Метагалактика и ее расширение кратко
Обновлено: 02.07.2024
Огромные скопления звезд, планетных систем, межзвездной пыли и газа, взаимодействующих между собой, образуют особые объекты, которые называют галактиками. Земля принадлежит к одной из таких галактик, которая представляет собой гигантскую эллипсовидную спиралеобразную систему. Основная масса звезд, относящихся к нашей галактике, сосредоточена в диске размером 100 тыс. световых лет по диаметру и толщиной в 1500 световых лет (напомним, что скорость света около 300 тыс. км/с). Наше Солнце находится на окраине галактики и вращается вокруг ее ядра, делая полный оборот за 200 млн лет (так называемый галактический год).
Сейчас ядро нашей галактики спокойное; оно излучает постоянный поток энергии. Но в принципе ядра галактик могут быть и активными, способными к выбросам за короткий промежуток времени (за несколько месяцев и даже недель) чрезвычайно больших количеств энергии. Не исключено, что ядро нашей галактики через определенные (хотя и весьма длительные) промежутки времени тоже может проявлять взрывную активность.
Возможно, что если бы в периоды взрывных процессов Земля не была экранирована пылевыми туманностями, а была открыта, то излучения ядра влияли бы на состояние и развитие жизни на ней. Важно осознавать, что и земная жизнь, и человечество как ее часть зависят от организации космоса. Поэтому знание принципов его организации столь необходимо для понимания и происхождения земной жизни, и наших взаимодействий с природой.
Галактики разных типов образуют скопления — системы галактик, которые представляют собой особые объекты, обладающие свойствами целостности. Если, несмотря на огромные расстояния между галактиками (в десятки, сотни миллионов и более световых лет), провести аналогию между молекулами макротела и галактиками в скоплениях, то оказывается: такие скопления можно уподобить весьма вязкой среде.
Наконец, кроме скопления галактик есть еще более высокий уровень организации материи — Метагалактика, представляющая собой систему взаимодействующих скоплений галактик. При этом взаимодействуют они так, что удаляются друг от друга с очень большими скоростями. И чем дальше отстоят они друг от друга, тем больше скорость их взаимного разбегания. Этот процесс называется расширением Метагалактики и представляет ее особое системное свойство, определяющее ее бытие. Расширение Метагалактики началось с момента ее возникновения. Согласно представлениям современной космологии, Метагалактика возникла примерно 20 млрд лет назад в результате Большого Взрыва.
Сам этот взрыв наука связывает с перестройками структуры физического вакуума, с его фазовыми переходами от одного состояния к другому, которые сопровождались выделением огромных энергий. Так что рождение нашей Вселенной (Метагалактики) — не акт ее творения из ничего (как это пытаются трактовать современные теологи), а результат развития, качественных преобразований одного состояния материи в другое.
Современная наука допускает возможность возникновения и сосуществования множества миров, подобных нашей Метагалактике и называемых Внеметагалактическими объектами. Их сложные взаимоотношения образуют многоярусную Большую Вселенную — материальный мир с его бесконечным разнообразием форм и видов материи. Причем не во всех этих мирах возможно то многообразие видов материи, которое возникает в истории нашей Метагалактики.
Галактики в своем немыслимом множестве населяют космическую систему более высокого уровня – Метагалактику. Метагалактика – это вся видимая часть Вселенной. Даже свет с ее окраин доходит до центра, в котором находимся мы, за много миллиардов световых лет. Структура Метагалактики видна на схемах, приведенных ниже. Здесь яркие пятна и тяжи – это не звезды, а скопления галактик. Модель показывает, насколько неравномерно распределены галактики в Метагалактике.
Метагалактика, если судить по красному смещению линий поглощения химических элементов в спектрах света от дальних галактик, расширяется, а галактики убегают от нас со скоростями, которые тем больше, чем дальше от нас находятся эти галактики. Самые дальние улетают от нас со скоростью большей, чем 300000 км/сек (их скорость больше скорости света в вакууме!). Поэтому нам видны только те галактики, скорость удаления которых меньше скорости света. Если бы мы переместились на несколько миллиардов световых лет, то все равно оказались бы в центре наблюдаемой Метагалактики. Движение галактик связано с раздвижением пространства, о чем я уже писал в своих статьях, размещенных на этом сайте.
Если бы не чудовищные расстояния в миллиарды световых лет, то эту структуру можно было бы спутать с нервной тканью, в которой клетки связаны в систему отходящими от них нейронами, по которым передаются нервные импульсы. Что удерживает галактики в ярких узлах (скоплениях галактик) и в длинных тяжах? Скорее всего, силы гравитации. А что раздвигает пространство (вакуум) между скоплениями галактик? Скорее всего, силы антигравитации.
