Согласно современным представлениям, размер Вселенной составляет примерно 45,7 миллиардов световых лет (или 14,6 гигапарсек). Человеческие размеры составляют пару метров, а видимая нами Вселенная простирается на 46 миллиардов световых лет во всех направлениях. Диаметр (видимый): 93 млрд световых лет.
Верно ли, что вселенная имеет размер 13,8 миллиардов световых лет?
Но он переоценил размеры Галактики (современная оценка диаметра — 100 тыс. световых лет) и был не прав относительно спиральных туманностей. Часть гигантского межзвездного газопылевого облака размером в несколько световых лет начала сжиматься. 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.
Войти на сайт
Вместе с ней и еще более 80 галактиками Млечный Путь входит в Местную группу — скопление галактик радиусом около 10 млн световых лет, которых держит вместе общая гравитация. Местная группа — один из участников более массивной структуры, которая называется «Сверхскопление Девы» или «Суперкластер Девы». А в центре «Суперкластера Девы» расположено «Скопление Девы», состоящее из 1—2 тыс. Его диаметр примерно в 6,9 раз больше Юпитера и в 77 раз больше Земли. Длина радиуса точно не известна, так как часть материала, окружающего планету, может маскировать ее фрагменты. Диаметр каждой из них примерно в 2,1 раза превышает диаметр Юпитера. Индустрия 4. В будущем Млечный Путь столкнется с Андромедой. По отношению к общему расширению пространства Млечный Путь движется со скоростью примерно 630 км в секунду. Примерно через 5 млрд лет две галактики столкнутся и начнут сливаться.
Центральная черная дыра Андромеды имеет массу 100 млн Солнц, поэтому она быстро поглотит нашу черную дыру.
Растяжение реальности. Возраст Вселенной примерно 13,7 млрд. Свет, прилетающий к нам от самых дальних галактик, шёл поэтому явно дольше 13-ти миллиардов лет. Итак, можно было бы резюмировать, что радиус Вселенной - 13,7 млрд. Но Вселенная расширяется с того самого времени, когда, по мнению теоретиков, всё внезапно вылетело из бесконечно плотной точки Большим взрывом. Нужно наглядное объяснение? Вообразите Вселенную всего лишь через миллион лет после рождения, советует Корниш. Пучок света за один год пролетел бы путь в один световой год.
Все подсчёты приводят к итогу в 78 миллиардов световых лет. Свет не летел так далеко, но от исходной точки фотона, который спустя 13,7 миллиардов лет полёта наблюдается нами, до нас стало 78 миллиардов световых лет", объясняет Корниш. Это - радиус Вселенной, а взятый дважды - 156 миллиардов световых елт - диаметр. Вы могли слышать, что Вселенная почти плоская, а не сферическая. Плоская форма делает нашу геометрию "нормальной", примерно как мы учили в школе: две параллельные прямые не пересекаются. Зал зеркал.
Рисунки из работ слева направо [12, 9] Такой разброс размеров Вселенной, очевидно, должен привести к различным итоговым параметрам Вселенной. Исследуем некоторые группы этих сценариев инфляционного расширения Вселенной. В дальнейших расчетах удобно использовать в качестве основных единиц измерения световой год расстояния и год время вместо традиционных мегапарсека и секунды, поскольку в приведённые ниже уравнения мы будем подставлять числовые значения и возраста Вселенной в годах , и размера Вселенной в световых годах и постоянную Хаббла километры, секунды, мегапарсеки. Для сопоставимости единиц измерения разных величин сразу же переведём значение постоянной Хаббла в новые единицы измерения. Длительность года равна приблизительно 30 млн. Таким образом, используя приблизительные значения величин, найдём значение постоянной Хаббла в этих новых единицах измерения:.
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. JWST сможет изучать некоторые из первых галактик и звезд , образовавшихся после Большого взрыва. Космическое микроволновое фоновое излучение Рисунок показывает эволюцию Вселенной, начиная с Большого взрыва слева, за которым следует появление космического микроволнового фона. Образование первых звезд завершает космические темные века, за которыми следует образование галактик.
