Эволюция Вселенной

1.

Автор: Гончаров Максим Сергеевич

2. Содержание

3 слайд – Введение
4-6 слайды – Теория Большого взрыва
7 слайд – Проблемы теории Большого взрыва
8 слайд – Эволюция галактик
9-12 слайды – Проблематика эволюции галактик
13 слайд – Эволюция галактик, с учётом современных исследований
14 слайд – Эволюция звёзд
15 слайд – Рождение звёзд
16 слайд – Эволюция звёзд (рисунок)
17 слайд – Процесс формирования звёзд
18 слайд – Диаграммы Герцшпрунга — Расселла
19 слайд – Предполагаемая эволюция Солнца
20 слайд – Жизненные циклы звёзд
21-24 слайды – Последние годы и гибель звезды
25 слайд – Эволюция Звёздного Мира. Выводы
26 слайд – Крупномасштабные структуры материальной Вселенной
27 слайд – Галактические нити, стены
28 слайд – Местоположение планеты Земля во Вселенной
29-30 слайды – Комплекс сверхскоплений Рыб-Кита
31 слайд – Ланиакея
32-34 слайды – Великий Аттрактор (рисунок)
35-36 слайды – Сверхскопление Девы
37 слайд – Местная группа галактик
38-45 слайды – Млечный Путь
46-50 слайды – Солнечная система
51 слайд – Окрестности Солнечной системы (рисунок)
52 слайд – Вселенная, какой мы её знаем…

3.

Введение
В данной статье я постараюсь донести до Вас передовые
теории о устройстве Мироздания, сделав свои выводы. Расскажу
о эволюции «Звёздного Мира» и его роли в формировании как
звёзд так и планет.
Так же мы постараемся осмыслить место планеты Земля во
Вселенной.
Пожалуй, нужно начать с момента сотворения мира, с теории
Большого взрыва.
Теория Большого взрыва утверждает, что вся физическая
вселенная – материя, энергия и даже 4 измерения пространства и
времени возникли из состояния бесконечных значений
плотности, температуры и давления. Вселенная возникла из
объема меньшего, чем точка и продолжает расширяться. Теория
Большого Взрыва теперь общепринята, так как она объясняет
оба наиболее значительных факта космологии: расширяющуюся
Вселенную и существование космического фонового излучения.
3

4.

Теория Большого взрыва
По современным представлениям, наблюдаемая нами сейчас Вселенная возникла 13,77 ± 0,059 млрд.
лет назад из некоторого начального сингулярного состояния и с тех пор непрерывно расширяется и
охлаждается. Согласно известным ограничениям по применимости современных физических теорий,
наиболее ранним моментом, допускающим описание, считается момент
Платковской эпохи с
температурой примерно 1032 К (Платковская температура) и плотностью около 1093 г/см³ (Планковская
плотность). Ранняя Вселенная представляла собой высокооднородную и изотропную среду с
необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением. В результате расширения и
охлаждения во Вселенной произошли фазовые переходы, аналогичные конденсации жидкости из газа,
но применительно к элементарным частицам.
Приблизительно через 10−35 секунд после наступления Планковской эпохи (Планковское время — 10−43
секунд после Большого взрыва, в это время гравитационное взаимодействие отделилось от остальных
фундаментальных взаимодействий) фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение
Вселенной. Данный период получил название Космической инфляции. После окончания этого периода
строительный материал Вселенной представлял собой Кварк-глюонную. По прошествии некоторого
времени температура упала до значений, при которых стал возможен следующий фазовый переход,
называемый бариогенезисом. На этом этапе кварки и глюоны объединились в барионы, такие как
протоны и нейтроны. При этом одновременно происходило асимметричное образование как материи,
которая превалировала, так и антиматерии, которые взаимно аннигилировали, превращаясь в
излучение.
Дальнейшее падение температуры привело к следующему фазовому переходу — образованию
физических сил и элементарных частиц в их современной форме. После чего наступила эпоха
нуклеосинтеза, при которой протоны, объединяясь с нейтронами, образовали ядра дейтерия, гелия-4 и
ещё нескольких лёгких изотопов. После дальнейшего падения температуры и расширения Вселенной
наступил следующий переходный момент, при котором гравитация стала доминирующей силой. Через
380 тысяч лет после Большого взрыва температура снизилась настолько, что стало возможным
существование атомов водорода (до этого процессы ионизации и рекомбинации протонов с
электронами находились в равновесии).
4

5.

5

6.

Важнейшие эпохи Вселенной
Большой взрыв
0 секунд
Формирование
галактических структур
+700 миллионов лет
Рождение
фотонов
+10 секунд
Реликтовое
излучение
+400 тысяч лет
Рождение звезд
+150 миллионов лет
6

7.

Проблемы теории Большого взрыва
7
1. Теория Большого взрыва не даёт никакой возможности говорить о чём-либо, что предшествовало
этому моменту (потому что наша математическая модель пространства-времени в момент Большого
взрыва теряет применимость, при этом теория вовсе не отрицает возможность существования чего-либо
до Большого взрыва). Это сигнализирует о недостаточности описания Вселенной классической общей
теорией относительности.
2. в теории Большого взрыва не рассматривается вопрос о причинах возникновения сингулярности, или
материи и энергии для её возникновения, обычно просто постулируется её безначальность.
3. Теория большого взрыва не может объяснить существование галактик. Современные версии
космологических теорий предсказывают только появление однородного облака газа.
4. Проблема “недостающей массы”. Измеряя световую энергию, излучаемую Млечным Путем, можно
приблизительно определить массу нашей галактики. Она равняется массе ста миллиардов Солнц.
Однако, изучая закономерности взаимодействия того же Млечного Пути с близлежащей галактикой
Андромеды, мы обнаружим, что наша галактика притягивается к ней так, как будто весит в десять раз
больше
5. По теории «Большого взрыва» нашей Вселенной почти 14 миллиардов лет.
Так было до открытия в 1960г. Квазаров, новых сверхмощных объектов Галактических масштабов
возраст которых не менее 25 миллиардов лет. (Так как Квазар – завершающая стадия, смерть галактики)
А с учётом удалённости данных объектов на расстояния которые свет проходит за 10 миллиардов лет
выходит что возраст наблюдаемой нами Вселенной не менее 35 миллиардов лет. Но обо всём по
порядку.
Я же считаю что Вселенная вечна и бесконечна.
Таким образом мы подошли к формированию представлений о эволюции галактик. К ознакомлению с
загадочными объектами видимой Вселенной – Квазарами, опровергающими временные рамки теории
Большого взрыва.

8.

Эволюция галактик
8
Галактика возникает из диффузного газопылевого облака, сперва, в виде иррегулярной галактики (Irr I), потом
последовательно проходит спиральные (S) и эллиптические (E) стадии, и завершает свой путь коллапсом, в виде
некоего сферического тела - квазара (QSO). По сути, выходит, то что мы называем галактиками, являются разными
состояниями протоквазарного облака, которое постепенно сжимается и коллапсирует (конденсируется). Вот этот ход
изменения протоквазарного облака, его различные состояния, мы наблюдаем в виде различного типа галактик (Irr, S, E).
То есть эволюция галактик есть нечто иное как единый конденсационный процесс протоквазарного облака и мы его
можем выразить следующей схемой: Irr I - S (Sc - Sb - Sa - S0) - E (Е7 - Е5 - Е3 - Е0) - QSO
Эволюционный путь галактики, противоречащий последовательности Хаббла
Big Bang
Время после Большого взрыва
1 миллиард
Протоквазарное
облако
2-3 миллиарда
Неправильная
Галактика (Irr)
7 миллиардов
Спиральная (Sc)
13,7 миллиардов
Млечный путь (Sb)
18 миллиардов
Линзообразная (So)
22 миллиарда
Эллиптическая (Е)
25 миллиардов
Квазар (QS0)
Неправильные галактики образовывались если протоквазарное облако обладало начальным вращением, но было однородным по
плотности. В неправильные галактики превращаются не сформировавшиеся спиральные галактики, испытавшие взрыв вблизи
центра или потерявшие форму при взаимодействии с другой галактикой
Линзообразная — тип галактики, промежуточный между спиральными и эллиптическими. Образовывались если начальная
плотность в центре протоквазарного облака была значительно выше, чем на периферии
Эллиптическая - класс галактик с чётко выраженной сферической (Эллипсоидной) структурой и уменьшающейся к краям яркостью.
Они построены из звёзд красных и жёлтых гигантов, красных и жёлтых карликов и некоторого количества белых звёзд не очень
высокой светимости. Отсутствуют бело-голубые гиганты и сверхгиганты. Если протоквазарное облако не обладало начальным
вращением, а плотность его увеличивалась к центру, образуется эллиптическая галактика
Спиральные галактики названы так, потому что имеют внутри диска яркие рукава звёздного происхождения, которые почти
логарифмически простираются из балджа (центральный яркий эллипсоидальный компонент спиральных и линзообразных галактик).
Если облако обладало начальным вращением и плотность его увеличивалось по направлению к центру, образуется спиральная
галактика: облако с большим вращательным моментом развивается в класс Sc, со средним - в класс Sв и с малым в класс Sа.
Квазар - особо мощное и далёкое активное ядро галактики. Энергия квазаров - это гравитационная энергия, которая
выделяется за счет катастрофического сжатия, происходящего в ядре галактики, черной дыре.

9.

