O que sabemos sobre o universo, como é o cosmos? O Universo é um mundo sem limites, difícil de compreender pela mente humana, que parece irreal e imaterial. Na verdade, estamos cercados de matéria, sem limites no espaço e no tempo, capaz de assumir várias formas. Para tentar entender a verdadeira escala do espaço sideral, como funciona o Universo, a estrutura do universo e os processos de evolução, precisaremos cruzar o limiar de nossa própria visão de mundo, olhar o mundo ao nosso redor de uma perspectiva diferente. ângulo, de dentro.

A Formação do Universo: Primeiros Passos

O espaço que observamos através de telescópios é apenas uma parte do Universo estelar, a chamada Megagaláxia. Os parâmetros do horizonte cosmológico do Hubble são colossais - 15-20 bilhões de anos-luz. Esses dados são aproximados, pois no processo de evolução o Universo está em constante expansão. A expansão do universo ocorre através da disseminação de elementos químicos e radiação cósmica de fundo em micro-ondas. A estrutura do universo está em constante mudança. No espaço, surgem aglomerados de galáxias, objetos e corpos do Universo são bilhões de estrelas que formam elementos do espaço próximo - sistemas estelares com planetas e satélites.

Onde é o começo? Como surgiu o universo? Presumivelmente, a idade do Universo é de 20 bilhões de anos. É possível que a protomatéria quente e densa tenha se tornado a fonte da matéria cósmica, cujo aglomerado explodiu em determinado momento. As menores partículas se formaram como resultado da explosão se espalharam em todas as direções e continuam se afastando do epicentro em nosso tempo. A teoria do Big Bang, que hoje domina a comunidade científica, é a descrição mais precisa do processo de formação do Universo. A substância que surgiu como resultado de um cataclismo cósmico era uma massa heterogênea composta pelas menores partículas instáveis ​​que, colidindo e se espalhando, começaram a interagir umas com as outras.

O Big Bang é uma teoria da origem do universo, explicando sua formação. De acordo com essa teoria, inicialmente havia uma certa quantidade de matéria, que, como resultado de certos processos, explodiu com força colossal, espalhando uma massa de mãe no espaço circundante.

Algum tempo depois, segundo os padrões cósmicos - um instante, segundo a cronologia terrena - milhões de anos, chegou o estágio de materialização do espaço. Do que é feito o universo? A matéria dispersa começou a se concentrar em coágulos, grandes e pequenos, no local em que os primeiros elementos do Universo começaram a aparecer posteriormente, enormes massas de gás - o berçário de futuras estrelas. Na maioria dos casos, o processo de formação de objetos materiais no Universo é explicado pelas leis da física e da termodinâmica, porém, há uma série de pontos que ainda não podem ser explicados. Por exemplo, por que em uma parte do espaço a substância em expansão está mais concentrada, enquanto em outra parte do universo a matéria é muito rarefeita. As respostas a essas perguntas só podem ser obtidas quando o mecanismo de formação de objetos espaciais, grandes e pequenos, fica claro.

Agora o processo de formação do Universo é explicado pela ação das leis do Universo. A instabilidade gravitacional e a energia em diferentes áreas desencadearam a formação de protoestrelas, que por sua vez, sob a influência das forças centrífugas e da gravidade, formaram galáxias. Em outras palavras, enquanto a matéria continuava e continua a se expandir, os processos de compressão começaram sob a influência das forças gravitacionais. Partículas de nuvens de gás começaram a se concentrar em torno do centro imaginário, eventualmente formando um novo selo. O material de construção neste gigantesco canteiro de obras é hidrogênio molecular e hélio.

Os elementos químicos do Universo são o material de construção primário a partir do qual a formação dos objetos do Universo posteriormente procedeu.

Além disso, a lei da termodinâmica começa a operar, os processos de decaimento e ionização são ativados. Moléculas de hidrogênio e hélio se dividem em átomos, a partir dos quais, sob a influência de forças gravitacionais, é formado o núcleo de uma protoestrela. Esses processos são as leis do Universo e tomaram a forma de uma reação em cadeia, ocorrendo em todos os cantos distantes do Universo, enchendo o universo com bilhões, centenas de bilhões de estrelas.

Evolução do Universo: Destaques

Hoje, no meio científico, existe uma hipótese sobre a ciclicidade dos estados a partir dos quais a história do Universo é tecida. Tendo surgido como resultado de uma explosão de protomatéria, as acumulações de gás tornaram-se um berçário de estrelas, que por sua vez formaram inúmeras galáxias. No entanto, tendo atingido uma certa fase, a matéria no Universo começa a lutar por seu estado original e concentrado, ou seja, A explosão e a subsequente expansão da matéria no espaço são seguidas de compressão e retorno ao estado superdenso, ao ponto de partida. Posteriormente, tudo se repete, o nascimento é seguido pelo final, e assim sucessivamente por muitos bilhões de anos, ad infinitum.