Млечный Путь (наша Галактика) в Метагалактике выглядит как маленькая, едва заметная микрозвёздочка. А вообще структура Метагалактики похожа на очень сложную структуру живой материи. Если по этим волокнам передаются некие импульсы, то Метагалактика – это сложнейшее кибернетическое устройство, способное накапливать и обрабатывать информацию. Может быть, информация, которую мы собираем в течение всей нашей жизни, после смерти тоже накапливается в этой структуре Метагалактики? Не к этой ли информационной структуре подключен и наш мозг в течение жизни? Недавно группой европейских астрономов был открыт гигантский протогалактический шар необычного типа.
Этот шар состоит из плазмы, он больше самой крупной известной галактики и в 5 миллионов раз больше солнечной системы. Этот шар движется со скоростью 750 км/сек., оставляя за собой светящийся хвост. Шар находится в скоплении галактик Abell 3266, содержащем более ста миллионов галактик. Шар удерживается гравитационными силами находящейся в нем темной материи, или антигравитацией раздвигающегося вакуума-эфира. Шар постоянно теряет массу. По подсчетам авторов исследования, на оставляемый им хвост каждый час уходит масса, приблизительно равная массе Солнца. ( Выпуск новостей: RealAudio WinMedia MP3 ).
Системы галактик
Гравитационные системы образуются не только из звезд и планет, но и из галактик. Астрономы уже несколько десятилетий наблюдают в космосе якобы "столкнувшиеся" галактики. Но возникает вопрос: а всегда ли это простое грубое "лобовое" столкновение? Оказывается, не все так просто. Некоторые галактики действительно так тесно взаимодействуют друг с другом, что вещество из одной перетекает в другую. Нередко при таком столкновении разрушаются спиральные структуры галактик, а некоторые даже вытягиваются в результате такого столкновения в подобие длинного космического жгута. Картины эти, на первый взгляд, конечно, жутковатые, как говорят, не для слабонервных.
Но все же это не столкновения галактик, а их гравитационные взаимодействия, так как в результате таких столкновений-взаимодействий входящие в эти галактики звезды и планеты друг с другом сталкиваются крайне редко. Нот при этом во взаимодействующих галактиках могут образовываться новые гравитационные звездные и планетные системы. Космические тела из разных галактик при этом могут сближаться на такие расстояния, что эти тела попадают в гравитационные ловушки друг к другу и, вращаясь вокруг общего центра или вокруг более массивных тел, они уже никак не могут разлететься и образуют новые гравитационные системы – так, что в одной планетной системе могут оказаться планеты, которые прежде находились в разных галактиках.
Благодаря съемкам телескопа Хаббл, выяснилось, что "столкновения" галактик – весьма распространенное в Метагалактике явление. На этой фотографии видно, как две спиральные галактики гравитационно тесно взаимодействуют друг с другом.
Это скопление галактик называется Секстет Сейферта. Здесь шесть гравитационно связанных друг с другом галактик, вероятно, вращаются вокруг общего центра масс. Заметьте – эти галактики находятся не в одной плоскости. Спиральные галактики взаимодействуют с эллиптическими и шаровыми.
Скопления галактик бывают очень многочисленными. В таких рыхлых, как на фотографии ниже, скоплениях галактики тоже наверняка связаны гравитационно в единую систему. Структурирование во Вселенной проявляется на многих уровнях: атомного ядра, атома, молекулы, кристалла, малого космического тела (астероида), большого космического тела – планеты-звезды, гравитационной планетной системы, гравитационной системы галактики, гравитационной системы скопления галактик, . Метагалактики.
Согласно законам кинематики, галактики должны были бы распадаться, так как галактическое вещество вращается вокруг их центра с большой скоростью. При этом должны возникать центробежные силы, и вещество на периферии галактики должно выбрасываться за ее пределы и рассеиваться в пространстве Метагалактики.
Кроме того, для создания наблюдаемого вращения галактик гравитационное притяжение в их центре должно быть значительно больше, чем то, которое наблюдают астрономы. Чтобы создать необходимые центростремительные силы и поддерживать вращение с теми скоростями, которые в галактиках наблюдаются, их центральная масса должна быть в несколько раз больше наблюдаемой. Так что для создания наблюдаемого вращения в галактиках не хватает массы.
Астроном Вера Рубин (Vera Rubin) заметила эту аномалию в конце семидесятых годов прошлого века. Чтобы объяснить это, физики предположили, что во Вселенной имеется больше вещества, чем мы можем наблюдать. Однако пока никто не смог объяснить, чем же является эта “темная материя”, имеющая такую большую массу. Это очень неприятный пробел в нашем понимании устройства Вселенной. Астрономические наблюдения свидетельствуют о том, что темная материя должна составлять примерно 90% от "видимой" массы Вселенной.
