ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Еволюція та освіта всесвіту і галактики
         

     

    Астрономія

    МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА ТА

    ПРОДОВОЛЬСТВО РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

    ДЕПАРТАМЕНТ з рибальства

    МУРМАНСЬК ДЕРЖАВНИЙ

    ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ < p> ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО

    СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНОГО ОСВІТИ

    РЕФЕРАТ

    За концепцією СУЧАСНОГО

    Природознавство за темою «Всесвіт»

    Мурманськ

    1999

    Зміст.

    1. Введення. 3
    2. Вивчення Всесвіту. 4
    3. Еволюція Всесвіту. 6
    3.1. Адронний ера. 6
    3.2. Лептонний ера. 7
    3.3. Фотонна ера або ера випромінювання. 8
    3.4. Зоряна ера. 8
    4. Освіта Всесвіту. 9
    4.1. Теорія «Великого вибуху». 9
    4.2. Антропний принцип. 10
    5. Галактики і структура Всесвіту. 11
    5.1. Класифікація галактик. 12
    5.2. Структура Всесвіту. 17
    6. Висновок. 20
    7. Список літератури. 22

    1. Введення.

    В одному з виступів А. Ейнштейн сказав (1929 р.): «Якщо говоритичесно, ми хочемо не тільки дізнатися, як влаштована, ... але і по можливостідосягти мети утопічною і зухвалої на вигляд - зрозуміти, чому природа єсаме такий ... У цьому полягає Прометеївське елемент наукової творчості ».

    Багато ранніх традицій, Єврейська, Християнська й Ісламська релігії,вважали, що Всесвіт створився досить недавно. Наприклад, єпископ Ушеробчислив дату в чотири тисячі чотириста років для створення Всесвіту,додаючи вік людей у Старому Завіті. Фактично, дата біблійногостворення не так далека від дати кінця останнього льодовикового періоду, колиз'явилася перша сучасна людина.

    З іншого боку, деякі люди, наприклад, грецький філософ
    Арістотель, Декарт, Ньютон, Галилей не визнавали ідею про те, що Всесвітмав початок. Вони відчували, що це могло бути. Але вони вважали за краще віритив те, що Всесвіт існував, і повинен був існувати завжди, тоє вічно і нескінченно.

    Насправді, у 1781 філософ Іммануїл Кант написав незвичайну і дуженеясну роботу «Критика Чистого Розуму». У ній він навів однаковоправильні доводи, обоє для віри, що Всесвіт мав початок, і що його небуло. Як говорить назва роботи, висновки були засновані просто на причині.
    Іншими словами, не були взяті в рахунок спостереження про Всесвіт. Наприкінці-решт, у немінливому Всесвіту чи було що спостерігати?

    Ніхто в сімнадцятий, вісімнадцятий, дев'ятнадцятого чи ранніх двадцятихсторіччях, не вважав, що Всесвіт могла розвиватися згодом. Ньютон і
    Ейнштейн обоє пропустили шанс предсказания, що Всесвіт міг би чискорочуватися, чи розширюватися. Не можна дійсно ставити це проти
    Ньютона через те, що він жив двісті п'ятдесят років перед відкриттямрозширення Всесвіту. Але Ейнштейн повинен був знати це краще. Коли вінсформулював теорію відносності, щоб перевірити теорію Ньютона з йоговласної спеціальною теорією відносності, він додав так звану
    «Космічну константу». Вона представляла собою відразливийгравітаційний ефект, який міг би балансувати ефект притяганняматеріалу у Всесвіті. Таким чином, було можливо мати статичнумодель Всесвіту.

    Ейнштейн пізніше сказав: «Космічна константа була найбільшою помилкоюмоєму житті ». Це відбулося після спостережень віддалених галактик Едвіном
    Хабблом в 1920 році і показало, що вони переміщаються далеко від нас, зішвидкостями, що були приблизно пропорційними їх відстані віднас. Іншими словами, Всесвіт не статична, як колись було прийнятодумати: вона розширюється. Відстань між галактиками зростає зічасом.

    2. Вивчення Всесвіту.

    Великий німецький учений, філософ Іммануїл Кант (1724-1804) створивпершу універсальну концепцію еволюціонує Всесвіту, збагативши картинуїї рівної структури, і представляв Всесвіт нескінченної в особливому значенні.
    Він обгрунтував можливість і значну ймовірність виникнення такої
    Всесвіту винятково під дією механічних сил притягання івідштовхування. Кант спробував з'ясувати подальшу долю цього Всесвіту навсіх її масштабних рівнях, починаючи з планетної системи і кінчаючи світомтуманності.