Что мы знаем о космосе?
| Чем космос отличается от Вселенной: спорим, вы не знали | Хотя размер всей Вселенной неизвестен, можно измерить размер наблюдаемой ее части — примерно 93 миллиарда световых лет в диаметре. |
| Космос и Вселенная: в чем отличие, интересные факты | Hi-Tech | Однако, в связи с расширением Вселенной также очевидно, что до Земли должны долететь и фотоны, которые излучены с меньшего расстояния, чем Т14 световых лет. |
| Сколько лет Вселенной по расчетам ученых? | Техкульт | А размах вселенной (90 млрд световых лет) составит около 70,632 километров! |
Наблюдаемая вселенная - Observable universe
| Где край у Вселенной? Астроном отвечает на наивные вопросы о космосе | Аргументы и Факты | Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет. |
| Интересные факты об устройстве Вселенной | Размер наблюдаемой Вселенной составляет около 46,5 млрд световых лет в любом направлении от Земли (или 93 млрд световых лет в диаметре). |
Верно ли, что вселенная имеет размер 13,8 миллиардов световых лет?
| Мир за пределами Млечного Пути: как Эдвин Хаббл «раздвинул» границы Вселенной | Специалисты NASA представили объединённое из нескольких источников изображение спиральной галактики NGC 6872, размер которой в поперечнике составляет поразительные 522 000 световых лет. |
| Топ-10: огромные космические объекты | Возраст самой Вселенной оценивается примерно в 13,7 миллиардов лет, но из-за её постоянного расширения свет самых древних объектов должен пройти гораздо большее расстояние, чтобы достичь наших телескопов. |
| Радиус видимой Вселенной | Согласно современным представлениям, размер наблюдаемой Вселенной составляет примерно 45,7 миллиардов световых лет (или 14,6 гигапарсек). |
| Видимая Вселенная | Как работают расстояния во Вселенной? |
| 15 фактов о размерах Вселенной, которые пополнят ваш багаж знаний | По их оценкам, возраст Вселенной может составлять 26,7 миллиарда лет — такие данные возможны, если совместить модель Lambda-CDM и теорию усталого света Цвикки, то есть рассматривать красное смещение как гибридное явление. |
Каковы размеры нашей Вселенной?
С Земли мы можем наблюдать планеты, звезды и галактики, которые находятся в пределах 46,5 миллиардов световых лет в любом направлении от нашей планеты. Эта часть космоса называется обозримой Вселенной. Предполагаемый возраст Вселенной составляет от 11,4 до 13,8 миллиардов лет. Где начинается космос? Космос — это все, что находится за пределами условной линии, отделяющей Землю от космического пространства. Есть разные способы определить, где именно начинается космос. Наиболее универсальной точкой отсчета является линия Кармана , которая проходит на высоте 100 км над средним уровнем моря.
Начиная с этой отметки, воздух становится слишком разреженным для полета обычных самолетов. Границы космических пространств Космос можно разделить на несколько областей. Околоземное пространство — область космоса, окружающая Землю. Она расположена между верхними слоями атмосферы и самыми дальними участками магнитного поля Земли. Межпланетное пространство — область космоса, находящаяся в пределах Солнечной системы. После гелиопаузы внешней границы гелиосферы межпланетное пространство переходит в межзвездное.
Межзвездное пространство — это физическое пространство между звездными системами в пределах галактики. Оно заполнено межзвездной средой МЗС , которая состоит из газа и пыли. Межгалактическое пространство — это физическое пространство между галактиками. Оно очень близко к абсолютному вакууму, поскольку в нем нет пыли и космического мусора. Как устроен космос? По мнению ученых, Вселенная состоит из трех субстанций: нормальной материи, темной материи и темной энергии.
Нормальная материя Нормальная, или барионическая, материя представляет собой протоны, нейтроны и электроны. Из нее состоит все, что мы можем увидеть: звезды, планеты, деревья, животные и люди.
Разница температур сохранилась в РИ во всём космосе, благодаря чему в прошлом году был измерен возраст Вселенной и подтверждены другие космологические величины. РИ это что-то вроде детской фотографии космоса, ещё до того, как появились звёзды. Работа, о которой написали на прошлой неделе в "Джорнал Физикал Ревью Леттерз", была сфокусирована на поиске в данных РИ спаренных кругов, которые означали бы, что Вселенная это зал зеркал, где несколько изображений одного предмета могут быть увидены в разных направлениях пространства-времени. Подумайте об этом, как о компьютерной игре, где объект ушедший за правую сторону экрана, вылезает из-за левой. Они не нашли желанных совпадений. Не смотрите назад. Результаты опровергают возможность формы футбольного мяча у Вселенной, которую в прошлом году выдвинула другая группа исследователей. Другие сложные формы не исключаются.
