Участник:Arbnos/Дополнение статей/Структура вселенной


Структура вселенной

0. Крупномасштабная структура Вселенной

Крупномасштабная структура Вселенной в космологии — структура распределения материи на самых больших наблюдаемых масштабах.


Уже в начале XX века было известно, что звёзды группируются в звёздные скопления, которые, в свою очередь, образуют галактики. Позже были найдены скопления и сверхскопления галактик. Разумно было бы предположить, что эта иерархия распространяется дальше на сколь угодно много уровней, но в 1990-е было выяснено[кем?], что на масштабах порядка 300 мегапарсек Вселенная практически однородна.

По современным представлениям, Вселенная представляет собой совокупность довольно плоских «листов», разделённых областями, в которых практически нет светящейся материи. Эти области (пустоты, войды, англ. voids) имеют размер порядка сотни мегапарсек.

Первым наблюдаемым листом стала Великая Стена, находящаяся в 200 миллионах световых лет и имеющая размер около 500 млн. св. лет и толщину всего 15 млн. св. лет.

Положение Земли в структуре Вселенной

1. Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы)

Ме́стное сверхскопле́ние гала́ктик (Сверхскопление Девы) — система галактик размером около 200 млн. св. лет, включающая 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 в целом притягивается к гравитационной аномалии под названием Великий аттрактор, которая расположена рядом со скоплением Наугольника.

Местное сверхскопление − характерный пример крупномасштабной структуры Вселенной. Оно является уплощенным образованием, состоящим из нескольких цепочек галактик (филаментов), которое в проекции на небо выглядит как охватывающая весь небосвод полоса, в пределах которой наблюдается большинство ярких галактик (своего рода аналог Млечного Пути). Впервые эту особенность в распределении объектов ночного неба обнаружил великий астроном Вильям Гершель еще в конце XVIII века, затем её несколько раз переоткрывали, пока наконец в 1953 году к ней не привлек внимание Жерар де Вокулер (Gérard de Vaucouleurs, США). В отличие от скоплений, сверхскопления галактик не являются гравитационно-связанными структурами, они принимают участие в общем расширении Вселенной, поэтому расстояния до объектов Местного сверхскопления можно измерять с помощью закона Хаббла.


Распределение галактик местного сверхскопления в пространствеПодробные карты Местного сверхскопления галактик опубликовал в 1982 году Брент Талли (Brent Tully, США). Одна из этих карт приведена на этой странице. Координата x лежит в плоскости Сверхскопления, координата z направлена перпендикулярно этой плоскости, мы находимся в начале координат. Символ h обозначает обезразмеренное значение постоянной Хаббла (H=100h км/с·Мпк).

Как видно из карты, подавляющее большинство галактик (60%) находятся в узком слое толщиной всего около 10 млн. св. лет вблизи плоскости Сверхскопления. Большая концентрация галактик вблизи центра — скопление Девы. Лишь 40% галактик расположены вне плоскости Сверхскопления. При этом 98% галактик Местного сверхскопления принадлежат 11 облакам, суммарный объем которых не превышает 5% объема всего Сверхскопления. Некоторые из этих облаков показаны на этой карте. Если принять скопление Девы за центр циферблата, то часовая стрелка в 2 часа укажет на облако галактик в созвездии Дракона, в 3 часа — на облако в Большой Медведице, в 5 часов — на облако в созвездии Льва, в 7 часов — на облако в южном созвездии Чаши, в 9 часов — на облако в Деве (наблюдаемое непосредственно за скоплением Девы) и, наконец, в 11 часов — на ещё одно облако, наблюдаемое в направлении созвездий Девы и Весов. Интересно, что все эти облака вытянуты в направлении скопления Девы, что объясняется, вероятно, приливным действием этого массивного образования.


Великий аттрактор

Великий аттрактор — гравитационная аномалия, расположенная в межгалактическом пространстве на расстоянии примерно 65 Мпк в созвездии Наугольника. Этот объект, имеющий массу десятков тысяч галактик, наблюдается благодаря эффекту, который он оказывает на движение галактик. Открыт в 1986. Наблюдение Великого аттрактора затруднено тем, что он находится в «зоне затенения», закрытой от наблюдения плоскостью Млечного пути.