O início e o fim do universo de acordo com a natureza cíclica da evolução do universo

No entanto, tendo omitido o tema da formação do Universo, que permanece uma questão em aberto, devemos passar à estrutura do universo. Nos anos 30 do século XX, ficou claro que o espaço sideral é dividido em regiões - galáxias, que são enormes formações, cada uma com sua própria população estelar. No entanto, as galáxias não são objetos estáticos. A velocidade de expansão das galáxias do centro imaginário do Universo está em constante mudança, como evidenciado pela convergência de algumas e o afastamento de outras umas das outras.

Todos esses processos, do ponto de vista da duração da vida terrena, duram muito lentamente. Do ponto de vista da ciência e dessas hipóteses, todos os processos evolutivos ocorrem rapidamente. Convencionalmente, a evolução do Universo pode ser dividida em quatro fases - eras:

• era dos hádrons;
• era do lépton;
• era do fóton;
• era estelar.

Escala de tempo cósmica e a evolução do Universo, segundo a qual a aparência dos objetos espaciais pode ser explicada

No primeiro estágio, toda a matéria estava concentrada em uma grande gota nuclear, composta por partículas e antipartículas, combinadas em grupos - hádrons (prótons e nêutrons). A proporção de partículas e antipartículas é de aproximadamente 1:1,1. Depois vem o processo de aniquilação de partículas e antipartículas. Os prótons e nêutrons restantes são o material de construção a partir do qual o Universo é formado. A duração da era dos hádrons é insignificante, apenas 0,0001 segundos - o período da reação explosiva.

Além disso, após 100 segundos, começa o processo de síntese de elementos. A uma temperatura de um bilhão de graus, moléculas de hidrogênio e hélio são formadas no processo de fusão nuclear. Todo esse tempo, a substância continua a se expandir no espaço.

A partir deste momento inicia-se uma longa etapa, de 300 mil a 700 mil anos, de recombinação de núcleos e elétrons, formando átomos de hidrogênio e hélio. Nesse caso, observa-se uma diminuição na temperatura da substância e a intensidade da radiação diminui. O universo se torna transparente. Hidrogênio e hélio formados em quantidades colossais, sob a influência de forças gravitacionais, transformam o Universo primário em um gigantesco canteiro de obras. Depois de milhões de anos, começa a era estelar - que é o processo de formação das protoestrelas e das primeiras protogaláxias.

Essa divisão da evolução em estágios se encaixa no modelo do Universo quente, o que explica muitos processos. As verdadeiras causas do Big Bang, o mecanismo de expansão da matéria permanecem inexplicáveis.

A estrutura e a estrutura do universo

Com a formação do gás hidrogênio, começa a era estelar da evolução do Universo. O hidrogênio sob a influência da gravidade se acumula em enormes acumulações, coágulos. A massa e a densidade de tais aglomerados são colossais, centenas de milhares de vezes maiores que a massa da própria galáxia formada. A distribuição desigual do hidrogênio, observada no estágio inicial da formação do universo, explica as diferenças nos tamanhos das galáxias formadas. Onde deveria ter havido um acúmulo máximo de gás hidrogênio, megagaláxias se formaram. Onde a concentração de hidrogênio era insignificante, galáxias menores apareceram, como nossa casa estelar, a Via Láctea.

A versão segundo a qual o Universo é um ponto inicial e final em torno do qual as galáxias giram em diferentes estágios de desenvolvimento

A partir deste momento, o Universo recebe as primeiras formações com limites e parâmetros físicos claros. Não são mais nebulosas, acumulações de gás estelar e poeira cósmica (produtos de explosão), protoaglomerados de matéria estelar. Estes são países estelares, a área de \u200b\u200bque é enorme em termos da mente humana. O universo fica cheio de fenômenos cósmicos interessantes.

Do ponto de vista das justificativas científicas e do modelo moderno do Universo, as galáxias foram formadas primeiramente como resultado da ação de forças gravitacionais. A matéria foi transformada em um colossal redemoinho universal. Processos centrípetos garantiram a subsequente fragmentação de nuvens de gás em aglomerados, que se tornaram o berço das primeiras estrelas. Protogaláxias com um período de rotação rápido se transformaram em galáxias espirais ao longo do tempo. Onde a rotação era lenta e observava-se principalmente o processo de compressão da matéria, formavam-se galáxias irregulares, mais frequentemente elípticas. Nesse contexto, processos mais grandiosos ocorreram no Universo - a formação de superaglomerados de galáxias, que se tocam intimamente com suas bordas.