Можно предположить, что эта недостающая темная масса сосредоточена в черных дырах. Кроме того, массу может иметь и вакуум, или эфир. Только плотность ее в вакууме слишком мала. Вероятно, вакуум (эфир) содержит ту самую массу со знаком (–), которой недостает, чтобы понимать гравитацию как симметричное природное явление (взаимодействие), подобное электромагнетизму. Возможно, именно об этом эфире говорил Никола Тесла: "Из эфира наш мир вышел, и эфир в конце концов его поглотит".
Темная энергия – одна из самых известных и наиболее трудноразрешимых проблем физики. В 1998 г. астрономы обнаружили, что Вселенная расширяется не с постоянной, а со все возрастающей скоростью. До этого считалось, что после Большого взрыва расширение Вселенной постепенно замедляется. Разумного объяснения этому увеличению скорости расширения Метагалактики до сих пор не найдено. Одно из предположений может быть таким: за это явление ответственно некое свойство пространства (вакуума, или эфира). Космологи называют это свойство "темной энергией". Но все попытки идентифицировать темную энергию потерпели неудачу.
По-моему, это та энергия, которая раздвигает пространство, это та самая таинственная гравитация со знаком минус, которую давно ищут космофизики и не находят. Когда плотность вещества в пространстве-вакууме меньше некоторого предела, пространство-вакуум начинает раздвигаться. Препятствует этому раздвижению вещество, которое тормозит это раздвижение. Вещество, напротив, стягивает пространство.
Если это предположение верно, то на внешней границе Солнечной системы космические аппараты могут столкнуться с эффектом раздвижения пространства Галактики. Чтобы преодолеть расстояние в метр, им там придется преодолеть чуть большее расстояние, так как пока они движутся, это расстояние из-за раздвижения вакуума-эфира несколько увеличится. В пределах Галактики скорость раздвижения пространства очень небольшая, и этот эффект будет едва заметен. Но вот за пределами Галактики он уже должен быть весьма ощутим.
Наибольшим этот процесс раздвижения будет внутри вакуумных "пузырей" Метагалактики, в которых вещества очень мало. Разбегание галактик в Метагалактике наверняка обусловлено этим раздвижением пространства-вакуума-эфира в метагалактических пустотах.
Четыре года назад были обнаружены шесть частиц, которые, вообще-то, если следовать физической теории, не должны были существовать, их назвали тетранейтронами. Это четыре нейтрона, которые находятся в связи друг с другом вопреки законам физики. В лаборатории выстреливали ядра бериллия в небольшую углеродную цель и анализировали их траектории с помощью детекторов. При этом исследователи ожидали увидеть, что четыре разных нейтрона попадут в разные детекторы. Вместо этого они обнаружили только одну вспышку света в одном детекторе. Энергия этой вспышки показала, что все четыре нейтрона попали в один и тот же детектор.
Согласно традиционной физике элементарных частиц, тетранейтроны просто не могут существовать, так как согласно принципу Паули, в одной системе не может существовать даже двух протонов или двух нейтронов, которые могли бы обладать одинаковыми квантовыми свойствами. Ядерная сила не может (точнее, не должна по теории) удержать даже два одиночных нейтрона, не говоря о четырех. Маркес и его сотрудники, открывшие это явление, были ошеломлены полученными результатами и “похоронили” эти данные, сообщив в печати о некоей вероятности открытия тетранейтронов в будущем.
Ведь если начать менять законы физики, чтобы обосновать связь четырех нейтронов, то в физике возникнет хаос. Признание существования тетранейтронов означало бы, что сочетание элементов, образовавшихся после Большого взрыва, не согласуется с тем, что мы сейчас наблюдаем. И, что еще хуже, сформированные элементы становятся слишком тяжелыми для космоса. В этом случае Вселенная, вероятно, сколлапсировала бы прежде, чем стала расширяться. Так считает Наталья Тимофеюк – теоретик из Великобритании.
Но имеются и другие доказательства, говорящие в пользу того, что материя может состоять из многочисленных нейтронов, это – нейтронные звезды. Они содержат огромное количество связанных нейтронов, и это означает, что когда нейтроны собираются в большую массу, в действие вступают какие-то необъяснимые пока силы. Ведь по сути, нейтронная звезда, массой во много раз превосходящая Солнце, по плотности является ядром одного суператома. Интересно, что представляет собой электронное облако вокруг этого суперядра?