Проблематика эволюции галактик
Важнейшие вопросы, ответы на которые помогут нам как проследить эволюцию галактик, так и узнать реальный
возраст видимой и доступной для изучения Вселенной:
1) Что такое галактика?
2) Как они возникают, и, почему они разные? Появившись, остаются ли они неизменными, или же, как всякая система,
подвержены изменениям, и в конце концов, превращаются во что-то другое? Например, спиральная галактика
"рождается" спиральной галактикой, или же, у нее есть некая предшественница? А потом, в дальнейшем, всегда ли она
останется спиральной галактикой, или же, со временем может так изменится, что мы даже не будем подозревать, что
некий наблюдаемый объект, раньше был спиральной галактикой? Так же со всеми типами галактик: иррегулярными (Irr),
и эллиптическими (Е). Изменяются ли они со временем, или, нет?
3) Есть ли связь между различными морфологическими типами галактик?
4) Можно ли их выстроит в некую единую схему, показывающую их взаимопревращение и эволюцию?
5) Самое главное: есть ли механизм превращения одних видов галактик, в другие? Если есть, что является движущей
силой?
Вот уже несколько десятилетий придерживаются схемы Хаббла (американский астроном Эдвин Хаббл (предложил её в
1925 г., и развитая по 1936 г.)). По этой схеме (Последовательности Хаббла) считается, что, эволюция галактик идет в
направлении от эллиптических галактик (E0, E5, E7) через спиральные (S0, Sa, Sb, Sc) к иррегулярным галактикам (Irr).
Поэтому эллиптические галактики (Е) считаются ранними, а иррегулярные (Irr) (Схема на следующем слайде)
За эти прошедшие десятилетия наблюдательная астрономия гигантскими шагами ушла вперед. Накопились
достаточное количество наблюдательных данных, как-то не согласующиеся с последовательностью Хаббла. И попытки
объяснить которых исходя из схемы, приводит к большим затруднениям. Например, наблюдательные данные говорят,
что эллиптические галактики более старше по возрасту, так как состоят из старых звезд, и звездообразование
практически закончилось 5-7 млрд. лет назад. В них почти нет газа и свет красноватый. А в спиральных галактиках идет
бурное звездообразование, до 10-11% газа и свет бело-голубой. В иррегулярных вообще больше массы состоит из газа и
свет голубой, который означает наличие большого количества молодых горячих звезд. Содержание тяжелых элементов
больше всего в эллиптических галактиках, а меньше всего в - иррегулярных. Это говорит о том, что вещество
эллиптической галактики прошло переработку в звездах и обогатилось тяжелыми элементами. Поэтому, навряд ли
можно считать ее ранней.
Множество других несоответствий и противоречий сегодняшним наблюдательным данным, которые не были известны
несколько десятилетий назад. Эти несоответствия и противоречия возникают из-за того, что, в свое время,
последовательность Хаббла была построена без учета таких характеристик галактик, как количество и состав газа, темп
звездообразования, активность ядер галактик, характер излучения и т.д. Все эти вещи в эволюционном процессе играют
более важную роль, чем внешний вид галактики.
9

10.

Проблематика эволюции галактик
10
Последовательность Хаббла
Спиральные
Big Bang
Неправильные
Эллиптические
Спиральные
А где же Квазары???
Они ещё не были открыты
Новая схема эволюции галактик должна включать в себя все виды галактик, которые нам известны: S и SВ (со всеми
разновидностями), Е-галактик (со всеми разновидностями), Irr-галактик, сейфертов (Sy), и... квазаров (QSO). Так как они (квазары)
объекты галактического масштаба, и связаны с галактиками, то они не могут стоят особняком в стороне, и должны быть в этой
"компании".
Во-вторых, новая схема должна учесть не только внешние виды галактик, но и должна учесть некоторые внутренние параметры и
характеристики самих галактик. А именно: звездное население галактики, количество и состав газа, темп звездообразования,
наличие тяжелых элементов, активность ядра, характер излучения, и т.д. То есть, галактики на схеме (последовательности),
должны быть расположены таким образом, чтобы эти факторы образовали непротиворечивую логическую линию. Например, можно
расположить галактик по убыванию количества газа в них. Тогда получим такую последовательность: Irr - S (Sc, Sb, Sa, S0) - E (E7,
E6, E5,... E0). В этом случае, так как звездообразование тесно связано с количеством газа в галактике, то темп звездообразования
должен постепенно убывать от Irr-галактик к Е-галактикам (что вообще-то, действительно наблюдается). Обогащение галактики
тяжелыми элементами, в свою очередь, связано со сменой поколений звезд, поэтому, содержание тяжелых элементов должен
расти от Irr-галактик к Е-галактикам (что, опять наблюдается в действительности). Можно в таком же ключе рассмотреть и другие
параметры галактик: величину балджа ( от Sc, через Sb - Sa, к S0), активность ядер от S (Sc, Sb, Sa, S0) к E (E7, E6, E5,... E0),
характер излучения, и т.д. Как видим, такая последовательность галактик может дать вполне непротиворечивую картину.

11.

Проблематика эволюции галактик
11
Sc – галактики. Эти галактики являются самими ранними из спиральных галактик. Они возникают после начала
вращения иррегулярной галактики (Irr I). Характеризуются широко раскрытыми рукавами и слаборазвитыми
сфероидальной составляющей.
Sb -галактики. У этих галактик отношение массы к светимости увеличивается по сравнению с Sc, и составляет М/LB =
4,5, что говорит об уменьшение «голубизны». Причина этого - рост числа стареющих звезд во внутренней части
галактики. Это наблюдается и визуально: в рукавах (и ветвях) преобладают молодые звезды, а во внутренней части
галактики - стареющие, красноватые звезды
Sa-галактики. Свет таких галактик уже можно назвать, наверное, бело-красными. Отношение М/LB = 6,2, то есть
«голубизна» почти три раза меньше, чем у Sc - галактик. В галактиках Sa продолжается довольно активное
звездообразование, поэтому наблюдается уменьшение содержание газов, а также нейтрального водорода (HI), которая
составляет несколько процентов от общей массы галактики (в Irr – большая часть массы), увеличивается доля тяжелых
элементов. Плавно изменяется цвет галактики, он все больше смещается от голубого (Irr) – через (Sc-Sb) - к белокрасному (Sa), вследствие старения части звезд, а также увеличения тяжелых элементов в галактике после взрыва
сверхновых.
Сейфертовские галактики обычно являются гигантскими спиральными галактиками типа Sb и Sa (напр. NGC 1068,
NGC 1275), и составляют лишь 1 - 2% среди гигантских спиральных галактик, чаще всего с баром (ок. 70%). Это говорит,
что большинство из них являются следствием эволюции гигантских SB галактик, когда еще в стадии рождения
спиральной галактики, в центральной части вихреподобной структуры оказывается целиком иррегулярная галактика, и,
вращаясь, некоторое время цельно, образует бароподобную структуру. Вследствие изначально большой концентрации
вещества в центре, у сейфертов наблюдается ранняя активность в центральной части.
S0-галактики. При достижении определенной орбитальной скорости структурных элементов диска галактики, где
орбитальная скорость уравновешивает центростремительную силу, они начинают вращаться вокруг центра галактики по
эллиптическим, или, круговым орбитам. Резко уменьшается поступление вещества из невидимой части галактики,
поэтому полностью исчезает рукава. Это означает снижение, или же, прекращение звездообразования.
На стадии S0, начинается исчезновение спирального узора. Это говорит, что происходит стабилизация, или же,
замедление скорости вращения галактики и выход на сцену новых сил. В замедлении вращения, видимо, играет роль
турбулентная вязкость среды, вследствие роста плотности вещества. Происходит внутренняя перестройка ведущих сил
и параметров, поэтому эволюция эллиптических галактик дальше идет по иным закономерностям, чем у спиральных.
Скорее
всего,
бразды
правления
начинают
брать
на
себя
электромагнитные
силы.
S0 - галактики представляет собой переходной стадией от спиральных к эллиптическим. Поэтому у них наблюдаются
одновременно свойства спиральных и эллиптических галактик: очень слабовыраженная спиральная структура (или,
полное отсутствие), округленность, развитое центральное сгущение и т.д. Завершая о спиральных галактиках, наверное,
надо сказать, что стадия спиральных галактик (Sc-Sb-Sa-S0), мне кажется, наиболее долгоживущая, которая в основном
зависит
от
ресурсов
вещества
в
невидимой
(не
освещенной)
части
галактики.
А дальше, с исчезновением рукавов и прекращением звездообразования, происходит ускоренный коллапс галактики. Эту
стадию
мы
наблюдаем
как
эллиптические
галактики.

12.