    Ейнштейн, здійснив радикальну наукову революцію, запровадивши свою теоріювідносності. Це було порівняно просто, як і все геніальне. Йому недовелося попередньо відкрити нові явища, встановити кількіснізакономірності. Він лише дав принципово нове пояснення.

    Ейнштейн розкрив більш глибокий зміст встановлених залежностей,ефектів вже пов'язаних в якусь фізико-математичну систему (у виглядіпостулатів Пуанкаре). Замінивши в даному випадку теорію абсолютностіпростору і часу ідей їх відносності «Пуанкаре», яку тепервже не пов'язували з ідеєю абсолютного в просторі, абсолютної системивідліку. Такий переворот знімав основне протиріччя, що створювалакризову ситуацію, в теоретичному осмисленні дії. Більш того,відкрився шлях для подальшого проникнення в властивості і закони навколишньогосвіту, настільки глибоко, що сам Ейнштейн не відразу усвідомив ступіньреволюційності своєї ідеї.

    У статті від 30.06.1905 р., що заклала основи спеціальної теоріївідносності, Ейнштейн, узагальнюючи принципи відносності Галілея,проголосив рівноправність всіх інерційних систем відліку не тільки вмеханічних явища, але також електромагнітних явищ.

    Спеціальна чи приватна теорія відносності Ейнштейна з'явиласярезультатом узагальнення механіки Галілея і електродинаміки Максвелла Лоренца.
    Вона описує закони всіх фізичних процесів при швидкостях рухублизьких до швидкості світла.

    Вперше принципово нові космологічні слідства загальної теоріївідносності розкрив видатний математик і фізик - теоретик Олександр
    Фрідман (1888-1925 рр..). Виступивши в 1922-24 рр.. він розкритикував висновки
    Ейнштейна про те, що Всесвіт скінченна і має форму чотиривимірногоциліндра. Ейнштейн зробив свій висновок, виходячи з припущення простаціонарності Всесвіту, але Фрідман показала необгрунтованість його вихідногопостулату.

    Фрідман навів дві моделі Всесвіту. Незабаром ці моделі знайшлидивно точне підтвердження в безпосередніх спостереженнях рухівдалеких галактик в ефекті «червоного зсуву» в їх спектрах.

    Цим Фрідман довів, що речовина у Всесвіті не може знаходитися вспокої. Своїми висновками Фрідман теоретично сприяв відкриттюнеобхідність глобальної еволюції Всесвіту.

    Існує кілька теорії еволюції. Теорія пульсуючого Всесвітустверджує, що наш світ стався в результаті гігантського вибуху. Алерозширення Всесвіту не продовжуватиметься вічно, тому що його зупинитьгравітація.

    За цією теорією наш Всесвіт розширюється протягом 18 млрд. роківз часу вибуху. У майбутньому розширення повністю сповільниться, і станетьсязупинка. А потім Всесвіт почне скорочуватися до тих пір, поки речовиназнову не стиснеться і станеться новий вибух.

    Теорія стаціонарного вибуху: згідно з нею Всесвіт не має ні початку,ні кінця. Вона весь час перебуває в одному і тому ж стані. Постійнойде утворення нового виру, щоб відшкодувати речовина віддаляєтьсягалактиками. Ось з цієї причини Всесвіт завжди однакова, але якщо
    Всесвіт, початок якій поклав вибух, розширюватиметься донескінченності, то вона поступово остудиться і зовсім згасне.

    Але поки що жодна з цих теорій не доведена, тому що на даний момент неіснує ніяких точних доказів хоча б однієї з них.

    3. Еволюція Всесвіту.

    Процес еволюції Всесвіту відбувається дуже повільно. Адже Всесвіту багато разів старше астрономії і взагалі людської культури. Зародження іеволюція життя на землі є лише нікчемним ланкою в еволюції
    Всесвіту. І все ж дослідження, проведені в нашому столітті, відкрилизавіса, що закриває від нас далеке минуле.

    Сучасні астрономічні спостереження свідчать про те, щопочатком Всесвіту, приблизно десять мільярдів років тому, бувгігантська вогненна куля, розпечений і щільний. Його склад дуже простий.
    Цей вогненна куля була настільки розжарений, що складався лише з вільнихелементарних частинок, які стрімко рухалися, стикаючись один зодним.

    На початковому етапі розширення Всесвіту з фотонів народжувалися частинки іантичастинки. Цей процес постійно слабшав, що призвело до вимираннячастинок і античастинок. Оскільки анігіляція може відбуватися за будь-якоїтемпературі, постійно здійснюється процес частка + античастинка? 2гамма-фотона за умови дотику речовини з антиречовиною. Процесматеріалізації гамма-фотон? частка + античастинка міг протікати лише задосить високій температурі. Згідно з тим, як матеріалізація врезультаті знижується температури розжареного речовини призупинилася,еволюцію Всесвіту прийнято поділяти на чотири ери: адронів, лептонів,фотонів і зоряну.