Открытие уничтожает шанс увидеть нашу древность, если мы не изобретём путешествия во времени. Если бы Вселенная была конечной и имела размер в 4-5 миллиардов световых лет, то свет мог бы обежать вокруг Вселенной, и в большой телескоп мы разглядели бы затвердевание Земли и зарождение жизни", произнёс Корниш. Корниш объясняет будущее. Добавление от 25 мая. Эта статья вызвала много откликов у читателей, которые были озадачены или просто не могли поверить, что Вселенной всего 13,7 миллиардов лет, но её размер - 158 млрд. Поскольку предполагается, что скорость света явно была увеличена, они возражают.
Нормальная материя Нормальная, или барионическая, материя представляет собой протоны, нейтроны и электроны.
Из нее состоит все, что мы можем увидеть: звезды, планеты, деревья, животные и люди. Темная материя Темная материя не излучает и не поглощает свет или энергию, а потому абсолютно невидима. Ученые предполагают, что она состоит из небарионической материи — вимпов слабовзаимодействующих массивных частиц , нейтралино и нейтрино. Несмотря на то, что темную материю невозможно увидеть, результаты наблюдений позволяют астрономам допускать ее существование. К примеру, исследования спиральных галактик показали, что в них содержится гораздо больше массы, чем можно наблюдать визуально. Если бы темной материи не существовало, эти галактики бы просто распались, потому что гравитации одной лишь нормальной материи было бы недостаточно для того, чтобы удержать все частицы вместе. Темная энергия Темная энергия — это гипотетическая форма энергии, которая противодействует гравитации: она отдаляет космические объекты друг от друга, тогда как гравитация, напротив, их притягивает.
Ученые предложили концепцию темной энергии, чтобы объяснить, почему вселенная расширяется с ускорением. Самое холодное место в космосе Пока что самым холодным местом во Вселенной считается туманность Бумеранг. Она расположена в созвездии Центавра, примерно в 5 000 световых лет от Земли. Температура здесь достигает от 20 до 40 триллионов градусов Цельсия. Кстати, 3C 273 — не только самый первый, но и самый яркий среди квазаров его видимый блеск составляет 12,9. Возраст звезды Мафусаил HD 140283, HIP 76976 составляет 16 миллиардов лет, что делает ее старейшей звездой в космосе — как ни странно, она даже старше самой Вселенной ученые пока выясняют, как такое возможно. Звезда расположена в созвездии Весов, и ее можно увидеть в бинокль ее видимый блеск составляет 7,2.
Великая стена Геркулес — Северная Корона —- один из самых крупных объектов в космосе. Она простирается на 10 миллиардов световых лет и содержит в себе миллиарды галактик. Она находится в 10 миллиардах световых лет от нас, в направлении созвездий Геркулес и Северная Корона. Самый большой резервуар воды в космосе содержит в 140 триллионов раз больше воды, чем все океаны на нашей планете. Узнайте больше об этих космических объектах в нашей статье. Сколько лет Вселенной?
Быстро выяснилось, что эти объекты — галактики, похожие на наш Млечный путь, находящиеся в тысячах световых лет от нас.
Кроме того, большая их часть двигается по направлению от нас. Что ещё более интересно, так это то, что чем дальше от нас галактика, тем в среднем она быстрее удаляется. Всего через несколько лет были открыты и механизм и закон, управляющие этим явлением. С законом сложностей не было: вы измеряете скорость движения галактики, исходя из спектрального сдвига и прикидываете расстояние до неё при помощи различных методов, включая стандартные свечи. В итоге — хотя у вас останутся погрешности — вы получите данные об удалении галактик и о скорости их убегания. Взаимосвязь между двумя этими параметрами известна, как закон Хаббла и он определяет, как удалённые галактики двигаются относительно нас. Механизм происходящего явления оказался более интересным.
