гігантському диску завтовшки близько 1500 світлових років. На відстані близько 2 млн. світлових років від нас знаходиться найближча до нас галактика - Туманність Андромеди, яка за своєю будовою нагадує Чумацький Шлях, але значно перевершує його за своїми розмірами. галактик. На відстані близько 30 тис. світлових років від центру Галактики розташоване Сонце.
На етапі еволюції Всесвіту речовина у ній перебуває переважно у зоряному стані. 97% речовини в нашій Галактиці зосереджено в зірках, що є гігантськими плазмовими.утворення різної величини, температури з різною характеристикою руху.
Вік зірок змінюється у досить великому діапазоні значень: від 15 млрд. років, що відповідають віку Всесвіту, до сотень тисяч – наймолодших. Є зірки, які утворюються нині і перебувають протозвездной стадії, т. е. вони ще стали справжніми зірками.
Народження зірок відбувається в газово-пилових туманностях під дією гравітаційних, магнітних та інших сил, завдяки яким йде формування нестійких однорідностей та дифузна матерія розпадається на низку згущень. Якщо такі згущення зберігаються досить довго, то з часом вони перетворюються на зірки. Важливо, що відбувається народження не окремої ізольованої зірки, а зоряних асоціацій.
Світ зірок надзвичайно різноманітний. І хоча всі зірки - розпечені кулі, подібні до Сонця, їх фізичні характеристики відрізняються дуже істотно. * Є, наприклад, зірки - гіганти і надгіганти. За своїми розмірами вони перевершують Сонце.
Крім зірок гігантів існують і зірки – карлики, які значно поступаються за своїми розмірами Сонцю. Деякі карлики менші за Землю і навіть Місяця.
Розрізняють також нейтронні зірки – це величезні атомні ядра.
Зірки мають різні поверхневі температури – від кількох тисяч до десятків тисяч градусів. Відповідно розрізняють і колір зірок. Порівняно холодні зірки з температурою 3 -4 тис. градусів - червоного кольору. Наше Сонце з поверхнею, нагрітою до 6 тис. градусів, має жовтуватий колір. Найгарячіші зірки – з температурою понад 12 тис. градусів – білі та блакитні.
Зірки немає ізольовано, а утворюють системи. Найпростіші зіркові системи складаються з 2-х і більшезірок. Зірки об'єднані також у ще більші групи – зоряні скупчення.
3.4 Сонячна система
Сонячна система є групою небесних тіл, дуже різних за розмірами і фізичною будовою. * До цієї групи входять: Сонце, дев'ять великих планет, десятки супутників планет, тисячі малих планет (астероїдів), сотні комет, безліч метеоритних тіл. Всі ці тіла об'єднані в одну систему завдяки силі тяжіння центрального тіла Сонця. Сонячна система є упорядкованою системою, має свої закономірності будови. Єдиний характер Сонячної системи проявляється в тому, що всі планети обертаються навколо сонця в тому самому напрямку і майже в одній і тій же площині. Сонце, планети, супутники планет обертаються довкола своїх осей у тому напрямі, у якому вони здійснюють рух своїми траєкторіями. Закономірно і будова Сонячної системи: кожна наступна планета віддалена від Сонця приблизно вдвічі далі, ніж попередня.
Сонячна система утворилася приблизно 5 млрд років тому, причому Сонце – зірка другого покоління. Сучасні концепції походження планет Сонячної системи ґрунтуються на тому, що потрібно враховувати не лише механічні сили, а й інші, зокрема електромагнітні. Вважається, що електромагнітні сили відіграли вирішальну роль при зародженні Сонячної системи.
Відповідно до сучасних уявлень, первісна газова хмара, з якої утворилися і Сонце, і планети, складалася з іонізованого газу, схильного до впливу електромагнітних сил. Після того як з величезної газової хмари через концентрацію утворилося Сонце, на дуже великій відстані від нього залишилися невеликі частини цієї хмари. Гравітаційна сила почала притягуватизалишки газу до зірки, що утворилася - Сонцю, але його магнітне поле зупинило падаючий газ на відстані - саме там, де знаходяться планети. Гравітаційна та магнітні сили вплинули на концентрацію та згущення падаючого газу, і в результаті утворилися планети. Коли виникли найбільші планети, той же процес повторився в менших масштабах, створивши таким чином системи супутників.Висновок.