Superaglomerados são numerosos grupos de galáxias e aglomerados de galáxias na estrutura em grande escala do Universo. Dentro de 1 bilhão de St. anos existem cerca de 100 superaglomerados

A partir desse momento ficou claro que o Universo é um mapa enorme, onde os continentes são aglomerados de galáxias, e os países são megagaláxias e galáxias que se formaram há bilhões de anos. Cada uma das formações consiste em um aglomerado de estrelas, nebulosas, acumulações de gás interestelar e poeira. No entanto, toda essa população é apenas 1% do volume total de formações universais. A principal massa e volume das galáxias é ocupada por matéria escura, cuja natureza não é possível descobrir.

Diversidade do Universo: classes de galáxias

Através dos esforços do astrofísico americano Edwin Hubble, agora temos os limites do universo e uma classificação clara das galáxias que o habitam. A classificação foi baseada nas características estruturais dessas formações gigantes. Por que as galáxias têm formas diferentes? A resposta a esta e muitas outras perguntas é dada pela classificação de Hubble, segundo a qual o Universo é constituído por galáxias das seguintes classes:

• espiral;
• elíptico;
• galáxias irregulares.

Os primeiros incluem as formações mais comuns que preenchem o universo. As características das galáxias espirais são a presença de uma espiral claramente definida que gira em torno de um núcleo brilhante ou tende a uma ponte galáctica. Galáxias espirais com núcleo são denotadas pelos símbolos S, enquanto objetos com barra central já possuem a designação SB. Esta classe também inclui nossa galáxia via láctea, no centro do qual o núcleo é separado por uma ponte luminosa.

Uma típica galáxia espiral. No centro, é claramente visível um núcleo com uma ponte de cujas extremidades emanam braços espirais.

Formações semelhantes estão espalhadas por todo o universo. mais próximo de nós galáxia espiral Andrômeda- um gigante que se aproxima rapidamente da Via Láctea. O maior representante desta classe que conhecemos é a galáxia gigante NGC 6872. O diâmetro do disco galáctico deste monstro é de aproximadamente 522 mil anos-luz. Este objeto está localizado a uma distância de 212 milhões de anos-luz da nossa galáxia.

A próxima classe comum de formações galácticas são as galáxias elípticas. Sua designação de acordo com a classificação de Hubble é a letra E (elíptica). Em forma, essas formações são elipsóides. Apesar de existirem muitos objetos semelhantes no Universo, as galáxias elípticas não são muito expressivas. Eles consistem principalmente em elipses suaves que são preenchidas com aglomerados de estrelas. Ao contrário das espirais galácticas, as elipses não contêm acumulações de gás interestelar e poeira cósmica, que são os principais efeitos ópticos da visualização de tais objetos.

Um representante típico desta classe, conhecido hoje, é uma nebulosa de anel elíptico na constelação de Lyra. Este objeto está localizado a uma distância de 2100 anos-luz da Terra.

Vista da galáxia elíptica Centaurus A através do telescópio CFHT

A última classe de objetos galácticos que povoam o universo são galáxias irregulares ou irregulares. A designação da classificação de Hubble é o caractere latino I. A principal característica é uma forma irregular. Em outras palavras, tais objetos não possuem formas simétricas claras e um padrão característico. Em sua forma, tal galáxia se assemelha a uma imagem do caos universal, onde aglomerados de estrelas se alternam com nuvens de gás e poeira cósmica. Na escala do universo, galáxias irregulares são um fenômeno frequente.

Por sua vez, as galáxias irregulares são divididas em dois subtipos:

• As galáxias irregulares do subtipo I têm uma estrutura irregular complexa, uma superfície altamente densa, que se distingue pelo brilho. Muitas vezes, uma forma tão caótica de galáxias irregulares é o resultado de espirais colapsadas. Um exemplo típico de tal galáxia são as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães;
• As galáxias irregulares do subtipo II têm uma superfície baixa, uma forma caótica e não são muito brilhantes. Devido à diminuição do brilho, tais formações são difíceis de detectar na vastidão do Universo.

A Grande Nuvem de Magalhães é a galáxia irregular mais próxima de nós. Ambas as formações, por sua vez, são satélites da Via Láctea e podem em breve (em 1-2 bilhões de anos) ser absorvidas por um objeto maior.

A galáxia irregular A Grande Nuvem de Magalhães é um satélite da nossa galáxia Via Láctea.