Проблематика эволюции галактик
12
Эллиптические галактики. Масса эллиптических галактик варьируется в широких пределах от 106 М до 1012 М.
Существует множество карликовых галактик, такие как NGC 185, которая является спутником нашей Галактики. У них,
видимо, эволюционные процессы идут довольно вяло, и не исключено, что они живут долго. Карликовые галактики не
проявляют свойств радиогалактик (пока нет наблюдательных данных), ими становятся в основном гигантские и
сверхгигантские
эллиптические
галактики,
такие
как
М87
и
многие
другие.
При переходе от спиральных галактик к эллиптическим скорость вращения остается довольно большим, поэтому по
внешнему виду более ранние эллиптические напоминают линзы без спиральных структур. Они имеют сплюснутую
форму и имеют вид в последовательности Хаббла, обозначенные как - Е7, а более поздние - имеют форму эллипса или
сферы (Е5, Е0).
У этого типа галактик довольно большая активность центральной части, на долю которой приходится 80—90%
излучаемой энергии, со всей светимости галактики.
Квазары (QSO). Впервые квазары обнаружили в 1960 г. как радиоисточники, совпадающие в оптическом диапазоне со
слабыми звездообразными объектами. В 1963 г. Мартен Шмидт снял спектр одного из источников ( 3С 273). В спектре
были видны широкие эмиссионные линии, наиболее распространенного во Вселенной атома - атома водорода (HI).
Отождествить основные спектральные линии, удалось лишь только сместив спектр атома водорода в красную сторону,
на огромную величину – z = 0,158. По этому красному смещению было определено расстояние. Оказалось, что по тем
временам совсем немало, ок. 2 млрд.. световых лет.
Сколько же времени может занимать такая эволюция до образования квазаров? Попробуем сделать грубую прикидку на
примере нашей Галактики. Она находится в стадии -Sb, позади стадии -Irr I и -Sc. Возраст Галактики установленный по
химической эволюции звезд, пр.12-13 млрд. лет. Видимо, за 5-6 млрд. лет она перейдет в стадию - Sa, а потом - S0. Еще
пр. 7-8 млрд. лет будет находится в стадии эллиптической галактики - E, а затем - квазар. То есть, Irr+S+E+квазар = ок.25
млрд. лет. Конечно, это весьма приближенная грубая прикидка, и то если галактика проходит все стадии эволюции.
Сейфертовские галактики (Sy), скорее всего, быстрее превращаются в квазары, но насколько быстрее, трудно сказать.
Таким образом, получается, что для формирования эволюционным путем квазаров потребуется не менее 20-25 млрд.
лет. Зная, сколько времени потребуется галактике, для достижения эволюционным путем стадии квазара (Irr+S+E+QSO),
нетрудно будет определить нижнее значение возраста Вселенной. Пока мы не знаем, сколько времени пребывает
галактика в иррегулярной, в спиральной и в эллиптической стадиях. Это затрудняет сделать какую-то прикидку. Тем не
менее, выше в довольно приближенной форме, мы определили, что на достижение квазарной стадии галактикам
потребуется где-то 25.. млрд лет. Тогда, если свет от какого-нибудь квазара идет до нас 10 млрд. лет, то в сумме это
получится в районе (25+10) =35 млрд. лет. Отсюда, наша Вселенная не может быть моложе этого значения. Больше
может быть, а меньше - нет. Иначе не могли бы формироваться такие небесные объекты как квазары. Поэтому можно
сказать, что возраст Вселенной должна быть не менее 35 млрд. лет, так как сигналы квазаров говорят о завершении
эволюционного пути этих галактик.

13.

Эволюция галактик, с учётом современных исследований
Эволюция галактик
газопылевого
облака,облака,
Галактика возникает
возникаетиз диффузного
из диффузного
газопылевого
иррегулярной
галактикигалактики
(Irr I), потом(Irr I), потом
сперва, в виде
в виде
иррегулярной
эллиптические
(E)(E)
последовательно проходит
проходит спиральные
спиральные(S)
(S)и и
эллиптические
свой
путь путь
коллапсом,
в виде внекоего
стадии, иизавершает
завершает
свой
коллапсом,
виде некоего
что
мымы
сферического тела -- квазара
квазара(QSO).
(QSO).По
Посути,
сути,выходит,
выходит,тото
что
являются
разнымиразными
состояниями
называем галактиками,
галактиками,
являются
состояниями
постепенно
сжимается
и
протоквазарного облака,
облака,которое
которое
постепенно
сжимается
и
Вот Вот
этот ход
изменения
коллапсирует (конденсируется).
(конденсируется).
этот
ход изменения
его различные
состояния,
мы
протоквазарного облака,
облака,
его различные
состояния,
мы
вв виде
различного
типа
галактик
(Irr,(Irr,
S, E).
наблюдаем
виде
различного
типа
галактик
S, То
E). есть
То есть
Квазар — особо мощное
и далёкое
активное ядро
галактики.
Энергия
квазаров – это гравитационная
энергия,
которая
выделяется
за счет конденсационный
галактик есть
нечто
иное
как
эволюция
есть
нечто
иное
какединый
единый
конденсационный
катастрофического сжатия, происходящего в ядре галактики.
и мы
выразить
процесс протоквазарного
протоквазарногооблака
облака
и его
мы можем
его можем
выразить
следующей схемой: Irr
Irr II - S (Sc - Sb
Sb -- Sa
Sa -- S0)
S0) -- EE (Е7
(Е7 -- Е5
Е5 -- Е3
Е3 --Е0)
Е0)
- QSO
Спиральные без перемычки (SA)
Квазар - особо мощное и далёкое
активное ядро галактики. Энергия
квазаров - это гравитационная
энергия, которая выделяется за счет
катастрофического сжатия,
происходящего в ядре галактики,
черной дыре.
Квазар
Эллиптические (E)
Неправильные (Irr I)
Промежуточные
спиральные (SAB)
Млечный путь (Sb)
Неправильные галактики образовывались если протоквазарное облако обладало начальным вращением, но было однородным по плотности. В неправильные галактики превращаются
не сформировавшиеся спиральные галактики, испытавшие взрыв вблизи центра или потерявшие форму при взаимодействии с другой галактикой
Линзообразная — тип галактики, промежуточный между спиральными и эллиптическими. Образовывались если начальная плотность в центре протоквазарного облака была
значительно выше, чем на периферии
На карте можно наблюдать следующие
цвета
Голубой = IRAC 3,6mm - звёзды
Зелёный = IRAC 8mm - газопылевые
объекты
Красный = MIPS 24mm - раскаленная
пыль
Эллиптическая - класс галактик с чётко выраженной сферической (Эллипсоидной) структурой и уменьшающейся к краям яркостью. Они построены из звёзд красных и жёлтых гигантов,
красных и жёлтых карликов и некоторого количества белых звёзд не очень высокой светимости. Отсутствуют бело-голубые гиганты и сверхгиганты. Если протоквазарное облако не
обладало начальным вращением, а плотность его увеличивалась к центру, образуется эллиптическая галактика
- Эволюционный путь галактики
Спиральные галактики названы так, потому что имеют внутри диска яркие рукава звёздного происхождения, которые почти логарифмически простираются из балджа (центральный яркий
эллипсоидальный компонент спиральных и линзообразных галактик). Если облако обладало начальным вращением и плотность его увеличивалось по направлению к центру, образуется
спиральная галактика: облако с большим вращательным моментом развивается в класс Sc, со средним - в класс Sв и с малым в класс Sа.
13

14.

Эволюция звёзд
О эволюции звёзд мы можем говорить с большей уверенность, чем о эволюции Вселенной в целом. Это связано с
тем, что наблюдаемая нами галактика Млечный Путь и её звёздный состав доступны для изучения.
Звёздная эволюция в астрономии — последовательность изменений, которым звезда подвергается в течение её
жизни, то есть на протяжении сотен тысяч, миллионов или миллиардов лет, пока она излучает свет и тепло. В течение
таких колоссальных промежутков времени изменения оказываются весьма значительными.
Звезда начинает свою жизнь как холодное разрежённое облако межзвёздного газа, сжимающееся под действием
собственного тяготения и постепенно принимающее форму шара. При сжатии энергия гравитации переходит в тепло, и
температура объекта возрастает. Когда температура в центре достигает 15—20 миллионов К, начинаются термоядерные
реакции и сжатие прекращается. Объект становится полноценной звездой. Первая стадия жизни звезды подобна
солнечной — в ней доминируют реакции водородного цикла. В таком состоянии она пребывает большую часть своей
жизни, находясь на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга — Расселла, пока не закончатся запасы
топлива в её ядре. Когда в центре звезды весь водород превращается в гелий, образуется гелиевое ядро, а
термоядерное горение водорода продолжается на периферии ядра.
Термоядерный синтез в недрах звёзд
К 1939 году было установлено, что источником звёздной энергии является происходящий в недрах звёзд термоядерный
синтез. Большинство звёзд испускают излучение потому, что в их недрах четыре протона соединяются через ряд
промежуточных этапов в одну альфа-частицу. Это превращение может идти двумя основными путями, называемыми
протон-протонным, или p-p-циклом, и углеродно-азотным, или CN-циклом. В мало массивных звёздах энерговыделение в
основном обеспечивается первым циклом, в тяжёлых — вторым. Запас ядерного топлива в звезде ограничен и
постоянно тратится на излучение. Процесс термоядерного синтеза, выделяющий энергию и изменяющий состав
вещества звезды, в сочетании с гравитацией, стремящейся сжать звезду и тоже высвобождающей энергию, а также с
излучением с поверхности, уносящим выделяемую энергию, являются основными движущими силами звёздной
эволюции.
14

15.

Рождение звёзд
15
Эволюция звезды начинается в гигантском молекулярном облаке, также называемом звёздной колыбелью (фон данного
слайда). Большая часть «пустого» пространства в галактике в действительности содержит от 0,1 до 1 молекулы на см³.
Молекулярное облако же имеет плотность около миллиона молекул на см³. Масса такого облака превышает массу
Солнца в 100 000—10 000 000 раз благодаря своему размеру: от 50 до 300 световых лет в поперечнике.
Пока облако свободно обращается вокруг центра родной галактики, ничего не происходит. Однако из-за неоднородности
гравитационного поля в нём могут возникнуть возмущения, приводящие к локальным концентрациям массы. Такие
возмущения вызывают гравитационный коллапс облака. Один из сценариев, приводящих к этому — столкновение двух
облаков. Другим событием, вызывающим коллапс, может быть прохождением облака через плотный рукав спиральной
галактики. Также критическим фактором может стать взрыв близлежащей сверхновой звезды, ударная волна которого
столкнётся с молекулярным облаком на огромной скорости. Кроме того, возможно столкновение галактик, способное
вызвать всплеск звёздообразования, по мере того, как газовые облака в каждой из галактик сжимаются в результате
столкновения. В общем, любые неоднородности в силах, действующих на массу облака, могут инициировать процесс
образования звезды.
Из-за возникших неоднородностей давление молекулярного газа больше не может препятствовать дальнейшему
сжатию, и газ начинает под действием сил гравитационного притяжения собираться вокруг центра будущей звезды, в
масштабе времени:
К примеру, для Солнца
По теореме Вириала половина высвобождающейся гравитационной энергии уходит на нагрев облака, а половина — на
световое излучение. В облаках же давление и плотность нарастают к центру, и коллапс центральной части происходит
быстрее, нежели на периферии. По мере сжатия длина свободного пробега фотонов уменьшается и облако становится
всё менее прозрачным для собственного излучения. Это приводит к более быстрому росту температуры и ещё более
быстрому росту давления. В конце концов градиент давления уравновешивает гравитационную силу, образуется
гидростатическое ядро, массой порядка 1 % от массы облака. Этот момент невидим, глобула непрозрачна в оптическом
диапазоне. Дальнейшая эволюция протозвезды — это аккреция продолжающего падать на «поверхность» ядра
вещества, которое за счёт этого растет в размерах. В конце концов масса свободно перемещающегося в облаке
вещества исчерпывается и звезда становится видимой в оптическом диапазоне. Этот момент считается концом
протозвёздной фазы и началом фазы молодой звезды.
Вышеописанный сценарий правомерен только в случае, если молекулярное облако не вращается, однако все они в той
или иной мере обладают вращательным моментом. Согласно закону сохранения импульса, по мере уменьшения
размера облака растёт его скорость вращения, и в определённый момент вещество перестает вращаться как одно тело и
разделяется на слои, продолжающие коллапсировать независимо друг от друга. Число и массы этих слоёв зависят от
начальных массы и скорости вращения молекулярного облака. В зависимости от этих параметров формируются
различные системы небесных тел: звёздные скопления, двойные звёзды, звёзды с экзопланетами.

