Sterrekunde

Hoe het die Melkweg en die Andromeda Melkweg geskei voordat hulle met hul botsing begin het?

Hoe het die Melkweg en die Andromeda Melkweg geskei voordat hulle met hul botsing begin het?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hoe het die Melkweg en die Andromeda Melkweg geskei voordat hulle met hul botsing begin het?

Ek verstaan ​​dat swaartekrag die twee sterrestelsels saamtrek, maar wat het hulle in die eerste plek geskei terwyl die swaartekrag dit saamtrek?

Dankie vir u oorweging.


Die kort antwoord is:

Inflasie

Die twee sterrestelsels het 'n groot afstand van mekaar gevorm, byna 'n miljard jaar na die oerknal. Hulle is vandag so naby as ooit tevore.


Ek het gedink dat dit 'n prettige vraag was, en daaraan gedink. Leek se weergawe, so regstellings is welkom.

Die heel vroeë heelal, die eerste paar sekondes of so, was nogal dig. Dit word redelik goed bekend gemaak en die besonderhede en besonderhede maak nie regtig saak vir hierdie vraag nie, maar die energie en dinge in die vroeë heelal wat later die Melkweg gevorm het en die energie en dinge wat Andromeda gevorm het, was kosmiese bure en in die eerste sekondes van die heelal, redelik naby aan mekaar. Die basiese Hubble-reël is dat dinge wat naby is (in kosmologiese terme) altyd naby was, soos die kolletjies op 'n ballon wat opgeblaas word. Alles beweeg weg van alles anders, maar dinge wat langs mekaar was, was altyd langs mekaar. Op kleiner skale, soos sterre in sterrestelsels of planete, is dit nie waar nie weens swaartekragbystand en verskillende wentelbane, maar dit geld vir sterrestelsels. (daar kan 'n bietjie variasie hieroor wees met 'wentelende' dwergstelsels, maar dit is nog steeds oor die algemeen waar).

Nog 'n belangrike punt om oor die vroeë heelal te stel, is dat dit baie meer eenvormig was, en danksy die eenvormigheid trek swaartekrag byna ewe veel in alle rigtings. Die nabygeleë ietwat massiewe wolke van materie en energie het nie swaartekrag oorheers nie, want daar was soortgelyke massa in alle rigtings. U mag dink dat 'n digter heelal sterker swaartekrag in die rigting van materie in die omgewing beteken, maar dit gebeur nie as die saak eweredig genoeg in alle rigtings versprei word nie.

In die baie jong heelal het die dinge wat die Melkweg geword het en die dinge wat Andromeda geword het, baie nader begin, maar hulle het mekaar nie baie vroeg getrek nie weens uniformiteit.

Met verloop van tyd het plaaslike swaartekrag uniformiteit oorkom. Ek kon jou nie vertel wanneer dit gebeur het nie (miskien kan iemand hier wel), maar dit het 'n rukkie geneem voordat die ontstaan ​​van galaktiese groepe en trosse begin vorm het. Van die agtergrondstralingskaart af weet ons dat die heelal tot 380 000 jaar ná die oerknal nog taamlik eenvormig was. Sien foto:

(Wysig weens regstelling). En na 380,000 jaar word die bekende heelal vermoedelik ongeveer 1 / 1100ste, dit is die huidige radius. Vanuit die kosmiese agtergrondstraling weet ons dat die heelal in daardie stadium nog grotendeels eenvormig was, alhoewel nie-eenvormigheid wel gelei het tot die vorming van sterrestelsels, trosse en superklusters, dus dit was belangrik, maar dit het nogtans 'n tydjie geduur vir plaaslike groepe en galaktiese trosse vorm.

Kyk hier.

Op hierdie kaart is die warm streke, getoon in rooi, 0,0002 Kelvin warmer as die koue streke, in blou.

en

Daar word geglo dat hierdie kosmiese mikrogolf temperatuurskommelings die skommelinge in die digtheid van die materie in die vroeë heelal opspoor, aangesien dit kort na die oerknal gedruk is. Dit openbaar baie oor die vroeë heelal en die oorsprong van sterrestelsels en grootskaalse strukture in die heelal.

Maar sodra plaaslike swaartekrag eenvormigheid verbygesteek het, kan sterrestelsels mekaar doeltreffender begin saamtrek. Die spinnewebpatroon van sterrestelsels toon dat daar 'n neiging is om te gebeur, aangesien sterrestelsels ander sterrestelsels na hulle toe trek, selfs as die ruimte uitbrei, sodat u lyne van digter streke kry met meer sterrestelsels en sakke leë ruimte, meestal vry van sterrestelsels. .