Существует сильное искушение предположить, что причина наблюдаемого явления — более удалённые объекты удаляются быстрее — находится в некоем взрыве, случившемся в прошлом. Если бы это было так, то галактики, получившие меньше «начальной энергии взрыва» были бы ближе друг к другу и разлетались бы друг от друга медленнее, а галактики, удалённые от нас, получили бы больше энергии, чтобы разлетаться с такой большой скоростью. Если бы это было так, то мы бы находились очень близко от центра взрыва, и плотность галактик рядом с нами была бы гораздо выше, чем далеко от нас. В этом случае пространство было бы статичным — типа фиксированной трёхмерной решётки. Но это не единственная возможность. Также возможно, что вместо того, чтобы статичная Вселенная брала начало от взрыва, она могла бы подчиняться более мощному решению ОТО: она может расширяться! Вместо того, чтобы начаться благодаря катастрофическому взрыву в статичной Вселенной, ткань космоса может расширяться со временем, пропорционально количеству содержащейся в ней энергии.
Как далеко можно видеть в космосе?
это единица длины, которую свет проходит за один год, равная чуть меньше 10 триллионам километров. До недавних пор считалось, что предельные размеры осцилляций — около полумиллиарда световых лет. Астрофизики измерили весь звездный свет, рожденный за всю историю наблюдаемой Вселенной.
Сравнение размеров Вселенной 3D
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. Однако, учитывая непрерывное расширение пространства, сопутствующий диаметр Вселенной растягивается до внушительных 93 миллиардов световых лет. Следует заметить, что эти расчеты касаются лишь наблюдаемой части Вселенной, в пределах которой свету хватило времени, чтобы достичь Земли за 13,8 миллиардов лет существования космоса.
Тем не менее, существуют области, лежащие за пределами наблюдаемого, о которых нам ничего не известно, поскольку свет оттуда еще не успел добраться до нас. Эти неведомые пространства могут скрывать столько же тайн, сколько и горизонт событий черной дыры, из которого мы не способны получить информацию из-за непреодолимого барьера гравитации. Таким образом, вне пределов нашего космического "поля зрения" скрываются участки Вселенной, которые мы пока не в состоянии исследовать или описать.
Галактики часто связаны друг с другом гравитационно в группы, которые называются галактическими скоплениями.
На первый взгляд, эти образования и есть самые крупные объекты. Но в 1980-х годах астрономы поняли, что группы галактических скоплений тоже соединены гравитацией и связаны в сверхскопления. Какое сверхскопление самое большое? Оно настолько велико, что свету требуется 10 млрд лет, чтобы пересечь его.
А сейчас некоторые из них, может быть, выглядят немного по-другому. А ведь благодаря гравитационной линзе в кадр попали и куда более далёкие объекты. И вот самый далёкий из них — для удобства мы обвели его кружком. Эта крохотная красная точка — галактика, расположенная на расстоянии 13,1 миллиарда световых лет. Иными словами, мы видим то, что было больше 13 миллиардов лет назад.
Галактика, расположенная на расстоянии 13,1 млрд световых лет. А вот в Институте Макса Планка, например, подозревают, что и на два миллиарда лет меньше. В любом случае совершенно очевидно, что мы видим в James Webb практически начало времён. Это новорождённая галактика. Что могло с тех пор измениться?
Фото с телескопа James Webb уже увидели, наверное, жители всей Земли, и в Сети даже высказывают такие фантазии: а может быть, этой галактики давно и в помине нет? Может, мы видим то, что сейчас уже не существует? В этом Лайфу помог разобраться известный популяризатор науки, доктор физико-математических наук, заведующий отделом физики и эволюции звёзд Института астрономии РАН Дмитрий Вибе. Скорее всего, все те галактики, которые наблюдает James Webb, существуют и по сей день, — подчеркнул он. Впрочем, теоретически в телескоп действительно можно увидеть то, чего уже нет, рассказал учёный.
Он привёл в пример галактику туманность Андромеды. Она расположена в 2,5 миллиона световых лет. Это значит, что свет от неё летит к нам 2,5 миллиона лет. За это время довольно многое может измениться в галактике: множество массивных звёзд вполне могут отжить свой основной век и взорваться сверхновыми, оставляя после себя чёрные дыры либо нейтронные звёзды пульсары. Получается, если мы видим в галактике Андромеды какую-то звезду, вполне возможно, что мы видим то, чего уже нет.
Предполагается, что NGC 6872, расположенная на расстоянии около 212 миллионов световых лет от Земли, имеет такую вытянутую форму из-за гравитационного взаимодействия с соседней дисковой галактикой IC4970, масса которой составляет всего одну пятую массы её большего соседа. Эти гравитационные взаимодействия обычно приводят к слиянию галактик. Согласно анализу данных, использованных для создания нового составного изображения, астрономы утверждают, что в результате взаимодействия на самом деле возникает новая галактика. Теперь астрофизики всего мира ждут, что добавит к знаниям о галактике NGC 6872 космический телескоп «Джеймс Уэбб», когда его направят на этого галактического гиганта.
Вселенная. Что мы знаем о ней? Часть 3, Размеры. Продолжение
Но это не мешает ученым пытаться. Галлахер сказал, что чем ближе объект во Вселенной, тем легче измерить его расстояние. Еще проще, все, что нужно сделать ученым, это направить луч света вверх и измерить количество времени, которое требуется, чтобы этот луч отразился от поверхности Луны и вернулся обратно на Землю. Но самые отдаленные объекты в нашей галактике хитрее, сказал Галлахер. В конце концов, для их достижения потребуется очень сильный луч света. И даже если бы у нас были технологические возможности, чтобы отправить свет так далеко, у кого есть тысячи лет, чтобы ждать, пока луч отскочит от отдаленных планет и вернется к нам? У ученых есть несколько хитростей для работы с самыми отдаленными объектами во Вселенной. Звезды меняют цвет с возрастом, и на основании этого цвета ученые могут оценить, сколько энергии и света испускаются этими звездами. Две звезды, которые имеют одинаковую энергию и яркость, не будут выглядеть одинаково с Земли, если одна из этих звезд будет намного дальше.
Более далекая будет естественно казаться тусклее. Ученые могут сравнить фактическую яркость звезды с тем, что мы видим с Земли, и использовать эту разницу, чтобы вычислить, как далеко звезда находится.
Важно отметить, что свет от самых дальних наблюдаемых объектов вскоре после Большого взрыва, дошёл до нас всего за 13,8 миллиарда световых лет, что значительно меньше, чем сопутствующее расстояние до этих объектов, равное 46 миллиардам световых лет, опять же из-за расширения Вселенной.
Эта вертикально ориентированная логарифмическая карта Вселенной охватывает почти 20 порядков величины, уводя нас от планеты Земля к краю видимой Вселенной. Каждая большая отметка на шкале справа соответствует увеличению шкалы расстояний в 10 раз. Следовательно, при движении в любом направлении рано или поздно вы вернётесь на исходную точку.
В таком случае Вселенная может быть конечной, но без определенных границ. Открытая Вселенная: В этой модели Вселенная расширяется вечно, и пространство беспредельно. 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.
Дело в том, что старая космология оперировала более простыми представлениями о Вселенной. Чтоб решать уравнение общей теории относительности, надо было что-то упростить. Еще лет 20 назад предполагалось, что Вселенная в среднем однородна, что все перепады плотности: планеты — пустота — звезды — пустота — чувствительны только в малых масштабах, но если взять большие куски пространства размером сотни миллионов световых лет, то где ни посмотри, они везде одинаковы. То есть, представлялось, что Вселенная — это такой более-менее однородный кисель. Это, в принципе, недалеко от правды, но чем точнее мы наблюдаем, тем больше тонких различий замечаем в строении разных областей Вселенной. Последние несколько лет это стало уже напрягать космологов.
Например, полет нового космического телескопа «Джеймс Уэбб», который летает третий год, выявил два непонятных свойства Вселенной. Во-первых, в ней очень рано, почти сразу после начала расширения, сформировались первые звездные галактики. Мы всегда предполагали, что это должно было произойти позже. Гравитации нужно было определенное время, чтобы из однородного вещества создать плотные комочки звезд, а из них — галактики. Во-вторых, космологов озадачили гигантские черные дыры, которые давно обнаружились в центрах галактик. Мы думали, что они постепенно набирали свою массу, поглощая окружающее вещество.