16.

Эволюция звёзд
16

17.

Процесс формирования звёзд можно описать единым образом, но последующие стадии развития звезды почти
полностью зависят от её массы, и лишь в самом конце звёздной эволюции свою роль может сыграть химический состав.
Молодые звёзды малой массы (до трёх масс Солнца), находящиеся на подходе к главной последовательности,
полностью конвективны; процесс конвекции охватывает все области светила. Это ещё по сути протозвёзды, в центре
которых только-только начинаются ядерные реакции, и всё излучение происходит, в основном, из-за гравитационного
сжатия. Пока гидростатическое равновесие ещё не установлено, светимость звезды убывает при неизменной
эффективной температуре. На диаграмме Герцшпрунга-Рассела такие звёзды формируют почти вертикальный трек,
называемый треком Хаяши. По мере замедления сжатия молодая звезда приближается к главной последовательности. В
это время у звёзд массой больше 0,8 масс Солнца ядро становится прозрачным для излучения, и лучистый перенос
энергии в ядре становится преобладающим, поскольку конвекция все больше затрудняется всё большим уплотнением
вещества, во внешних же слоях превалирует конвективный перенос энергии. О том, какими характеристиками в момент
попадания на главную последовательность обладают звёзды меньшей массы, достоверно неизвестно, так как время
нахождения этих звёзд в разряде молодых превышает возраст Вселенной. Все представления об эволюции этих звёзд
базируются только на численных расчётах и математическом моделировании. По мере сжатия звезды начинает
увеличиваться давление вырожденного электронного газа и при достижении определённого радиуса звезды сжатие
останавливается, что приводит к остановке дальнейшего роста центральной температуры, вызываемого сжатием, а
затем и к её понижению. Для звёзд меньше 0,0767 масс Солнца этого не происходит: выделяющейся в ходе ядерных
реакций энергии никогда не хватит, чтобы уравновесить внутреннее давление и гравитационное сжатие. Такие
«недозвёзды» излучают энергии больше, чем образуется в ходе ядерных реакций, и относятся к так называемым
коричневым карликам; их судьба — это постоянное сжатие, пока давление вырожденного газа не остановит его, и, затем,
постепенное остывание с прекращением всех начавшихся ядерных реакций.
Молодые звёзды промежуточной массы (от 2 до 8 массы Солнца) качественно эволюционируют точно так же, как и
их меньшие сестры, за тем исключением, что в них нет конвективных зон вплоть до главной последовательности.
Объекты этого типа ассоциируются с т. н. звёздами Ae\Be Хербита неправильными переменными спектрального типа BF5. У них также наблюдаются диски биполярные джеты. Скорость истечения, светимость и эффективная температура
существенно больше, чем для τ Тельца, поэтому они эффективно нагревают и рассеивают остатки протозвёздного
облака.
Молодые звёзды с массой больше 8 солнечных масс. На самом деле это уже нормальные звёзды. Пока
накапливалась масса гидростатического ядра, звезда успела проскочить все промежуточные стадии и разогреть ядерные
реакции до такой степени, чтоб они компенсировали потери на излучение. У данных звёзд истечения массы и
светимость настолько велика, что не просто останавливает коллапсирование оставшихся внешних областей, но толкает
их обратно. Таким образом, масса образовавшейся звезды заметно меньше массы протозвёздного облака. Скорее всего
этим и объясняется отсутствие в нашей галактике звёзд больше чем 100—200 массы Солнца.
17

18.

Диаграммы Герцшпрунга — Расселла
18
Диаграммы Герцшпрунга —
Расселла наглядно
демонстрирует эволюцию звёзд.
Вертикальная линия снизу-справа
вверх-влево названа треком
Хаяши. Самыми горячими и
яркими звёздами являются
голубые гиганты. Самыми
холодными являются бурые
карлики.
Относительно Солнца
На примере видимых нами звёзд
°С = K−273,15

19.

Предполагаемая эволюция Солнца
19

20.

Жизненные циклы звёзд
20
Середина жизненного цикла звезды
Среди сформировавшихся звёзд встречается огромное многообразие цветов и размеров. По спектральному классу они
варьируются от горячих голубых до холодных красных, по массе — от 0,08 до более чем 200 солнечных масс. Светимость и
цвет звезды зависит от температуры её поверхности, которая, в свою очередь, определяется массой. Все новые звезды
«занимают своё место» на главной последовательности согласно своему химическому составу и массе. Речь не идёт о
физическом перемещении звезды — только о её положении на указанной диаграмме, зависящем от параметров звезды. То
есть, речь идёт, фактически, лишь об изменении параметров звезды.
Маленькие, холодные красные карлики медленно сжигают запасы водорода и остаются на главной последовательности
сотни миллиардов лет, в то время как массивные сверхгиганты уйдут с главной последовательности уже через несколько
миллионов лет после формирования.
Звёзды среднего размера, такие как Солнце, остаются на главной последовательности в среднем 10 миллиардов лет.
Считается, что Солнце все ещё на ней, так как оно находится в середине своего жизненного цикла. Как только звезда
истощает запас водорода в ядре, она уходит с главной последовательности.
VY Большого Пса (лат. VY Canis Majoris, VY CMa) — звезда в созвездии Большого
Пса, гипергигант. Является самой крупной и одной из самых ярких известных звёзд.
Радиус звезды был уточнён в 2012 году — средний радиус 1420 радиусов Солнца.
Диаметр этого сверхгиганта составляет порядка 2 миллиардов километров
(1,976,640,000 км). Если VY Большого Пса поместить на место Солнца, то поверхность
звезды будет находиться между Сатурном и Юпитером.
Зрелость
По прошествии от миллиона до нескольких десятков миллиардов лет (в зависимости от начальной массы) звезда истощает
водородные ресурсы ядра. В больших и горячих звёздах это происходит гораздо быстрее, чем в маленьких и более
холодных. Истощение запаса водорода приводит к остановке термоядерных реакций.
Без давления, которое производилось этими реакциями и уравновешивало силу собственного гравитационного притяжения
звезды, внешние слои начинают сжиматься к ядру. Температура и давление повышаются как во время формирования
протозвезды, но на этот раз до гораздо более высокого уровня. Коллапс продолжается до тех пор, пока при температуре
приблизительно в 100 миллионов К не начнутся термоядерные реакции с участием гелия.
Очень горячее ядро становится причиной чудовищного расширения звезды. Её размер увеличивается приблизительно в 100
раз. Таким образом звезда становится красным гигантом, и фаза горения гелия продолжается около нескольких миллионов
лет. Практически все красные гиганты являются переменными звёздами.
То, что происходит в дальнейшем, вновь зависит от массы звезды.

21.

Последние годы и гибель звезды
21
Старые звёзды с малой массой
На сегодняшний день современные теории основываются на компьютерном моделировании процессов, происходящих в
таких звёздах. Некоторые звёзды могут синтезировать гелий лишь в некоторых активных участках, что вызывает
нестабильность и сильные звёздные ветры. В этом случае образования планетарной туманности не происходит, а звезда
лишь испаряется, становясь даже меньше чем коричневый карлик.
Но звезда с массой менее 0,5 солнечной никогда не будет в состоянии преобразовывать гелий даже после того, как в
ядре прекратятся реакции с участием водорода. Звёздная оболочка у них недостаточно массивна, чтобы преодолеть
давление, производимое ядром. К таким звёздам относятся красные карлики (такие как Проксима Центавра), срок
пребывания которых на главной последовательности составляет сотни миллиардов лет. После прекращения в их ядре
термоядерных реакций, они, постепенно остывая, будут продолжать слабо излучать в инфракрасном и микроволновом
диапазонах электромагнитного спектра.
Звёзды среднего размера
При достижении звездой средней величины (от 0,4 до 3,4 солнечных масс) фазы красного гиганта, её внешние слои
продолжают расширяться, ядро сжиматься, и начинаются реакции синтеза углерода из гелия. Синтез высвобождает
много энергии, давая звезде временную отсрочку. Для звезды по размеру схожей с Солнцем, этот процесс может занять
около миллиарда лет.
Изменения в величине испускаемой энергии заставляют звезду пройти через периоды нестабильности, включающие в
себя перемены в размере, температуре поверхности и выпуске энергии. Выпуск энергии смещается в сторону
низкочастотного излучения. Все это сопровождается нарастающей потерей массы вследствие сильных звёздных ветров
и интенсивных пульсаций. Звёзды, находящиеся в этой фазе, получили название звёзд позднего типа, OH-IR звёзд или
Мира-подобных звёзд, в зависимости от их точных характеристик. Выбрасываемый газ относительно богат тяжёлыми
элементами, производимыми в недрах звезды, такими как кислород и углерод. Газ образует расширяющуюся оболочку и
охлаждается по мере удаления от звезды, делая возможным образование частиц пыли и молекул. При сильном
инфракрасном излучении центральной звезды в таких оболочках формируются идеальные условия для активизации
мазеров.
Реакции сжигания гелия очень чувствительны к температуре. Иногда это приводит к большой нестабильности. Возникают
сильнейшие пульсации, которые в конечном итоге сообщают внешним слоям достаточно кинетической энергии, чтобы
быть выброшенными и превратиться в планетарную туманность. В центре туманности остаётся ядро звезды, которое,
остывая, превращается в гелиевый белый карлик, как правило, имеющий массу до 0,5-0,6 солнечных и диаметр порядка
диаметра Земли.

22.

Белые карлики
22
Вскоре после гелиевой вспышки «загораются» углерод и кислород; каждое из этих событий вызывает сильную перестройку
звезды и её быстрое перемещение по диаграмме Герцшпрунга — Рассела. Размер атмосферы звезды увеличивается ещё
больше, и она начинает интенсивно терять газ в виде разлетающихся потоков звёздного ветра. Судьба центральной части
звезды полностью зависит от её исходной массы: ядро звезды может закончить свою эволюцию как белый карлик
(маломассивные звёзды), в случае, если её масса на поздних стадиях эволюции превышает предел Чандрасекара — как
нейтронная звезда (пульсар), если же масса превышает предел Оппенгеймера — Волкова — как чёрная дыра. В двух
последних случаях завершение эволюции звёзд сопровождается катастрофическими событиями — вспышками сверхновых.
Подавляющее большинство звёзд, и Солнце в том числе, заканчивают эволюцию, сжимаясь до тех пор, пока давление
вырожденных электронов не уравновесит гравитацию. В этом состоянии, когда размер звезды уменьшается в сотню раз, а
плотность становится в миллион раз выше плотности воды, звезду называют белым карликом. Она лишена источников
энергии и, постепенно остывая, становится тёмной и невидимой. У звезд более массивных, чем Солнце, давление
вырожденных электронов не может сдержать сжатие ядра, и оно продолжается до тех пор, пока большинство частиц не
превратится в нейтроны, упакованные так плотно, что размер звезды измеряется километрами, а плотность в 100 млн. раз
превышает плотность воды. Такой объект называют нейтронной звездой; его равновесие поддерживается давлением
вырожденного нейтронного вещества.
Сверхмассивные звёзды
После того, как внешние слои звезды, с массой большей чем пять солнечных, разлетелись образовав красный сверхгигант,
ядро вследствие сил гравитации начинает сжиматься. По мере сжатия увеличиваются температура и плотность, и
начинается новая последовательность термоядерных реакций. В таких реакциях синтезируются тяжёлые элементы, что
временно сдерживает коллапс ядра. В конечном итоге, по мере образования всё более тяжёлых элементов периодической
системы, из кремния синтезируется железо-56. Вплоть до этого момента синтез элементов высвобождал большое
количество энергии, однако именно ядро железа-56 обладает максимальным дефектом массы и образование более
тяжёлых ядер невозможно. Поэтому когда железное ядро звезды достигает определённой величины, то давление в нём уже
не в состоянии противостоять колоссальной силе гравитации, и происходит незамедлительный коллапс ядра с
нейтронизацией его вещества. То что происходит в дальнейшем, не до конца ясно. Но что бы это ни было, это в считанные
секунды приводит к взрыву сверхновой звезды невероятной силы. Сопутствующий этому всплеск нейтрино провоцирует
ударную волну. Сильные струи нейтрино и вращающееся магнитное поле выталкивают большую часть накопленного
звездой материала — так называемые рассадочные элементы, включая железо и более лёгкие элементы. Разлетающаяся
материя бомбардируется вырываемыми из ядра нейтронами, захватывая их и тем самым создавая набор элементов
тяжелее железа, включая радиоактивные, вплоть до урана (а возможно, даже до калифорния). Таким образом, взрывы
сверхновых объясняют наличие в межзвёздном веществе элементов тяжелее железа. Взрывная волна и струи нейтрино
уносят материал прочь от умирающей звезды в межзвёздное пространство. В последующем, перемещаясь по космосу, этот
материал сверхновой может столкнуться с другим космическим мусором, и возможно, участвовать в образовании новых
звёзд, планет или спутников.

23.

Коричневые
(бурые
карлики)
(«субзвёзды») — субзвёздные объекты
(с массами в диапазоне 0,012-0,08
массы Солнца, или от 13 до 75~80 масс
Юпитера). Вопреки распространённому
мнению, в них идут термоядерные
реакции, но в отличие от звёзд главной
последовательности они не могут
компенсировать потерю энергии на
излучения и относительно быстро
замедляются,
со
временем
превращаясь
в
планетоподобные
объекты. В коричневых карликах, в
отличие
от
звёзд
главной
последовательности, также отсутствуют
зоны лучистого переноса энергии —
теплоперенос в них осуществляется
только
за
счёт
конвекции,
что
обуславливает
однородность
их
химического состава по глубине.
Красные карлики — маленькие и относительно холодные звезды главной последовательности, самые
распространённые объекты звёздного типа во Вселенной. Проксима Центавра, ближайшая звезда к Солнцу —
красный карлик. Диаметр и масса красных карликов не превышает трети солнечной (нижний предел массы — 0,08 солнечной,
за этим идут коричневые карлики). Температура поверхности красного карлика достигает 3500 К. Звезды этого типа испускают
очень мало света, иногда в 10 000 раз меньше Солнца Из-за медленной скорости сгорания водорода, красные карлики имеют
очень большую продолжительность жизни — от десятков миллиардов до нескольких триллионов лет. В красных карликах
невозможны термоядерные реакции с участием гелия, поэтому они не могут превратиться в красные гиганты. Со временем они
постепенно сжимаются и всё больше нагреваются, пока не израсходуют весь запас водородного топлива.
23

24.

Процессы, протекающие при образовании сверхновой, до сих пор изучаются, и пока в этом
вопросе нет ясности. Также стоит под вопросом, что же на самом деле остаётся от
изначальной звезды. Тем не менее, рассматриваются два варианта:
Нейтронные звёзды
Известно, что в некоторых сверхновых сильная гравитация в недрах сверхгиганта
заставляет электроны упасть на атомное ядро, где они, сливаясь с протонами, образуют
нейтроны. Электромагнитные силы, разделяющие близлежащие ядра, исчезают. Ядро
звезды теперь представляет собой плотный шар из атомных ядер и отдельных нейтронов.
Такие звёзды, известные, как нейтронные звёзды, чрезвычайно малы — не более размера
крупного города, и имеют невообразимо высокую плотность. Период их обращения
становится чрезвычайно мал по мере уменьшения размера звезды (благодаря сохранению
момента импульса). Некоторые совершают 600 оборотов в секунду. Когда ось,
соединяющая северный и южный магнитный полюса этой быстро вращающейся звезды,
указывает на Землю, можно зафиксировать импульс излучения, повторяющийся через
промежутки времени, равные периоду обращения звезды. Такие нейтронные звезды
получили название «пульсары», и стали первыми открытыми нейтронными звёздами.
Чёрные дыры
Далеко не все сверхновые становятся нейтронными звёздами. Если звезда обладает достаточно большой массой, то коллапс звезды
продолжится и сами нейтроны начнут обрушиваться внутрь, пока её радиус не станет меньше Шварцшильдовского. После этого звезда
становится чёрной дырой. Существование чёрных дыр было предсказано общей теорией относительности. Согласно этой теории,
материя и информация не может покидать чёрную дыру ни при каких условиях. Тем не менее, квантовая механика, вероятно, делает
возможными исключения из этого правила.
Остаётся ряд открытых вопросов. Главный среди них: «А есть ли чёрные дыры вообще?». Ведь чтобы сказать точно, что данный
объект — это чёрная дыра, необходимо наблюдать его горизонт событий. Это невозможно сугубо по определению горизонта, но с
помощью радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой можно определить метрику вблизи объекта, а также зафиксировать быструю,
миллисекундную переменность. Эти свойства, наблюдаемые у одного объекта, должны окончательно доказать существование чёрных
дыр.
В настоящий момент существуют только косвенные наблюдения. Так, наблюдая светимость ядер активных галактик, можно оценить
массу объекта, на который происходит аккреция. Также массу объекта можно оценить по кривой вращения галактики или по частоте
обращения близких к объекту звезд, используя теорему вириала. Для многих галактик масса центра оказывается слишком большой
для любого объекта, кроме чёрной дыры. Есть объекты с явной аккрецией вещества на них, но при этом не наблюдается
специфического излучения, вызванного ударной волной. Из этого можно сделать вывод, что аккреция не останавливается твердой
поверхностью звезды, а просто уходит в области очень высокого красного смещения, где согласно с современными представлениями
никакой стационарный объект, кроме чёрной дыры, невозможен.
Также открыты вопросы: возможен ли коллапс звезды непосредственно в чёрную дыру, минуя сверхновую? Существуют ли
сверхновые, которые впоследствии станут чёрными дырами? Каково точное влияние изначальной массы звезды на формирование
объектов в конце её жизненного цикла?
24

25.

