Расстояния между небесными телами во Вселенной очень велики, поэтому их обычно измеряют в световых годах. Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет. К такому выводу пришли ученые, проведя новые расчеты движения световых частиц в космосе. Но он переоценил размеры Галактики (современная оценка диаметра — 100 тыс. световых лет) и был не прав относительно спиральных туманностей.
Вселенная уже не та: Что телескоп James Webb увидел в далёком прошлом
Как известно, возраст нашей Вселенной составляет 13,7 миллиардов лет. Но в действительности с самого начала, со времен Большого Взрыва, Вселенная продолжает непрерывно расширяться. Как сообщил астрофизик, вследствие того, что Вселенная постоянно и очень быстро расширяется, фотонам света приходится преодолевать гораздо больший путь, компенсируя это расширение.
При этом благодаря новейшему телескопу NASA за 10 миллиардов долларов специалистам удалось заснять галактику целиком, опубликовав изображение в открытом доступе — теперь на это уникальное явление может взглянуть любой желающий.
Для подобных манипуляций астрономам пришлось использовать хитрость — они фотографировали отдельные участки галактики NGC 6872, после чего объединяли кадры в единую сетку в видимом спектре, используя дополнительную информацию о дальнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах с телескопа Европейской южной обсерватории и аппарата Galaxy Evolution Explorer от NASA. В результате удалось получить весьма впечатляющий снимок далёкой галактики, который до запуска «Джеймса Уэбба» казался невозможным, ведь спиральная галактика NGC 6872 находится на расстоянии в 212 миллионов световых лет от Земли. Также учёные объяснили, почему данная галактика выглядит именно так.
Каков возраст Вселенной? Посмотрите наш космический календарь и убедитесь, насколько коротка история человечества в масштабах истории Вселенной. Смотреть инфографику Где начинается космос? Точной отметки, с которой начинается космос, не существует. Есть условно принятая граница, называемая линией Кармана, которая находится на высоте 100 км над уровнем моря. Каковы размеры космоса?
Наблюдаемая Вселенная — та часть, которую мы можем увидеть и измерить — составляет около 46,5 миллиардов световых лет в любом направлении от Земли. Если представить ее в виде сферы, окружающей нашу планету, то ее диаметр составит около 93 миллиардов световых лет. Найдите местоположение Земли в наблюдаемой Вселенной с помощью нашей инфографики. Где мы находимся в галактике Млечный Путь? А где Млечный Путь находится во Вселенной? Сколько галактик существует в обозримой Вселенной?
Смотреть инфографику Какая температура в космосе? Почему космос черный? По опыту мы знаем, что космос черный. Однако, учитывая, что Вселенная бесконечна и содержит миллиарды звезд, разве он не должен быть ярко-белым? Эта странность известна как парадокс Ольберса; о его возможных решениях читайте в нашей статье. Почему в космосе ничего не слышно?
Звук — это механическая волна, для распространения которой требуется среда, например, воздух или вода. Космос — это вакуум: там нет воздуха, и звук не может распространяться. Вот почему обычно считается, что в космосе ничего не слышно.
Некоторая часть этой массы может объясняться тёмной материей, но даже в этом случае маловероятно, что массы звёзд хватит, чтобы объяснить остальную массу галактики. Ранее уже были обнаружены галактики такого же возраста и с такой же плотностью, что говорит о том, что у этих древних звёздных фабрик есть что-то общее, что делает их такими массивными. Одно объяснение заключается в том, что эти галактики содержат гораздо больше тёмной материи, чем ожидалось, а другая теория предполагает, что в них может находиться больше звёзд малой массы, чем в молодых галактиках.
Но для выяснения истинной причины учёным требуются дополнительные наблюдения и работа над ними. До сих пор, самым дальним обнаруженным объектом было кольцо на расстоянии около 14,7 миллиардов световых лет.
Войти на сайт
Как работают расстояния во Вселенной? Но Вселенная постоянно расширяется, и расстояние в световых годах до GN-z11 сейчас намного больше — около 32 миллиардов. Обычно, когда говорят о размерах Вселенной, подразумевают локальный фрагмент Вселенной (Мироздания), который доступен нашему наблюдению. Логарифмический график зависимости размера наблюдаемой Вселенной, в световых годах, от количества времени, прошедшего с момента Большого взрыва. Это самый подробный инфракрасный снимок сектора Вселенной, расположенного на расстоянии 4,6 млрд св. лет от нашей планеты. Внутри сот, размер которых составляет примерно 100 миллионов световых лет, практически отсутствуют звезды и какая-либо материя.
Насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная целиком?
| Топ-10: огромные космические объекты | Видим мы их на расстоянии 13,7 млрд световых лет, итого: 13,7 + 13,7 = 27,4 млрд световых лет, но радиус вселенной оценивается в 46,3 млрд световых лет. |
| Насколько велика Вселенная? Можно ли вообще ответить на этот вопрос? - | Однако точные размеры видимой части Вселенной установить очень трудно из-за ее постоянно ускоряющегося расширения. |
| Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли | наблюдаемая Вселенная имеет радиус 13.8 млрд световых лет. |
| Самое детальное изображение Вселенной // Новости НТВ | Это Млечный Путь по сравнению с Галактикой IC 1011, которая находится в 350 миллионов световых лет от Земли. |
Наблюдаемая вселенная - Observable universe
Человеческие размеры составляют пару метров, а видимая нами Вселенная простирается на 46 миллиардов световых лет во всех направлениях. Гигантские размеры Вселенной, её тайны страшат и притягивают одновременно, словно магнит. Большое Кольцо расположено близко к 0 по оси X и охватывает примерно от -650 до +650 по оси X (что эквивалентно 1,3 миллиардам световых лет). Однако, учитывая непрерывное расширение пространства, сопутствующий диаметр Вселенной растягивается до внушительных 93 миллиардов световых лет. Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет.
Ученые подсчитали весь свет Вселенной
Тем не менее, даже если Вселенная безгранична, размер наблюдаемой Вселенной всегда конечен, и это связано не только с ограниченной возможностью техники наблюдений. Это значит, что размер видимой Вселенной исчисляется 90 миллиардами световых лет. Её размеры — примерно 14 миллиардов световых лет. Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Эта статья содержит материалы из статьи «Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет», опубликованной и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0).
Насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная целиком?
Эта статья содержит материалы из статьи «Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет», опубликованной и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0). Это значит, что на один мегапарсек (3,3 млн световых лет или три миллиарда триллионов километров) Вселенная галактики удаляются друг от друга со скоростью 73 км/с. Согласно современным представлениям, размер наблюдаемой Вселенной составляет примерно 45,7 миллиардов световых лет (или 14,6 гигапарсек).
Ученые подсчитали весь свет Вселенной
Здесь нет определённых границ, и Вселенная действительно бесконечна. Плоская Вселенная: В этой модели Вселенная имеет плоскую геометрию, а её размеры могут быть ограниченными, но опять-таки без определённых границ. В целом, сегодня «границу» наблюдаемой Вселенной можно установить на отметке в 13,8 миллиарда световых лет. Впрочем, это не значит, что Вселенная на этом обрывается.
Просто-напросто дальше мы пока заглянуть не способны. Панорама нашей галактики Млечный Путь и соседних галактик от Gaia. Карты показывают общую яркость и цвет звёзд вверху , общую плотность звёзд посередине и межзвёздную пыль, заполняющую Галактику внизу.
Время, за которое фотоны от этой сферы успевают до нас долететь, равны возрасту Вселенной. Из-за этого мы и не способны увидеть объекты, находящиеся дальше этой сферы, даже если они и существуют. Даже при использовании скорости света как предельной космической , существует фундаментальный предел, насколько далеко мы можем заглянуть назад во времени.
Однако это позволит лишь приблизиться к краю Вселенной. Однако есть загвоздка в том, чтобы физически оказаться на границе Вселенной, а не только её увидеть. И снова всё упирается в расширение Вселенной и невероятно огромные расстояния.
Долететь до самой удалённой от нас части Вселенной невозможно, даже если двигаться со скоростью света, поскольку получается, что объекты, которые находятся далеко друг от друга, продолжают увеличивать расстояние между собой с огромной скоростью.
Исходя из размеров этого образования, расчетная скорость расширения Вселенной в нашу эпоху должна быть примерно 76,9 километра в секунду на мегапарсек один мегапарсек — 3,26 миллиона световых лет. Значит, любой кусок пространства длиной в 3,26 миллиона световых лет сейчас удлиняется примерно на 76,9 километра каждую секунду. По одним оценкам, опирающимся на процессы в местной части Вселенной, скорость расширения — от 69,8 до 73,1 километра в секунду на мегапарсек. В то же время для ранней Вселенной эта величина в ряде работ определяется лишь в 67,4 километра в секунду на парсек. Разница между скоростью расширения пространства-времени в древности и в нашу эпоху указывает на то, насколько именно ускоряется расширение Вселенной со временем. От этого зависит величина вычисляемой «темной энергии» ряд авторов современных научных работ полагают , что это не очень удачное название для совсем других механизмов.
Что было до этой сингулярности — неизвестно. Эти значения предельны для применения существующих идей. Они появляются благодаря соотношению гравитационной постоянной, скорости света, постоянных Больцмана и Планка и именуются как «планковские». Момент 10-36 секунды относят к модели «горячей Вселенной». В период с 1-3 по 100-120 секунд образовались ядра гелия и небольшое количество ядер остальных легких химических элементов.
До одного миллиона лет температура во Вселенной начала понижаться до 3000-45000 К, началась эра рекомбинации. Прежде свободные электроны начали объединяться с легкими протонами и атомными ядрами. Начали появляться атомы гелия, водорода и малое количество атомов лития. Стало прозрачным вещество, а излучение, которое наблюдается до сих пор, отсоединилось от него. Следующий миллиард лет существования Вселенной отметился понижением температуры от 3000-45000 К до показателя в 300 К.
Этот период для Вселенной ученые назвали «Темным возрастом» из-за того, что еще не появилось никаких источников электромагнитного излучения. В этот же период неоднородности смеси первоначальных газов уплотнялись благодаря воздействию гравитационных сил. Смоделировав на компьютере эти процессы, астрономы увидели, что это необратимо приводило к появлению звезд-гигантов, превышающих массу Солнца в миллионы раз. По причине такой большой массы эти звезды нагревались до немыслимо высоких температур и эволюционировали за период десятков миллионов лет, после чего они взрывались как сверхновые. Нагреваясь до больших температур, поверхности таких звезд создавали сильные потоки ультрафиолетового излучения.
Таким образом, наступил период переионизации. Плазма, которая образовалась в результате таких явлений, начинала сильно рассеивать электромагнитное излучение в его спектральных коротковолновых диапазонах. В некотором смысле Вселенная начала погружаться в густой туман. Эти огромные звезды стали первыми во Вселенной источниками химических элементов, которые намного тяжелее за литий. Начали формироваться космические объекты 2-го поколения, в которых содержались ядра этих атомов.
Эти звезды начали создаваться из смесей тяжелых атомов. Произошла повторного типа рекомбинация большей части атомов межгалактического и межзвездного газов, что, в свою очередь, привело к новой прозрачности пространства для электромагнитного излучения. Вселенная стала именно такой, которую мы можем наблюдать сейчас.
Например, расстояние до далекой галактики NGC z13 было определено с учетом степени красного смещения, которое в 13,2 раза превышает норму. Это означает, что свет, который дошел до нас из этой галактики, был на пути в течение 13,48 миллиарда лет. Мы видим эту галактику в ее историческом прошлом, такой, какая она была на заре Вселенной. В тот исторический момент NGC z13 находилась в 13,48 миллиардах световых лет от нас. Но чтобы понять, где она находится сейчас, учитывая расширение Вселенной, мы должны внести корректировки. Эти вычисления приводят к удивительному числу: современное расстояние до NGC z13 составляет 33,3 миллиарда световых лет. Это отличается от "расстояния пробега света", которое базируется на времени, необходимом свету, чтобы достичь нас. Понимая эти два различных способа измерения, мы можем глубже проникнуть в понимание не только размеров Вселенной, но и ее динамичной природы. В изучении космических пространств астрофизики часто опираются на феномен красного смещения. Этот метод позволяет им с высокой степенью уверенности определить расстояния до наиболее удаленных объектов Вселенной. Ключевым показателем здесь выступает индекс красного смещения, который, будучи единственной переменной, рассеивает всякую неопределенность относительно расстояния до далеких астрономических тел. Однако важно понимать, что расчет реального расстояния на основе красного смещения может варьироваться в зависимости от принятых значений темпа расширения Вселенной, поскольку научное сообщество до сих пор не пришло к единому мнению относительно скорости этого расширения — этот факт и стал основой для так называемого кризиса в космологии. Так, если взять за пример галактику GS z13, мы можем оценить диаметр наблюдаемой Вселенной в прошлом как 27,6 миллиарда световых лет.
