Evrenin ötesinde ne var? Evrenin yapısı. Uzayın sırları

Evren... Ne korkunç bir kelime. Bu kelimenin ifade ettiği şeyin ölçeği her türlü anlayışa meydan okuyor. Bizim için 1000 km yol kat etmek zaten bir mesafe, ancak bilim adamlarının bakış açısına göre Evrenimizin mümkün olan minimum çapını gösteren devasa rakamla karşılaştırıldığında bunlar ne anlama geliyor?


Bu rakam sadece devasa değil, aynı zamanda gerçek dışı. 93 milyar ışıkyılı! Kilometre cinsinden bu 879.847.933.950.014.400.000.000 olarak ifade edilir.

Evren nedir?

Evren nedir? Bu sınırsızlığı zihninizle nasıl kavrayabilirsiniz, çünkü Kozma Prutkov'un yazdığı gibi bu kimseye verilmemiştir. Bize tanıdık gelen her şeye, analojiler yoluyla bizi istenen kavrama ulaştırabilecek basit şeylere güvenelim.

Evrenimiz neyden yapılmıştır?

Bu konuyu anlamak için hemen mutfağa gidin ve bulaşıkları yıkamak için kullandığınız köpük süngeri alın. Almış? Yani elinizde Evrenin bir modelini tutuyorsunuz. Süngerin yapısına büyüteçle daha yakından bakarsanız, duvarlarla değil köprülerle sınırlanan çok sayıda açık gözenekten oluştuğunu göreceksiniz.

Evren de buna benzer bir şey ama sadece köprülerde kullanılan malzeme köpük kauçuk değil, ama... ... Gezegenler değil, yıldız sistemleri değil, galaksiler! Bu galaksilerin her biri, merkezi bir çekirdeğin etrafında dönen yüz milyarlarca yıldızdan oluşur ve her birinin boyutu yüzbinlerce ışıkyılı kadar olabilir. Galaksiler arasındaki mesafe genellikle yaklaşık bir milyon ışık yılıdır.

Evrenin Genişlemesi

Evren sadece büyük değil, aynı zamanda sürekli genişliyor. Kırmızıya kaymanın gözlemlenmesiyle ortaya çıkan bu gerçek, Büyük Patlama teorisinin temelini oluşturmuştur.


NASA'ya göre Evren'in, kendisini başlatan Büyük Patlama'dan bu yana geçen yaşı yaklaşık 13,7 milyar yıl.

"Evren" kelimesi ne anlama geliyor?

“Evren” kelimesinin Eski Slav kökenleri vardır ve aslında Yunanca kelimeden gelen bir aydınger kağıdıdır. oikomenta (οἰκουμένη), fiilden geliyor οἰκέω “Yaşıyorum, yaşıyorum”. Başlangıçta bu kelime dünyanın tüm yerleşim bölgesini ifade ediyordu. Kilise dilinde de benzer bir anlam günümüze kadar gelmiştir: Örneğin Konstantinopolis Patriği'nin unvanında "Ekümenik" kelimesi bulunmaktadır.

Terim "yerleşim" kelimesinden gelir ve yalnızca "her şey" kelimesiyle uyumludur.

Evrenin merkezinde ne var?

Evrenin merkezi sorunu son derece kafa karıştırıcı bir konudur ve henüz kesinlikle çözülmemiştir. Sorun şu ki, var olup olmadığı belli değil. Merkez üssünden sayısız galaksinin uçmaya başladığı bir Büyük Patlama olduğu için, her birinin yörüngesini takip ederek kesişme noktasında Evrenin merkezini bulmanın mümkün olduğu anlamına geldiğini varsaymak mantıklıdır. bu yörüngelerden. Ancak gerçek şu ki, tüm galaksiler birbirlerinden yaklaşık olarak aynı hızla uzaklaşmakta ve Evrenin her noktasından neredeyse aynı görüntü gözlemlenmektedir.


Burada o kadar çok teori var ki, herhangi bir akademisyen çıldırır. Dördüncü boyut bile yanlış da olsa birden fazla kez devreye sokuldu ama bugüne kadar sorunda belirli bir netlik yok.

Evrenin merkezinin net bir tanımı yoksa, o zaman tam da bu merkezde ne olduğu hakkında konuşmayı boş bir egzersiz olarak görüyoruz.

Evrenin ötesinde ne var?

Ah, bu çok ilginç bir soru ama bir önceki kadar belirsiz. Evrenin sınırlarının olup olmadığı genel olarak bilinmemektedir. Belki de hiçbiri yoktur. Belki de vardırlar. Belki bizim Evrenimiz dışında, maddenin başka özelliklerine sahip, doğa kanunları ve dünya sabitleri bizimkinden farklı olan başkaları da vardır. Hiç kimse böyle bir soruya kanıtlanmış bir cevap veremez.

Sorun şu ki, Evreni yalnızca 13,3 milyar ışıkyılı uzaklıktan gözlemleyebiliyoruz. Neden? Çok basit: Evrenin yaşının 13,7 milyar yıl olduğunu hatırlıyoruz. Gözlemimizin, ışığın ilgili mesafeyi kat etmesi için harcadığı zamana eşit bir gecikmeyle gerçekleştiğini düşünürsek, Evreni, var olduğu andan önce gözlemleyemeyiz. Bu mesafeden küçük çocukların Evrenini görüyoruz...

Evren hakkında başka ne biliyoruz?

Çok ve hiçbir şey! Kalıntı parıltıyı, kozmik sicimleri, kuasarları, kara delikleri ve çok daha fazlasını biliyoruz. Bu bilgilerin bir kısmı doğrulanabilir ve kanıtlanabilir; bazı şeyler yalnızca kanıtlarla doğrulanamayan teorik hesaplamalardır ve bazıları yalnızca sözde bilim adamlarının zengin hayal gücünün meyvesidir.


Ama bir şeyi kesin olarak biliyoruz: Alnımızdaki teri rahatlayarak silerek şöyle diyebileceğimiz bir an asla gelmeyecek: “Ah! Konu nihayet tamamen incelenmiştir. Burada yakalanacak başka bir şey yok!

Her birimiz en az bir kez ne kadar büyük bir dünyada yaşadığımızı düşündük. Gezegenimiz inanılmaz sayıda şehir, köy, yol, orman ve nehirden oluşuyor. Çoğu insan hayatları boyunca bunun yarısını bile göremiyor. Gezegenin devasa boyutunu hayal etmek zor ama daha da zor bir görev var. Evrenin büyüklüğü belki de en gelişmiş aklın bile hayal edemeyeceği bir şeydir. Modern bilimin bu konuda ne düşündüğünü anlamaya çalışalım.

Temel kavram

Evren bizi çevreleyen, bildiğimiz ve tahmin ettiğimiz, geçmişte olan, olan ve olacak olan her şeydir. Romantizmin yoğunluğunu azaltırsak, bu kavram bilimde fiziksel olarak var olan her şeyi, zaman yönünü ve işleyişini düzenleyen yasaları, tüm unsurların birbirine bağlanmasını vb. dikkate alarak tanımlar.

Doğal olarak Evrenin gerçek boyutunu hayal etmek oldukça zordur. Bilimde bu konu geniş çapta tartışılıyor ve henüz bir fikir birliğine varılamadı. Gökbilimciler varsayımlarında, bildiğimiz şekliyle dünyanın oluşumuna ilişkin mevcut teorilerin yanı sıra gözlem sonucunda elde edilen verilere de güveniyorlar.

Metagalaksi

Çeşitli hipotezler, Evren'i, çoğu hakkında çok az şey bildiğimiz, boyutsuz veya tarif edilemeyecek kadar geniş bir alan olarak tanımlamaktadır. Çalışmaya açık alana açıklık getirmek ve tartışma olanağı sağlamak için Metagalaxy kavramı tanıtıldı. Bu terim, Evrenin astronomik yöntemlerle gözlemlenebilen kısmını ifade eder. Teknolojinin ve bilginin gelişmesi sayesinde sürekli artmaktadır. Metagalaksi, gözlemlenebilir Evren olarak adlandırılan evrenin bir parçasıdır - maddenin var olduğu süre boyunca mevcut konumuna ulaşmayı başardığı bir alan. Konu Evrenin büyüklüğünü anlamaya gelince çoğu insan Metagalaksiden bahseder. Mevcut teknolojik gelişme seviyesi, Dünya'dan 15 milyar ışıkyılı kadar uzaklıkta bulunan nesnelerin gözlemlenmesini mümkün kılmaktadır. Görüldüğü gibi zaman, bu parametrenin belirlenmesinde uzaydan daha az rol oynamaz.