Эволюция Звёздного Мира. Выводы
25
Теория Большого взрыва (являясь на данный 2015 год самой актуальной) рассказывает о том, что приблизительно 14
миллиардов лет назад из невероятно малого объекта (сингулярности) произошёл чудовищной силы выброс бесконечно
огромной материи и энергии. «И сказал Господь: Да будет свет!» (с). Правильно говорить даже не о свете, а о изначальной
и вечной энергии Творца, которая спустя миллиарды лет атомных, а после гравитационных взаимодействий
материализовалась в бесчисленное множество миров, малая часть которых доступна для изучения людям.
С открытием и изучением квазаров было доказано, что Мироздание на много древнее теоретических изысканий ранее.
Квазар сигнализирует о завершающем этапе эволюции галактики (её смерти) Теперь нам становится понятным что
наблюдаемая нами Вселенная старше 14 миллиардов лет, не менее 35 миллиардов…
Теперь ведические (индуистские) трактаты, упоминания о устройстве Мироздания в Библии, знания других культур,
религий и народов уже не кажутся вымыслом (мифом). Все они сходятся к единому пониманию о Вечном и Изначальном
Творце, о его Чудесной и Бесконечно Могущественной Силе. Не кажутся теперь пустыми словами и упоминания о возрасте
Мироздания.
В наше время многие приняли теорию о тепловой смерти Вселенной, свидетельствующую о «остывании»
звёздных объектов. Это факт, однако, на данный момент мы не обладаем достаточными знаниями о устройстве как
Вселенной так и о её законах. Мы ничего практически не знаем о сингулярности, её роли в межзвёздном пространстве, мы
ничего практически не знаем о квазарах, и что следует за ними? Что происходит с джетами, звездной энергией когда
жернова черной дыры перемалывают звёзды? Что происходит с выброшенной после «помола» энергией? – образование
новых протоквазарных облаков? Проще сказать что мы вообще знаем… Знаем что Вселенная была создана в результате
гипотетического Большого взрыва – всё. Возможно и тепловая смерть Вселенной это всего лишь этап эволюции.
Вселенная вечна и бесконечна, наблюдаемая же нами Вселенная имеет начало, но не имеет конца, по воле Господа
Бога нашего, благодаря его неизмеримому и непостижимому могуществу.
«Ты существуешь в начале, в середине и в конце всего, от самой маленькой частички космического проявления —
атома — до гигантских вселенных и всей материальной энергии. Тем не менее, Ты вечен, не имея начала, конца или
середины. Ты воспринимаешься, чтобы существовать в трех этих фазах, и таким образом Ты являешься неизменным.
Когда это космическое проявление не существует, Ты существуешь, как изначальная потенция… Есть бесчисленные
Вселенные за пределами этой, и несмотря на то, что они бесконечно велики, они вращаются в Тебе, подобно
атомам.
— Бхагавата-Пурана 6.16.36-37

26.

Крупномасштабные структуры материальной Вселенной
26
Мультивселенная — гипотетическое множество всех возможных реально существующих параллельных вселенных
(включая ту, в которой мы находимся)
Наблюдаемая Вселенная — понятие в космологии Большого взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся
абсолютным прошлым относительно наблюдателя. С точки зрения пространства, это область, из которой материя (в
частности, излучение, и, следовательно, любые сигналы) успела бы за время существования Вселенной достичь нынешнего
местоположения (в случае человечества — современной Земли), то есть быть наблюдаемыми. Границей наблюдаемой
Вселенной является космологический горизонт, объекты на нём имеют бесконечное красное смещение. Число галактик
оценивается более чем в 500 млрд. Часть наблюдаемой Вселенной, доступной для изучения современными
астрономическими методами, называется Метагалактикой
Галактическая нить, стена, комплекс сверхскоплений — самые большие из известных космических структур во
Вселенной в форме нитей из галактик со средней длиной 50—80 мегапарсек (163—260 млн. св. лет), лежащих между
большими пустотами (войдами). Нити и войды могут формировать «великие стены» — относительно плоские скопления
кластеров и суперкластеров. В стандартной модели эволюции вселенной галактические нити формируются и следуют вдоль
сетевидных потоков темной материи. Предполагается, что эта темная материя ответственна за макроскопическую структуру
вселенной. Темная материя гравитационно привлекает барионную материю, и эту, обычную, материю астрономы
наблюдают в виде стен и нитей супергалактических кластеров. Открытия гиперскоплений (групп сверхскоплений) начались
в 1980-х годах. В 1987 году астроном Брент Талли из Гавайского университета идентифицировал структуру, которую он
назвал Комплекс сверхскоплений Рыб-Кита. В 1989 году была обнаружена Великая стена CfA2, в 2003 году учёные открыли
Великую стену Слоуна, в 2013 году были открыты Громадная группа квазаров и Великая стена Геркулес — Северная Корона

27.

27

28.

Местоположение планеты Земля во Вселенной
28
Каждый человек знает, что живет на планете Земля, что Земля вращается вокруг звезды по имени Солнце. Элементарные
представления о космологии есть у каждого разумного землянина. Но на вопрос где находится Солнечная система уже не
все смогут вспомнить, если вообще знали, что она вращается вокруг центра галактики Млечный Путь. На вопрос же о месте
обитания нашей галактики ответят единицы. Так обременены мы нашими «земными заботами», что нет времени даже
поднять голову к звёздам, а тем более задаться вопросом: «Где мы живём?»
Я постараюсь рассказать Вам об этом, начав от большого к малому.
Панорама небосвода в коротковолновых инфракрасных лучах

29.

Комплекс сверхскоплений Рыб-Кита
29
Комплекс сверхскоплений Рыб-Кита — скопление сверхскоплений галактик, или гиперскопление (галактическая
нить), которое включает в себя, в частности, Ланиакею, содержащую сверхскопление Девы (сверхскопление, в котором
находится наша галактика). Размер комплекса сверхскоплений Рыб-Кита оценивается примерно в 1,0 миллиард световых
лет в длину и в 150 миллионов световых лет в ширину. Это одна из крупнейших структур, выявленных во вселенной.
Комплекс включает в себя около 60 скоплений галактик и по оценкам их общая масса составляет 1018 солнечных масс (в 10
раз больше массы Ланиакеи). По словам первооткрывателя, комплекс состоит из пяти частей:
1) Сверхскопление Рыб-Кита.
2) Цепь Персея-Пегаса, включая и сверхскопление Персея-Рыб.
3) Цепь Пегаса-Рыбы.
4) Регион Скульптора, в том числе и сверхскопление Скульптора и сверхскопление Геркулеса.
5) Регион Девы-Гидры-Центавра (в 2014 году получивший название Ланиакея), который содержит сверхскопление Девы
(наше сверхскопление), а также сверхскопление Гидры-Центавра.
С массой 1015 масс солнца наше сверхскопление Девы составляет лишь 0,1 % от общей массы комплекса.

30.

Комплекс сверхскоплений Рыб-Кита
30
Отправная точка во
Вселенной для нашей
планеты

31.

Ланиакея
31
Ланиакея (англ. Laniakea, по-гавайски — «необъятные небеса») — сверхскопление галактик, в котором, в частности,
содержатся Сверхскопление Девы (составной частью которого является Местная группа, содержащая галактику Млечный
путь с Солнечной системой)[ и Великий аттрактор, в котором расположен центр тяжести Ланиакеи. В свою очередь, Ланиакея
входит в комплекс сверхскоплений Рыб-Кита.
Диаметр Ланиакеи примерно равен 520 миллионам световых лет. Ланиакея состоит примерно из 100 тысяч галактик, а
масса её примерно равна 1017 массам Солнца (примерно в 100 раз больше массы Сверхскопления Девы). Соседним с
Ланиакеей является сверхскопление Персея-Рыб из цепи Персея-Пегаса (тоже входящей в комплекс Рыб-Кита).

32.

Великий Аттрактор
32
Говоря о нашем суперкластере Ланиакее нельзя не упомянуть о её гравитационном центре Великом Аттракторе.
Великий аттрактор (Великий центр притяжения) — гравитационная аномалия, расположенная в
межгалактическом пространстве на расстоянии примерно 65 Мпк или 250 млн. световых лет в созвездии Наугольника. Этот
объект, имеющий массу десятков тысяч масс Млечного Пути, наблюдается благодаря эффекту, который он оказывает на
движение наблюдаемых нами галактик и их скоплений на участке пространства, протяжённостью в несколько сотен
миллионов световых лет. Как и содержащее нашу Галактику сверхскопление Девы, Великий аттрактор является составной
частью Ланиакеи, является её центром тяжести. Местное сверхскопление (в т. ч. местная группа) находится в зоне
гравитационного воздействия Великого аттрактора. Хотя Великий аттрактор удаляется от нас, но скорость удаления от него
нашей Галактики и близлежащих галактик уменьшена (по сравнению с законом Хаббла) примерно на 250 км/с. Правильнее
сказать что Млечный Путь движется в направлении гравитационной аномалии, но сам Великий Аттрактор удаляется от него.
В прилегающих к Аттрактору областях Вселенной галактики обнаруживают крупномасштабное течение в сторону Великого
аттрактора со скоростью порядка 491 +/- 200 километров в секунду. Великий Аттрактор является вероятнее всего
сверхмассивной черной дырой, впитывающей в себя целые галактики!!!

33.

33

34.

Великий Аттрактор «разрывает» гигантскую спиральную галактику
34

35.

Сверхскопление Девы
35
Ме́стное сверхскопление галактик (Сверхскопление Девы или Суперкластер Девы) — нерегулярное
сверхскопление галактик размером около 200 миллионов световых лет, включающее Местную группу галактик, скопление
галактик в Деве и несколько других скоплений и групп галактик. Всего в состав Местного сверхскопления входят 100 групп и
скоплений галактик (с доминирующим скоплением Девы в центре) и около 30 тысяч галактик; его масса по порядку величины
1015 масс Солнца (2·1046 кг). Поскольку его светимость слишком мала для такого количества звёзд, считается, что на
бо́льшую часть массы сверхскопления приходится масса тёмной материи. Сверхскопление Девы притягивается к
гравитационной аномалии под названием Великий аттрактор, которая расположена рядом со скоплением Наугольника.
Входит в волокнистую структуру, названную Ланиакея.
В порядке убывания числа галактик большого видимого размера:
1) Скопление Девы
2) Скопление Печи
3) Местная группа (Млечный путь находится именно тут)
4) Скопление Эридана
5) Скопление Большой Медведицы
6) Скопление Девы II (скопление NGC 4697)
7) Скопление Пса II
8) Скопление Золотой Рыбы
9) Группа M83 (Центавр А или группа NGC 5128)
10) Скопление Льва I (группа M96,
включающая в себя группу M66)
11) Скопление NGC 7582
12) Группа M81
13) Скопление Пса I
14) Скопление NGC 5033
15) Скопление NGC 2997
16) Скопление NGC 1023
17) Группа Скульптора
18) Группа M101 (в том числе группа M51)
19) Скопление NGC 6744
20) Скопление Маффеи
21) Скопление Дракона
22) Скопление Девы III (группа NGC 5364)
23) Скопление Льва II (очень большое, но отдалённое)

36.