Его еще именуют реликтовым излучением. Это микроволновое космическое фоновое излучение, имеющее температуру 2,7 К. Бытует мнение, что именно этот колеблющийся эфир и является первоосновой для всего наполняющего Вселенную. Анизотропия распределения эфира связана с направлениями и интенсивностью его перемещения в разных областях невидимого и видимого пространства.
Вся трудность изучения и исследования вполне сопоставима с трудностями изучения турбулентных процессов в газах, плазмах и жидкостях материй. Почему многие ученые считают, что Вселенная многомерная? После проведения экспериментов в лабораториях и в самом Космосе были получены данные, из которых можно предположить, что мы живем во Вселенной, в которой размещение любого объекта можно охарактеризовать временем и тремя пространственными координатами. Из-за этого возникает предположение, что Вселенная четырехмерная. Однако некоторые ученые, разрабатывая теории элементарных частиц и квантовой гравитации, возможно, придут к мнению, что существование большого количества измерений просто необходимо. Некоторые модели Вселенной не исключают такого их количества, как 11 измерений. Следует учесть, что существование многомерной Вселенной возможно при высокоэнергетических явлениях — черные дыры, большой взрыв, барстеры. По крайней мере, это одна из идей ведущих космологов. Модель расширяющейся Вселенной базируется на общей теории относительности. Ее предложили для адекватного объяснения структуры красного смещения.
Расширение началось в одно время с Большим взрывом. Ее состояние иллюстрирует поверхность надутого резинового шарика, на который нанесли точки — внегалактические объекты. Когда такой шарик надувается, все его точки удаляются друг от друга независимо от положения. По теории Вселенная может либо расширяться бесконечно, либо сжаться. Барионная асимметрия Вселенной Наблюдаемое во Вселенной значительное увеличение количества элементарных частиц над всем числом античастиц называется барионной асимметрией. К барионам относят нейтроны, протоны и еще некоторые короткоживущие элементарные частицы. Данная диспропорция получилась в эру аннигиляции, а именно через три секунды после Большого взрыва. До этого момента количество барионов и антибарионов соответствовало друг другу. Во время массовой аннигиляции элементарных античастиц и частиц большая их часть объединилась в пары и исчезла, тем самым породив электромагнитное излучение.
Каков размер наблюдаемой Вселенной в световых годах?
Сегодня Вселенная холодная и комковатая, а ещё она расширяется и оказывает гравитационное воздействие. Заглядывая далеко в космос, мы не только смотрим на далёкие расстояния, но и видим далёкое прошлое, из-за конечной скорости света. Удалённые части Вселенной менее комковатые и более однородные, у них было меньше времени на формирование более крупных и сложных структур под воздействием гравитации. Ранняя, удалённая от нас Вселенная, также была и горячее. Расширяющаяся Вселенная приводит к увеличению длины волны распространяющегося по ней света. С её растяжением свет теряет энергию, охлаждается. Это означает, что в далёком прошлом Вселенная была горячее — и этот факт мы подтвердили, наблюдая за свойствами удалённых частей Вселенной. Исследование от 2011 года красные точки даёт наилучшие из имеющихся на сегодня свидетельств того, что температура реликтового излучения в прошлом была выше. Спектральные и температурные свойства пришедшего издалека света подтверждают тот факт, что мы живём в расширяющемся пространстве.
Исследования Мы можем измерить температуру сегодняшней Вселенной, спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, изучая излучение, оставшееся от того горячего, плотного раннего состояния. Сегодня оно проявляет себя в микроволновой части спектра и известно, как реликтовое излучение. Оно укладывается в спектр излучения абсолютно чёрного тела и имеет температуру 2,725 К, и довольно легко показать, что эти наблюдения с удивительной точностью совпадают с предсказаниями модели Большого взрыва для нашей Вселенной. Реальный свет Солнца слева, жёлтая кривая и абсолютно чёрного тела серая. Благодаря толщине фотосферы Солнца оно больше относится к чёрным телам. Справа — реальное реликтовое излучение, совпадающее с излучением чёрного тела, по измерениям спутника COBE. Заметьте, что разброс ошибок на графике справа удивительно мал в районе 400 сигм. Совпадение теории с практикой историческое.
Более того, нам известно, как меняется энергия этого излучения с расширением Вселенной. Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. При таких температурах Вселенная способна ионизировать все содержащиеся в ней атомы. Вместо твёрдых, жидких или газообразных веществ, вся материя во всей Вселенной пребывала в виде ионизированной плазмы. Вселенная, в которой свободные электроны и протоны сталкиваются с фотонами, превращается в нейтральную, прозрачную для фотонов, по мере остывания и расширения.
На ней изображены более 256 тысяч галактик, которые зародились в промежутке от 13,3 млрд до 500 млн световых лет после большого взрыва. Фотография стала результатом 16-летней работы телескопа «Хаббл». За это время он сделал более 7,5 тысячи снимков, а специалисты NASA объединили их в одну большую мозаику. В частности, теперь можно увидеть даже галактики, которые появились спустя всего 500 миллионов световых лет после Большого взрыва.
На основе новых данных исследователи подсчитали, что возраст Вселенной составляет всего 12,6 млрд лет, что намного меньше общепринятой цифры 13,8 млрд лет. И этот результат существенно выходит за пределы приемлемой для прежних вычислений погрешности. Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal. Но исследование команды из Орегона говорит, что все значения постоянной Хаббла ниже 70 могут быть исключены с 95-процентной вероятностью. А еще одно исследование, проведенное в 2023 году канадскими учеными , предполагает, что Вселенная и вовсе в два раза старше, чем предполагает стандартная космологическая модель — модель Lambda-CDM Lambda-Cold Dark Matter. По их оценкам, возраст Вселенной может составлять 26,7 миллиарда лет — такие данные возможны, если совместить модель Lambda-CDM и теорию усталого света Цвикки, то есть рассматривать красное смещение как гибридное явление. Это объясняет существование звезд , которые кажутся старше Вселенной, и удивительно малых по размеру галактик, чья эволюция и масса не укладываются в стандартную модель.
В данной статье мы поговорим о том, как были получены эти оценки и что они собой представляют, а также почему идея о бесконечной Вселенной является спорной. Рассмотрим цифру в 28 миллиардов световых лет — точнее, 27,6 миллиарда световых лет. Это число — не что иное, как диаметр наблюдаемой части Вселенной, определяемый самым удаленным объектом, до которого может достать наш взгляд. Почему именно такое расстояние? Причина кроется в скорости света, составляющей в вакууме 299 792 458 метров в секунду, что в переводе на более привычные единицы составляет приблизительно 1 миллиард километров в час. С учетом возраста Вселенной в 13,8 миллиарда лет, это и есть максимальное расстояние, которое свет мог преодолеть за всю историю существования космоса — следовательно, это и есть наш "горизонт наблюдения". В течение промежутка времени, составляющего 13,8 миллиардов лет, космос предоставил нам множество загадок и открытий. Одним из таких открытий является концепция светового года, которая определяется как расстояние, преодолеваемое светом за год. Это расстояние равно приблизительно 9,5 триллиона километров. Пользуясь этой мерой, мы можем сказать, что самые отдаленные объекты, которые нам удается разглядеть, находятся на расстоянии 13,8 миллиарда световых лет от нас. Удивительно, но если мы оглянемся вокруг с планеты Земля, то обнаружим, что свет достигает нас из всех направлений на одинаковое максимальное расстояние, создавая сферу наблюдения с диаметром в 27,6 миллиарда световых лет, что часто упрощенно округляется до 28 миллиардов световых лет. Для ответа на этот вопрос необходимо понять, что Вселенная не стоит на месте: она расширяется. В то время как свет от самых отдаленных объектов путешествовал до нас, само пространство, через которое он проходил, увеличивалось в размерах.
Насколько велика вся ненаблюдаемая Вселенная целиком?
Её размеры — примерно 14 миллиардов световых лет. Для представления и осознания космического пространства приведены сравнения в световых годах. Внутри сот, размер которых составляет примерно 100 миллионов световых лет, практически отсутствуют звезды и какая-либо материя. Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет. К такому выводу пришли ученые, проведя новые расчеты движения световых частиц в космосе. Поскольку вселенная расширялась в течение 13,8 миллиардов лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиардов световых лет.