Yaş ve boyut

Bazı modellere göre Evren hiçbir zaman ortaya çıkmamıştır, sonsuza kadar varlığını sürdürmektedir. Ancak günümüze hakim olan Büyük Patlama teorisi dünyamıza bir “başlangıç ​​noktası” veriyor. Gökbilimcilere göre Evrenin yaşı yaklaşık 13,7 milyar yıldır. Zamanda geriye giderseniz Büyük Patlama'ya geri dönebilirsiniz. Evrenin büyüklüğü sonsuz olsa da, ışığın hızı sonlu olduğundan gözlemlenebilir kısmının sınırları vardır. Büyük Patlama'dan bu yana yeryüzündeki bir gözlemciyi etkileyebilecek tüm yerleri içerir. Gözlemlenebilir Evrenin boyutu, sürekli genişlemesi nedeniyle artıyor. Son tahminlere göre 93 milyar ışıkyılı kadar yer kaplıyor.

Bir demet

Evrenin nasıl bir yer olduğunu görelim. Uzayın kesin sayılarla ifade edilen boyutları elbette şaşırtıcıdır ancak anlaşılması zordur. Çoğu kişi için, Solar sistem gibi kaç sistemin buna uyduğunu bilirlerse, etrafımızdaki dünyanın ölçeğini anlamak daha kolay olacaktır.

Yıldızımız ve onu çevreleyen gezegenler Samanyolu'nun yalnızca küçük bir kısmıdır. Gökbilimcilere göre galakside yaklaşık 100 milyar yıldız bulunuyor. Bazıları zaten dış gezegenleri keşfetti. Çarpıcı olan sadece Evrenin büyüklüğü değil, aynı zamanda onun önemsiz kısmı olan Samanyolu'nun kapladığı alan da saygı uyandırıyor. Işığın galaksimizde dolaşması yüz bin yıl alır!

Yerel grup

Edwin Hubble'ın keşiflerinden sonra gelişmeye başlayan galaksi dışı astronomi, Samanyolu'na benzer birçok yapıyı tanımlamaktadır. En yakın komşuları Andromeda Bulutsusu ve Büyük ve Küçük Macellan Bulutlarıdır. Diğer birkaç "uydu" ile birlikte yerel gökada grubunu oluştururlar. Komşu benzer oluşumdan yaklaşık 3 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunmaktadır. Modern bir uçağın böyle bir mesafeyi kat etmesinin ne kadar zaman alacağını hayal etmek bile korkutucu!

Gözlemlendi

Tüm yerel gruplar geniş bir alanla birbirinden ayrılmıştır. Metagalaksi, Samanyolu'na benzer birkaç milyar yapı içerir. Evrenin büyüklüğü gerçekten şaşırtıcı. Bir ışık ışınının Samanyolu'ndan Andromeda Bulutsusu'na kadar olan mesafeyi kat etmesi 2 milyon yıl alır.

Bir uzay parçası bizden ne kadar uzaktaysa, onun mevcut durumu hakkında o kadar az bilgimiz olur. Işığın hızı sonlu olduğundan bilim insanları bu tür nesnelerin ancak geçmişine ilişkin bilgi edinebilmektedir. Aynı nedenlerden dolayı, daha önce de belirtildiği gibi, Evrenin astronomik araştırmalara açık alanı sınırlıdır.

Diğer dünyalar

Ancak Evreni karakterize eden şaşırtıcı bilgilerin hepsi bu değil. Görünüşe göre dış uzayın boyutları Metagalaxy'yi ve gözlemlenebilir kısmı önemli ölçüde aşıyor. Enflasyon teorisi Çoklu Evren gibi bir kavramı ortaya koyuyor. Muhtemelen aynı anda oluşmuş, birbirleriyle kesişmeyen ve bağımsız olarak gelişen birçok dünyadan oluşur. Mevcut teknolojik gelişme seviyesi, bu tür komşu Evrenler hakkında bilgi sahibi olma konusunda umut vermiyor. Bunun nedenlerinden biri ışık hızının aynı sonluluğudur.

Uzay bilimindeki hızlı gelişmeler, Evrenin ne kadar büyük olduğuna dair anlayışımızı değiştiriyor. Astronominin mevcut durumunu, onu oluşturan teorileri ve bilim adamlarının hesaplamalarını, konuya yeni başlayanların anlaması zordur. Ancak konunun yüzeysel bir incelemesi bile, parçası olduğumuz dünyanın ne kadar büyük olduğunu ve onun hakkında hala ne kadar az şey bildiğimizi gösteriyor.

Evren hakkında ne biliyoruz, uzay nasıl bir şeydir? Evren, insan aklının kavraması zor, gerçek dışı ve soyut görünen sınırsız bir dünyadır. Aslında etrafımız, zaman ve mekan açısından sınırsız, çeşitli şekillere girebilen maddeyle çevrilidir. Uzayın gerçek ölçeğini, Evrenin nasıl çalıştığını, evrenin yapısını ve evrim süreçlerini anlamaya çalışmak için kendi dünya görüşümüzün eşiğini geçmemiz, etrafımızdaki dünyaya farklı bir açıdan bakmamız gerekecek, içeriden.

Evrenin Eğitimi: ilk adımlar

Teleskoplarla gözlemlediğimiz uzay, Megagalaksi adı verilen yıldız Evreninin yalnızca bir parçasıdır. Hubble'ın kozmolojik ufkunun parametreleri muazzamdır - 15-20 milyar ışıkyılı. Bu veriler yaklaşık değerlerdir, çünkü evrim sürecinde Evren sürekli genişlemektedir. Evrenin genişlemesi, kimyasal elementlerin ve kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun yayılması yoluyla gerçekleşir. Evrenin yapısı sürekli değişmektedir. Evrenin galaksi kümeleri, nesneleri ve cisimleri uzayda belirir - bunlar yakın uzayın unsurlarını oluşturan milyarlarca yıldızdır - gezegenler ve uydulara sahip yıldız sistemleri.

Başlangıç ​​nerede? Evren nasıl var oldu? Evrenin yaşının 20 milyar yıl olduğu tahmin ediliyor. Belki de kozmik maddenin kaynağı, birikimi belirli bir anda patlayan sıcak ve yoğun ilk maddeydi. Patlama sonucu oluşan en küçük parçacıklar her yöne dağılarak günümüzde merkez üssünden uzaklaşmaya devam ediyor. Artık bilim çevrelerine hakim olan Big Bang teorisi, Evrenin oluşumunu en doğru şekilde açıklayan teoridir. Kozmik felaket sonucu ortaya çıkan madde, çarpışıp saçılarak birbirleriyle etkileşime girmeye başlayan, çok küçük kararsız parçacıklardan oluşan heterojen bir kütleydi.

Büyük Patlama, evrenin oluşumunu açıklayan ve evrenin kökenine dair bir teoridir. Bu teoriye göre, başlangıçta belli miktarda madde vardı ve bu madde, belirli süreçlerin sonucunda muazzam bir kuvvetle patlayarak annenin kütlesini çevreye saçıyordu.

Bir süre sonra, kozmik standartlara göre - dünyevi kronolojiye göre bir an - milyonlarca yıl sonra, uzayın maddeleşme aşaması başladı. Evren neden yapılmıştır? Dağınık madde irili ufaklı yığınlar halinde yoğunlaşmaya başladı ve bunların yerinde daha sonra Evrenin ilk elementleri, devasa gaz kütleleri (gelecekteki yıldızların fidanlıkları) ortaya çıkmaya başladı. Çoğu durumda, Evrendeki maddi nesnelerin oluşum süreci fizik ve termodinamik yasalarıyla açıklanmaktadır, ancak henüz açıklanamayan bir takım noktalar da vardır. Örneğin, neden genişleyen madde uzayın bir kısmında daha yoğun iken evrenin başka bir kısmında madde çok nadirdir? Bu soruların cevapları ancak büyük ve küçük uzay nesnelerinin oluşum mekanizması netleştiğinde elde edilebilir.

Artık Evrenin oluşum süreci, Evren yasalarının etkisiyle açıklanmaktadır. Farklı alanlardaki yerçekimsel dengesizlik ve enerji, ön yıldızların oluşumunu tetikledi; bunlar da merkezkaç kuvvetlerinin ve yerçekiminin etkisi altında galaksileri oluşturdu. Yani madde varlığını sürdürürken ve genişlemeye devam ederken, çekim kuvvetlerinin etkisiyle sıkışma süreçleri başladı. Gaz bulutlarının parçacıkları hayali bir merkez çevresinde yoğunlaşmaya başladı ve sonunda yeni bir sıkışma oluşturdu. Bu devasa inşaat projesindeki yapı malzemeleri moleküler hidrojen ve helyumdur.

Evrenin kimyasal elementleri, Evrenin nesnelerinin daha sonra oluşturulduğu birincil yapı malzemesidir.