    3.1. Адронний ера.

    При дуже високих температурах і щільності на самому початкуіснування Всесвіту матерія складалася з елементарних часток. Речовинана ранньому етапі полягало, насамперед, з адронів, і тому ранняера еволюції Всесвіту називається адронів, незважаючи на те, що в той часіснували і лептони.

    Через мільйонну частку секунди з моменту народження Всесвіту,температура T впала на 10 більйонів Кельвіна (1013K). Середня кінетичнаенергія частинок kT і фотонів h? становила близько мільярда еВ (103 МеВ), щовідповідає енергії спокою баріонів. У першу мільйонну частку секундиеволюції Всесвіту відбувалася матеріалізація всіх баріонів необмежено,так само, як і анігіляція. Але після цього часу матеріалізаціябаріонів припинилася, тому що при температурі нижче 1013K фотони НЕволоділи вже достатньою енергією для її здійснення. Процес анігіляціїбаріонів і антібаріонов продовжувався до тих пір, поки тиск випромінювання невідокремив речовина від антиречовини. Нестабільні гіперонів (найважчі збаріонів) в процесі мимовільного розпаду перетворилися на найлегшіз баріонів (протони і нейтрони). Так у Всесвіті зникла найбільшагрупа баріонів - гіперонів. Нейтрони могли далі розпадатися в протони,які далі не розпадалися, інакше б порушився закон збереженнябаріонів заряду. Розпад гіперонів відбувався на етапі з 10-6 до 10-4секунди.

    До моменту, коли вік Всесвіту досяг однієї десятитисячне секунди
    (10-4с.), Температура її знизилася до 1012K, а енергія частинок і фотонівпредставляла лише 100 МеВ. Її не вистачало вже для виникнення найлегшихадронів - півонії. Півонії, що існували раніше, розпадалися, а нові немогли виникнути. Це означає, що до того моменту, коли вік Всесвітудосяг 10-4 с., у неї зникли всі мезони. На цьому й кінчається адронний ера,тому що півонії є не тільки найлегшими мезонами, а йнайлегших адронів. Ніколи після цього сильна взаємодія (ядернасила) не проявлялася у Всесвіті в такій мірі, як у адронний еру,що тривала всього лише одну десятитисячну частку секунди.


    3.2. Лептонний ера.

    Коли енергія частинок і фотонів знизилася в межах від 100 до 1 МеВ
    МеВ, в речовині було багато лептонів. Температура була досить високою,щоб забезпечити інтенсивне виникнення електронів, позитронів інейтрино. Ядерна фізика (протони і нейтрони), які пережили адронний еру, сталипорівняно з лептона і фотонами зустрічатися набагато рідше.

    Лептонний ера починається з розпаду останніх адронів - півонії - вмюони і мюонне нейтрино, а закінчується через кілька секунд притемпературі 1010K, коли енергія фотонів зменшилася до 1 МеВ іматеріалізація електронів і позитронів припинилася. Під час цього етапупочинається незалежне існування електронного і мюонного нейтрино,які ми називаємо "реліктовими". Весь простір Всесвіту наповнилосявеличезною кількістю реліктових електронних і мюонним нейтрино. Виникаєнейтринної море.


    3.3. Фотонна ера або ера випромінювання.

    На зміну лептонний ери прийшла ера випромінювання, як тільки температура
    Всесвіту знизилася до 1010K, а енергія гамма фотонів досягла 1 МеВ,відбулася лише анігіляція електронів і позитронів. Нові електронно -позитронний пари не могли виникати внаслідок матеріалізації, тому, щофотони не володіли достатньою енергією. Але анігіляція електронів іпозитронів тривала далі, поки тиск випромінювання повністю невідокремив речовина від антиречовини. З часу адронний і лептони ери
    Всесвіт була заповнена фотонами. До кінця лептонний ери фотонів було в двамільярди разів більше, ніж протонів і електронів. Найважливішою складовою
    Всесвіту після лептонний ери стають фотони, причому не тільки закількості, але і за енергією.

    Для того щоб можна було порівнювати роль часток і фотонів у
    Всесвіту, була введена величина щільності енергії. Ця кількість енергіїв 1 см3, точніше, середня кількість (виходячи з передумови, що речовина під
    Всесвіту розподілено рівномірно). Якщо скласти докупи енергію h? всіхфотонів, присутніх у 1 см3, то ми отримаємо щільність енергії випромінювання
    Er. Сума енергії спокою всіх частинок в 1 см3 є середньою енергієюEm речовини у Всесвіті.

    Внаслідок розширення Всесвіту знижувалася щільність енергії фотоніві часток. Зі збільшенням відстані у Всесвіті в два рази, обсягзбільшився у вісім разів. Іншими словами, щільність частинок і фотонівзнизилася у вісім разів. Але фотони в процесі розширення поводяться інакше,ніж частинки. У той час як енергія спокою під час розширення Всесвіту незмінюється, енергія фотонів при розширенні зменшується. Фотони знижують своючастоту коливання, ніби «втомлюються» з часом. Внаслідок цього щільністьенергії фотонів (Er) падає швидше, ніж щільність енергії часток (Em).
    Переважання у Всесвіті фотонній складовою над складовою частинок (маєтьсяна увазі щільність енергії) протягом ери випромінювання зменшувалася до тихпір, поки не зникла повністю. До цього моменту обидві складові прийшли врівновагу, тобто (Er = Em). Закінчується ера випромінювання і разом з цим період
    «Великого вибуху». Так виглядала Всесвіт у віці приблизно 300 000 років.
    Відстані в той період були в тисячу разів коротше, ніж в даний час.


    3.4. Зоряна ера.

    Після «Великого вибуху» настала тривала ера речовини, епохапереважання частинок. Ми називаємо її зіркової ерою. Вона триває зчасу завершення «Великого вибуху» (приблизно 300 000 років) до нашихднів. У порівнянні з періодом «Великого вибуху» її розвиток представляєтьсяяк ніби уповільненим. Це відбувається внаслідок низької щільності татемператури. Таким чином, еволюцію Всесвіту можна порівняти зфеєрверком, який закінчився. Залишилися негайні іскри, попіл і дим. Мистоїмо на остившем попелі, вдивляємося в старіючі зірки і згадуємокрасу і блиск Всесвіту. Вибух супернових або великий вибух галактики
    - Нікчемні явища у порівнянні з великим вибухом.

    4. Освіта Всесвіту.

    4.1. Теорія «Великого вибуху».

    «Великий вибух» тривав порівняно недовго, всього лише однутридцятитисячний нинішнього віку Всесвіту. Незважаючи на стислість терміну,це все ж таки була сама славна ера Всесвіту. Ніколи після цього еволюція
    Всесвіту не була настільки стрімка, як в самому її початку, під час
    «Великого вибуху». Усі події у Всесвіті в той період стосувалися вільнихелементарних частинок, їх перетворень, народження, розпаду, анігіляції. Чи неслід забувати, що в такий короткий час (всього лише кілька секунд)з багатого розмаїття видів елементарних частинок зникли майже всі: однішляхом анігіляції (перетворення в гамма-фотони), інші шляхом розпаду на самілегкі баріони (протони) і на найлегші заряджені лептони (електрони).

    У момент, що був названий «Великим вибухом», щільність Всесвітудорівнювала 1000 000 г/м3, а температура дорівнювала 1032 ступені градусів К.
    Цей момент був названий крапкою сингулярності, тобто була крапка, бувпочаток, виникла маса, абсолютний простір і всі закони, якимзараз підкоряється Всесвіт.

    Якщо виходити з фактів, то теорія «Великого вибуху» здається дужепереконливої, але тому що ми досі не знаємо, що ж було до нього, ценапускає небагато тумана на цю проблему. Але все-таки наука просунуласянабагато далі, ніж це було раніше і як будь-яка революційна теория,теорія «Великого вибуху» дає гарний поштовх розвитку наукової думки.


    4.2. Антропний принцип.

    Антропний (людський) принцип першим сформулював у 1960 році
    Иглис Г.І. , Але він є як би неофіційним його автором. А офіційнимавтором був учений на прізвище Картер.

    Антропний принцип говорить про те, що на початку Всесвіту був плансвітобудови, вінцем цього плану є виникнення життя, а вінцем життя
    - Людина. Антропний принцип дуже добре укладається в релігійнуконцепцію програмування життя.

    Антропний принцип стверджує, що Всесвіт така, яка вона єтому, що є чи спостерігач же він повинний з'явитися на визначеномуетапі розвитку. На доказ творці цієї теорії приводять дужецікаві факти. Це критичність фундаментальних констант і збігвеликих чисел.

    Розглянемо перший факт.

    Фундаментальними константами називаються: швидкість світла - С; постійна Планка - h; заряд електрона - e; маса електрона - me; маса протона - mp; маса нейтрона - mn; середня щільність у Всесвіті; гравітаційна стала; електромагнітна постійна.

    Виходячи з цих констант, знайшли їхній взаємозв'язок: між масою протона, електрона і нейтрона: mp - mn> me; me = 5, 5x10 г/моль; mp-mn = 13,4 x10 г/моль. а також критичність значень щільності у Всесвіті: q = 10 г/см якщо q> 10, то Всесвіт пульсуюча якщо q <10, то у Всесвіті буде відсутній тяжіння

    Тепер розглянемо збіг великих чисел (фундаментальних констант): rвселенной/re = 10; (/ re = 10; qe/qвселенной = 10;

    (- вік утворення Всесвіту

    Вік утворення Всесвіту був запрограмований у момент «Великоговибуху »і визначається як 15-20 млрд. років.

    Як ми бачимо з усього вище викладеного, сам факт зв'язкуфундаментальних констант незаперечний. Вони повністю взаємозв'язані і їхнайменша зміна приведе до повного хаосу. Те, що таке явне збігі навіть можна сказати закономірність існує, дає цій, безумовноцікавої теорії шанси на життя. Хоча наука і не визнає її, але у зв'язку зтією невизначеністю і протиріччям, що існує в самій науці,цю теорію не можна списувати з рахунків.

    Протягом десяти мільярдів років після «Великого вибуху» найпростішебезформне речовина поступово перетворювалося на атоми, молекули, кристали,породи, планети. Народжувалися зірки, системи, що складаються з величезноїкількості елементарних часток з дуже простої організацією. На деякихпланетах могли виникнути форми життя.

    5. Галактики і структура Всесвіту.

    Галактики стали предметом космогонічних досліджень з 20-х роківнашого століття, коли була надійно встановлена їх справжня природа. Івиявилося, що це не туманності, тобто НЕ хмари газу і пилу, що знаходятьсянеподалік від нас, а величезні зоряні світи, що лежать на дуже великихвідстанях від нас. Відкриття і дослідження в галузі космології прояснилив останні десятиліття багато що з того, що стосується передісторії галактик ізірок, фізичного стану розрядженого речовини, з якої вониформувалися в дуже далекі часи. В основі всієї сучасної космологіїлежить одна фундаментальна ідея - висхідна до Ньютона ідея гравітаційноїнестійкості. Речовина не може залишатися однорідно Розпорошенняпросторі, тому що взаємне притягання всіх частинок речовини прагнестворити в ньому згущення тих чи інших масштабів і мас. У ранньому Всесвітігравітаційна нестійкість посилювала спочатку дуже слабкінерегулярності в розподілі і русі речовини і в певну епохупривела до виникнення сильних неоднорідностей: «млинців» - протоскопленій.
    Межами цих верств ущільнення служили ударні хвилі, на фронтах якихспочатку не обертальний, безвіхревое рух речовини набувавзавихрень. Розпад шарів на окремі згущення теж відбувався, по -Мабуть, через гравітаційної нестійкості, і це дало початокпротогалактікам. Багато хто з них виявлялися швидко обертаються завдякизавихреному станом речовини, з якої вони формувалися.
    Фрагментація протогалактіческіх хмар в результаті їхньої гравітаційноїнестійкості вела до виникнення перших зірок, і хмари перетворювалися назоряні системи - галактики. Ті з них, які мали швидкимобертанням, набували через це двохкомпонентну структуру - у нихформувалися гало більш-менш сферичної форми і диск, в якомувиникали спіральні рукави, де й досі триває народження зірок.
    Протогалактікі, у яких обертання було повільніше або зовсім було відсутнє,перетворювалися на еліптичні або неправильні галактики. Паралельно з цимпроцесом відбувалося формування великомасштабної структури Всесвіту --виникали сверхскопленія галактик, які, поєднуючись своїми краями,утворювали подоба осередків або бджолиних стільників; їх вдалося розпізнати востанні роки.


    5.1. Класифікація галактик.

    Зовнішній вигляд галактик надзвичайно різноманітний, і деякі з нихдуже мальовничі. Едвін Пауелла Хаббл (1889-1953), видатний американськийастроном - спостерігач, обрав найпростіший метод класифікації галактикза зовнішнім виглядом. І потрібно сказати, що хоча в подальшому іншимивидатними дослідниками були внесені розумні припущення зкласифікації, первісна система, виведена Хабблом, як і ранішезалишається основою класифікації галактик.

    У 20-30 рр.. XX століття Хаббл розробив основи структурної класифікаціїгалактик - гігантських зоряних систем, відповідно до якої розрізняють трикласу галактик:

    1) Галактики «spiral» - характерні двома порівнянояскравими гілками, розташованими по спіралі. Гілки виходять або з яскравогоядра (позначаються - S), або з кінців світлої перемички, що перетинаєядро (позначаються - SB).

