8 неймовірних фактів про Всесвіт

Космос

1 Ми були зірками


З природних елементів лише три були породжені в умовах Великого вибуху – це водень (гідроген), гелій (утворюється і в зірках) та літій. Решта сформувались і формуються зорями, вивільняючись при їх смерті і збагачуючи свої галактики різними хімічними елементами.
В такій галактиці і утворилася Сонячна система та Земля, а чотири найпоширеніші хімічно активні елементи Всесвіту (водень, кисень, вуглець та азот),  три з яких утворені зірками, стали основною складовою всього живого на її поверхні.

Котяче Око
Туманність «Котяче Око» — планетарна туманність у сузір’ї Дракона. Кінцевий етап життя зорі, який відіграє важливу роль в хімічній еволюції галактик, викидаючи в міжзоряний простір речовину, збагачену важкими елементами

2 Видимий Всесвіт або Метагалактика


Якими потужними не були б телескопи, астрономи все одно не зможуть заглянути за межі простору-часу, що зветься видимий Всесвіт або Метагалактика – сфера з центром у спостерігачі, тобто Землі. Радіус Метагалактики близько 13,5 мільярдів світлових років. Виходить, що 13,5 млрд. св. р. – це максимальна відстань і, відповідно, кількість часу, який мали фотони світла, щоб долетіти до Землі з моменту Великого вибуху (коли фотони змогли безперешкодно рухатись в просторі). Та через розширення Всесвіту, об’єкт, про який фотон несе інформацію, фактично перебуватиме на більшій відстані – близько 46-47 млрд. св. р.

Видимий Всесвіт
Логарифмічне масштабне уявлення художника про видимий Всесвіт з Сонячною системою в центрі і реліктовим випромінюванням вкінці

3 Подорож в минуле


Оскільки світлу потрібен час, щоб дістатися до земних обсерваторій з віддалених куточків Всесвіту, то виходить, що якщо ми дивимося на об’єкти та явища з глибин космосу, то бачимо їх такими, якими вони були мільйони і навіть мільярди років тому, повертаючись майже до самого початку часів, коли Всесвіт тільки зародився – це і є межа видимого Всесвіту, про яку писалося вище.

Квазар
Квазар – один з найвіддаленіших об’єктів видимого Всесвіту. Являє собою активе ядро галактики на початковому етапі розвитку, в якій надмасивна чорна діра поглинає навколишню речовину

4 Чим далі – тим швидше


Відомо, що після Великого вибуху, Всесвіт невпинно розширюється і, що цікаво, розширення не сповільнюється з часом, а навпаки – пришвидшується. Як наслідок, усе те, що не пов’язане гравітаційними “путами” з околицями галактики Чумацький Шлях, віддаляється від неї із постійно зростаючою швидкістю. Далекі галактики, які зараз видно на нічному небі, зрештою назавжди зникнуть за недосяжним горизонтом, а видимий Всесвіт складатиметься лише з нашої Галактики і систем ближніх довговічних зірок у її межах.

m31
Туманність Андромеди — найближча до Чумацького Шляху велика галактика, що знаходиться на відстані у 2,52 млн. св. р.

5 “Темні” складові Всесвіту


Найточніші на сьогоднішній день вимірювання розкрили, що 68% всієї маси-енергії Всесвіту становить так звана “темна енергія” – (гіпотетична) енергія з від’ємним тиском, яка є причиною прискорення розширення Всесвіту; 27% складає темна матерія – невідома субстанція, джерело переважної більшості (близько 85%) усіх гравітаційних сил Всесвіту, яка жодним іншим чином не взаємодіє з “нашою” матерією чи енергією; а звичайна матерія має заледве 5%. Простіше кажучи, Всесвіт складається з речей, природа яких досі повністю не розкрита.

Гравітаційне лінзування
Сильне гравітаційне лінзуванння виявлене телескопом Габбла в скупченні галактик Abell 1689 свідчить про присутність у ньому темної матерії

6 Сфера-Земля


Великі космічні тіла набувають сферичної форми через гравітацію – силу, яка рівномірно діє на матерію і стискає її у всіх напрямках. Але деякі породи в корі планет є досить твердими і гравітація не здатна стиснути їх так, як інші. Саме тому, на планетах з твердою будовою, утворилися гори та впадини.
Але хоч для людей океани здаються глибокими, а гори – високими, поверхня Землі, як космічного тіла, надзвичайно гладка: перепад її висот від вершини найвищих гір до дна найглибших підводних западин близько 20 км, тоді як діаметр – у середньому 12742 км.

Земля

7 Крихітне Сонце


Діаметр Сонця приблизно 1,3 млн. км, що в 109 разів більше, ніж земний, а маса близько 2×1030 кг, що більше земної приблизно в 330000 разів. Сонце – гігант порівняно з Землею. Та чи справді воно таке велика з перспективи космосу? Аж ніяк:

Сіріус – найяскравіша зірка нічного неба, в два рази більша ніж Сонце;
Біло-блакитний надгігант із сузір’я Оріона Рігель в 68 разів перевищує за розмірами і в 17 разів за масою наше світило;
Бетельгейзе в 5000 разів більша за Сонце; А найбільша з відомих зірок – VY Великого Пса, взагалі у мільйон разів переверщує його за розміром.

Розмір зірок
Порівняння розміру зірок

8 Розмір – не головне


Крім гігантів, існують інші цікаві види зірок.
Наприклад, наднові – зорі, які вибухають дощенту і на деякий час (на кілька тижнів) збільшують свою світність у мільярди разів, що робить їх помітними навіть з іншого кінця видимого Всесвіту. Вони стають яскравішими за цілу галактику, в якій знаходяться і повністю її засвічують.
Або нейтронні зорі, що є результатом спалаху тих же наднових і не зважаючи на крихітний розмір (10-20 км в радіусі), вдвічі тяжчі за Сонце, завдяки неймовірній густині – вищій за густину атомного ядра.
Чи пульсари, що можуть обертатися навколо своєї осі з феноменальною швидкістю – до 1000 об/с і створюють потужне електромагнітне випромінювання.

SN 1987A
SN 1987A — наднова, яка спалахнула у Великій Магелановій Хмарі. Світло спалаху досягло Землі 23 лютого 1987 року

Варто згадати і про чорні діри – загадкові астрофізичні об’єкти, області простору-часу, сила тяжіння яких не має рівних у всьому Всесвіті і є настільки потужною, що ніщо, навіть світло, не може покинути їх поверхню. Чорні діри – це колишні зорі з масою понад 3 маси Сонця, що в кінцевій стадії своєї еволюції колапсували (стиснулися) до більшої густини, ніж нейтронні зорі і здатні вирости до неймовірних розмірів з масою в мільярд таких зірок, як наше Сонце.

Чорна діра
Приклад гравітаційного лінзування навколо чорної діри