Bron van die prent vir verdere leeswerk.

Wat basies met Andromeda en die Melkweg gebeur het, is dus dat die uitbreidingskombinasie met eenvormigheid hulle redelik ver van mekaar gesit het, selfs al was hulle nog besig om te vorm, maar hulle was nog steeds naastenby bure wat sterrestelsels betref.

Beide die Melkweg en Andromeda het miskien baie keer kleiner, nader dwergstelsels geabsorbeer, sodat hulle nie die naaste 2 was nie, maar wel die naaste 2 nie-dwergstelsels (ten minste waarvan ons weet).

U kan dink dat sterrestelsels ander sterrestelsels kan wentel, maar die aard van die Hubble-uitbreiding gee sterrestelsels nie veel raaklyn aan ander nabygeleë sterrestelsels nie; dus basies beweeg twee sterrestelsels na mekaar toe as gevolg van wedersydse swaartekrag of weg van mekaar as gevolg van mekaar na die uitbreiding van die ruimte. In 'n drie of meer melkwegstelsels met soortgelyke massas, kan hulle 'n mate van tangensiële snelheid kry, maar oor die algemeen is die rigting tussen twee groot sterrestelsels meestal na of weg, nie 'n baan nie.

'N Ander ding om in gedagte te hou, as die eenmalige effek deur plaaslike gravitasie van plaaslike groepe of groepe ingehaal word, is dat massiewe voorwerpe op hierdie afstande mekaar nie juis vinnig trek nie. Dit neem lank voordat geleidelike versnelling in relevante snelheid verander.

Op ons huidige afstand van Andromeda (ongeveer 2,5 miljoen ligjaar) en die huidige massa (ongeveer 1,5 biljoen sonmassas), is dit die G-krag op ons deur die onderstaande formule te gebruik (Wiskunde kan indien nodig bygevoeg word):

is ongeveer 1 / 2,8 triljoenste meter per sekonde in die kwadraat. Dit is minder as 1 / 20.000ste van die swaartekrag wat Pluto op aarde het. 'N Trekkie wat so klein gaan, gaan dinge stadig na mekaar toe versnel, so (ek dink) die uitbreiding van die ruimte tussen die Melkweg en Andromeda vir die eerste miljard of 'n paar miljard jaar, sou waarskynlik die swaarte tussen hulle swaartekrag oorskry het.

Die goeie nuus is dat Andromeda en die Melkweg al lank gehad het om mekaar aan te trek. Ongeveer 13 miljard jaar of so. 1 / 2.8 triljoen m / s ^ 2 oor 'n miljard jaar is ongeveer 11 km / s. Meer as 13 miljard jaar, 143 km / s. En die werklike snelheid wat die Melkweg in die rigting van Andromeda beweeg, is nie te ver hiervandaan nie, ongeveer 110 km / s. Net daar gee ons 'n skatting van die Netwonian-baljaar vir hoe ver hulle van mekaar af was toe hulle begin het. (Nou, voetnoot, vir voorwerpe met 'n soortgelyke massa, moet u die massa van albei neem, nie net die groter nie, dus dit is nader aan 15 of 16 km / s per miljard jaar), maar dit verander nie die algehele getalle te veel.

Uitbreiding van Dark Energy (wat tans ongeveer 60 km / s tussen die Melkweg en Andromeda is), en dit maak die berekeninge moeiliker, veral omdat die uitbreiding van donker energie die afgelope 13 miljard jaar miskien nie konstant was nie. Verwante artikel hier.

Teen die huidige tempo beweeg hulle saam, ongeveer 110 km / s of, 250,000 mph of 1 / 2,680 c. Oor een miljard jaar teen die huidige snelheid sal Andromeda 375,000 ligjaar nader wees (en in werklikheid 'n bietjie meer soos dit sal wees voortgaan om te versnel deur onderlinge swaartekrag en die uitbreiding van donker energie sal verminder word namate hulle nader kom.

En as ons agteruit werk, was dit 'n miljard jaar gelede 'n bietjie minder as 375 000 ligjare verder as die huidige 2,5 miljoen ligjaarafstand, met afnemende afstande verder weg as tussen die vorige miljard jaar. Hoe verder u teruggaan, en probleme om te weet hoe naby hulle was toe plaaslike swaartekrag 'n belangrike faktor geword het ten opsigte van eenvormigheid, maak skattings redelik moeilik, maar hulle was waarskynlik nooit te veel verder uitmekaar as nou nie. Miskien dubbel, as 'n baie rowwe raaiskoot. Omdat gravitasieversnelling op die vierkant van die afstand afneem, vind ek dit moeilik om te glo dat Andromeda ooit meer as twee keer so ver was as nou.