Apesar do fato de Edwin Hubble ter colocado as galáxias em classes com bastante precisão, essa classificação não é ideal. Poderíamos alcançar mais resultados se incluíssemos a teoria da relatividade de Einstein no processo de conhecer o Universo. O universo é representado por uma riqueza de várias formas e estruturas, cada uma com suas próprias propriedades e características características. Recentemente, os astrônomos conseguiram detectar novas formações galácticas que são descritas como objetos intermediários entre galáxias espirais e elípticas.

A Via Láctea é a parte mais conhecida do universo para nós.

Dois braços espirais, localizados simetricamente ao redor do centro, formam o corpo principal da galáxia. As espirais, por sua vez, consistem em mangas que fluem suavemente umas para as outras. Na junção dos braços de Sagitário e Cisne, está localizado nosso Sol, localizado a partir do centro da Via Láctea a uma distância de 2,62 10¹⁷ km. As espirais e os braços das galáxias espirais são aglomerados de estrelas que aumentam de densidade à medida que se aproximam do centro galáctico. O resto da massa e volume das espirais galácticas é matéria escura, e apenas uma pequena parte é explicada por gás interestelar e poeira cósmica.

A posição do Sol nos braços da Via Láctea, o lugar da nossa galáxia no Universo

A espessura das espirais é de aproximadamente 2 mil anos-luz. Todo esse bolo de camadas está em constante movimento, girando a uma tremenda velocidade de 200-300 km / s. Quanto mais próximo do centro da galáxia, maior a velocidade de rotação. o sol e nosso sistema solar levará 250 milhões de anos para fazer uma revolução completa em torno do centro da Via Láctea.

Nossa galáxia é composta de um trilhão de estrelas, grandes e pequenas, superpesadas e médias. O aglomerado de estrelas mais denso da Via Láctea é o braço de Sagitário. É nesta região que se observa o brilho máximo da nossa galáxia. A parte oposta do círculo galáctico, pelo contrário, é menos brilhante e mal distinguível pela observação visual.

A parte central da Via Láctea é representada por um núcleo, cujas dimensões são presumivelmente 1000-2000 parsecs. Nesta região mais brilhante da galáxia, concentra-se o número máximo de estrelas, que possuem diferentes classes, seus próprios caminhos de desenvolvimento e evolução. Basicamente, são estrelas superpesadas antigas que estão no estágio final da Sequência Principal. A confirmação da presença do centro de envelhecimento da Via Láctea é a presença nesta região de um grande número de estrelas de nêutrons e buracos negros. De fato, o centro do disco espiral de qualquer galáxia espiral é um buraco negro supermassivo, que, como um aspirador de pó gigante, suga objetos celestes e matéria real.

O buraco negro supermassivo na parte central da Via Láctea é o local onde todos os objetos galácticos morrem.

Quanto aos aglomerados estelares, os cientistas hoje conseguiram classificar dois tipos de aglomerados: esféricos e abertos. Além dos aglomerados de estrelas, as espirais e os braços da Via Láctea, como qualquer outra galáxia espiral, são compostos de matéria espalhada e energia escura. Sendo uma consequência do Big Bang, a matéria está em um estado altamente rarefeito, que é representado por partículas de poeira e gás interestelar rarefeitos. A parte visível da matéria é representada por nebulosas, que por sua vez se dividem em dois tipos: nebulosas planetárias e nebulosas difusas. A parte visível do espectro das nebulosas é explicada pela refração da luz das estrelas, que irradiam luz dentro da espiral em todas as direções.

É nessa sopa cósmica que nosso sistema solar existe. Não, não somos os únicos neste vasto mundo. Como com sol, muitas estrelas têm seus próprios sistemas planetários. A questão toda é como detectar planetas distantes, se as distâncias mesmo dentro de nossa galáxia excedem a duração da existência de qualquer civilização inteligente. O tempo no Universo é medido por outros critérios. Os planetas com seus satélites são os menores objetos do Universo. O número de tais objetos é incalculável. Cada uma dessas estrelas que estão na faixa visível pode ter seus próprios sistemas estelares. Está em nosso poder ver apenas os planetas existentes mais próximos de nós. O que acontece na vizinhança, quais mundos existem em outros braços da Via Láctea e quais planetas existem em outras galáxias, permanece um mistério.

Kepler-16 b é um exoplaneta em torno da estrela dupla Kepler-16 na constelação de Cygnus

Conclusão

Tendo apenas uma ideia superficial de como o Universo apareceu e como ele está evoluindo, uma pessoa deu apenas um pequeno passo para compreender e compreender a escala do universo. As dimensões e escalas grandiosas com as quais os cientistas têm que lidar hoje indicam que a civilização humana é apenas um momento neste feixe de matéria, espaço e tempo.