    Галактики є, може бути, навіть самими мальовничимиоб'єктами у Всесвіті. У еліптичних галактик зовнішній вигляд говорить простатичності, стаціонарності. Галактики навпаки являють собоюприклад динаміки форми. Їх гарні гілки, що виходять з центрального ядра іяк би втрачають обриси за межами галактики, вказує на потужнийстрімкий рух. Вражає також різноманіття форм і малюнків гілок.
    Як правило, у галактики є дві спіральні гілки, що беруть початок упротилежних точках ядра, розвиваються подібним симетричним чином івтрачаються в протилежних областях периферії, галактики. Однак відоміприклади більшого, ніж числа двох спіральних гілок в галактиці. В іншихвипадках спіралі дві, але вони нерівні - один значно більш розвинена, ніждруге. У спіральних галактиках поглинає світло пилової речовини мається набільшій кількості. Воно складає від декількох тисячних до сотої часткиповної їх маси. Внаслідок концентрації пилової речовини до екваторіальноїплощини, вона утворює темну смугу в галактик, повернутих до нас ребром імають вигляд веретена.

    За ступенем клочковатості гілок спіральні галактики поділяються напідтипи A, B, C. У першому з них - гілки аморфні, у другому - декількаклочковати, у третьому - дуже клочковати, а ядро завжди неяскраво і мало.

    Представник - галактика М82 в сузір'ї Б. Ведмедиці, не маєчітких обрисів, і складається в основному з гарячих блакитних зірок ірозігрітих ними газових хмар. М82 знаходиться від нас на відстані 6.5мільйонів світлових років. Можливо, біля мільйона років тому вцентральній її частині стався потужний вибух, внаслідок якого вонапридбала сьогоднішню форму.

    Спіральна галактика М51 в сузір'ї Гончих Псів - один із самихдивовижних спіральних зоряних систем. Відстань до них складає близько
    8 мільйонів світлових років. Потовщення на кінці спіральної гілки - цесамостійна неправильна галактика. Окремі яскраві зірки перебувають унашій галактиці.

    2) Еліптичні галактики «elliptical» (позначаються - Е) - маютьформу еліпсоїдів.

    Еліптичні галактики зовні невиразні. Вони мають вигляд гладкихеліпсів або кіл з поступовим круговим зменшенням яскравості від центру допериферії. Ніяких додаткових частин у них немає, тому що
    Еліптичні галактики складаються із зір другого типу населення. Вонипобудовані з зірок червоних і жовтих гігантів, червоних і жовтих карликів ідеякої кількості білих зірок не дуже високою світлості. Відсутнібіло-блакитні надгіганти і гіганти, угруповання яких можна спостерігати ввигляді яскравих згустків, що додають структурність системі, немає пилової матерії,яка, в тих галактиках, де вона є, створює темні смуги,відтіняють форму зоряної системи. Обертання виявлене лише в найбільшстислих з них. Космічної пилу в них, як правило, немає, чим вони відрізняютьсявід неправильних і особливо спіральних галактик, в яких поглинає світлопилової речовини є у великій кількості. Зовні еліптичнігалактики відрізняються один від одного в основному однією рисою - більшим чименшим стиском.

    Представник - кільцева туманність в сузір'ї Ліри знаходиться навідстані 2100 світлових років від нас і складається з світиться газу,навколишнього центральну зірку. Ця оболонка утворилася, колипостаріла зірка скинула газові покриви, і вони кинулися впростір. Зірка стиснулася і перейшла у стан білого карлика, за масоюякий можна порівняти з нашим сонцем, а за розміром із Землею.

    3) Іррегулярні (неправильні) «irregular» (позначаються - I) --володіють неправильними формами.

    Перераховані до цих пір типи галактик характеризувалисясиметричністю форм певним характером малюнка. Але зустрічаютьсявелике число галактик неправильної форми. Без будь-якої закономірностіструктурної будови.

    Неправильна форма у галактики може бути, внаслідок того, що вона невстигла прийняти правильної форми через малу щільності в ній матерії або черезза молодого віку. Є й інша можливість: галактика може статинеправильної внаслідок спотворення форми в результаті взаємодії зінший галактикою. Мабуть, ці обидва випадки зустрічаються середнеправильних галактик, і може бути з цим пов'язане розділення неправильнихгалактик на 2 підтипи.

    Підтип II характеризується порівняно високою поверхнею, яскравістюі складністю неправильної структури. Французький астроном Вакулер вдеяких галактиках цього підтипу, наприклад, Магелланових хмарах,виявив ознаки спіральної зруйнованої структури.

    Неправильні галактики іншого підтипу позначається III, відрізняютьсядуже низькою поверхнею і яскравістю. Ця риса виділяє їх з середовищагалактик всіх інших типів. У той же час вона перешкоджає виявленню цихгалактик, внаслідок чого вдалося виявити тільки кілька галактик підтипу
    III розташованих порівняно близько (a у сузір'ї Лева).