Сколько лет Вселенной?
| Интересные факты об устройстве Вселенной | По современным космологическим представлениям Вселенная имеет конечные размеры, при этом пространство в ней может быть замкнуто таким образом, что свет, пробежав её всю — возвращается к точке старта, наподобие луча, обегающего комнату, полную зеркал. |
| ВЗГЛЯД / Космологи открыли свидетельства небольших размеров всей Вселенной :: Новости дня | диск Млечного Пути обладает радиусом 75–100 тыс. световых лет и толщиной — около 1 тыс. световых лет. |
| Наблюдаемая Вселенная. Большая российская энциклопедия | Вселенная уже не та: Что телескоп James Webb увидел в далёком прошлом. |
| NASA показало крупнейшую из известных спиральных галактик во Вселенной | Мысли о гигантском размере Вселенной многих пугают. Мы знаем, что видимая Вселенная протянулась на десятки миллиардов световых лет. |
1. Сверхпустота
- Пузырь в миллиард световых лет поставил под вопрос скорость расширения Вселенной
- Итог исследовательской работы ЕКА
- Астрономы открыли Большое кольцо неба, переворачивающее представления о Вселенной
- Насколько масштабна Вселенная? - physħ
- Наблюдаемая вселенная - Observable universe
Ученые НАСА обнаружили доказательства возможной жизни на планете в 120 световых лет от Земли
| Размер Вселенной | Её размеры — примерно 14 миллиардов световых лет. |
| 15 фактов о размерах Вселенной, которые пополнят ваш багаж знаний | До недавних пор считалось, что предельные размеры осцилляций — около полумиллиарда световых лет. |
| «Верно ли, что вселенная имеет размер 13,8 миллиардов световых лет?» — Яндекс Кью | Говорят, что размер наблюдаемой Вселенной составляет около 93 миллиардов световых лет в поперечнике. |
Космологи открыли свидетельства небольших размеров всей Вселенной
В 1948 году советский физик Георгий Гамов разработал гипотезу «горячей Вселенной». Согласно этой гипотезе развитие Вселенной началось с состояния горячей и плотной плазмы. Такая плазма состояла из элементарных частиц. А эволюция Вселенной продолжается с идущим расширением. Эта гипотеза стала основой теории Большого Взрыва. В 1965 году открытие американскими специалистами реликтового излучения подтвердило догадки о горячей Вселенной. В 1998 году исследователи определили, что Вселенная расширяется с ускорением. Это открытие определило современные нам представления о природе изучаемой Вселенной. Было введено понятие темной материи, которая содержала большую часть массы Вселенной. Эта цифра соответствует известному возрасту Вселенной, равному 13,75 млрд.
Мы просто видим галактику такой, какой она была миллиард лет назад, но с тех пор она преодолела огромное расстояние.
Когда астрономы учитывают расширение пространства, они приходят к выводу, что предполагаемый размер Вселенной составляет около 93 миллиарда световых лет. Чтобы упростить вещи, лучший способ думать о расстоянии — рассматривать его как то, как далеко назад во времени мы можем заглянуть. Другими словами, насколько близко мы можем увидеть Большой Взрыв? Хотя «Хаббл» меньше, чем некоторые наземные обсерватории, он может видеть Вселенную гораздо более детально благодаря тому, что находится в космосе, где ему не приходится иметь дело с какими-либо атмосферными искажениями. И хотя он уже не самый мощный телескоп, Хаббл все еще может видеть Вселенную такой, какой она была всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва. Сейчас JWST является самым мощным телескопом из когда-либо построенных, и он может видеть Вселенную такой, какой она была всего через 200 миллионов лет после Большого взрыва. Это означает, что Уэбб может собрать воедино дополнительные 300 миллионов лет космической истории по сравнению с Хабблом.
