Основы астрономии. Лекция 2

Лекция №2, часть I

-Весь привычный известный нам мир, видимый человеческим глазом, составляет лишь 5% от общей массы вселенной. Это и тяжёлые химические элементы, и звёзды, и фундаментальные физические частицы.

-Ещё 20% Вселенной составляет тёмная материя. Эта материя весьма близка по своим свойствам и составу обычной материи, но она остаётся невидимой. Практических опытов физики пока провести не могут, но известно об этом веществе стало из-за его гравитационного притяжения.

-Оставшиеся примерно 70% - тёмная энергия. Неизвестное, неизученное вещество, о котором почти нет никаких данных. Известно только, что тёмная энергия обладает свойством антигравитации – она отталкивает объекты от себя.

-Теперь вернёмся к простому. К барионному веществу – тому самому, из которого состоит весь привычный мир. А именно к Солнечной системе. В окружении нашего Солнца (пока не будем говорить про 9-ую планету, которая только изучается) есть восемь планет, 4 из которых являются газовыми гигантами – Юпитер, Сатурн и относительно них небольшие Уран и Нептун. Эти небесные тела состоят почти полностью из газа (водорода и гелия) по своему объёму. Оставшиеся 4 планеты являются твёрдыми объектами. Меркурий почти полностью состоит из железа.

-Перейдём от планет к звёздам. Звёзд невероятное количество, и тяжело найти две похожие друг на друга. Даже смотря на звёздное земное небо, можно увидеть небольшое разнообразие по цветам, по блеску (профессиональные астрономы вместо определения тусклости используют слово «блеск»). Есть красные, есть жёлтые, голубые. Таким образом становится известна приблизительная температура этих звёзд. Представьте себе нагретый металл. Чем он горячей, тем больше стремится к белому свечению от красного.

-Звёзды зачастую объединены в галактики. Смотря через телескоп в бездну космоса и запечатлевая всё увиденное, часто можно запутаться, где в пространстве какой объект расположен. Галактика может занимать много места на фото, но останется неизвестным, близко она расположена и имеет маленькие размеры, или очень далеко, но и очень огромна.

-Чтобы понять размер средней галактики, в зависимости от Земли, сравните кита весом 100 тонн и одноклеточную амёбу.

-Звёзды в своём размере разнятся от 0.1 массы Солнца до 100 масс Солнца.

-Но почему звёзды так симметрично спиралевидно складываются в скопления и образуются в галактики? Прямого ответа пока что нет.

-Зачастую в космическом пространстве через телескопы видно межзвёздное вещество. Но на самом деле в космосе царит невообразимый вакуум (несколько атомов в кубическом сантиметре). А такие красивые картины получаются из-за огромного расстояния и углового зрения человека. Попади мы в такую «туманность», то не увидели бы вокруг ничего, кроме черноты.

Лекция №2, часть II

-Все мы знаем, что Вселенная расширяется. Не как бесконечное пространство, а как воздушный шар. И как на воздушном шаре, заполняемом воздухом, две точки с расширением удаляются друг от друга, так и галактики со временем разлетаются в пространстве.

-Что было до Большого взрыва и в момент, пока не известно. Зато известно, где был взрыв. Хотя и говорить так некорректно, так как пространства не было. Была только сингулярность в одной точке.

-Откуда известно про расширение Вселенной? Из простой физики и астрономии (астрофизики, да-да). Как известно из школьного курса, оптический волновой спектр лучей делится на цвета (можно получить через стеклянную призму) условно от красного до синего. У красного цвета самая длинная волна, а у синего самая короткая.

-Ещё один важный момент. На волновом спектре есть чёрные линии, когда тот или иной химический элемент поглощает свет.

-Поэтому если источник света приближается, то излучение становится коротковолновым, что ведёт к голубому смещению цвета. И линии в спектре будут смещены влево. А если удаляется, то смещение идёт к красному цвету. Привет эффекту Доплера.

-Оказалось, что почти все галактики удаляются от Млечного Пути. Их спектры испытывают красное смещение. Чем Галактика дальше, тем быстрее она улетает. Эта зависимость носит название Закона Хаббла.

-Раньше предполагалось, что на расширение влияет только взаимное притяжение, которое замедляет разлёт галактик. Но в 21 веке в ходе исследований оказалось, что со временем галактики только ускоряются. И причина этому – неизвестная сила взаимного отталкивания, которую и назвали тёмной энергией.

Подписывайтесь на нашу группу "Край Будущего"