    Представники - Велика Магелланова Хмара знаходиться на відстані
    165000 світлових років і, таким чином, є найближчою до нас галактикоюпорівняно невеликого розміру, поруч із нею розташована галактика поменше
    - Мала Магелланова Хмара. Обидві вони - супутники нашої галактики.

    Подальші спостереження показали, що описана класифікаціянедостатня, щоб систематизувати все різноманіття форм і властивостейгалактик. Так, були виявлені галактики, що займають у певному сенсіпроміжне положення між спіральними і еліптичними галактиками
    (позначаються - So). Ці галактики мають величезне центральне згущення іоточуючий його плаский диск, але спіральні гілки відсутні. У 60-х роках
    ХХ століття було відкрито численні пальцеобразние і дисковидні галактикиз усіма градаціями великої кількості гарячих зірок і пилу.

    Ще в 30-х роках ХХ століття було відкрито еліптичні карликовігалактики в сузір'ях Печі й Скульптора з украй низькою поверхневоюяскравістю, настільки малою, що ці, одні з найближчих до нас, галактик навітьв центральній своїй частині насилу видно на фоні неба.

    З іншого боку, на початку 60-х років ХХ століття було відкрито безлічдалеких компактних галактик, з яких найбільш далекі за своїм виглядомвідрізнити від зірок навіть у найсильніші телескопи. Від зірок вони відрізняютьсяспектром, в якому видно яскраві лінії випромінювання з величезними червонимизсувами, що відповідають таким великим відстаней, на яких навітьнайяскравіші поодинокі зірки не можуть бути видно. На відміну від звичайнихдалеких галактик, які, через поєднання справжнього розподілу енергіїв їх спектрі і червоного зсуву виглядають червоними, найбільш компактнігалактики (називані також квазозвезднимі галактиками) мають блакитнийколір. Як правило, ці об'єкти в сотні разів яскравішими звичайних сверхгігантскіхгалактик, але є і більш слабкі.

    У багатьох галактик виявлене радіовипромінювання нетеплове природи,що виникає, згідно з теорією російського астронома І.С. Шкловського, пригальмуванні в магнітному полі електронів та важчих заряджених частинок,що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла (так званесінхотронное випромінювання). Такі швидкості частинки отримують в результатіграндіозних вибухів усередині галактик.

    Великий інтерес представляють так звані галактики Сейферта. Успектрах їх невеликих ядер є багато дуже широких яскравих смуг,що свідчать про потужні викиди газу з їх центру зі швидкостями,досягають кілька тисяч км/сек. У деяких галактиках Сейфертавиявлено дуже слабке нетеплове радіовипромінювання. Не виключено, що йоптичне випромінювання таких ядер, як і в квазарах, обумовлене не зорями,а також має нетеплове природу. Можливо, що потужне нетепловерадіовипромінювання - тимчасовий етап у розвитку квазозвездних галактик.

    Не пояснені ще також причини утворення так званихвзаємодіючих галактик, виявлених у 1957-58 роках радянськимастрономом Б.А. Воронцовим-Вільяміновим. Це пари або тісні групигалактик, в яких один або кілька членів мають явні викривлення форми,придатки, іноді вони занурені в загальний світиться туман. Спостерігаються такітонкі перемички, що з'єднують пару галактик, і "хвости", спрямовані противід сусідньої галактики, як би відштовхується нею. Перемички іноді буваютьподвійними, що свідчать про те, що викривлення форм взаємодіючихгалактик не можуть бути пояснені приливними явищами. Часто великагалактика одній зі своїх гілок, іноді деформованої, з'єднується зсупутником. Усі ці деталі, подібно самим галактик, складаються з зірок ііноді дифузною матерії.

    Компактні далекі галактики, що мають потужний нетепловихрадіовипромінювання, називаються N-галактиками.

    Зіркоподібні джерела з таким радіовипромінювання, називаються квазарами
    (квазозвезднимі радіоджерела), а галактики, що мають потужнийрадіовипромінювання і мають помітні кутові розміри, - радіогалактиками. Всіці об'єкти надзвичайно далекі від нас, що ускладнює їх вивчення.
    Радіогалактики, що мають особливо потужне нетеплове радіовипромінювання, володіютьпереважно еліптичної формою, зустрічаються і спіральні.

    Близькі до нас радіогалактики вивчені повніше, зокрема методамиоптичної астрономії. У деяких з них виявлені поки що непояснені до кінця особливості. Так, у еліптичної галактиці Цента Aвиявлена надзвичайно могутня темна смуга уздовж її діаметра. Ще одинрадіогалактики складається з двох еліптичних галактик, близьких один до одногоі з'єднаних типу, що складається із зірок.