Modelo do Universo de acordo com o conceito da presença da matéria no espaço, tendo em conta o tempo

O estudo do universo vai de Copérnico até os dias atuais. No início, os cientistas partiram do modelo heliocêntrico. De fato, descobriu-se que o cosmos não tem um centro real e toda rotação, movimento e movimento ocorre de acordo com as leis do Universo. Apesar de haver uma explicação científica para os processos em andamento, os objetos universais são divididos em classes, tipos e tipos, nenhum corpo no espaço é semelhante a outro. Os tamanhos dos corpos celestes são aproximados, assim como sua massa. A localização de galáxias, estrelas e planetas é condicional. A questão é que não existe um sistema de coordenadas no Universo. Observando o espaço, fazemos uma projeção em todo o horizonte visível, considerando nossa terra ponto de referência nulo. Na verdade, somos apenas uma partícula microscópica, perdida nas infinitas extensões do Universo.

O Universo é uma substância na qual todos os objetos existem em estreita relação com o espaço e o tempo

Da mesma forma que a ligação às dimensões, o tempo no Universo deve ser considerado como o componente principal. A origem e idade dos objetos espaciais permite que você faça uma imagem do nascimento do mundo, para destacar as etapas da evolução do universo. O sistema com o qual estamos lidando está intimamente ligado a prazos. Todos os processos que ocorrem no espaço têm ciclos - o início, a formação, a transformação e o final, acompanhados pela morte de um objeto material e pela transição da matéria para outro estado.

Olhando para o céu estrelado à noite, involuntariamente se faz a pergunta: quantas estrelas existem no céu? Ainda existe vida em algum lugar, como tudo surgiu e existe um fim para tudo isso?

A maioria dos astrônomos científicos tem certeza de que o Universo nasceu como resultado da explosão mais forte, cerca de 15 bilhões de anos atrás. Essa enorme explosão, comumente chamada de "Big Bang" ou "Big Impact", foi formada a partir de uma forte compressão da matéria, dispersou gases quentes em diferentes direções, e deu origem a galáxias, estrelas e planetas. Mesmo os dispositivos astronômicos mais modernos e novos não são capazes de cobrir todo o espaço. Mas a tecnologia moderna pode capturar a luz de estrelas que estão a 15 bilhões de anos-luz da Terra! Talvez essas estrelas não estejam mais lá, elas nasceram, envelheceram e morreram, mas a luz delas viajou para a Terra por 15 bilhões de anos e o telescópio ainda a vê.

Cientistas de muitas gerações e países estão tentando adivinhar, calcular o tamanho do nosso universo, determinar seu centro. Costumava-se acreditar que o centro do universo é o nosso planeta Terra. Copérnico provou que este é o Sol, mas com o desenvolvimento do conhecimento e a descoberta da nossa galáxia Via Láctea, ficou claro que nem o nosso planeta nem mesmo o Sol são o centro do Universo. Por muito tempo pensou-se que não havia mais galáxias além da Via Láctea, mas isso também foi refutado.

Um fato científico bem conhecido sugere que o Universo está em constante expansão e o céu estrelado que observamos, a estrutura dos planetas que vemos agora, é completamente diferente de milhões de anos atrás. Se o Universo está crescendo, significa que existem arestas. Outra teoria diz que existem outros universos e mundos além dos limites do nosso cosmos.

Isaac Newton foi o primeiro que decidiu justificar a infinidade do universo. Tendo descoberto a lei da gravitação universal, ele acreditava que, se o espaço fosse finito, todos os seus corpos mais cedo ou mais tarde seriam atraídos e fundidos em um único todo. E se isso não acontecer, então o Universo não tem fronteiras.

Parece que tudo isso é lógico e óbvio, mas ainda assim Albert Einstein foi capaz de quebrar esses estereótipos. Ele criou seu modelo do Universo com base em sua própria teoria da relatividade, segundo a qual o Universo é infinito no tempo, mas finito no espaço. Ele a comparou a uma esfera tridimensional ou, em termos simples, ao nosso globo. Não importa o quanto o viajante viaje pela Terra, ele nunca chegará ao seu limite. No entanto, isso não significa que a Terra é infinita. O viajante simplesmente retornará ao local onde iniciou sua jornada.

Da mesma forma, um viajante espacial, partindo do nosso planeta e superando o Universo em uma nave estelar, pode retornar à Terra. Só que desta vez o andarilho não se moverá na superfície bidimensional da esfera, mas na superfície tridimensional da hiperesfera. Isso significa que o Universo tem um volume finito e, portanto, um número finito de estrelas e massa. No entanto, o universo não tem limites ou nenhum centro. Einstein acreditava que o universo é estático e nunca muda de tamanho.