Daha sonra termodinamik yasası işlemeye başlar ve bozunma ve iyonlaşma süreçleri etkinleştirilir. Hidrojen ve helyum molekülleri, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında bir protostarın çekirdeğinin oluşturulduğu atomlara parçalanır. Bu süreçler Evrenin yasalarıdır ve Evrenin tüm uzak köşelerinde meydana gelen, evreni milyarlarca, yüz milyarlarca yıldızla dolduran bir zincirleme reaksiyon şeklini almıştır.

Evrenin Evrimi: öne çıkanlar

Bugün bilimsel çevrelerde, Evrenin tarihinin örüldüğü durumların döngüsel doğası hakkında bir hipotez var. Önmaddelerin patlaması sonucu ortaya çıkan gaz kümeleri, yıldızların doğum yeri haline geldi ve bu yıldızlar da çok sayıda galaksiyi oluşturdu. Ancak belli bir aşamaya ulaştıktan sonra Evrendeki madde orijinal, konsantre durumuna yönelmeye başlar, yani. maddenin patlamasını ve ardından uzayda genişlemesini, sıkıştırma ve süper yoğun duruma, başlangıç ​​noktasına dönüş izler. Daha sonra her şey kendini tekrar eder, doğumun ardından final gelir ve bu, milyarlarca yıl boyunca sonsuza kadar sürer.

Evrenin döngüsel evrimine göre evrenin başlangıcı ve sonu

Ancak ucu açık bir soru olarak kalan Evrenin oluşumu konusunu bir kenara bırakarak evrenin yapısına geçmeliyiz. 20. yüzyılın 30'lu yıllarında, uzayın bölgelere - her biri kendi yıldız popülasyonuna sahip devasa oluşumlar olan galaksilere - bölündüğü ortaya çıktı. Üstelik galaksiler statik nesneler değildir. Evrenin hayali merkezinden uzaklaşan galaksilerin hızı, bazılarının yakınlaşması ve bazılarının birbirinden uzaklaşmasıyla kanıtlandığı gibi sürekli değişiyor.

Dünyevi yaşamın süresi açısından yukarıdaki süreçlerin tümü çok yavaş sürer. Bilim açısından ve bu hipotezler açısından bakıldığında tüm evrimsel süreçler hızlı bir şekilde gerçekleşmektedir. Geleneksel olarak, Evrenin evrimi dört aşamaya ayrılabilir: dönemler:

• hadron dönemi;
• lepton dönemi;
• foton dönemi;
• yıldız dönemi.

Kozmik nesnelerin görünümünün açıklanabileceği kozmik zaman ölçeği ve Evrenin evrimi

İlk aşamada, tüm madde, hadronlar (protonlar ve nötronlar) halinde gruplar halinde birleştirilen parçacıklardan ve antipartiküllerden oluşan büyük bir nükleer damlacıkta yoğunlaşmıştı. Parçacıkların antiparçacıklara oranı yaklaşık 1:1.1'dir. Daha sonra parçacıkların ve antiparçacıkların yok edilmesi süreci gelir. Geriye kalan protonlar ve nötronlar Evrenin oluştuğu yapı taşlarıdır. Hadron döneminin süresi ihmal edilebilir, yalnızca 0,0001 saniyedir - patlayıcı reaksiyon süresi.

Daha sonra 100 saniye sonra elementlerin sentez süreci başlar. Bir milyar derece sıcaklıkta nükleer füzyon süreci hidrojen ve helyum molekülleri üretir. Bunca zaman boyunca madde uzayda genişlemeye devam ediyor.

Bu andan itibaren, çekirdeklerin ve elektronların hidrojen ve helyum atomlarını oluşturan 300 bin ila 700 bin yıl arasındaki uzun bir rekombinasyon aşaması başlar. Bu durumda maddenin sıcaklığında bir azalma gözlenir ve radyasyon yoğunluğu azalır. Evren şeffaflaşıyor. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında muazzam miktarlarda oluşan hidrojen ve helyum, birincil Evreni dev bir inşaat alanına dönüştürür. Milyonlarca yıl sonra, protostarların ve ilk protogalaksilerin oluşum süreci olan yıldız çağı başlıyor.

Evrimin bu aşamalara bölünmesi, birçok süreci açıklayan sıcak Evren modeline uymaktadır. Büyük Patlama'nın gerçek nedenleri ve maddenin genişleme mekanizması hala açıklanamıyor.

Evrenin yapısı ve yapısı

Evrenin evriminin yıldız dönemi, hidrojen gazının oluşumuyla başlar. Yer çekiminin etkisi altında hidrojen, büyük kümeler ve kümeler halinde birikir. Bu tür kümelerin kütlesi ve yoğunluğu devasadır; oluşan galaksinin kütlesinden yüzbinlerce kat daha fazladır. Evrenin oluşumunun ilk aşamasında gözlemlenen hidrojenin eşit olmayan dağılımı, ortaya çıkan galaksilerin boyutlarındaki farklılıkları açıklamaktadır. Megagalaksiler, maksimum hidrojen gazı birikiminin olması gereken yerlerde oluşmuştur. Hidrojen konsantrasyonunun önemsiz olduğu yerlerde, yıldız evimiz Samanyolu'na benzer şekilde daha küçük galaksiler ortaya çıktı.

Evrenin, galaksilerin farklı gelişim aşamalarında etrafında döndüğü bir başlangıç-bitiş noktası olduğu versiyonu

Bu andan itibaren Evren, sınırları net ve fiziksel parametrelerle ilk oluşumlarını alır. Bunlar artık nebulalar, yıldız gazı ve kozmik toz birikimleri (patlamanın ürünleri), yıldız maddesinin protoclusterları değil. Bunlar insan zihni açısından alanı çok büyük olan yıldız ülkelerdir. Evren ilginç kozmik olaylarla dolu hale geliyor.

Bilimsel gerekçe ve Evrenin modern modeli açısından bakıldığında, galaksiler ilk olarak yerçekimi kuvvetlerinin etkisi sonucu oluşmuştur. Maddenin devasa bir evrensel girdaba dönüşmesi yaşandı. Merkezcil süreçler, gaz bulutlarının daha sonra ilk yıldızların doğum yeri haline gelen kümelere parçalanmasını sağladı. Hızlı dönüş periyotlarına sahip protogalaksiler zamanla sarmal galaksilere dönüştü. Dönmenin yavaş olduğu ve maddenin sıkışma sürecinin esas olarak gözlemlendiği yerlerde, çoğunlukla eliptik olan düzensiz galaksiler oluştu. Bu arka plana karşı, Evrende daha görkemli süreçler meydana geldi - kenarları birbiriyle yakın temas halinde olan galaksilerin üstkümelerinin oluşumu.

Üstkümeler, Evrenin büyük ölçekli yapısı içindeki çok sayıda gökada grubu ve gökada kümesidir. 1 milyar St. Yıllardır yaklaşık 100 üstküme var

O andan itibaren Evrenin, kıtaların galaksi kümeleri, ülkelerin ise milyarlarca yıl önce oluşmuş megagalaksiler ve galaksiler olduğu devasa bir harita olduğu ortaya çıktı. Oluşumların her biri bir yıldız kümesinden, bulutsulardan ve yıldızlararası gaz ve toz birikimlerinden oluşur. Ancak bu popülasyonun tamamı, evrensel oluşumların toplam hacminin yalnızca %1'ini oluşturmaktadır. Galaksilerin kütlesinin ve hacminin büyük bir kısmı, doğasının belirlenmesi mümkün olmayan karanlık madde tarafından işgal edilmiştir.

Evrenin Çeşitliliği: galaksi sınıfları

Amerikalı astrofizikçi Edwin Hubble'ın çabaları sayesinde artık Evrenin sınırlarına ve içinde yaşayan galaksilerin net bir sınıflandırmasına sahibiz. Sınıflandırma bu dev oluşumların yapısal özelliklerine göre yapılmıştır. Galaksiler neden farklı şekillere sahiptir? Bunun ve diğer birçok sorunun cevabı, Evrenin aşağıdaki sınıflardaki galaksilerden oluştuğu Hubble sınıflandırmasıyla verilmektedir:

• sarmal;
• eliptik;
• Düzensiz galaksiler

Birincisi evreni dolduran en yaygın oluşumları içerir. Sarmal gökadaların karakteristik özellikleri, parlak bir çekirdeğin etrafında dönen veya galaktik bir çubuğa doğru yönelen, açıkça tanımlanmış bir sarmal varlığıdır. Çekirdeği olan sarmal gökadalar S ile, merkezi çubuğu olan nesneler ise SB ile gösterilir. Merkezinde ışıklı bir köprünün bölündüğü Samanyolu galaksimiz de bu sınıfa aittir.

Tipik bir sarmal gökada. Merkezde, uçlarından spiral kolların çıktığı bir köprüye sahip bir çekirdek açıkça görülmektedir.