Сверхскопление Девы
36

37.

Местная группа галактик
37
Местная группа галактик — гравитационно связанная группа галактик, включающая Млечный Путь, Галактику Андромеды (M31) и
Галактику Треугольника (М33).
В Местную группу входит более 50 галактик. Это число постоянно увеличивается с обнаружением новых галактик. Центр масс Местной
группы находится примерно на линии, соединяющей Млечный Путь и галактику Андромеды. Местную группу можно разделить на
несколько подгрупп:
1) подгруппа Млечного Пути состоит из гигантской спиральной галактики Млечный Путь и 14 её известных спутников (по состоянию
на 2005 год), представляющих собой карликовые и в основном неправильные (по форме) галактики;
2) подгруппа Андромеды весьма похожа на подгруппу Млечного Пути: в центре подгруппы находится гигантская спиральная
галактика Андромеды. Её 18 известных (по состоянию на 2005 год) спутников тоже являются в основном карликовыми галактиками;
3) подгруппа Треугольника — галактика Треугольника и её возможные спутники; прочие карликовые галактики, которые нельзя
определить ни в одну из указанных подгрупп.
Поперечник Местной группы составляет порядка одного мегапарсека. Местная группа является частью Местного сверхскопления —
сверхскопления Девы, главную роль в котором играет скопление Девы.
1 парсек = 3,2616 световых года

38.

Млечный Путь
38
Млечный Путь - Галактика, в которой находятся Солнечная система и все отдельные звёзды, видимые
невооружённым глазом. Относится к спиральным галактикам с перемычкой класса Sb. Млечный Путь вместе с Галактикой
Андромеды (М31), Галактикой Треугольника (М33), и более 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и
Андромеды — образуют Местную Группу галактик.
Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров) при
оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200
миллиардов звёзд (современная оценка колеблется в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов). Основная
масса звёзд расположена в форме плоского диска. По состоянию на январь 2009, масса Галактики оценивается в 3·1012
масс Солнца, или 6·1042 кг. Новая минимальная оценка определяет массу галактики всего в 5·1011 масс Солнца. Большая
часть массы Галактики содержится не в звёздах и межзвёздном газе, а в несветящемся гало из тёмной материи.
Ядро. В средней части Галактики находится утолщение, которое называется балджем (англ. bulge — утолщение),
составляющее около 8 тысяч парсек в поперечнике. Центр ядра Галактики находится в созвездии Стрельца (α = 265°, δ =
−29°). Расстояние от Солнца до центра Галактики 8,5 килопарсек (2,62·1017 км, или 27 700 световых лет). В центре
Галактики, по всей видимости, располагается сверхмассивная чёрная дыра (Стрелец A*) (около 4,3 миллиона M☉) вокруг
которой, предположительно, вращается чёрная дыра средней массы от 1000 до 10 000 M☉ и периодом обращения около
100 лет и несколько тысяч сравнительно небольших. Их совместное гравитационное действие на соседние звёзды
заставляет последние двигаться по необычным траекториям. Существует предположение, что большинство галактик
имеют сверхмассивные чёрные дыры в своем ядре.
Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи
центра их содержится многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях
Солнца. Как и в большинстве других галактик, распределение массы в Млечном Пути такое, что орбитальная скорость
большинства звезд Галактики не зависит в значительной степени от их расстояния до центра. Далее от центральной
перемычки к внешнему кругу, обычная скорость обращения звезд составляет 210—240 км/с. Таким образом, такое
распределение скорости, не наблюдаемое в солнечной системе, где различные орбиты имеют существенно различные
скорости обращения, является одной из предпосылок к существованию темной материи.
Считается, что длина галактической перемычки составляет около 27 000 световых лет. Эта перемычка проходит через
центр галактики под углом 44 ± 10 градусов к линии между нашим Солнцем и центром галактики. Она состоит
преимущественно из красных звезд, которые считаются очень старыми. Перемычка окружена кольцом, называемым
«Кольцом в пять килопарсек». Это кольцо содержит большую часть молекулярного водорода Галактики и является
активным регионом звездообразования в нашей Галактике. Если вести наблюдение из галактики Андромеды, то
галактическая перемычка Млечного Пути была бы яркой его частью

39.

Млечный Путь имеет 29 спутников.
Это карликовые галактики.
Млечный Путь
39

40.

Млечный Путь
40
Диск. По оценкам ученых, галактический диск, выдающийся в разные стороны в районе галактического центра, имеет
диаметр около 100 000 световых лет. По сравнению с гало, диск вращается заметно быстрее. Скорость его вращения
неодинакова на различных расстояниях от центра. Она стремительно возрастает от нуля в центре до 200—240 км/с на
расстоянии 2 тыс. световых лет от него, затем несколько уменьшается, снова возрастает примерно до того же значения и
далее остается почти постоянной. Изучение особенностей вращения диска позволило оценить его массу, оказалось, что она
в 150 млрд. раз больше M☉
Рукава. Галактика относится к классу Sb спиральных галактик, что означает, что у Галактики есть спиральные рукава,
расположенные в плоскости диска. Диск погружён в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая
корона. Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики
(смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название
рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по
наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во
внутренней части Галактики. Кроме того, во внутренней части есть ещё пара рукавов. Затем эти рукава переходят в
четырёхрукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики

41.

Млечный Путь
41

42.

Млечный Путь
42
Галактическое гало имеет сферическую форму, выходящую за пределы галактики на 5—10 тысяч световых лет, и
температуру около 5·105 K. Галактический диск окружен сфероидным гало, состоящим из старых звезд и шаровых скоплений
, 90 % которых находится на расстоянии менее 100 000 световых лет от центра галактики. Однако в последнее время было
найдено несколько шаровых скоплений, таких как PAL 4 и AM 1, находящихся на расстоянии более чем 200 000 световых лет
от центра галактики. Центр симметрии гало Млечного Пути совпадает с центром галактического диска. Состоит гало в
основном из очень старых, неярких маломассивных звезд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых
скоплений, которые могут содержать до миллиона звезд. Возраст населения сферической составляющей Галактики
превышает 12 млрд. лет, его обычно считают возрастом самой Галактики.
В то время как галактический диск содержит газ и пыль, что затрудняет прохождение видимого света, сфероидная
компонента таких составляющих не содержит. Активное звездообразование происходит в диске (особенно в спиральных
рукавах, являющихся зонами повышенной плотности). В гало звездообразование завершилось. Рассеянные скопления также
встречаются преимущественно в диске. Считается, что основную массу нашей галактики составляет темная материя,
которая формирует гало темной материи массой примерно 600 — 3000 миллиардов M☉. Гало темной материи
сконцентрировано в направлении центра галактики.
Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Так как вращение
отдельных звезд происходит несколько беспорядочно (то есть скорости соседних звезд могут иметь любые направления),
гало в целом вращается очень медленно.

43.

43

44.

Открытие Млечного Пути
44
Первое систематическое исследование вопроса вхождения Солнечной системы в более крупные структуры Вселенной
выполнил в XVIII веке английский астроном Уильям Гершель. Он подсчитывал количество звёзд в разных областях неба
и обнаружил, что на небе присутствует большой круг (впоследствии он был назван галактическим экватором), который
делит небо на две равные части и на котором количество звёзд оказывается наибольшим. Кроме того, звёзд оказывается
тем больше, чем ближе участок неба расположен к этому кругу. Наконец обнаружилось, что именно на этом круге
располагается Млечный Путь. Благодаря этому Гершель догадался, что все наблюдаемые нами звёзды образуют гигантскую
звёздную систему, которая сплюснута к галактическому экватору. Вначале предполагалось, что все объекты Вселенной
являются частями нашей Галактики, хотя ещё Кант высказывал предположение, что некоторые туманности могут быть
галактиками, подобными Млечному Пути. Ещё в 1920 году вопрос о существовании внегалактических объектов вызывал
дебаты (например, известный Большой спор между Харлоу Шепли и Гебером Кёртисом; первый отстаивал единственность
нашей Галактики). Гипотеза Канта была окончательно доказана лишь в 1920-х годах, когда Эдвину Хабблу удалось измерить
расстояние до некоторых спиральных туманностей и показать, что по своему удалению они не могут входить в состав
Галактики.
Согласно последним научным оценкам, расстояние от Солнца до галактического центра составляет 26 000 ± 1 400
световых лет, в то время как согласно предварительным оценкам наша звезда должна находиться на расстоянии около 35
000 световых лет от перемычки. Это означает, что Солнце расположено ближе к краю диска, чем к его центру. Вместе с
другими звездами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 220—240 км/с, делая один оборот примерно за
200 млн. лет. Таким образом, за все время существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз.
В окрестностях Солнца удается отследить участки двух спиральных рукавов, которые удалены от нас примерно на 3 тыс.
световых лет. По созвездиям, где наблюдаются эти участки, им дали название рукав Стрельца и рукав Персея. Солнце
расположено почти посередине между этими спиральными ветвями. Но сравнительно близко от нас (по галактическим
меркам), в созвездии Ориона, проходит ещё один, не очень четко выраженный рукав — рукав Ориона, который считается
ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики.
Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики почти совпадает со скоростью волны уплотнения, образующей
спиральный рукав. Такая ситуация является нетипичной для Галактики в целом: спиральные рукава вращаются с
постоянной угловой скоростью, как спицы в колесах, а движение звезд происходит с другой закономерностью, поэтому почти
все звездное население диска то попадает внутрь спиральных рукавов, то выпадает из них. Единственное место, где
скорости звезд и спиральных рукавов совпадают — это так называемый коротационный круг, и именно на нём расположено
Солнце.
Для Земли это обстоятельство чрезвычайно важно, поскольку в спиральных рукавах происходят бурные процессы,
образующие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не смогла бы от него защитить. Но
наша планета существует в сравнительно спокойном месте Галактики и в течение сотен миллионов (или даже миллиардов)
лет не подвергалась воздействию этих космических катаклизмов. Возможно именно поэтому на Земле смогла родиться и
сохраниться жизнь.

45.

Будущее Млечного Пути
45
Возможны столкновения нашей Галактики с иными галактиками (галактический каннибализм), в том числе со столь
крупной как галактика Андромеды, однако конкретные предсказания пока невозможны ввиду незнания поперечной скорости
внегалактических объектов. Согласно опубликованном в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд.
лет Млечный Путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд. лет сам будет поглощён
Туманностью Андромеды. Уже почти столетие, как астрономы знают, что обе галактики приближаются друг к другу со
скоростью 500 000 километров в час. Еще через 2 миллиарда лет «Мелкомеда» или «Млечная Андромеда» как гигантская
спиральная галактика примет в свои объятия галактику Треугольника.
Проявления столкновения Андромеды и Млечного Пути будут происходить крайне медленно и могут быть вообще не
замечены с Земли невооружённым глазом. Вероятность какого-либо непосредственного воздействия на Солнце и планеты
мала. Но с другой стороны не исключено, что во время столкновения Солнечная система силами гравитации будет целиком
выброшена из новой галактики и станет странствующим межгалактическим объектом. Это не вызовет негативных
последствий для нашей системы, если не считать постепенного исчезновения красивого звёздного неба. Вероятность
вылета из диска Млечного Пути во время первого этапа столкновения сегодня оценивается в 12 %, а вероятность захвата
Андромедой в 3 %. К тому времени гораздо большее значение для жизни на Земле будет иметь эволюция Солнца и
последующее превращение его в красный гигант через 5—6 миллиардов лет.

46.

Солнечная система
46
Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические
объекты, обращающиеся вокруг Солнца. Она сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57
млрд. лет назад.
Бо́льшая часть массы объектов Солнечной системы приходится на Солнце; остальная часть содержится в восьми относительно
уединённых планетах, имеющих почти круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска — плоскости эклиптики.
Общая масса системы составляет около 1,0014 М☉.
Четыре меньшие внутренние планеты — Меркурий, Венера, Земля и Марс (также называемые планетами земной группы) — состоят в
основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун (также называемые газовыми
гигантами) — намного более массивны, чем планеты земной группы. Крупнейшие планеты Солнечной системы, Юпитер и Сатурн,
состоят главным образом из водорода и гелия; внешние, меньшие Уран и Нептун, помимо водорода и гелия, содержат в составе своих
атмосфер метан и угарный газ. Такие планеты выделяются в отдельный класс «ледяных гигантов». Шесть планет из восьми и три
карликовые планеты имеют естественные спутники. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других частиц.
В Солнечной системе существуют две области, заполненные малыми телами. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и
Юпитером, сходен по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и металлов. Возможно, раньше на месте
пояса астероидов была крупная планета Фаэтон, но эта тема более всего подходит к мифологии. Крупнейшими объектами пояса
астероидов являются карликовая планета Церера и астероиды Паллада, Веста и Гигея. За орбитой Нептуна располагаются
транснептуновые объекты, состоящие из замёрзшей воды, аммиака и метана, крупнейшими из которых являются Плутон, Седна,
Хаумеа, Макемаке, Квавар, Орк и Эрида. В Солнечной системе существуют и другие популяции малых тел, такие как планетные
квазиспутники и троянцы, околоземные астероиды, кентавры, дамоклоиды, а также перемещающиеся по системе кометы, метеороиды
и космическая пыль.

47.

Рождение планет Солнечной системы
47
Из большой газопылевой туманности, около 4600 млн. лет назад, родилась и наша Солнечная система. Произошло это
рождение в результате коллапса (сжатия) этого облака под действием сил гравитации. Затем это облако начало вращение. А
со временем оно превратилось во вращающийся диск, основная масса вещества которого сосредоточилась в центре.
Гравитационный коллапс продолжался, центральное уплотнение постоянно уменьшалось и разогревалось. Термоядерная
реакция началась при температуре в десятки миллионов градусов, и тогда центральное уплотнение вещества вспыхнуло
новой звездой – Солнцем.
Планеты сформировались из находящихся в диске пыли и газа. Столкновение частиц пыли, а также их превращение в
большие глыбы, происходило во внутренних разогретых областях. Этот процесс называется аккреция – приращение.
Взаимное притяжение и столкновение этих глыб и привело к образованию планет земного типа. Эти планеты имели слабое
гравитационное поле и были слишком малы для того, чтобы притянуть к себе легкие газы (такие как гелий и водород),
которые входят в состав аккреционного диска.
Температура была значительно ниже дальше от центра, и те планеты, которые там образовались, притягивали к себе газы.
Именно поэтому планеты гиганты имеют обширные атмосферы.
Планетарная туманность «Кошачий Глаз» образованная в
результате взрыва сверхновой во многом схожа по
материальным свойствам с юной Солнечной системой

48.

Структура Солнечная системы
48
Центральным объектом Солнечной системы является Солнце — звезда главной последовательности спектрального класса
G2V, жёлтый карлик. В Солнце сосредоточена подавляющая часть всей массы системы (около 99,866 %), оно удерживает
своим тяготением планеты и прочие тела, принадлежащие к Солнечной системе. Четыре крупнейших объекта — газовые
гиганты — составляют 99 % оставшейся массы (при этом большая часть приходится на Юпитер и Сатурн — около 90 %).
Большинство крупных объектов, обращающихся вокруг Солнца, движутся практически в одной плоскости, называемой
плоскостью эклиптики. В то же время кометы и объекты пояса Койпера часто обладают большими углами наклона к этой
плоскости.
Все планеты и большинство других объектов обращаются вокруг Солнца в одном направлении с вращением Солнца
(против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса Солнца). Есть исключения, такие как комета Галлея.
Самой большой угловой скоростью обладает Меркурий — он успевает совершить полный оборот вокруг Солнца всего за 88
земных суток. А для самой удалённой планеты — Нептуна — период обращения составляет 165 земных лет.
Большая часть планет вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и обращается вокруг Солнца. Исключения
составляют Венера и Уран, причём Уран вращается практически «лёжа на боку» (наклон оси около 90°). Для наглядной
демонстрации вращения используется специальный прибор — теллурий.
Многие модели Солнечной системы условно показывают орбиты планет через равные промежутки, однако в
действительности, за малым исключением, чем дальше планета или пояс от Солнца, тем больше расстояние между её
орбитой и орбитой предыдущего объекта. Например, Венера приблизительно на 0,33 а. е. дальше от Солнца, чем Меркурий,
в то время как Сатурн на 4,3 а. е. дальше Юпитера, а Нептун на 10,5 а. е. дальше Урана. Были попытки вывести корреляции
между орбитальными расстояниями (например, правило Тициуса — Боде), но ни одна из теорий не стала общепринятой.
Орбиты объектов вокруг Солнца описываются законами Кеплера. Согласно им, каждый объект обращается по эллипсу, в
одном из фокусов которого находится Солнце. У более близких к Солнцу объектов (с меньшей большой полуосью) больше
угловая скорость вращения, поэтому короче период обращения (год). На эллиптической орбите расстояние объекта от
Солнца изменяется в течение его года. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта называется перигелий, наиболее
удалённая — афелий. Каждый объект движется быстрее всего в своём перигелии и медленнее всего в афелии. Орбиты
планет близки к кругу, но многие кометы, астероиды и объекты пояса Койпера имеют сильно вытянутые эллиптические
орбиты.
Большинство планет Солнечной системы обладают собственными подчинёнными системами. Многие окружены
спутниками, некоторые из спутников по размеру превосходят Меркурий. Большинство крупных спутников находятся в
синхронном вращении, одна их сторона постоянно обращена к планете. Четыре крупнейшие планеты — газовые гиганты —
обладают также кольцами, тонкими полосами крошечных частиц, обращающимися по очень близким орбитам практически в
унисон.

49.

Астрономическая единица (AE) = 149 597 870,691км (Расстояние от Земли до Солнца)
49

50.

Параметры планет Солнечной системы
50

51.

Окрестности Солнечной системы
51

52.

Вселенная, какой мы её знаем…
52
Мы рассмотрели устройство наблюдаемой нами Вселенной, сделали выводы как о эволюции галактик так и их звёздного
мира. Многое осталось загадкой, например феномен сингулярности, его проявления как черных дыр «звёздного размера»
так и «гипергалактического» – Великого Аттрактора. Мы не смогли определить точный возраст Вселенной из-за
обнаруженных и изученных Квазаров. За то мы имеем всё большее представление о месте планеты Земля во Вселенной, её
адрес на данный момент: Комплекс Рыб-Кита – Ланиакея – Сверхскопление Девы – Местная группа галактик – Галактика
Млечный Путь – Рукав Ориона – Солнечная система.
Я не смог не где отыскать информации, что наша Галактика находится почти в центре Комплекса Рыб-Кита. Практически по
середине между двух «чудищ» - Великого Аттрактора и подобной, но более крупной гигантской черной дыре в
Сверхскоплении Персея-Рыбы. Хочу так же отметить что Солнечная система находится «в тихой гавани» как во Вселенском
так и в галактическом Масштабе. Не могу утверждать наверняка, что мы центр Вселенной, но очень заманчиво