No entanto, as maiores mentes não estão imunes ao erro. Em 1927, nosso físico soviético Alexander Fridman suplementou significativamente esse modelo. De acordo com seus cálculos, o universo não é estático. Pode expandir ou contrair ao longo do tempo. Einstein não aceitou imediatamente tal emenda, mas com a abertura do telescópio Hubble, o fato da expansão do Universo ficou comprovado, desde então. galáxias espalhadas, ou seja, se afastaram um do outro.

Já foi comprovado que o Universo está se expandindo com aceleração, que está repleto de matéria escura fria e sua idade é de 13,75 bilhões de anos. Conhecendo a idade do Universo, podemos determinar o tamanho de sua região observável. Mas não se esqueça da expansão constante.

Assim, o tamanho do universo observável é dividido em dois tipos. O tamanho aparente, também chamado de raio de Hubble (13,75 bilhões de anos-luz), sobre o qual falamos acima. E o tamanho real, chamado horizonte de partículas (45,7 bilhões de anos-luz). Agora vou explicar: com certeza, você já ouviu falar que quando olhamos para o céu, vemos o passado de outras estrelas, planetas, e não o que está acontecendo agora. Por exemplo, olhando para a Lua, vemos como era há pouco mais de um segundo, o Sol - há mais de oito minutos, as estrelas mais próximas - anos, galáxias - milhões de anos atrás, etc. Ou seja, desde o nascimento do Universo, nenhum fóton, ou seja, a luz não teria tido tempo de viajar mais de 13,75 bilhões de anos-luz. Mas! Não se esqueça do fato da expansão do universo. Assim, enquanto atinge o observador, o objeto do Universo nascente que emitiu essa luz já estará a 45,7 bilhões de anos-luz de nós. anos. Esse tamanho é o horizonte de partículas e é o limite do Universo observável.

No entanto, ambos os horizontes não caracterizam o tamanho real do Universo. Está se expandindo e, se essa tendência continuar, todos os objetos que podemos observar agora desaparecerão do nosso campo de visão.

Até agora, a luz mais distante observada pelos astrônomos é a CMB. Estas são ondas eletromagnéticas antigas que surgiram no nascimento do universo. Essas ondas são detectadas usando antenas altamente sensíveis e diretamente no espaço. Olhando para a CMB, os cientistas veem o Universo como era 380.000 anos após o Big Bang. Nesse momento, o Universo esfriou tanto que conseguiu emitir fótons livres, que hoje são capturados com a ajuda de radiotelescópios. Naquela época, não havia estrelas ou galáxias no Universo, mas apenas uma nuvem contínua de hidrogênio, hélio e uma quantidade insignificante de outros elementos. A partir das heterogeneidades observadas nesta nuvem, aglomerados galácticos se formarão posteriormente.

Os cientistas ainda estão debatendo se existem limites verdadeiros e não observáveis ​​no universo. De uma forma ou de outra, todos convergem para o infinito do Universo, mas interpretam esse infinito de maneiras completamente diferentes. Alguns consideram o Universo multidimensional, onde nosso Universo tridimensional "local" é apenas uma de suas camadas. Outros dizem que o Universo é fractal, o que significa que nosso Universo local pode ser uma partícula de outro. Não se esqueça dos vários modelos do Multiverso, ou seja, a existência de um número infinito de outros universos além do nosso. E muitas, muitas outras versões diferentes, cujo número é limitado apenas pela imaginação humana.

O Universo... Que palavra terrível. A escala do que esta palavra denota está além de qualquer compreensão. Para nós, dirigir 1000 km já é uma distância, e o que eles significam em comparação com uma figura gigante, que indica o menor diâmetro possível do nosso Universo, do ponto de vista dos cientistas.


Este número não é apenas colossal - é irreal. 93 bilhões de anos-luz! Isso é expresso em quilômetros como 879.847.933.950.014.400.000.000.

O que é o Universo?

O que é o Universo? Como entender essa imensidão com a mente, porque, como escreveu Kozma Prutkov, isso não é dado a ninguém. Vamos nos basear em coisas familiares, simples, capazes de nos levar à compreensão desejada por analogia.

Do que é feito o nosso universo?

Para resolver isso, vá para a cozinha agora e pegue a esponja de espuma que você usa para lavar a louça. tomou? Então, você está segurando um modelo do universo em suas mãos. Se você olhar mais de perto a estrutura da esponja através de uma lupa, verá que é uma série de poros abertos, limitados nem mesmo por paredes, mas por pontes.