Benzer oluşumlar Evrenin her yerine dağılmış durumda. En yakın sarmal gökada Andromeda, Samanyolu'na hızla yaklaşan bir devdir. Bu sınıfın bildiğimiz en büyük temsilcisi dev galaksi NGC 6872'dir. Bu canavarın galaktik diskinin çapı yaklaşık 522 bin ışıkyılıdır. Bu nesne galaksimizden 212 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.

Galaktik oluşumların bir sonraki yaygın sınıfı eliptik galaksilerdir. Hubble sınıflandırmasına göre tanımları E harfidir (eliptik). Bu oluşumlar elips şeklindedir. Evrende oldukça fazla benzer nesne bulunmasına rağmen, eliptik galaksiler özellikle anlamlı değildir. Çoğunlukla yıldız kümeleriyle dolu pürüzsüz elipslerden oluşurlar. Galaktik spirallerden farklı olarak elipsler, bu tür nesnelerin görselleştirilmesinin ana optik etkileri olan yıldızlararası gaz ve kozmik toz birikimlerini içermez.

Bu sınıfın bugün bilinen tipik bir temsilcisi, Çalgı takımyıldızındaki eliptik halka bulutsudur. Bu nesne Dünya'dan 2100 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.

Eliptik gökada Centaurus A'nın CFHT teleskopundan görünümü

Evreni dolduran galaktik nesnelerin son sınıfı düzensiz veya düzensiz galaksilerdir. Hubble sınıflandırmasına göre isim Latin sembolü I'dir. Ana özelliği düzensiz bir şekildir. Başka bir deyişle, bu tür nesnelerin net simetrik şekilleri ve karakteristik desenleri yoktur. Şekli itibariyle böyle bir galaksi, yıldız kümelerinin gaz ve kozmik toz bulutlarıyla dönüşümlü olarak yer aldığı evrensel bir kaosun resmini andırıyor. Evren ölçeğinde düzensiz galaksiler yaygın bir olgudur.

Buna karşılık, düzensiz galaksiler iki alt türe ayrılır:

• Alt tip I'in düzensiz gökadaları karmaşık düzensiz bir yapıya, yüksek yoğun yüzeye sahiptir ve parlaklıklarıyla ayırt edilirler. Düzensiz gökadaların bu kaotik şekli genellikle çökmüş sarmalların bir sonucudur. Böyle bir galaksinin tipik bir örneği Büyük ve Küçük Macellan Bulutu'dur;
• Alt tip II'nin düzensiz, düzensiz gökadaları alçak bir yüzeye, kaotik bir şekle sahiptir ve çok parlak değildir. Parlaklığın azalması nedeniyle bu tür oluşumların Evrenin genişliğinde tespit edilmesi zordur.

Büyük Macellan Bulutu bize en yakın düzensiz galaksidir. Her iki oluşum da Samanyolu'nun uydularıdır ve yakında (1-2 milyar yıl içinde) daha büyük bir nesne tarafından emilebilir.

Düzensiz galaksi Büyük Macellan Bulutu - Samanyolu galaksimizin bir uydusu

Edwin Hubble'ın galaksileri oldukça doğru bir şekilde sınıflara ayırmış olmasına rağmen, bu sınıflandırma ideal değildir. Evreni anlama sürecine Einstein'ın görelilik teorisini dahil edersek daha fazla sonuç elde edebiliriz. Evren, her biri kendine özgü özelliklere ve özelliklere sahip olan çok çeşitli form ve yapılarla temsil edilir. Son zamanlarda gökbilimciler, sarmal ve eliptik gökadalar arasında ara nesneler olarak tanımlanan yeni galaktik oluşumları keşfetmeyi başardılar.

Samanyolu Evrenin en ünlü kısmıdır

Merkezin etrafında simetrik olarak konumlandırılmış iki sarmal kol galaksinin ana gövdesini oluşturur. Spiraller ise birbirine düzgün bir şekilde akan kollardan oluşur. Yay ve Kuğu kollarının birleştiği noktada Güneşimiz, Samanyolu galaksisinin merkezine 2,62·10¹⁷km uzaklıkta yer almaktadır. Sarmal gökadaların sarmalları ve kolları, galaktik merkeze yaklaştıkça yoğunlukları artan yıldız kümeleridir. Galaktik spirallerin kütlesinin ve hacminin geri kalanı karanlık maddedir ve yalnızca küçük bir kısmı yıldızlararası gaz ve kozmik tozdan sorumludur.

Güneş'in Samanyolu'nun kollarındaki konumu, galaksimizin Evrendeki yeri

Spirallerin kalınlığı yaklaşık 2 bin ışıkyılıdır. Tüm bu katman keki, 200-300 km/s gibi muazzam bir hızla dönerek sürekli hareket halindedir. Galaksinin merkezine ne kadar yakınsa dönüş hızı da o kadar yüksek olur. Güneş'in ve Güneş Sistemimizin Samanyolu'nun merkezi etrafında bir devrimi tamamlaması 250 milyon yıl alacak.

Galaksimiz irili ufaklı, süper ağır ve orta büyüklükte trilyonlarca yıldızdan oluşuyor. Samanyolu'ndaki en yoğun yıldız kümesi Yay Kolu'dur. Galaksimizin maksimum parlaklığının gözlendiği bölge burasıdır. Galaktik dairenin karşı tarafı ise daha az parlaktır ve görsel gözlemle ayırt edilmesi zordur.

Samanyolu'nun orta kısmı, boyutları 1000-2000 parsek olduğu tahmin edilen bir çekirdek ile temsil edilmektedir. Galaksinin bu en parlak bölgesinde, farklı sınıflara, kendi gelişim ve evrim yollarına sahip maksimum yıldız sayısı yoğunlaşmıştır. Bunlar çoğunlukla Ana Dizinin son aşamalarındaki eski süper ağır yıldızlardır. Samanyolu galaksisinin yaşlanan bir merkezinin varlığının doğrulanması, bu bölgede çok sayıda nötron yıldızı ve kara deliğin varlığıdır. Aslında, herhangi bir sarmal galaksinin sarmal diskinin merkezi, dev bir elektrikli süpürge gibi gök cisimlerini ve gerçek maddeyi emen süper kütleli bir kara deliktir.

Samanyolu'nun orta kısmında bulunan süper kütleli bir kara delik, tüm galaktik nesnelerin ölüm yeridir

Yıldız kümelerine gelince, bugün bilim adamları iki tür kümeyi sınıflandırmayı başardılar: küresel ve açık. Yıldız kümelerinin yanı sıra Samanyolu'nun sarmalları ve kolları da diğer sarmal gökadalar gibi dağınık madde ve karanlık enerjiden oluşur. Büyük Patlama'nın bir sonucu olarak madde, ince yıldızlararası gaz ve toz parçacıklarıyla temsil edilen oldukça seyrekleşmiş bir durumdadır. Maddenin görünür kısmı, sırasıyla iki türe ayrılan bulutsulardan oluşur: gezegensel ve dağınık bulutsular. Bulutsuların spektrumunun görünür kısmı, spiralin içinde her yöne ışık yayan yıldızlardan gelen ışığın kırılmasından kaynaklanmaktadır.

Güneş sistemimiz bu kozmik çorbanın içinde var. Hayır, bu kocaman dünyada sadece biz değiliz. Güneş gibi birçok yıldızın da kendi gezegen sistemleri vardır. Bütün soru, galaksimizdeki mesafeler herhangi bir akıllı uygarlığın var olma süresini aşıyorsa, uzak gezegenlerin nasıl tespit edileceğidir. Evrendeki zaman başka kriterlerle ölçülür. Gezegenler uydularıyla birlikte Evrendeki en küçük nesnelerdir. Bu tür nesnelerin sayısı hesaplanamaz. Görünür aralıktaki yıldızların her birinin kendi yıldız sistemleri olabilir. Sadece bize en yakın mevcut gezegenleri görebiliriz. Mahallede olup bitenler, Samanyolu'nun diğer kollarında hangi dünyaların olduğu ve diğer galaksilerde hangi gezegenlerin bulunduğu bir sır olarak kalıyor.

Kepler-16 b, Kuğu takımyıldızı yönünde bulunan çift yıldız Kepler-16'ya yakın bir ötegezegendir.

Çözüm

Evrenin nasıl ortaya çıktığına ve nasıl geliştiğine dair yalnızca yüzeysel bir anlayışa sahip olan insan, evrenin ölçeğini anlama ve kavrama yolunda yalnızca küçük bir adım atmıştır. Bugün bilim adamlarının uğraşmak zorunda olduğu devasa boyut ve kapsam, insan uygarlığının bu madde, uzay ve zaman yığınında yalnızca bir an olduğunu gösteriyor.