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. В прилегающих к аттрактору областях Вселенной галактики обнаруживают крупномасштабное течение в сторону Великого аттрактора[источник?] со скоростью порядка 600 км/с в системе отсчёта, связанной с реликтовым фоном.

Он находится в скоплении галактик Abell 3627. Масса — порядка 5×1016 солнечных масс, но масса видимого вещества в той области, по меньшей мере, в 10 раз меньше. Считается, что основную массу составляет тёмная материя.

((Млечный путь может притягиваться к одному или нескольким сверхскоплениям, каждое из которых содержит десятки тысяч галактик))

2. Местная группа

Ме́стная гру́ппа представляет собой две взаимодействующие группы галактик: группа галактик Млечный Путь и группа галактик М31 (Туманность Андромеды).

Группа Млечный путь состоит из гигантской спиральной галактики Млечный путь (Галактика) и ее 14 открытых спутников (по состоянию на 2005 год), представляющих собой карликовые, в основном иррегулярные, галактики. Группа М31 весьма похожа на группу Млечный путь: в центре группы находится М31 — гигантская спиральная галактика. Ее 18 открытых спутников (по состоянию на 2005 год) тоже являются, в основном, карликовыми галактиками. Расстояние между Галактикой и Туманностью Андромеды составляет 770 килопарсек, их относительная радиальная скорость −123 км/с, то есть они сближаются. В поперечнике Местная группа составляет порядка одного мегапарсека.

Местная группа является частью местного сверхскопления, а именно Сверхскопления Девы, главную роль в котором играет Скопление Девы.

3. Галактика

Млечный Путь — спиральной галактики, имеющей диаметр около 30 тысяч парсек (или 100 тысяч световых лет) и состоящей из приблизительно 200 миллиардов звёзд.

Рукава

  • Рукав Персея - более наружний.
  • Рукав Стрельца - более внутренний
    • Рукав Ориона - ответвление от рукава Стрельца

4. Рукав Ориона

Рукав Ориона — небольшое ответвление от рукава Стрельца. ("считают, что рукав Ориона - это небольшое ответвление от спирального рукава, какие часто наблюдаются в др. галактиках")

В Рукаве Ориона Солнечная система находится вблизи внутреннего кольца в местном пузыре, приблизительно в 8000 парсеках от центра Галактики.

Содержимое рукава Ориона

5. Солнечная система

Солнечная система расположена вблизи плоскости симметрии галактического диска (на 20-25 парсек выше, то есть севернее него), на расстоянии около 8 тысяч парсек (27 тысяч световых лет) от галактического центра (то есть практически на полпути от центра Галактики к её краю), на окраине рукава Ориона — одного из спиральных рукавов Млечного Пути.

Солнце вращается вокруг галактического центра по почти круговой орбите со скоростью около 220 км/c и совершает полный оборот за 226 миллионов лет. Этот промежуток времени называется галактическим годом.

Помимо кругового движения по орбите, Солнечная система совершает вертикальные колебания относительно галактической плоскости, пересекая её каждые 30—35 миллионов лет и оказываясь то в северном, то в южном галактическом полушарии.

Примечание: Солнце движется со скоростью около 25 км/с сквозь Местное межзвёздное облако и может покинуть его в течение следующих 10 тысяч лет.

  • Внутренние планеты, внешние.

6. Планета Земля

Материя, составляющая землю:

  • Внутреннее ядро
  • Внешнее Ядро
  • Мантия
    • Астеносфера
  • Литосфера
    • Самая верхня часть мантии
    • Кора

7. Материя — Молекула

8. Атом

дро атома - протоны, нейтроны (только водород-1 не содержит нейтроны)

9. Адроны (протон, нейтрон и др. ...)

Состоят из кварков.

10. Кварк

11. Преоны (?)

Галактическая орбита Солнечной системы [Галактика, Солнце] Рукав Ориона

[Ещё про галактику, галактики.]

Некоторые ссылки

Вселенная


Земля

  • Ваальбара
  • Родиния, океан — Мировия.
  • Пангея (2), океан — Панталасса. Распалась на Лавразию и Гондвану.
    • Лавразия включал Лаврссию (Евроамерику).
    • Казахстания (между Лавруссией и сибирской платформой).


Кварки