    При вивченні неправильної галактики М82 в сузір'ї Великої Ведмедиціамериканські астрономи А. Санджой і Ц. Ліндсі в 1963 році прийшли до висновку,що в її центрі близько 1,5 мільйонів років тому стався грандіозний вибух,в результаті якого на всі боки зі швидкістю близько 1000 км/с буливикинуті струменя гарячого водню.

    Опір міжзоряного середовища завадило поширенню струменів газу векваторіальній площині, і вони потекли переважно в двохпротилежний напрямках уздовж осі обертання галактики. Цей вибух, по -очевидно, породив і безліч електронів зі швидкостями, близькими до швидкостісвітла, які стали причиною нетеплове радіовипромінювання.

    Задовго до виявлення вибуху в М82 для пояснення іншихчисленних фактів радянський астроном В.А. Амбарцумян висунув гіпотезупро можливість вибухів в ядрах галактик. На його думку, така речовина ізараз перебуває в центрі деяких галактик, і воно може ділитися на частинипри вибухах, які супроводжуються сильним радіовипромінювання.

    Таким чином, радіогалактики - це галактики, у яких ядраперебувають у процесі розпаду. Викинуті щільні частини, продовжуютьдробитися, можливо, утворюють нові галактики - сестри, або супутникигалактик меншої маси. При цьому швидкості розльоту осколків можуть досягативеличезних значень. Дослідження показали, що багато груп і навітьскупчення галактик розпадаються: їхні члени неограніченно видаляються, один відодного, як якби вони всі були породжені вибухом.


    5.2. Структура Всесвіту.

    З виникненням атомів водню починається зоряна ера - ера частинок,точніше кажучи, ера протонів і електронів.

    Всесвіт вступає в зоряну еру у формі водневого газу з величезнимкількістю світлових і ультрафіолетових фотонів. Водневий газ розширювавсяв різних частинах Всесвіту з різною швидкістю. Неоднаковою була також ійого щільність. Він утворював величезні згустки, у багато мільйонів світловихроків. Маса таких космічних водневих згустків була в сотні тисяч, а то йв мільйони разів більше, ніж маса нашої теперішньої Галактики. Розширеннягазу всередині згустків йшло повільніше, ніж розширення розрідженого воднюміж самими згущені. Пізніше з окремих ділянок за допомогоювласного тяжіння утворилися сверхгалактікі і скупчення галактик.
    Отже, найбільші структурні одиниці Всесвіту - сверхгалактікі - єрезультатом нерівномірного розподілу водню, яке відбувалося наранніх етапах історії Всесвіту.

    Колосальні водневі згущення - зародки сверхгалактік і скупченьгалактик - повільно оберталися. Всередині їх утворювалися вихори, схожі навир. Їх діаметр сягав приблизно ста тисяч світлових років. Миназиваємо ці системи протогалактікамі, тобто зародками галактик. Незважаючина свої неймовірні розміри, вихори протогалактік були всього лише незначноючастиною сверхгалактік і за розміром не перевищували одну тисячнусверхгалактікі. Сила гравітації утворювала з цих вихорів системи зірок,які ми називаємо галактиками. Деякі з галактик до цих пірнагадують нам гігантське завихрення.

    Астрономічні дослідження показують, що швидкість обертаннязавихрення визначила форму галактики, що народилася з цього вихору.
    Висловлюючись науковою мовою, швидкість осьового обертання визначає тип майбутньоїгалактики. З повільно обертаються вихорів виникли еліптичні галактики,в той час як з швидко обертаються народилися сплющені спіральнігалактики.

    Щільність розподілу зірок у просторі зростає з наближенням доекваторіальній площині спіральних галактик. Ця площина єплощиною симетрії системи, і більшість зір при своєму обертанні навколоцентру галактики залишається поблизу неї; періоди обертання складають 107 -
    109 років. При цьому внутрішні частини обертаються як тверде тіло, а напериферії кутова та лінійна швидкості обертання зменшуються з віддаленням відцентру. Однак у деяких випадках знаходиться усередині ядра ще меншеядерце ( «керн»), обертається найшвидше. Аналогічно обертаються йнеправильні галактики, які є також плоскими зоряними системами.

    Зірки у Всесвіті об'єднані в гігантські Зоряні системи,звані галактиками. Зоряна система, в складі якої, як пересічназірка знаходиться наше Сонце, називається Галактикою.

    Число зірок в галактиці порядку 1012 (трильйона). Чумацький шлях,світла срібляста смуга зірок опоясує все небо, сос

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !