Галактики і будову Всесвіту
Визначення нескінченності
Всесвіт - це сукупність усього існуючого в Космосі. Вона нескінченна в просторі тому, що ніхто не може позначити її межі. Вона вічна в часі тому, що вона передувала Великому вибуху, а після її охолодження все одно щось буде відбуватися і існувати. Фундаментальні науки вивчають окремі складові Всесвіту: хімія досліджує молекулярний світ, фізика - елементарні частинки й атоми, біологія відповідальна за вивчення явищ живої природи. Будова Всесвіту як єдиного цілого вивчає космологія, заснована на теорії астрономії.
Моделі Всесвіту
Стрімкий розвиток кібернетики в різних наукових дослідженнях спричинило велику популярність теорії моделювання. Сутність цієї теорії полягає у вивченні моделі, відповідної оригіналу реального об'єкта. Створення моделей окремих явищ сприяє поглибленому вивченню навколишнього світу. Протягом тривалого часу астрономи активно вивчали будову Всесвіту однорідною і уявної (ізотронних).
А. Ейнштейн запропонував циліндричну модель, в якій певні локальні викривлення часу і простору призводять до глобального викривлення Всесвіту. У цій моделі координата Часу не викривляється, тобто час рівномірно йде від минулого до майбутнього. Далі ця модель була вдосконалена астрофізиком Віллемом де сеттерів, який припустив, що на тлі червоного зсуву час в різних частинах Всесвіту тече по-різному.
Сьогодні найбільш популярна модель розширення Всесвіту, запропонована Фрідманом. У такій концепції будову Всесвіту має глобальні викривлення через постійно гравітуючих мас. У науковому світі обговорюється дві модифікації розширюється моделі:
- замкнута модель передбачає поетапне уповільнення розширення в результаті гравітаційного торможенія-
- відкрита модель передбачає сповільнення розширення протягом нескінченно довгого часу.
Будь-яка модель Всесвіту є всього лише копією реального об'єкта і тому результати її вивчень суто теоретичні, вони вимагають практичного підтвердження.
Галактики у Всесвіті
Сьогодні вчені Землі спостерігають тільки одну Всесвіт, але це не є підставою для затвердження того, що вона єдина. Будова та еволюція Всесвіту є глобальним завданням для космологічних досліджень. Всі її зірки і небесні тіла об'єднані у величезні зоряні системи, іменовані галактиками. Кожна галактика має центральне ядро, спіральні рукави навколо нього, в яких розміщено більшу кількість зірок, і периферію у вигляді хмари, що складається з рідкісних зірок. Зірки народжуються, живуть, переміщаючись в просторі, і вмирають. У нашій Галактиці центральної зіркою є Сонце, небесні тіла, подібні йому, живуть від 10 до 15 мільярдів років. Зараз Сонце знаходиться в середньому віці.
Галактика, в якій ми живемо, називається Чумацький Шлях тому, що її площину з максимальним числом зірок, пилу і газу видна на нічному небі як туманна світіння. Смуга цього свічення опоясує широким кільцем весь небосхил. Чумацький Шлях - далеко не єдина галактика, складова будову Всесвіту. Існує величезна кількість Галактик з незліченною кількістю зірок. Наприклад, Туманність Андромеди і Магелланові хмари, що перебувають на неймовірному віддаленні від нас.
Структура розподілу матерії
Структура Всесвіту являє собою скупчення плоских галактичних листів, розділених областями, в яких практично відсутній світиться матерія. Ці порожнечі мають розмір близько 100 мегапарсек. Першим спостережуваним листом є Велика Стіна, що знаходиться на видаленні 200 мільйонів світлових років. Велика Стіна - це група галактик, що має товщину в 15 млн. Св. років і розміри - 500 млн. св. років.
У структурі Всесвіту положення Землі має такі характеристики: сонячна планетарна система, місцева група скупчення і надскупчення галактик, рукав Оріона, галактика - Чумацький Шлях.