КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Вступ

2. Загальна картина будови Всесвіту

Астрономія як наука існує близько 2500 років. Завдяки зусиллям багатьох поколінь астрономів поступово складалася загальна картина будови Всесвіту. Сьогоднішні уявлення про Всесвіт істотно відрізняються від тих, що були на початку XX ст. До початку XIX ст. астрономи вивчали лише

Сонячну систему, у XIX ст. — уже нашу Галактику, і лише в XX ст. вони досягай світу інших галактик, який, як виявлено, розширюється, до того ж — з прискоренням.

Відповідно добирали масштабні одиниці для вимірювання відстаней. Наприклад, відстань до Місяця вимірювали в милях чи кілометрах. У межах Сонячної системи зручною виявилася астрономічна одиниця — відстань від Землі до Сонця (1 а. о. = 149,6 ·109 м). При вивченні об'єктів Галактики довелося ввести такі одиниці, як світловий рік — відстань, що її світло проходить за один рік (1 св. рік = 63 240 а. о. = 9,5-1015 м), і парсек — відстань, з якої радіус земної орбіти видно під кутом 1" (1 пк = 206 265 а. о. = 3,26 св. роки = 3,09 · 1016 м).

Сьогодні астрономи зуміли заглибитися у Всесвіт на відстані, звідки світлові промені йдуть до Землі понад 10 млрд. років. Тут уже використовують таку масштабну одиницю, як мегапарсек — мільйон парсеків (1 Мпк = 106 пк). У науково-популярній літературі частіше для позначення відстаней вживають мільйони і мільярди світлових років. Саме на відстані близько 10 млрд. св. років і проходить у наш час горизонт науки. Про все, що знаходиться за цим горизонтом, можна лише здогадуватися.

Головним об'єктом вивчення астрономії найближче до нас є наша Сонячна система. Її центральним тілом є Сонце — розжарена газова куля, радіус якої у 109 разів більший від радіуса Землі. Навколо Сонця на різних відстанях від нього обертаються вісім великих планет — Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Разом з планетами рухаються їхні супутники. Крім згаданих великих планет навколо Сонця обертається багато тисяч малих планет, або астероїдів, сотні комет. Уся ж Сонячна система заповнена метеорною речовиною — пиловими частинками, дрібними уламками твердих тіл і нерівномірно розсіяним газом.

Радіус Сонячної системи оцінюють у 60 а. о. Найближча до нас зоря знаходиться у сузір'ї Кентавра, відстань до неї — 4,3 св. роки. Якщо змоделювати будову Сонячної системи так, що відстань Земля-Сонце дорівнює 1 см, то згадана найближча зоря в такій моделі знаходилася б на відстані 2 км.

Зорі, як і наше Сонце, — це велетенські газові кулі, що випромінюють енергію за рахунок синтезу в їхніх надрах ядер гелію і складніших ядер інших хімічних елементів. Близько 150 млрд. зір об'єднані в гігантську зоряну систему — Галактику. Основну частину її зір неозброєним оком бачимо у вигляді Молочного Шляху. Усі зорі в Галактиці, у тому числі і Сонце, рухаються навколо центра Галактики, її ядра. Сама Галактика також рухається як єдине ціле у просторі.

Серед декількох мільярдів зір, що їх можна спостерігати і вивчати за допомогою сучасних телескопів, є близько 50 000 змінних зір, яскравість яких у той чи інший спосіб змінюється. Зорі бувають різних розмірів і потужностей. Є зорі-гіганти, радіуси яких у тисячі разів більші від сонячного, радіуси нейтронних зір становлять 15—20 км. У Галактиці є також велетенські газово-пилові хмари — туманності, крім того вся Галактика заповнена розрідженим міжзоряним газом і пронизана магнітними полями.

Значна частина зір об'єднана в системи, що складаються з двох, трьох і більше компонент. Частина зір Галактики об'єднується у скупчення. Ученим відомо понад 1000 розсіяних і близько 160 кулястих зоряних скупчень.

Галактика має лінзоподібну (точніше — спіральну) форму, її діаметр досягає 100 000 св. років, товщина — 10 000 св. років.

За межами нашої Галактики вже виявлено сотні мільйонів таких же зоряних систем, які, одначе, відрізняються розмірами і кількістю зір. Є галактики-гіганти, є галактики-карлики. Вони об'єднуються у скупчення галактик. Аналіз показує, що у великих масштабах розподіл галактик у просторі нагадує швейцарський сир: скупчення великої кількості галактик чергуються з порожнинами, які отримали назву каверн, або войдів.

За формою галактики дуже різноманітні. Є спіральні, еліптичні і неправильні галактики, є взаємодіючі. Окремі галактики проявляють своєрідну активність, викидаючи зі своїх ядер величезні згустки речовини. Природа цієї активності все ще не з'ясована.

Виявлено також квазари — об'єкти, що мають вигляд звичайних зір, але є потужними джерелами радіовипромінювання. За сучасними уявленнями — це ядра галактик-гігантів. Як уже сказано, увесь цей світ галактик розширюється. Важливу роль тут відіграє «темна матерія», а також «темна енергія», щодо природи яких дискусії лише розпочинаються. Зокрема, висновок, що на рівні надскупчення галактик понад 95% їхньої маси — це «темна матерія», так що «насправді ми не знаємо, з чого складається наш Всесвіт».






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.