O Universo é algo parecido, mas não a espuma de borracha é usada como material para jumpers, mas... ... Não planetas, não sistemas estelares, mas galáxias! Cada uma dessas galáxias é composta por centenas de bilhões de estrelas orbitando um núcleo central, e cada uma pode ter centenas de milhares de anos-luz de diâmetro. A distância entre as galáxias é geralmente de cerca de um milhão de anos-luz.

Expansão do universo

O universo não é apenas grande, ele também está em constante expansão. Este fato, estabelecido pela observação do redshift, formou a base da teoria do Big Bang.


Segundo a NASA, a idade do universo desde o Big Bang que o iniciou é de aproximadamente 13,7 bilhões de anos.

O que significa a palavra "universo"?

A palavra "Universo" tem raízes eslavas antigas e, na verdade, é um papel vegetal da palavra grega oikoumenta (οἰκουμένη) derivado do verbo οἰκέω "Eu habito, eu habito". Inicialmente, esta palavra denotava toda a parte habitada do mundo. Um significado semelhante foi preservado na linguagem da igreja até hoje: por exemplo, o Patriarca de Constantinopla tem a palavra “Ecumênico” em seu título.

O termo vem da palavra "acordo" e só é consonante com a palavra "tudo".

O que está no centro do universo?

A questão do centro do Universo é uma coisa extremamente confusa e ainda não foi definitivamente resolvida. O problema é que não está claro se existe ou não. É lógico supor que, como houve um Big Bang, a partir do epicentro do qual inúmeras galáxias começaram a se espalhar, isso significa que, traçando a trajetória de cada uma delas, é possível encontrar o centro do Universo na interseção de essas trajetórias. Mas o fato é que todas as galáxias estão se afastando umas das outras aproximadamente na mesma velocidade, e praticamente a mesma imagem é observada de todos os pontos do Universo.


Tanto foi teorizado aqui que qualquer acadêmico vai enlouquecer. A quarta dimensão até foi levantada mais de uma vez, se não estivesse certa, mas não há clareza particular sobre o assunto até hoje.

Se não há uma definição inteligível do centro do Universo, então consideramos uma ocupação vazia falar sobre o que está neste mesmo centro.

O que está fora do universo?

Ah, essa é uma pergunta muito interessante, mas tão vaga quanto a anterior. Em geral, não se sabe se o universo tem limites. Talvez eles não existam. Talvez sejam. Talvez, além do nosso Universo, existam outros com outras propriedades da matéria, com leis da natureza e constantes mundiais diferentes das nossas. Ninguém pode responder definitivamente a tal pergunta.

O problema é que só podemos observar o universo a uma distância de 13,3 bilhões de anos-luz. Por quê? Muito simples: lembramos que a idade do Universo é de 13,7 bilhões de anos. Considerando que nossa observação ocorre com um atraso igual ao tempo gasto pela luz para percorrer a distância correspondente, não podemos observar o Universo antes do momento em que ele realmente surgiu. A esta distância, vemos um universo infantil...

O que mais sabemos sobre o universo?

Muito e nada! Sabemos sobre o brilho da relíquia, sobre cordas cósmicas, sobre quasares, buracos negros e muito, muito mais. Alguns desses conhecimentos podem ser comprovados e comprovados; algo são apenas cálculos teóricos que não podem ser confirmados de forma conclusiva, e algo é apenas fruto da rica imaginação dos pseudocientistas.


Mas uma coisa sabemos com certeza: nunca chegará o momento em que poderemos enxugar o suor da testa com alívio e dizer: “Fuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu! A questão é finalmente totalmente compreendida. Não há mais nada para pegar aqui!”

Cada um de nós pelo menos uma vez se perguntou em que mundo enorme vivemos. Nosso planeta é uma quantidade insana de cidades, vilas, estradas, florestas, rios. A maioria das pessoas nunca vê metade disso na vida. É difícil imaginar a escala grandiosa do planeta, mas há uma tarefa ainda mais difícil. O tamanho do Universo é algo que, talvez, nem a mente mais desenvolvida possa imaginar. Vamos tentar descobrir o que a ciência moderna pensa sobre isso.

Conceito básico

O universo é tudo o que nos cerca, sobre o qual sabemos e adivinhamos o que foi, é e será. Se reduzirmos a intensidade do romantismo, então esse conceito define tudo na ciência que existe fisicamente, levando em consideração o aspecto temporal e as leis que regem o funcionamento, a interconexão de todos os elementos etc.

Naturalmente, é bastante difícil imaginar as dimensões reais do Universo. Na ciência, essa questão é amplamente discutida e ainda não há consenso. Em suas suposições, os astrônomos confiam nas teorias existentes sobre a formação do mundo como o conhecemos, bem como nos dados obtidos como resultado da observação.

Metagaláxia

Várias hipóteses definem o universo como um espaço adimensional ou indescritivelmente vasto, sobre o qual sabemos pouco. Para trazer clareza e a possibilidade de discutir a área disponível para estudo, foi introduzido o conceito de Metagalaxia. Este termo refere-se à parte do universo disponível para observação por métodos astronômicos. Graças ao aprimoramento da tecnologia e do conhecimento, está em constante crescimento. A metagaláxia faz parte do chamado universo observável - o espaço em que a matéria conseguiu atingir sua posição atual durante o período de sua existência. Quando se trata de entender qual é o tamanho do Universo, na maioria dos casos eles falam sobre a Metagalaxia. O atual nível de desenvolvimento tecnológico permite observar objetos localizados a uma distância de até 15 bilhões de anos-luz da Terra. O tempo na determinação desse parâmetro desempenha, aparentemente, um papel tão importante quanto o espaço.

Idade e tamanho

De acordo com alguns modelos do universo, ele nunca apareceu, mas existe para sempre. No entanto, a teoria do Big Bang que domina hoje fornece ao nosso mundo um “ponto de partida”. Segundo os astrônomos, a idade do universo é de cerca de 13,7 bilhões de anos. Se você voltar no tempo, poderá retornar ao Big Bang. Independentemente de as dimensões do Universo serem infinitas, a parte observável dele tem limites, pois a velocidade da luz é finita. Inclui todos os locais que podem ter impacto no observador terrestre desde o Big Bang. As dimensões do universo observável estão aumentando devido à sua constante expansão. De acordo com as últimas estimativas, ocupa um espaço de 93 bilhões de anos-luz.

Um monte de

Vamos ver o que é o universo. As dimensões do espaço sideral, expressas em números secos, é claro, são impressionantes, mas difíceis de entender. Para muitos, será mais fácil perceber a escala do mundo ao seu redor se souberem quantos sistemas, como o Solar, cabem nele.

Nossa estrela e seus planetas circundantes são apenas uma pequena parte da Via Láctea. Segundo os astrônomos, a Galáxia tem aproximadamente 100 bilhões de estrelas. Alguns deles já descobriram exoplanetas. Não é só o tamanho do Universo que chama a atenção - já o espaço ocupado por sua parte insignificante, a Via Láctea, inspira respeito. Demora cem mil anos para a luz viajar pela nossa galáxia!

grupo local

A astronomia extragaláctica, que começou a se desenvolver após as descobertas de Edwin Hubble, descreve muitas estruturas semelhantes à Via Láctea. Seus vizinhos mais próximos são a Nebulosa de Andrômeda e as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães. Juntamente com vários outros "satélites" formam o grupo local de galáxias. Ela está separada da formação similar vizinha por aproximadamente 3 milhões de anos-luz. É até assustador imaginar quanto tempo levaria para uma aeronave moderna cobrir tal distância!

Observado

Todos os grupos locais são separados por um vasto espaço. A metagaláxia inclui vários bilhões de estruturas semelhantes à Via Láctea. O tamanho do universo é realmente incrível. Leva 2 milhões de anos para um feixe de luz viajar da Via Láctea até a Nebulosa de Andrômeda.

Quanto mais distante de nós estiver um pedaço de espaço, menos sabemos sobre seu estado atual. Devido à finitude da velocidade da luz, os cientistas só podem obter informações sobre o passado de tais objetos. Pelas mesmas razões, como já mencionado, a área do universo disponível para pesquisas astronômicas é limitada.

Outros mundos

No entanto, esta não é toda a informação surpreendente que caracteriza o universo. As dimensões do espaço sideral, aparentemente, excedem significativamente a Metagaláxia e a parte observável. A teoria da inflação introduz um conceito como o Multiverso. Consiste em muitos mundos, provavelmente formados ao mesmo tempo, não se cruzando entre si e desenvolvendo-se independentemente. O atual nível de desenvolvimento da tecnologia não dá esperança para o conhecimento de Universos vizinhos semelhantes. Uma das razões é a mesma finitude da velocidade da luz.

O rápido desenvolvimento da ciência espacial está mudando nossa compreensão de quão grande é o universo. O estado atual da astronomia, suas teorias e cálculos dos cientistas são difíceis de entender para os não iniciados. No entanto, mesmo um estudo superficial sobre o assunto mostra quão vasto é o mundo do qual fazemos parte, e quão pouco ainda sabemos sobre ele.