Zaman dikkate alınarak uzayda maddenin varlığı kavramına uygun Evren modeli

Evrenin incelenmesi Kopernik'ten günümüze kadar uzanıyor. İlk başta bilim adamları güneş merkezli modelden yola çıktılar. Aslında uzayın gerçek bir merkezinin olmadığı ve tüm dönme, hareket ve hareketlerin Evrenin yasalarına göre gerçekleştiği ortaya çıktı. Gerçekleşen süreçlere ilişkin bilimsel bir açıklama bulunmasına rağmen evrensel nesneler sınıflara, türlere ve türlere ayrılmaktadır, uzaydaki tek bir cisim diğerine benzememektedir. Gök cisimlerinin boyutları ve kütleleri yaklaşıktır. Galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin yerleri keyfidir. Mesele şu ki, Evrende bir koordinat sistemi yoktur. Uzayı gözlemleyerek, Dünyamızı sıfır referans noktası olarak kabul ederek görünür ufkun tamamına projeksiyon yapıyoruz. Aslında biz, Evrenin sonsuz genişliklerinde kaybolan mikroskobik bir parçacığız.

Evren, tüm nesnelerin uzay ve zamanla yakın bağlantı içinde bulunduğu bir maddedir

Boyutla bağlantıya benzer şekilde, Evrendeki zaman da ana bileşen olarak düşünülmelidir. Uzay nesnelerinin kökeni ve yaşı, dünyanın doğuşunun bir resmini oluşturmamıza ve evrenin evriminin aşamalarını vurgulamamıza olanak tanır. Ele aldığımız sistem zaman dilimleriyle yakından ilgilidir. Uzayda meydana gelen tüm süreçlerin döngüleri vardır - başlangıç, oluşum, dönüşüm ve bitiş, buna maddi bir nesnenin ölümü ve maddenin başka bir duruma geçişi eşlik eder.

Herkese selam! Bugün sizlerle Evren hakkındaki izlenimlerimi paylaşmak istiyorum. Hayal edin, sonu yok, her zaman ilgi çekiciydi ama bu olabilir mi? Bu makaleden yıldızlar, türleri ve yaşamları, büyük patlama, kara delikler, pulsarlar ve diğer bazı önemli şeyler hakkında bilgi edinebilirsiniz.

- var olan her şey budur: uzay, madde, zaman, enerji. Tüm gezegeni, yıldızları ve diğer kozmik cisimleri içerir.

- bu, mevcut maddi dünyanın tamamıdır, uzay ve zamanda sınırsızdır ve maddenin gelişim sürecinde aldığı formlar bakımından çeşitlidir.

Astronomi tarafından incelenen evren- bu, elde edilen bilim seviyesine karşılık gelen astronomik yöntemlerle araştırmaya erişilebilen maddi dünyanın bir parçasıdır (Evrenin bu kısmına bazen Metagalaksi denir).

Metagalaxy, Evrenin modern araştırma yöntemleriyle erişilebilen bir parçasıdır. Metagalaksi birkaç milyar içerir.

Evren o kadar büyüktür ki boyutunu kavramak mümkün değildir. Evren hakkında konuşalım: Evrenin bizim için görülebilen kısmı 1,6 milyon milyon milyon milyon kilometreden fazla uzanıyor ve kimse görünenin ötesinde ne kadar büyük olduğunu bilmiyor.

Pek çok teori evrenin bugünkü şeklini nasıl aldığını ve nereden geldiğini açıklamaya çalışıyor. En popüler teoriye göre 13 milyar yıl önce dev bir patlama sonucu doğmuştur. Zaman, uzay, enerji, madde; bunların hepsi bu olağanüstü patlamanın sonucu olarak ortaya çıktı. Sözde “büyük patlama”dan önce ne olduğunu söylemenin bir anlamı yok, ondan önce hiçbir şey yoktu.

– modern kavramlara göre bu, Evrenin geçmişteki (yaklaşık 13 milyar yıl önce) ortalama yoğunluğunun bugüne göre çok daha yüksek olduğu durumudur. Zamanla evrenin genişlemesi nedeniyle yoğunluğu azalır.

Buna göre geçmişin derinlerine indikçe yoğunluk artar, ta ki zaman ve mekana dair klasik fikirlerin geçerliliğini yitirdiği ana kadar. Bu an geri sayımın başlangıcı olarak alınabilir. 0'dan birkaç saniyeye kadar olan zaman aralığına geleneksel olarak Büyük Patlama periyodu denir.

Bu dönemin başlangıcında Evrenin maddesi muazzam göreceli hızlar aldı (“patladı” ve dolayısıyla adı).

Zamanımızda gözlemlenen Büyük Patlama'nın kanıtı, helyum, hidrojen ve diğer bazı hafif elementlerin konsantrasyonu, kalıntı radyasyon ve Evrendeki (örneğin galaksiler) homojensizliklerin dağılımıdır.

Gökbilimciler, büyük patlamadan sonra evrenin inanılmaz derecede sıcak ve radyasyonla dolu olduğuna inanıyorlar.

Atomik parçacıklar (protonlar, elektronlar ve nötronlar) yaklaşık 10 saniyede oluştu.

Atomların kendileri (helyum ve hidrojen atomları) yalnızca birkaç yüz bin yıl sonra, Evren soğuduğunda ve boyut olarak önemli ölçüde genişlediğinde oluştu.

Büyük Patlama'nın yankıları.

Eğer Büyük Patlama 13 milyar yıl önce olsaydı, şu ana kadar Evren yaklaşık 3 Kelvin dereceye, yani mutlak sıfırın 3 derece üstüne kadar soğumuş olurdu.

Bilim insanları teleskopları kullanarak arka plandaki radyo gürültüsünü kaydetti. Yıldızlı gökyüzündeki bu radyo sesleri bu sıcaklığa karşılık geliyor ve hâlâ bize ulaşan büyük patlamanın yankıları olarak değerlendiriliyor.

En popüler bilimsel efsanelerden birine göre Isaac Newton, bir elmanın yere düştüğünü gördü ve bunun Dünya'nın kendisinden kaynaklanan yerçekiminin etkisi altında gerçekleştiğini fark etti. Bu kuvvetin büyüklüğü vücut ağırlığına bağlıdır.

Kütlesi küçük olan elmanın yer çekimi gezegenimizin hareketini etkilemez, Dünya'nın kütlesi büyüktür ve elmayı kendine doğru çeker.

Kozmik yörüngelerde yerçekimi kuvvetleri tüm gök cisimlerini tutar. Ay, Dünya'nın yörüngesi boyunca hareket eder ve ondan uzaklaşmaz; güneş çevresi yörüngelerde, Güneş'in çekim kuvveti gezegenleri tutar ve Güneş, çekim kuvvetinden çok daha büyük bir kuvvet olan diğer yıldızlara göre konumunu korur.

Güneşimiz bir yıldızdır ve orta büyüklükte oldukça sıradan bir yıldızdır. Güneş, diğer tüm yıldızlar gibi, parlak bir gaz topudur ve devasa bir fırın gibidir; ısı, ışık ve diğer enerji türlerini üretir. Güneş sistemi, güneş yörüngesindeki gezegenlerden ve elbette güneşin kendisinden oluşur.

Diğer yıldızlar bizden çok uzakta oldukları için gökyüzünde küçük görünürler ama aslında bazılarının çapı Güneş'ten yüzlerce kat daha büyüktür.

Yıldızlar ve galaksiler.

Gökbilimciler yıldızların konumunu, onları takımyıldızların içine veya onlarla ilişkili olarak yerleştirerek belirlerler. Takımyıldız - bu, gece gökyüzünün belirli bir bölgesinde görülebilen, ancak gerçekte her zaman yakınlarda bulunan bir yıldız grubudur.

Uzayın geniş alanlarındaki yıldızlar, galaksiler adı verilen yıldız takımadaları halinde gruplandırılmıştır. Samanyolu olarak adlandırılan Galaksimiz, tüm gezegenleriyle birlikte Güneş'i de kapsamaktadır. Galaksimiz en büyüğü olmaktan uzak ama hayal edilebilecek kadar büyük.

Evrendeki mesafeler ışık hızına göre ölçülür; insanlık bundan daha hızlı hiçbir şeyi bilmez. Işığın hızı 300 bin km/sn'dir. Gökbilimciler ışık yılı olarak böyle bir birim kullanıyorlar - bu, bir ışık ışınının bir yılda kat edeceği mesafedir, yani 9,46 milyon milyon km.

Centaur takımyıldızındaki Proxima bize en yakın yıldızdır. 4,3 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Onu dört yıldan fazla bir süre önce ona baktığımız gibi görmüyoruz. Ve Güneş'in ışığı bize 8 dakika 20 saniyede ulaşır.

Yüzbinlerce milyonlarca yıldızın bulunduğu Samanyolu, çıkıntılı bir aksa (göbek) sahip dev bir dönen tekerlek şeklindedir. Güneş kendi ekseninden 250 bin ışıkyılı uzaklıkta, bu tekerleğin kenarına daha yakın bir yerde bulunuyor. Güneş, kendi yörüngesinde, Galaksinin merkezi etrafında her 250 milyon yılda bir döner.

Galaksimiz pek çok galaksiden biri ve hiç kimse toplamda kaç tane olduğunu bilmiyor. Halihazırda bir milyardan fazla galaksi keşfedildi ve bunların her birinde milyonlarca yıldız var. Dünyalılardan yüz milyonlarca ışıkyılı uzaklıkta, bilinen galaksiler arasında en uzak olanıdır.

Onları inceleyerek Evrenin en uzak geçmişine bakıyoruz. Tüm Galaksiler bizden ve birbirlerinden uzaklaşıyor. Görünüşe göre Evren hala genişliyor ve Büyük Patlama onun kökeniydi.

Ne tür yıldızlar var?

Yıldızlar Güneş'e benzeyen hafif gaz (plazma) toplarıdır. Yerçekimsel kararsızlık nedeniyle tozlu gaz ortamından (çoğunlukla helyum ve hidrojenden) oluşurlar.

Yıldızlar farklıdır ama hepsi ortaya çıktıktan sonra milyonlarca yıl sonra yok olacaklardır. Güneşimiz neredeyse 5 milyar yaşında ve gökbilimcilere göre o kadar uzun süre var olacak, sonra ölmeye başlayacak.

Güneş - bu tek bir yıldızdır, diğer birçok yıldız ikilidir, yani aslında birbirlerinin etrafında dönen iki yıldızdan oluşurlar. Gökbilimciler ayrıca birçok yıldız gövdesinden oluşan üçlü ve sözde çoklu yıldızları da biliyorlar.

Süper devler en büyük yıldızlardır.

Çapı Güneş'in çapının 350 katı olan Antares de bu yıldızlardan biridir. Ancak tüm süperdevlerin yoğunlukları çok düşüktür. Devler, Güneş'ten 10 ila 100 kat daha büyük çapa sahip daha küçük yıldızlardır.

Yoğunlukları da düşüktür ancak süperdevlerinkinden daha fazladır. Güneş de dahil olmak üzere görünür yıldızların çoğu, ana dizi yıldızları veya ara yıldızlar olarak sınıflandırılır. Çapları Güneş'in çapından on kat daha küçük veya on kat daha büyük olabilir.

Kırmızı cücelere denir en küçük ana dizi yıldızları ve beyaz cüceler - artık ana dizi yıldızlarına ait olmayan daha da küçük cisimlere denir.

Beyaz cüceler (yaklaşık gezegenimizin büyüklüğünde) son derece yoğun ama çok sönüktür. Yoğunlukları suyun yoğunluğundan milyonlarca kat daha fazladır. Yalnızca Samanyolu'nda 5 milyara kadar beyaz cüce olabilir, ancak bilim adamları şu ana kadar yalnızca birkaç yüz tane bu tür cisim keşfettiler.

Örnek olarak yıldızların boyutlarını karşılaştıran bir video izleyelim.

Bir yıldızın hayatı.

Her yıldız, daha önce de belirtildiği gibi, bir toz ve hidrojen bulutundan doğar. Evren bu tür bulutlarla doludur.

Bir yıldızın oluşumu, gökbilimcilerin dediği gibi, başka bir kuvvetin (kimse anlamaz) etkisi altında ve yerçekiminin etkisi altında, bir gök cisminin çökmesi veya "çökmesi" meydana geldiğinde başlar: bulut dönmeye başlar ve merkezi ısınır. Yıldızların evrimini izleyebilirsiniz.

Bir yıldız bulutunun içindeki sıcaklık bir milyon dereceye ulaştığında nükleer reaksiyonlar başlar.

Bu reaksiyonlar sırasında hidrojen atomlarının çekirdekleri birleşerek helyumu oluşturur. Reaksiyonlar sonucunda üretilen enerji, ışık ve ısı şeklinde açığa çıkar ve yeni bir yıldız yanar.

Yeni yıldızların çevresinde yıldız tozu ve artık gazlar gözlemleniyor. Güneşimizin etrafında gezegenler bu maddeden oluşmuştur. Elbette başka yıldızların etrafında da benzer gezegenler oluşmuştur ve pek çok gezegende de insanlığın varlığından haberdar olmadığı bazı yaşam formlarının bulunması muhtemeldir.

Yıldız patlamaları.

Bir yıldızın kaderi büyük ölçüde kütlesine bağlıdır. Güneşimiz gibi bir yıldız hidrojen "yakıtını" kullandığında helyum kabuğu büzülür ve dış katmanlar genişler.

Yıldız, yaşamının bu aşamasında kırmızı bir dev haline gelir. Daha sonra zamanla dış katmanları keskin bir şekilde uzaklaşarak geride yıldızın yalnızca küçük, parlak bir çekirdeğini bırakıyor. Beyaz cüce. Siyah cüce(devasa bir karbon kütlesi) yıldız yavaş yavaş soğumaya başlar.

Dünya kütlesinin birkaç katı kütleye sahip yıldızları daha dramatik bir kader beklemektedir.

Nükleer yakıtları tükenip genişledikçe çok büyük hale geldikçe kırmızı devlerden çok daha büyük süper devlere dönüşürler.

Daha sonra yerçekiminin etkisiyle çekirdeklerinde keskin bir çökme meydana gelir. Yıldız, açığa çıkan enerjinin hayal edilemeyecek bir patlamasıyla parçalara ayrılır.

Gökbilimciler böyle bir patlamaya süpernova adını veriyor. Güneş'ten milyonlarca kat daha parlak olan bir süpernova, bir süreliğine parlar. 383 yıldır ilk kez, Şubat 1987'de, komşu bir galaksiden gelen bir süpernova, Dünya'dan çıplak gözle görülebildi.

Yıldızın başlangıçtaki kütlesine bağlı olarak, bir süpernovanın ardından geride nötron yıldızı adı verilen küçük bir cisim kalabilir. Çapı birkaç on kilometreyi geçmeyen böyle bir yıldız, katı nötronlardan oluşur ve yoğunluğu beyaz cücelerin muazzam yoğunluğundan kat kat fazladır.

Kara delikler.

Bazı süpernovalarda çekirdeğin çökme kuvveti o kadar büyüktür ki, maddenin sıkıştırılması pratikte onun yok olmasına yol açmaz. Madde yerine uzayın inanılmaz derecede yüksek yerçekimine sahip bir kısmı kalıyor. Böyle bir alana kara delik denir ve gücü o kadar güçlüdür ki her şeyi kendine çeker.

Kara delikler doğaları gereği görülemezler. Ancak gökbilimciler onları bulduklarına inanıyorlar.

Gökbilimciler, güçlü radyasyona sahip ikili yıldız sistemleri arıyorlar ve bunun, milyonlarca derecelik ısıtma sıcaklıklarıyla birlikte kara deliğe kaçan maddeden kaynaklandığına inanıyorlar.

Böyle bir radyasyon kaynağı Cygnus takımyıldızında (sözde kara delik Cygnus X-1) keşfedildi. Bazı bilim insanları kara deliklerin yanı sıra beyaz olanların da var olduğuna inanıyor. Bu beyaz delikler, toplanan maddenin yeni yıldız cisimlerinin oluşumuna başlamaya hazırlandığı yerde ortaya çıkıyor.

Evren aynı zamanda kuasar adı verilen gizemli oluşumlarla da doludur. Bunlar muhtemelen uzak galaksilerin parlak bir şekilde parlayan çekirdekleridir ve onların ötesinde Evrende hiçbir şey göremiyoruz.

Evrenin oluşumundan kısa süre sonra ışıkları bizim yönümüze doğru hareket etmeye başladı. Bilim insanları kuasarlarınkine eşdeğer enerjinin ancak kozmik deliklerden gelebileceğine inanıyor.

Pulsarlar da daha az gizemli değil. Pulsarlar düzenli olarak enerji ışınları yayan oluşumlardır. Bilim adamlarına göre bunlar hızla dönen yıldızlardır ve kozmik işaretler gibi ışık ışınları onlardan yayılır.

Evrenin geleceği.

Kimse evrenimizin kaderinin ne olduğunu bilmiyor. Görünüşe göre ilk patlamadan sonra hala genişliyor. Çok uzak gelecekte iki olası senaryo var.

Bunlardan ilkine göre, Açık uzay teorisine göre Evren, tüm enerji tüm yıldızlara harcanana ve galaksilerin varlığı sona erene kadar genişleyecektir.

Saniye - Evrenin genişlemesinin bir gün duracağı, yeniden daralmaya başlayacağı ve bu süreçte kaybolana kadar küçülmeye devam edeceği kapalı alan teorisi.

Bilim insanları bu süreci büyük patlamaya benzeterek büyük sıkışma olarak adlandırdı. Sonuç olarak, yeni bir Evren yaratacak başka bir büyük patlama meydana gelebilir.

Yani her şeyin bir başlangıcı vardı, bir sonu da olacak ama ne olacağını kimse bilmiyor...

Evrenin ötesinde ne var? Bu konu insanoğlunun anlayamayacağı kadar karmaşıktır. Bunun nedeni, her şeyden önce sınırlarının belirlenmesinin gerekli olmasıdır ve bu hiç de kolay değildir.

Genel olarak kabul edilen cevap yalnızca gözlemlenebilir Evreni dikkate alır. Ona göre boyutlar ışığın hızıyla belirlenmektedir, çünkü yalnızca uzaydaki cisimlerin yaydığı veya yansıttığı ışığı görmek mümkündür. Evrenin varlığı boyunca dolaşan en uzak ışıktan daha uzağa bakmak imkansızdır.

Uzay genişlemeye devam ediyor ama hala sonlu. Boyutuna bazen Hubble hacmi veya küresi denir. Evrendeki insan, sınırlarının ötesinde olanı muhtemelen hiçbir zaman bilemeyecektir. Yani tüm keşiflerde etkileşime geçilmesi gereken tek alan burasıdır. En azından yakın gelecekte.

Büyüklük

Herkes Evrenin büyük olduğunu biliyor. Kaç milyon ışıkyılı uzanıyor?

Gökbilimciler, Büyük Patlama'nın ardından oluşan kozmik mikrodalga arka plan ışınımını dikkatle inceliyorlar. Gökyüzünün bir tarafında olup bitenler ile diğer tarafında olup bitenler arasındaki bağlantıları ararlar. Ve şu ana kadar ortak bir şey olduğuna dair hiçbir kanıt yok. Bu, Evrenin 13,8 milyar yıl boyunca herhangi bir yönde kendini tekrarlamadığı anlamına gelir. Işığın en azından bu alanın görünür kenarına ulaşması için gereken süre budur.

Hala gözlemlenebilir Evrenin ötesinde ne olduğu sorusuyla ilgileniyoruz. Gökbilimciler uzayın sonsuz olduğunu kabul ediyorlar. İçindeki “madde” (enerji, galaksiler vb.) gözlemlenebilir Evrendekiyle tamamen aynı şekilde dağılmıştır. Eğer durum gerçekten buysa, o zaman sınırda olana dair çeşitli anormallikler ortaya çıkar.

Hubble hacminin dışında sadece daha fazla farklı gezegen yok. Orada var olabilecek her şeyi bulabilirsiniz. Yeterince ileri giderseniz, kahvaltıda çırpılmış yumurta yerine yulaf lapası yemeniz dışında, Dünya'nın her bakımdan aynı olduğu başka bir güneş sistemi bile bulabilirsiniz. Ya da hiç kahvaltı yoktu. Ya da diyelim ki erken kalkıp bir banka soydunuz.

Aslında kozmologlar, eğer yeterince ileri giderseniz, bizimkine tamamen benzeyen başka bir Hubble küresi bulabileceğinize inanıyorlar. Çoğu bilim insanı bildiğimiz evrenin sınırları olduğuna inanıyor. Bunların ötesinde olan şey en büyük gizem olmaya devam ediyor.

Kozmolojik prensip

Bu kavram, gözlemcinin konumu ve yönü ne olursa olsun herkesin Evrenin aynı resmini görmesi anlamına gelir. Tabii bu daha küçük ölçekli çalışmalar için geçerli değil. Uzayın bu homojenliği, tüm noktalarının eşitliğinden kaynaklanmaktadır. Bu fenomen yalnızca bir galaksi kümesi ölçeğinde tespit edilebilir.

Bu kavrama benzer bir şey ilk kez 1687'de Sir Isaac Newton tarafından önerildi. Ve daha sonra, 20. yüzyılda bu, diğer bilim adamlarının gözlemleriyle doğrulandı. Mantıksal olarak, eğer her şey Büyük Patlama'da tek bir noktadan ortaya çıksaydı ve daha sonra Evren'e doğru genişleseydi, oldukça homojen kalacaktı.

Maddenin bu belirgin tekdüze dağılımını bulmak için kozmolojik prensibin gözlemlenebileceği mesafe, Dünya'dan yaklaşık 300 milyon ışık yılıdır.

Ancak 1973'te her şey değişti. Daha sonra kozmolojik prensibi ihlal eden bir anormallik keşfedildi.

Büyük Çekici

250 milyon ışıkyılı uzaklıkta, Hydra ve Erboğa takımyıldızlarının yakınında büyük bir kütle konsantrasyonu keşfedildi. Ağırlığı o kadar büyüktür ki Samanyolu'nun onbinlerce kütlesiyle kıyaslanabilir. Bu anomalinin galaktik bir üstküme olduğu düşünülmektedir.

Bu nesneye Büyük Çekici adı verildi. Yerçekimi kuvveti o kadar güçlü ki diğer galaksileri ve onların kümelerini birkaç yüz ışıkyılı boyunca etkiliyor. Uzun zamandır uzaydaki en büyük gizemlerden biri olarak kaldı.

1990 yılında, Büyük Çekici adı verilen devasa gökada kümelerinin hareketinin, Evrenin sınırlarının ötesinde, uzayın başka bir bölgesine yöneldiği keşfedildi. Anomalinin kendisi "kaçınma bölgesinde" olmasına rağmen şu ana kadar bu süreç gözlemlenebiliyor.

Karanlık enerji

Hubble Yasasına göre kozmolojik prensip korunarak tüm galaksiler birbirlerinden eşit şekilde uzaklaşmalıdır. Ancak 2008 yılında yeni bir keşif ortaya çıktı.

Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Probu (WMAP), saniyede 600 mil hıza kadar aynı yönde hareket eden büyük bir küme grubu tespit etti. Hepsi, Erboğa ve Velus takımyıldızları arasındaki gökyüzünün küçük bir alanına doğru ilerliyorlardı.

Bunun belirgin bir nedeni yoktur ve açıklanamayan bir olay olduğu için buna "karanlık enerji" adı verilmiştir. Gözlemlenebilir evrenin dışındaki bir şeyden kaynaklanır. Şu anda doğası hakkında sadece tahminler var.

Eğer galaksi kümeleri devasa bir kara deliğe doğru çekilirse, onların hareketinin hızlanması gerekir. Karanlık enerji, kozmik cisimlerin milyarlarca ışıkyılı boyunca sabit hızını gösterir.

Bu sürecin olası nedenlerinden biri Evrenin dışında bulunan devasa yapılardır. Çok büyük bir çekimsel etkiye sahipler. Gözlemlenebilir Evrende bu fenomene neden olacak yeterli çekim ağırlığına sahip dev yapılar yoktur. Ancak bu onların gözlemlenebilir bölgenin dışında var olamayacakları anlamına gelmiyor.

Bu, Evrenin yapısının homojen olmadığı anlamına gelir. Yapılara gelince, onlar kelimenin tam anlamıyla, hayal bile edilemeyecek ölçekteki madde yığınlarından enerjiye kadar her şey olabilirler. Bunların diğer Evrenlerden gelen yerçekimi kuvvetlerine rehberlik etmesi bile mümkündür.

Sonsuz kabarcıklar

Hubble küresi dışında bir şeyden bahsetmek pek doğru değil çünkü hala Metagalaxy ile aynı yapıya sahip. “Bilinmeyen” Evrenin aynı fiziksel yasalarına ve sabitlerine sahiptir. Büyük Patlama'nın uzayın yapısında kabarcıkların ortaya çıkmasına neden olduğu bir versiyon var.

Bundan hemen sonra, Evrenin şişmesi başlamadan önce, bir "kabarcık" kümesi halinde var olan bir tür "kozmik köpük" ortaya çıktı. Bu maddenin nesnelerinden biri aniden genişledi ve sonunda bugün bilinen Evren haline geldi.

Peki diğer baloncuklardan ne çıktı? “Karanlık enerjiyi” keşfeden kuruluş olan NASA ekibinin başkanı Alexander Kashlinsky şunları söyledi: “Yeterince uzaklaşırsanız balonun dışında, Evrenin dışında bir yapı görebilirsiniz. Bu yapılar hareket yaratmalı."

Dolayısıyla "karanlık enerji", başka bir Evrenin, hatta "Çoklu Evren"in varlığının ilk kanıtı olarak algılanıyor.

Her kabarcık, uzayın geri kalanıyla birlikte esnemeyi bırakan bir alandır. Kendi özel kanunlarıyla kendi Evrenini oluşturmuştur.

Bu senaryoda uzay sonsuzdur ve her baloncuğun da sınırları yoktur. Birinin sınırını aşmak mümkün olsa bile aralarındaki boşluk hala genişlemektedir. Zamanla bir sonraki baloncuğa ulaşmak imkansız hale gelecektir. Bu fenomen hala evrenin en büyük gizemlerinden biri olmaya devam ediyor.

Kara delik

Fizikçi Lee Smolin'in önerdiği teori, Metagalaxy'nin yapısındaki her benzer kozmik nesnenin yeni bir tanesinin oluşumuna neden olduğunu öne sürüyor. Evrende kaç tane kara delik olduğunu hayal etmek yeterlidir. Her birinin öncekilerden farklı fiziksel yasaları vardır. Benzer bir hipotez ilk olarak 1992'de "Kozmosun Hayatı" kitabında ortaya atıldı.

Dünya çapında kara deliklere düşen yıldızlar inanılmaz derecede aşırı yoğunluklara sıkıştırılır. Bu koşullar altında bu uzay patlar ve orijinalinden farklı olarak kendi yeni Evrenine doğru genişler. Bir kara deliğin içinde zamanın durduğu nokta, yeni bir Metagalaksinin Büyük Patlamasının başlangıcıdır.

Çöken kara deliğin içindeki aşırı koşullar, alt evrendeki temel fiziksel kuvvetlerde ve parametrelerde küçük, rastgele değişikliklere yol açar. Her birinin ebeveynlerinden farklı özellikleri ve göstergeleri vardır.

Yıldızların varlığı yaşamın oluşması için bir ön şarttır. Bunun nedeni, yaşamı destekleyen karbon ve diğer karmaşık moleküllerin içlerinde yaratılmış olmasıdır. Dolayısıyla varlıkların ve Evrenin oluşumu aynı şartları gerektirir.

Bilimsel bir hipotez olarak kozmik doğal seçilimin eleştirisi, bu aşamada doğrudan kanıtların bulunmamasıdır. Ancak inançlar açısından önerilen bilimsel alternatiflerden daha kötü olmadığı unutulmamalıdır. İster Çoklu Evren, ister sicim teorisi, ister döngüsel uzay olsun, Evrenin ötesinde ne olduğuna dair hiçbir kanıt yoktur.

Birçok paralel evren

Bu fikir modern teorik fizikle çok az ilgisi olan bir şey gibi görünüyor. Ancak Çoklu Evrenin varlığı fikri, fizikçiler arasında hala aktif tartışmalara ve yıkıcı tartışmalara neden olmasına rağmen, uzun süredir bilimsel bir olasılık olarak değerlendiriliyor. Bu seçenek, uzayda kaç tane Evren olduğu fikrini tamamen yok ediyor.

Çoklu Evrenin bir teori değil, modern teorik fizik anlayışının bir sonucu olduğunu akılda tutmak önemlidir. Bu ayrım kritiktir. Kimse elini sallayıp “Çoklu Evren olsun!” demedi. Bu fikir, kuantum mekaniği ve sicim teorisi gibi güncel öğretilerden türetilmiştir.

Çoklu evren ve kuantum fiziği

Pek çok kişi "Schrödinger'in Kedisi" düşünce deneyine aşinadır. Bunun özü, Avusturyalı teorik fizikçi Erwin Schrödinger'in kuantum mekaniğinin kusurlarına dikkat çekmesinde yatmaktadır.

Bilim adamı, kapalı bir kutuya yerleştirilen bir hayvanı hayal etmeyi öneriyor. Eğer açarsanız kedinin iki halinden birini öğrenebilirsiniz. Ancak kutu kapalı olduğu sürece hayvan ya diridir ya da ölüdür. Bu, yaşamla ölümü birleştiren bir devletin olmadığını kanıtlıyor.

Bütün bunlar imkansız görünüyor çünkü insan algısı bunu kavrayamıyor.

Ancak kuantum mekaniğinin tuhaf kurallarına göre bu oldukça mümkün. İçindeki tüm olasılıkların alanı çok büyük. Matematiksel olarak kuantum mekaniksel durum tüm olası durumların toplamıdır (veya süperpozisyonudur). Schrödinger'in Kedisi örneğinde deney, "ölü" ve "canlı" konumların bir süperpozisyonudur.

Fakat bu, herhangi bir pratik anlam taşıyacak şekilde nasıl yorumlanabilir? Popüler bir yol, tüm bu olasılıkları, kedinin "nesnel olarak doğru" olan tek durumunun gözlemlenebilir olduğu şekilde düşünmektir. Ancak bu olasılıkların doğru olduğu ve hepsinin farklı Evrenlerde var olduğu konusunda da hemfikir olunabilir.

Sicim teorisi

Bu, kuantum mekaniğini ve yerçekimini birleştirmek için en umut verici fırsattır. Bu zordur çünkü yerçekimi, kuantum mekaniğinde atomların ve atom altı parçacıkların tanımlanması kadar küçük ölçeklerde tarif edilemez.

Ancak tüm temel parçacıkların monomerik elementlerden oluştuğunu söyleyen sicim teorisi, doğanın bilinen tüm kuvvetlerini aynı anda açıklamaktadır. Bunlar yerçekimi, elektromanyetizma ve nükleer kuvvetleri içerir.

Ancak matematiksel sicim teorisi en az on fiziksel boyut gerektirir. Yalnızca dört boyutu gözlemleyebiliyoruz: yükseklik, genişlik, derinlik ve zaman. Bu nedenle ek boyutlar bizden gizlenmektedir.

Teoriyi fiziksel olguları açıklamak için kullanabilmek için, bu ek çalışmalar "yoğun" ve küçük ölçeklerde çok küçüktür.

Sicim teorisinin sorunu veya özelliği, sıkıştırmayı yapmanın birçok yolunun olmasıdır. Bunların her biri, farklı elektron kütleleri ve yerçekimi sabitleri gibi farklı fiziksel yasalara sahip bir evrenle sonuçlanır. Ancak kompaktlaştırma metodolojisine yönelik ciddi itirazlar da bulunmaktadır. Bu nedenle sorun tam anlamıyla çözülmüş değil.

Ancak bariz soru şudur: Bu olasılıklardan hangisinde yaşıyoruz? Sicim teorisi bunu belirleyecek bir mekanizma sunmuyor. Tamamen test etmek mümkün olmadığı için onu işe yaramaz hale getiriyor. Ancak Evrenin sınırlarını keşfetmek bu hatayı bir özelliğe dönüştürdü.

Büyük Patlamanın Sonuçları

Evrenin en erken yapısı sırasında, enflasyon adı verilen hızlandırılmış bir genişleme dönemi vardı. Başlangıçta Hubble küresinin sıcaklığının neden neredeyse aynı olduğunu açıkladı. Ancak enflasyon aynı zamanda bu denge etrafında bir dizi sıcaklık dalgalanmasını da öngördü ve bu daha sonra birkaç uzay aracı tarafından da doğrulandı.

Teorinin kesin detayları hala hararetle tartışılıyor olsa da enflasyon fizikçiler tarafından geniş çapta kabul görüyor. Ancak bu teorinin doğal sonucu, evrende hâlâ hızlanan başka nesnelerin de olması gerektiğidir. Uzay-zamandaki kuantum dalgalanmaları nedeniyle bazı kısımları hiçbir zaman son durumuna ulaşamayacaktır. Bu da uzayın sonsuza kadar genişleyeceği anlamına geliyor.

Bu mekanizma sonsuz sayıda Evren üretir. Bu senaryoyu sicim teorisiyle birleştirdiğimizde, her birinin ek boyutların farklı bir şekilde sıkıştırılması ve dolayısıyla evrenin farklı fiziksel yasalarına sahip olması ihtimali ortaya çıkıyor.

Sicim teorisi ve enflasyonun öngördüğü Çoklu Evren doktrinine göre, tüm Evrenler aynı fiziksel uzayda yaşar ve kesişebilir. Kaçınılmaz olarak çarpışmaları ve kozmik gökyüzünde izler bırakmaları gerekiyor. Karakterleri kozmik mikrodalga arka planındaki soğuk veya sıcak noktalardan galaksilerin dağılımındaki anormal boşluklara kadar değişir.

Diğer Evrenlerle çarpışmaların belirli bir yönde gerçekleşmesi gerektiğinden, herhangi bir müdahalenin homojenliği bozması beklenir.

Bazı bilim insanları bunları Büyük Patlama'nın ardından oluşan kozmik mikrodalga arka planındaki anormallikler aracılığıyla arıyor. Diğerleri ise devasa nesneler geçerken uzay-zamanda dalgalanan yerçekimsel dalgalar halindedir. Bu dalgalar enflasyonun varlığını doğrudan kanıtlayabilir ve bu da sonuçta çoklu evren teorisine verilen desteği güçlendirir.