Внутри сот, размер которых составляет примерно 100 миллионов световых лет, практически отсутствуют звезды и какая-либо материя. Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет. По их оценкам, возраст Вселенной может составлять 26,7 миллиарда лет — такие данные возможны, если совместить модель Lambda-CDM и теорию усталого света Цвикки, то есть рассматривать красное смещение как гибридное явление.
Наблюдаемая вселенная - Observable universe
Почему именно такое расстояние? Причина кроется в скорости света, составляющей в вакууме 299 792 458 метров в секунду, что в переводе на более привычные единицы составляет приблизительно 1 миллиард километров в час. С учетом возраста Вселенной в 13,8 миллиарда лет, это и есть максимальное расстояние, которое свет мог преодолеть за всю историю существования космоса — следовательно, это и есть наш "горизонт наблюдения". В течение промежутка времени, составляющего 13,8 миллиардов лет, космос предоставил нам множество загадок и открытий. Одним из таких открытий является концепция светового года, которая определяется как расстояние, преодолеваемое светом за год. Это расстояние равно приблизительно 9,5 триллиона километров.
Пользуясь этой мерой, мы можем сказать, что самые отдаленные объекты, которые нам удается разглядеть, находятся на расстоянии 13,8 миллиарда световых лет от нас. Удивительно, но если мы оглянемся вокруг с планеты Земля, то обнаружим, что свет достигает нас из всех направлений на одинаковое максимальное расстояние, создавая сферу наблюдения с диаметром в 27,6 миллиарда световых лет, что часто упрощенно округляется до 28 миллиардов световых лет. Для ответа на этот вопрос необходимо понять, что Вселенная не стоит на месте: она расширяется. В то время как свет от самых отдаленных объектов путешествовал до нас, само пространство, через которое он проходил, увеличивалось в размерах. Это расширение ведет к тому, что свет отдаляющихся галактик растягивается в длину волны, вызывая так называемое красное смещение — феномен, который мы можем наблюдать и измерять, чтобы узнать о скорости и масштабе этого расширения.
Все это приводит к поразительному выводу: космос, который мы видим, лишь небольшая часть гораздо большей, постоянно развивающейся вселенной, масштаб и границы которой остаются за пределами нашего текущего понимания. Понимание размеров космоса начинается с относительно простой концепции: время, за которое свет доходит до нас из далеких уголков Вселенной.
Эйнштейн считал, что Вселенная представляет собою некую замкнутую оболочку гиперсферы. В пример можно привести обычный глобус. Сколько бы путник не шёл по Земле края её он не встретит, но что не означает бесконечность планеты. Согласно Эйнштейнуу Вселенная обладает конечным объёмом, количеством звёзд и конечной массой. Но в 1922 году советский физик Александр Фридман дополнил модель Эйнштейна выводом, что Вселенная не статичная, а может расширяться или сжиматься со временем. Подтвердил выводы Фридмана уже Эдвин Хаббл.
В результате Вселенная получила определённый возраст, который был строго зависим от постоянной Хаббла , которая характеризовала скорость её расширения. В 1948 году советский физик Георгий Гамов разработал гипотезу «горячей Вселенной». Согласно этой гипотезе развитие Вселенной началось с состояния горячей и плотной плазмы. Такая плазма состояла из элементарных частиц.
Но это ещё не всё. Мы не видим галактик, которые находятся так далеко, что идущему от них свету не хватило даже времени жизни Вселенной, чтобы дойти до нас. Что лежит за пределами обозримой части Вселенной? Согласно космологическим моделям, Вселенная однородна и всюду расширяется. Есть гипотеза, которая гласит, что Большой взрыв и рождение нашей Вселенной — лишь один из серии взрывов, а протяжённость мультивселенной лежит за гранью нашего понимания. Американский астрофизик Нил Деграсс Тайсон сказал: «Вселенная не обязана быть понятной для тебя».
И тайны Вселенной не обязаны быть простыми для их описания в научно-фантастических романах. Большая часть Вселенной представляет собой пустое пространство. Расстояния между звёздами в галактике, между разными галактиками слишком огромны для нашего понимания. Попытка рассказать о реальных размерах Вселенной и при этом привязка к человеческим эмоциям пугает любого автора, который пишет в жанре научной фантастики. Мы живём на крошечной планете, но тем не менее наш мозг способен осознать огромные размеры Вселенной. И это вселяет надежду, поскольку, как заметил астробиолог Калеб Шарф: «В ограниченном мире думать в космических масштабах — это не роскошь, а необходимость». Объяснить это общественности — настоящий вызов как для астрономов, так и для писателей-фантастов. Автор: Michael Strauss.
На приведённых рисунках видно, что время после инфляционного расширения T14 составляет порядка 1017 секунд или общепризнанные 13,8 млрд.