Расширение Метагалактики означает, что в далеком прошлом она была гораздо плотнее - и как мы увидим дальше, гораздо горячее, чем сейчас. Изучая развитие Метагалактики, можно понять, как возникла ее современная структура. [2]
Закон расширения Метагалактики в эпоху преобладания радиации оказывается действительно иным, чем в эпоху преобладания газа. [3]
Это соответствует неограниченному расширению Метагалактики . Общее решение математической задачи с учетом Е является более сложным. Однако на поздних стадиях закон расширения подчиняется простой вакономерности. [4]
Сила тяготения неизбежно должна замедлять расширение Метагалактики ; она может даже остановить это расширение и в дальнейшем заставить Метагалактику сжиматься. [5]
Как уже говорилось выше, при расширении Метагалактики длины электромагнитных волн , распределенных в ней, возрастали пропорционально ее размерам таи же, как и все другие длины. [6]
Прежде всего мы покажем, что закон расширения Метагалактики ( 1), обнаруженный в наблюдениях, с теоретической точки зрения есть просто следствие однородности и изотропии Метагалактики. В процессе расширения расстояние между любыми двумя телами А т В изменяется со временем. Это значит, что тело А движется относительно В с некоторой скоростью, которую мы обозначим через FАЬ - Каково направление скорости. Вследствие изотропии Метагалактики все направления в ней равноправны; однако в системе наших двух тел есть одно выделенное направление - направление отрезка ( или радиуса-вектора) I AB, соединяющего положения тел А т В. Поэтому направление этого отрезка и должна иметь скорость FAB - Если, кроме тел Аи В, есть третье тело С, то мы таким же образом придем к выводу, что относительные скорости VAc и вс должны быть параллельны отрезкам ГАС и TBG - Учтем теперь однородность Метагалактики, вследствие которой разные ее точки тождественны по своим свойствам, или, как говорят, равноправны. [7]
Доплеровское истолкование красного смещения приводит к представлению о расширении Метагалактики , о взаимном удалении отдельных галактик друг от друга. [8]
В этом случае рассмотренное нами удаление тела от центра шара есть часть общего процесса расширения Метагалактики . [9]
Мы видели в разделе 3, что в зависимости от соотношения между средней плотностью материи р и критическим значением рк возможно либо неограниченное расширение Метагалактики , либо расширение, останавливающееся и сменяющееся сжатием. [10]
Новые формы физического движения: процессы микромира, связанные с превращениями элементарных частиц и взаимодействиями субэлементарного уровня; процессы мегашра - галактические взаимодействия и расширение Метагалактики . [11]
Наконец, кроме скопления галактик есть еще более высокий уровень организации материи - Метагалактика, представляющая собой систему взаимодействующих скоплений галактик. При этом они взаимодействуют так, что удаляются друг от друга с очень большими скоростями. И чем дальше отстоят они друг от друга, тем больше скорость их взаимного разбегания. Этот процесс называется расширением Метагалактики и представляет ее особое системное свойство, определяющее ее бытие. [12]
Неживую природу характеризует взаимосвязь физической и химической форм движения, живую - биологическая, а общество - социальная форма движения. Наиболее значительные изменения в связи с развитием науки были выявлены в соотношении механической, физической и химической форм движения. Наука XX века открыла новые формы физического движения, неизвестные в XIX столетии: процессы микромира, связанные с превращениями элементарных частиц и взаимодействиями субэлементарного уровня; процессы мега-мира - галактические взаимодействия и расширение Метагалактики . [13]
Итак, структурность материи, существование в ней определенного типа материальных систем предполагает взаимодействие как внутреннее, так и внешнее по отношению к каждому выделенному объекту. Взаимодействие приводит к изменению его свойств, отношений, состояний. Все эти изменения, рассмотренные в самом общем плане, представляют собой неотъемлемую характеристику бытия материального мира. Изменение в философии обозначается понятием движения. Под движением материи нужно понимать не только механическое перемещение тел в пространстве, но и любые взаимодействия, а также изменения состояний объектов, которые вызываются этими взаимодействиями. Движение - это и взаимное превращение элементарных частиц, и расширение Метагалактики , и обмен веществ в клетках организма, и обмен деятельностью между людьми в процессе их социальной жизни. [14]
Структура
Вещество Метагалактики распространено неравномерно, есть места с высокой плотностью, есть полностью пустые. Галактики собираются в группы, и даже супергруппы – облака, которые могут состоять из нескольких тысяч таких систем. Млечный Путь тоже является частью такого облака, ядро которого находится относительно недалеко от нас на расстоянии в 40 миллионов световых лет в созвездиях Волосы Вероники и Дева.
До сих пор мы очень мало знаем о составе, форме и истинных размерах Метагалактики. Скорее всего, наша Вселенная безгранична, так как нам до сих пор не удалось увидеть изменения в плотности расположения звездных систем. Но, возможно, наше оборудование просто способно исследовать лишь небольшую ее часть.
Структура метагалактики
Размеры
Мы уже как-то рассуждали на тему, что находится на краю Вселенной, и даже это лишь догадки. А то, что может происходить за ее пределами, мы, скорее всего, так никогда и не узнаем.
Читайте также: