До недавних пор считалось, что предельные размеры осцилляций — около полумиллиарда световых лет. 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). Астрофизики измерили весь звездный свет, рожденный за всю историю наблюдаемой Вселенной.
Радиус видимой Вселенной
На ней изображены более 256 тысяч галактик, которые зародились в промежутке от 13,3 млрд до 500 млн световых лет после большого взрыва. Поскольку вселенная расширялась в течение 13,8 миллиардов лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиардов световых лет. Вселенная расширяется в течение 13,8 миллиарда лет, сопутствующее расстояние (радиус) сейчас составляет около 46,6 миллиарда световых лет. Поэтому размер наблюдаемой вселенной намного больше ее возраста и составляет 93 млрд световых лет.
NASA показало крупнейшую из известных спиральных галактик во Вселенной
Она имеет размер около 13 миллионов световых лет. Специалисты заявили, что размеры NGC 6872 в поперечнике (то есть от начала одного «хвоста» до конца другого по диагонали) составляют 522 тысячи световых лет. Специалисты заявили, что размеры NGC 6872 в поперечнике (то есть от начала одного «хвоста» до конца другого по диагонали) составляют 522 тысячи световых лет.
Учёные рассчитали поперечник Вселенной
Это Млечный Путь по сравнению с Галактикой IC 1011, которая находится в 350 миллионов световых лет от Земли. Её размеры — примерно 14 миллиардов световых лет. Дело в том, что утверждение о том, что все что мы можем увидеть во Вселенной равно сфере в 13.7 млрд световых лет (Метагалактики) основывается на теории Большого взрыва. Согласно современным представлениям, размер наблюдаемой Вселенной составляет примерно 45,7миллиардовсветовыхлет (или 14,6 гигапарсек). Если говорить о тех объектах, которые мы можем наблюдать, то они занимают область радиусом 46 млрд световых лет. А размах вселенной (90 млрд световых лет) составит около 70,632 километров!
Космос как минимум в 250 раз больше видимой Вселенной заявляют космологи
— когда вселенной исполнилось примерно три года, диаметр Млечного Пути составлял сто тысяч световых лет. Если говорить о тех объектах, которые мы можем наблюдать, то они занимают область радиусом 46 млрд световых лет. Размер Вселенной составляет минимум 156 миллиардов световых лет. К такому выводу пришли ученые, проведя новые расчеты движения световых частиц в космосе.
Космологи открыли свидетельства небольших размеров всей Вселенной
Обычно, когда говорят о размерах Вселенной, подразумевают локальный фрагмент Вселенной (Мироздания), который доступен нашему наблюдению. Это Млечный Путь по сравнению с Галактикой IC 1011, которая находится в 350 миллионов световых лет от Земли. Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике.
Астрономы обнаружили галактику в 13,5 миллиардов световых лет от Земли
Эту гипотезу сложно проверить экспериментально, потому что разные изображения галактики могут показывать разные эпохи в ее истории и, следовательно, могут выглядеть совершенно разными. Bielewicz et al. Это значение основано на анализе круговых совпадений 7-летних данных WMAP. Этот подход оспаривается. Размер Ультра-глубокое поле Хаббла изображение области наблюдаемой Вселенной эквивалентный размер области неба показан в нижнем левом углу , около созвездия Форнакс. Каждое пятно - это галактика , состоящая из миллиардов звезд.
Свет от самых маленьких, галактик с наибольшим красным смещением возник почти 14 миллиардов лет назад. Цифры, приведенные выше, являются расстояниями в настоящее время в космологическом времени , а не расстояниями во время излучения света. Например, космическое микроволновое фоновое излучение, которое мы видим сейчас, было испущено во время расцепления фотонов , которое, по оценкам, произошло примерно через 380 000 лет после Большого взрыва, который произошел около 13,8 миллиарда лет назад. Это излучение было испущено материей, которая за прошедшее время в основном сконденсировалась в галактики, и теперь эти галактики находятся на расстоянии около 46 миллиардов световых лет от нас. Таким образом, если материя, которая первоначально испускала самый старый космический микроволновый фон CMBR фотоны , имеет текущее расстояние 46 миллиардов световых лет, то во время разделения, когда фотоны были первоначально излучаемая, расстояние было бы всего около 42 миллионов световых лет.
Заблуждения о ее размере Пример заблуждения о том, что радиус наблюдаемой Вселенной составляет 13 миллиардов световых лет. Эта табличка находится в Центре изучения Земли и космоса в Нью-Йорке. Многие вторичные источники сообщают о большом количестве неверных цифр для размеров видимой Вселенной. Некоторые из этих цифр перечислены ниже с кратким описанием возможных причин неправильного представления о них. Хотя обычно считается, что ничто не может ускориться до скорости, равной скорости света или большей, чем скорость света, распространено заблуждение, что радиус наблюдаемой Вселенной, следовательно, должен составлять всего 13,8 миллиарда световых лет.
Это рассуждение имело бы смысл только в том случае, если бы концепция плоского статического пространства-времени Минковского в рамках специальной теории относительности была правильной. В реальной вселенной пространство-время искривлено способом, который соответствует расширению пространства , о чем свидетельствует закон Хаббла. Расстояния, полученные как скорость света, умноженная на космологический интервал времени, не имеют прямого физического значения. Если вся Вселенная меньше этой сферы, то свет успел обогнуть ее с момента Большого взрыва, создав несколько изображений далеких точек реликтового излучения, которые проявились бы в виде повторяющихся кругов. Корниш и др.
Препринт 2012 года большинства тех же авторов, что и Cornish et al. Поскольку 78 миллиардов световых лет - это уже диаметр в оригинальной статье Корниша и др. Говорится: «Распространяя поиск на все возможные ориентации, мы сможем исключить возможность того, что мы живем во Вселенной, размер которой меньше 24 Гпк. Об этой цифре сообщалось очень широко. В пресс-релизе Государственного университета Монтаны , где Корниш работает астрофизиком, отмечена ошибка при обсуждении истории, появившейся в журнале Discover , где говорится: «Discover ошибочно сообщил, что Вселенная была 156 миллиардов световых лет в ширину, считая, что 78 миллиардов - это радиус Вселенной, а не ее диаметр ».
Как отмечалось выше, 78 миллиардов также были неверными. Крупномасштабная структура Скопления галактик, как бы, являются узлами космической сети, пронизывающей всю Вселенную.
Это позволило команде измерить плотность тумана не только в конкретном месте, но и в определенный момент времени в истории Вселенной.
Измеряя, сколько фотонов было «потеряно» по дороге к Земле, ученые установили, насколько густой был туман, а также измерили как функцию времени, сколько всего света было во всем диапазоне длин волн. Проблема далеких галактик Одним из препятствий, с которыми сталкивались предыдущие исследования истории звездообразования во Вселенной, было то, что некоторые галактики слишком далеки или слишком слабы, чтобы быть доступными для современных телескопов. Команда сумела обойти это, используя данные «Fermi» для анализа внегалактического фона.
Звездный свет, ускользающий даже из самых отдаленных галактик, в конечном итоге становится частью EBL. Поэтому точные измерения этого космического тумана, которые только недавно стали возможными, устранили необходимость оценки выбросов света из ультрадалеких галактик. Мы получили общий звездный свет каждой эпохи — один, два, шесть миллиардов лет назад и так далее — вплоть до момента формирования первых звезд, что позволило нам восстановить EBL и определить историю звездообразования во Вселенной наиболее эффективным образом», — пояснил Вайдехи Палия, соавтор исследования из Университета Клемсона.
От «Fermi» до «James Webb» Когда высокоэнергетические гамма-лучи сталкиваются с низкоэнергетическим видимым светом, они превращаются в пары электронов и позитронов. Способность «Fermi» обнаруживать гамма-лучи в широком диапазоне энергий делает его уникальным для картирования космического тумана. Однако очень яркие объекты Солнечной системы делали это непреодолимо сложным.
Даже в нашей Солнечной системе размеры нашей планеты легко затмевают гигант Юпитер, который в 1000 раз больше Земли, и Солнце, которое больше нас в миллион раз. Но даже наше Солнце выглядит крошечным в сравнении с крупнейшими звездами. Звезда UY Щита больше нашей родительской звезды в 1700 раз, но всего в 30 раз тяжелее. Это показывает, что масса и размер необязательно идут в космосе в ногу. На изображении показана структура Вселенной.
Но это не совсем так. Дело в том, что Вселенная расширяется, поэтому небесные тела, которые мы видим, успели удалиться намного дальше. На самом деле, фотоны реликтового электромагнитного излучения прошли расстояние в 45 миллиардов световых лет, прежде чем добрались до нас. Это значит, что размер видимой Вселенной исчисляется 90 миллиардами световых лет. Это очень много, но Вселенная, безусловно, намного больше.
Многие космологи задавались вопросом - насколько больше.
Что находится за пределами нашей Вселенной: 5 теорий
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.
Наша Галактика находится в центре. Наиболее плотные области выделены красным. Распределение галактик имеет сетчатую структуру, включающую крупномасштабные уплотнения сверхскопления и вытянутые нити филаменты , разделённые гигантскими пустотами войдами. Вдоль радиальной линии указаны красные смещения галактик, вдоль окружности — прямые восхождения. Перевод: БРЭ.
Для света и других типов электромагнитного излучения область наблюдаемой Вселенной немного меньше космологического горизонта: она ограничена расстоянием, на котором родилось принимаемое нами реликтовое излучение спустя примерно 380 тыс. Нейтринное излучение ранней Вселенной, благодаря высокой проницающей способности этих частиц, может приходить к нам из более далёких областей, на много порядков более плотных, но регистрация таких «космологических» нейтрино — дело будущего. Основными свойствами наблюдаемой Вселенной является её постепенное расширение, постепенное уменьшение вследствие этого плотности вещества и излучения, эволюционное изменение сформировавшихся во Вселенной структур, а также высокая степень однородности и изотропии в крупномасштабном распределении материи в пространстве, если рассматривать области размером в несколько сотен миллионов световых лет и более.
До сих пор полной и детальной трехмерной карты этого региона не было, что и не позволяло астрономам заметить само существование такой структуры. 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.
А что же находится дальше? Что насчёт ненаблюдаемой части Вселенной? История Вселенной, определена настолько хорошо, насколько далеко в прошлое мы способны заглянуть при помощи различных инструментов и телескопов. Но можно сказать, прибегая к тавтологии, что наши наблюдения могут дать нам информацию только о наблюдаемых её частях. Обо всём остальном приходится догадываться, и эти догадки хороши лишь настолько, насколько хороши лежащие в их основе предположения. 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.
Что такое космос?
- Учёные рассчитали поперечник Вселенной
- Видимая Вселенная
- Сколько лет Вселенной?
- Радиус видимой Вселенной
Ключевое различие — космос против Вселенной
- Астрономы обнаружили галактику в 13,5 миллиардов световых лет от Земли
- Предел запредельного
- Что именно запечатлел в космосе James Webb
- Сколько лет Вселенной?