За время жизни Вселенная увеличивается по разным оценкам до размеров 108 - 1030 метров. Рисунки из работ слева направо [6, 11, 7] Радиус Вселенной на сегодняшний день на приведённых рисунках показан порядка 108 - 1030 метров. На последнем правом из представленных рисунков нынешний радиус Вселенной равен примерно 1014 световых лет. В соответствии со стандартной моделью Большого Взрыва начальный радиус Вселенной должен был быть порядка нескольких сантиметров, а дальнейшее расширение было линейным. Инфляция позволяла устранить некоторые проблемы, возникающие в стандартной модели Большого Взрыва. Однако, первые инфляционные сценарии также не были лишены недостатков, что привело к дальнейшему их развитию и появлению новых инфляционных моделей, в которых на стадии инфляции Вселенная расширилась существенно сильнее.
Астрономы открыли Большое кольцо неба, переворачивающее представления о Вселенной
Размер нашей галактики, Млечного Пути, составляет приблизительно 100 тысяч световых лет, что является достаточно средним показателем среди всех спиральных галактик. Логарифмический график зависимости размера наблюдаемой Вселенной, в световых годах, от количества времени, прошедшего с момента Большого взрыва. На ней изображены более 256 тысяч галактик, которые зародились в промежутке от 13,3 млрд до 500 млн световых лет после большого взрыва.
Сколько лет Вселенной? Отвечает новое исследование
Оно очень близко к абсолютному вакууму, поскольку в нем нет пыли и космического мусора. Как устроен космос? По мнению ученых, Вселенная состоит из трех субстанций: нормальной материи, темной материи и темной энергии. Нормальная материя Нормальная, или барионическая, материя представляет собой протоны, нейтроны и электроны. Из нее состоит все, что мы можем увидеть: звезды, планеты, деревья, животные и люди. Темная материя Темная материя не излучает и не поглощает свет или энергию, а потому абсолютно невидима.
Ученые предполагают, что она состоит из небарионической материи — вимпов слабовзаимодействующих массивных частиц , нейтралино и нейтрино. Несмотря на то, что темную материю невозможно увидеть, результаты наблюдений позволяют астрономам допускать ее существование. К примеру, исследования спиральных галактик показали, что в них содержится гораздо больше массы, чем можно наблюдать визуально. Если бы темной материи не существовало, эти галактики бы просто распались, потому что гравитации одной лишь нормальной материи было бы недостаточно для того, чтобы удержать все частицы вместе. Темная энергия Темная энергия — это гипотетическая форма энергии, которая противодействует гравитации: она отдаляет космические объекты друг от друга, тогда как гравитация, напротив, их притягивает.
Ученые предложили концепцию темной энергии, чтобы объяснить, почему вселенная расширяется с ускорением. Самое холодное место в космосе Пока что самым холодным местом во Вселенной считается туманность Бумеранг. Она расположена в созвездии Центавра, примерно в 5 000 световых лет от Земли. Температура здесь достигает от 20 до 40 триллионов градусов Цельсия. Кстати, 3C 273 — не только самый первый, но и самый яркий среди квазаров его видимый блеск составляет 12,9.
Возраст звезды Мафусаил HD 140283, HIP 76976 составляет 16 миллиардов лет, что делает ее старейшей звездой в космосе — как ни странно, она даже старше самой Вселенной ученые пока выясняют, как такое возможно. Звезда расположена в созвездии Весов, и ее можно увидеть в бинокль ее видимый блеск составляет 7,2. Великая стена Геркулес — Северная Корона —- один из самых крупных объектов в космосе. Она простирается на 10 миллиардов световых лет и содержит в себе миллиарды галактик. Она находится в 10 миллиардах световых лет от нас, в направлении созвездий Геркулес и Северная Корона.
Мысли о гигантском размере Вселенной многих пугают. Мы знаем, что видимая Вселенная протянулась на десятки миллиардов световых лет. Единственный способ хоть как-то осознать такие величины — это попытаться раздробить их на более мелкие части вплоть до более или менее понятного нам размера собственной планеты. Прямой рейс Дубай — Сан-Франциско. Самолёт преодолевает расстояние в 13 тыс. Диаметр Солнца в 100 раз больше. Расстояние от Земли до Солнца в 100 раз больше диаметра нашей звезды и составляет примерно 150 млн км. Среднее расстояние от Земли до Солнца называют астрономической единицей и часто используют для измерения расстояний в космосе. Например, автоматический зонд «Вояджер-1», который запустили в 1977 году и который путешествует со скоростью 18 км в секунду, находится сейчас на расстоянии 137 астрономических единиц от Солнца.
Другие звёзды намного дальше от нас, чем Солнце. Ближайшая из них, Проксима Центавра, находится в 270 тыс. Расстояние от Солнца до Проксимы Центавра примерно равняется расстоянию в 30 млн Солнц. В серии романов «Автостопом по галактике» бюрократы-вогоны шокированы, что земляне не полетели на Проксиму Центавра, чтобы получить уведомление о сносе Земли. Смысл шутки заключается в абсолютно нереальном расстоянии.
По одним оценкам, опирающимся на процессы в местной части Вселенной, скорость расширения — от 69,8 до 73,1 километра в секунду на мегапарсек. В то же время для ранней Вселенной эта величина в ряде работ определяется лишь в 67,4 километра в секунду на парсек. Разница между скоростью расширения пространства-времени в древности и в нашу эпоху указывает на то, насколько именно ускоряется расширение Вселенной со временем. От этого зависит величина вычисляемой «темной энергии» ряд авторов современных научных работ полагают , что это не очень удачное название для совсем других механизмов.
В то же время скорость расширения даже местной части Вселенной по Хоолейлане получается заметно выше, чем считалось ранее. Если другие объекты, оставшиеся от барионной акустической осцилляции близ нас, покажут сходные размеры, скорость расширения Вселенной получится нарастающей слишком быстро.
Поэтому точные измерения этого космического тумана, которые только недавно стали возможными, устранили необходимость оценки выбросов света из ультрадалеких галактик. Мы получили общий звездный свет каждой эпохи — один, два, шесть миллиардов лет назад и так далее — вплоть до момента формирования первых звезд, что позволило нам восстановить EBL и определить историю звездообразования во Вселенной наиболее эффективным образом», — пояснил Вайдехи Палия, соавтор исследования из Университета Клемсона. От «Fermi» до «James Webb» Когда высокоэнергетические гамма-лучи сталкиваются с низкоэнергетическим видимым светом, они превращаются в пары электронов и позитронов. Способность «Fermi» обнаруживать гамма-лучи в широком диапазоне энергий делает его уникальным для картирования космического тумана.
Однако очень яркие объекты Солнечной системы делали это непреодолимо сложным. Наша техника нечувствительна к ближайшему свету и, таким образом, справилась с этими трудностями», — добавил Абхишек Десаи, соавтор исследования из Университета Клемсона. Образование звезд, которое происходит при коллапсе плотных областей молекулярных облаков, достигло своего пика около 11 миллиардов лет назад. Но хотя рождение новых светил с тех пор замедлилось, оно никогда не прекращалось. Это двигатель Вселенной. Без эволюции звезд у нас не было бы фундаментальных элементов, необходимых для существования жизни», — сказал Дитер Хартманн, член научной команды из Университета Клемсона.
Сколько лет Вселенной? Отвечает новое исследование
Тем не менее, даже если Вселенная безгранична, размер наблюдаемой Вселенной всегда конечен, и это связано не только с ограниченной возможностью техники наблюдений. Дистанция, разделяющая Солнце и HD1, на 100 млн световых лет превышает то, что было зафиксировано в случае предыдущего рекордсмена и кандидата на самую удаленную галактику, — GN-z11. Размер наблюдаемой Вселенной составляет около 46,5 млрд световых лет в любом направлении от Земли (или 93 млрд световых лет в диаметре). Размер нашей галактики, Млечного Пути, составляет приблизительно 100 тысяч световых лет, что является достаточно средним показателем среди всех спиральных галактик. Это значит, что на один мегапарсек (3,3 млн световых лет или три миллиарда триллионов километров) Вселенная галактики удаляются друг от друга со скоростью 73 км/с. Размеры галактик измеряются десяткам – сотнями тысяч световых лет, массы составляют от 107 до 1012 масс Солнца (масса Солнца равна около 2∙1030 кг).
Радиус видимой Вселенной
| Космос и Вселенная: в чем отличие, интересные факты | Hi-Tech | Гигантские размеры Вселенной, её тайны страшат и притягивают одновременно, словно магнит. |
| 15 фактов о размерах Вселенной, которые пополнят ваш багаж знаний | Говорят, что размер наблюдаемой Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет в поперечнике. |
| Наблюдаемая Вселенная | Ученые приняли во внимание фак ускорения расширения Вселенной и подсчитали, что ее размеры на данный момент составляют 93 млрд световых лет. |
| Млечный Путь: что такое наша галактика, факты и фото | 200 световых лет. |
Сравнение размеров Вселенной 3D
Одно исследование показало, что реальная Вселенная может быть как минимум в 250 раз больше 46,5 миллиардов световых лет, которые мы можем реально увидеть. Тем не менее, даже если Вселенная безгранична, размер наблюдаемой Вселенной всегда конечен, и это связано не только с ограниченной возможностью техники наблюдений. Размеры вселенной, которую мы видим порядка 91,5 млрд. световых лет. Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Гигантские размеры Вселенной, её тайны страшат и притягивают одновременно, словно магнит.
Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли
При этом благодаря новейшему телескопу NASA за 10 миллиардов долларов специалистам удалось заснять галактику целиком, опубликовав изображение в открытом доступе — теперь на это уникальное явление может взглянуть любой желающий. Для подобных манипуляций астрономам пришлось использовать хитрость — они фотографировали отдельные участки галактики NGC 6872, после чего объединяли кадры в единую сетку в видимом спектре, используя дополнительную информацию о дальнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах с телескопа Европейской южной обсерватории и аппарата Galaxy Evolution Explorer от NASA. В результате удалось получить весьма впечатляющий снимок далёкой галактики, который до запуска «Джеймса Уэбба» казался невозможным, ведь спиральная галактика NGC 6872 находится на расстоянии в 212 миллионов световых лет от Земли. Также учёные объяснили, почему данная галактика выглядит именно так.
Наша Галактика находится в центре.
Наиболее плотные области выделены красным. Распределение галактик имеет сетчатую структуру, включающую крупномасштабные уплотнения сверхскопления и вытянутые нити филаменты , разделённые гигантскими пустотами войдами. Вдоль радиальной линии указаны красные смещения галактик, вдоль окружности — прямые восхождения. Перевод: БРЭ.
Для света и других типов электромагнитного излучения область наблюдаемой Вселенной немного меньше космологического горизонта: она ограничена расстоянием, на котором родилось принимаемое нами реликтовое излучение спустя примерно 380 тыс. Нейтринное излучение ранней Вселенной, благодаря высокой проницающей способности этих частиц, может приходить к нам из более далёких областей, на много порядков более плотных, но регистрация таких «космологических» нейтрино — дело будущего. Основными свойствами наблюдаемой Вселенной является её постепенное расширение, постепенное уменьшение вследствие этого плотности вещества и излучения, эволюционное изменение сформировавшихся во Вселенной структур, а также высокая степень однородности и изотропии в крупномасштабном распределении материи в пространстве, если рассматривать области размером в несколько сотен миллионов световых лет и более.
Список объектов ниже поможет увидеть величие человека в перспективе. Юпитер Самая большая планета диаметр 142. Древние астрономы называли Юпитер королём Римских богов. Юпитер является 5-ой планетой от Солнца. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а его диаметр больше земного в 11 раз. Объём Юпитера может вместить 1300 планет размером с Землю. У Юпитера — 63 известных науке спутника луны , но почти все они очень маленькие и тусклые. Солнце Самый большой объект Солнечной системы диаметр 1. Проценты очень медленно меняются, так как Солнце превращает водород в гелий в своём ядре. Температура достигает 15. Мощность Солнца в 386 миллиардов мегаватт обеспечивается реакциями ядерного синтеза. Каждую секунду около 700.
Если перевести на земные единицы измерения, то один световой год равен 9 461 000 000 000 километров. Эти доводы и расчеты были бы верными, если бы Вселенная расширялась равномерно. Однако, еще в 1998 году при наблюдении за изменениями яркости световых звезд стало понятно, что наша Вселенная расширяется с постоянным ускорением. К примеру, возраст галактики GNz-11 оценивается учеными в 13,4 млрд лет, но она находится от нас на расстоянии 32 млрд световых лет, такая разница достигнута именно за счет ускоренного расширения пространства. Ученые приняли во внимание фак ускорения расширения Вселенной и подсчитали, что ее размеры на данный момент составляют 93 млрд световых лет. Но самые последние расчеты, но их нельзя назвать самыми точными, дело в том, что какая-то часть Вселенной имеет свойство расширяться быстрее скорости света.
Млечный Путь: что такое наша галактика, факты и фото
По предварительным оценкам, сейчас размер Вселенной составляет примерно 91 миллиард световых лет, и это число постоянно растет. Несмотря на огромное значение, световой год тоже бывает мал для измерения гигантских дистанций между объектами Вселенной. Если представить, что Солнечная система, а именно Земля — центр Вселенной, то наблюдаемая Вселенная будет представлять собой шар с радиусом около 46,5 миллиарда световых лет и увидеть галактику на расстоянии 20 миллиардов световых лет — норма. А размах вселенной (90 млрд световых лет) составит около 70,632 километров! Расстояния между небесными телами во Вселенной очень велики, поэтому их обычно измеряют в световых годах.
Ученые подсчитали весь свет Вселенной
Как работают расстояния во Вселенной? Согласно современным представлениям, размер Вселенной составляет примерно 45,7 миллиардов световых лет (или 14,6 гигапарсек). Но Вселенная постоянно расширяется, и расстояние в световых годах до GN-z11 сейчас намного больше — около 32 миллиардов. Говорят, что размер наблюдаемой Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет в поперечнике.