Сразу отметим, что границы между этими мирами достаточно условны. Наглядное представление о размерах объектов макро-, мега и микромира можно получить, если мысленно увеличивать или уменьшать некоторую сферу во много раз. Если для примера взять сферу радиусом 10 см, объекты такого размера относятся к макромиру, и увеличить ее в миллиард раз, то получим сферу радиусом 100 000 км.
Спутник нашей планеты — Луна средний радиус около 1,7 тысяч км , и остальные небесные тела Солнечной системы несмотря большую удаленность от Земли достаточно хорошо изучены. В сферу этих размеров попадает большое число объектов макромира. Так средний радиус планеты Земля около 6,4 тысяч км, ее газовая оболочка — атмосфера, простирается на расстояние 100 км от ее поверхности. Нашу планету населяет огромное число живых организмов, многообразие которых представлено миллионами видов. Размеры их варьируются в больших пределах. Так синий кит может достигать в длину более 30 метров и иметь массу полторы сотни тонн. Размеры бактериальных клеток оцениваются микрометрами тысячные доли миллиметра. Для того чтобы их увидеть необходимо воспользоваться микроскопом. Все живые структуры состоят из веществ, а их существование подчиняется биологическим законам. Таким образом, макромир — это структурная область Вселенной, объекты которой соизмеримы с жизнью на Земле.
Материя на этом структурном уровне Вселенной представлена полем и веществом и организована в различные неживые и живые структуры, существование и развитие которых определяется особенностями их организации. Обратимся теперь к обсуждению космических размеров. Земля находится от Солнца в среднем на расстоянии 149,6 млн. Это расстояние в астрономии принимается за 1 астрономическую единицу а. Самая дальняя планета Солнечной системы — Нептун находится от Солнца на расстоянии около 30 а. Размеры Солнечной системы и расстояния, на которых находятся ближайшие к нам звезды, будут составлять уже сотни тысяч астрономических единиц. Для таких больших расстояний используют световые единицы. Эти единицы показывают, сколько времени потребуется свету, чтобы пройти определенное расстояние. Для сравнения: свет от Солнца до Земли доходит за 8 минут. Размер Солнечной системы оценивается примерно в 2 световых года.
Ближайшая к Земле звезда — Проксима Центавра, расположена на расстоянии более 4 световых лет. Космическое пространство в радиусе 1014 км или 10 световых лет от Солнца содержит около десятка звезд. Расстояния до них, а также их возраст, массы, размеры, состав, температуры поверхностей, светимость ученые уже определили достаточно точно. Размеры в десятки световых лет — это масштабы мегамира. Так, размер нашей галактики Млечный путь составляет около 100 тысяч световых лет диаметр. Большое Магелланово Облако и Малое Магелланово Облако — галактики, которые находятся от нашей галактики на расстоянии 160 тысяч световых лет.
Нравится Измерение микроволнового фона со спутников позволяет учёным судить о самых крупномасштабных структурах Вселенной иллюстрация с сайта space. Астрофизик Нейл Корниш Neil Cornish из университета Монтаны Montana State University и его коллеги объявили о новой оценке диаметра Вселенной — 156 миллиардов световых лет. В своей новой работе группа астрофизиков проводила детальный анализ тонких колебаний в космическом микроволновом фоне, который несёт информацию о структуре Вселенной. Главной целью было обнаружение признаков существования так называемой «комнаты зеркал».
Это аналогия, объясняющая одну из гипотез строения Вселенной.
Астрономы открыли Большое кольцо неба, переворачивающее представления о Вселенной
Обычно, когда говорят о размерах Вселенной, подразумевают локальный фрагмент Вселенной (Мироздания), который доступен нашему наблюдению. Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике. Она имеет размер около 13 миллионов световых лет.