Op grond van my aannames sou ek my voorstel dat teen die tyd dat die sterrestelsels herkenbaar was as sterrestelsels, sê maar toe die heelal 'n miljard of 2 miljard jaar oud was (gee of neem), sou Andromeda en die Melkweg waarskynlik wegbeweeg van mekaar aanvanklik, maar met verloop van tyd was die aantrekkingskrag in staat om die uitbreiding van die ruimte te oorkom.


Die meeste mense het die rol van die uitbreiding van die heelal onderstreep, maar hierdie uitbreiding 'stoot' Andromeda nie eintlik nie; dit verander net die frekwensie van die lig wat deur Andromeda uitgestraal word, sodat ons 'n snelheid kan assosieer wat die dieselfde Doppler-effek (wanneer 'n voorwerp 'n golf uitstoot, soos 'n brandweerwa, en weggaan, is die ontvangsgolf op 'n laer frekwensie as die uitgestraalde).

Die meer korrekte antwoord sou wees dat die twee sterrestelsels die resultaat is van 'n lang aanwas (van gas) en die samesmelting van die geskiedenis (met 'n ander kleiner sterrestelsel wat nou verdwyn het). Elk van hierdie gebeurtenisse het die spoed van Andromeda en die Melkweg in vergelyking met 'n rusraam verander, sodat die spoed deesdae die gevolg is van hierdie talle interaksies, die swaartekrag van mekaar op mekaar, sowel as die swaartekragpotensiaal wat deur die plaaslike bevolking geskep is. groep (die groep sterrestelsels waarin die Melkweg en Andromeda behoort, wat byvoorbeeld die Groot Magellaanse Wolk bevat).

As u 'n illustrasie wil hê van hoe die vorming van 'n sterrestelsel daar uitsien, kan u na 'n simulasie kyk, soos die Horizon-AGN-simulasie. Daar is 'n video (hier: http://www.horizon-simulation.org/movies/horizon-AGN_denseproj.avi) waarin u sterrestelsels binne 'n kosmologiese raamwerk kan sien vorm. In die film is elke helder kolletjie 'n sterrestelsel. U kan baie ingewikkelde interaksies sien, sodat twee sterrestelsels naby mekaar vandag baie ver gevorm het en naby gekom het.

In die geval van ons twee sterrestelsels, omdat ons in 'n groep sterrestelsels geleë is, kan u verwag dat die aanvanklike liggings van ons twee sterrestelsels eintlik baie anders was as vandag. Die rede daarvoor is dat afstande in die verlede, soos baie korrek deur userLTK verduidelik word, kleiner was sodat die swaartekrag van voorwerpe (gemiddeld in die plaaslike groep) sterker was as vandag. Daarom het die interaksie van die saak wat nou die groep sterrestelsel vorm waarin die MW en Andromeda lê, gravitasie-interaksies op die een of ander manier sterker gehad sodat die relatiewe snelheid hoër was. Daarom het ons twee sterrestelsels 14 Gyr gereis vanaf die een of ander afgeleë plek na hul huidige ligging, waar hulle toevallig mekaar tegemoet gaan.


Melkwegjagters — die soeke na kosmiese dagbreek

Lees 'n tydskrifartikel van National Geographic oor sterrestelseljagters en kry inligting, feite en meer oor kosmologie.

Stel jou voor 'n heelal met geen sterre, geen sterrestelsels en geen lig nie: net 'n swart brousel oergasse ondergedompel in 'n see van onsigbare materie. 'N Paar honderdduisend jaar na die verblindende flits van die oerknal, het die heelal in 'n duisternis gedompel wat byna 'n half miljard jaar geduur het. Toe gebeur daar iets wat alles verander het, iets wat gelei het tot die skepping nie net van sterre en sterrestelsels nie, maar ook van planete, mense, begonias en akkedisse. Wat kon daardie iets gewees het?

Nuwe leidrade vir hierdie legkaart - een van die belangrikste in kosmologie - stroom uit baie rigtings. Teoretici wat superrekenaarsimulasies gebruik, het die stappe wat die eerste sterre en sterrestelsels opgelewer het, herhaal. Sterrekundiges wat deur reusagtige nuwe teleskope loer, het in die tyd teruggereis op soek na die eerste sterrestelsels. Navorsers wat beelde van die Hubble-ruimteteleskoop bestudeer, het die asemrowende verskeidenheid sterrestelsels wat ons vandag omring, ontdek - van reuse penwiele wat vlam met die blou lig van pasgebore sterre, tot misvormde sokkels wat gloei met die rooi kleur van sterre wat miljarde jare gelede gebore is, tot verflenterde sterrestelsels wat lang strome sterre agterna geskeur word deur botsings met indringerstelsels.

Minder as 'n eeu gelede het sterrekundiges net geweet van ons melkweg, wat volgens hulle ongeveer 100 miljoen sterre bevat. Toe het waarnemers ontdek dat sommige van die wazige vlekke aan die hemel nie in ons eie sterrestelsel was nie, maar wel sterrestelsels in hul eie reg was - versameling sterre, gas en stof wat deur swaartekrag saamgebind is. Vandag weet ons dat die melkweg meer as 100 miljard sterre bevat en dat daar ongeveer 100 miljard sterrestelsels in die heelal is, wat elkeen 'n enorme aantal sterre bevat.

Ons siening van die heelal verander heeltemal, sê kosmoloog Carlos Freak van die Universiteit van Durham in Engeland, en dit is grotendeels te danke aan ons nuwe begrip van die vorming van sterrestelsels: 'Dit is geen oordrywing om te sê dat ons 'n analoogperiode gaan ondergaan nie. tot die Copernicaanse revolusie. '

Een van die nuwe kosmoloë, Tom Abel van die Pennsylvania State University, dink hy het vasgestel hoe die eerste ster gebore is. Een middag verlede April sit hy by 'n hotelswembad in Cozumel, Mexiko, onbewus van die kwetterende swartvoëls en die swaai van die swembad by die swembad is besig om piña coladas te maak. Hy staar stip na beelde op sy skootrekenaar - beelde wat uitbeeld hoe stervorming kon gebeur het. Oor 'n paar minute gaan hy terug na die hotel om die beelde met sy kollegas te deel tydens een van die grootste vergaderings wat ooit gewy is aan die oorsprong van sterrestelsels.

Die eerste ster is ongeveer 14 miljard jaar gelede gebore, glo Abel, in 'n heelal wat misterieus was, maar ook baie eenvoudiger as ons eie. Kleiner en digter as vandag, die heelal was pikswart en bevat meestal waterstof en helium met 'n bietjie litium. Abel het die afgelope paar jaar saam met sy kollegas Michael L. Norman van die Universiteit van Kalifornië, San Diego en Greg L. Bryan van die Universiteit van Oxford superrekenaarsimulasies geskep wat wys hoe sterre uit hierdie gasse gevorm is.

Die eerste stap, volgens die simulasies, was toe swaartekrag gasse in diffuse wolke versamel. Terwyl die gasse afgekoel het, het hulle in die middel van elke wolk saamgeval tot 'n klomp wat nie groter is as ons son nie. Die stortingsterrein het verder ineengestort terwyl omliggende gas bo-op dit opgestapel het. Op hierdie manier het dit gegroei tot ongeveer 50 maal die massa van die son. Uiteindelik, 'n paar miljoen jaar nadat die hele proses begin het, het die intense verdrukking 'n volwaardige ster gesmee - en daar was lig.

Elders het dieselfde stervormingsproses in ander gaswolke begin waarna Abel mikrogalaksies verwys — miniatuur-weergawes van enkele sterre van vandag se sterrestelsels. Gou ligbakke van massiewe sterre deurdring die duisternis. Hierdie sterre het helder gebrand en toe na slegs 'n paar miljoen jaar gevloei en sterf in titaniese ontploffings wat supernovas genoem word. Gedurende die kort tydjie wat hierdie eerste sterre geheers het, het hulle egter veranderinge in die heelal aangebring wat 'n diepgaande uitwerking op toekomstige sterrestelsels gehad het. Hulle het omliggende gasse verhit en dit met ultravioletlig bestook. En toe hulle ontplof, het die sterre die heelal en die volgende generasie sterre gekweek, met die eerste voorraad swaar elemente, insluitend die suurstof wat ons inasem.

Die plofbare ondergang van hierdie sterre het moontlik digte asblare agtergelaat, die eerste swart gate in die heelal. Verder kan die supernova-ontploffings gepaardgaan met flitse van energieke straling, bekend as gammastralings, wat miljarde kere helderder is as die son. As dit die geval is, kan sommige van die gammastralings wat reeds opgespoor is, eintlik van die eerste sterre afkomstig wees.

"Dit sou die wonderlikste ding wees," het Abel gesê, "as ons so gelukkig was dat die eerste sterre wat gevorm het ook die helderste was."

Abel se aanbieding in Cozumel was 'n sukses. Wetenskaplikes beskou sy simulasies as die oortuigendste scenario nog vir hoe sterre gebore is. Die simulasies is gebaseer op 'n indrukwekkende konsep: 'n soort raaiselmateriaal, wat nie gesien kan word nie en bekend geword het as donker materie, weeg die sigbare materiaal in die heelal met minstens nege tot een uit. Sterrestelsels is bloot helder vlekke op 'n see van donker materie. Sonder die ekstra sleepboot wat donker materie bied, sê sterrekundiges, sal daar nie genoeg swaartekrag wees om materiaal in sterrestelsels te trek of selfs die eerste ster te vorm nie.

Die konsep van donker materie bestaan ​​al dekades, maar kosmoloë het dit traag aangeneem. Dit kan wees omdat een van die eerste mense voorgestel het dat dit 'n briljante, maar skurende genie genaamd Fritz Zwicky was, gebore in 1898. Zwicky se persoonlikheid het 'n ondersteunersklub nie aangemoedig nie. Hy het sy kollegas by die Mount Wilson Observatory een keer 'sferiese bastards' genoem, want volgens hom was dit in elk geval bastards, jy het na hulle gekyk. In 1933 vestig Zwicky sy aandag op 'n nabygeleë sterrestelsel, die Coma-groep, en besef dat dit nie moet bestaan ​​nie. Individuele sterrestelsels in Coma rits so vinnig rond dat die swaartekrag wat deur die sigbare dele van die groep uitgeoefen word, te sleg is om Coma ongeskonde te hou. Maar Zwicky het 'n oplossing gehad. Hy het voorgestel dat al die sigbare materiaal in die groep slegs vul. Die res, wat hy nie kon sien nie, noem hy donker materie. Niemand wou glo dat 'mal Fritz' reg was nie.

Dekades later het die weerstand teen Zwicky se idees begin vervaag toe sterrekundiges hulself op donker materie beroep om 'n aantal raaisels te verklaar. In 1973 het die Princeton-kosmoloë Jim Peebles en Jerry Ostriker gesê dat die geheimmateriaal nodig was om spiraalstelsels, insluitend ons eie Melkweg, uitmekaar te laat val. 'N Paar jaar later het Vera Rubin van die Carnegie-instelling in Washington tot die gevolgtrekking gekom dat spiraalstelsels wat sy en haar kollegas ondersoek het, in 'n stralekrans van donker materie moes ingebed wees. Dit was die enigste manier om te verduidelik, sê sy, waarom sterre aan die buitenste rand van die spiraalvormige sterrestelsels nie stadiger beweeg as sterre in die kern nie.

Boonop het donker materie 'n belangrike raaisel van die vorming van sterrestelsels beantwoord: hoe die heelal verander het van 'n gladde, warm sop van deeltjies in 'n warboel van sterrestelsels en sterrestelsels. Daar moes in die eerste plek 'n paar knoppe wees. Op sigself kon gewone materie - protone, elektrone en neutrone - nie daardie knoppe bied nie. Daar was nie genoeg daarvan nie, en dit kon eers begin saamtrek voordat die heelal afgekoel het. Daarteenoor was donker materie volop en byna ondeurdringbaar vir elke krag behalwe swaartekrag. Dit kan feitlik onmiddellik na die geboorte van die heelal saamsmelt, wat gewone materie 'n vastrapplek kan gee om sterrestelsels te vorm, selfs al het kosmiese uitbreiding probeer om hulle uitmekaar te trek.

Bewyse ter ondersteuning van die teerige sopteorie het in 1992 gekom toe 'n NASA-satelliet genaamd die Cosmic Background Explorer klein warm en koue kolle in die ruimte bespeur het. Dit ondersteun die idee dat die sade van die vorming van sterrestelsels - die oerknoppe in die vroeë heelal wat deur donker materie geskep is - klein temperatuurvariasies in die kosmiese mikrogolfagtergrond agterlaat, wat nou afgekoel is tot 'n ysige 2,73 grade bo die absolute nul. Die bekende kosmoloog Stephen Hawking het die bevinding uitgespreek as 'ontdekking van die eeu, indien nie van alle tye' nie.

Edwin Hubble het die toneel gesit vir vandag se studies oor die vorming van sterrestelsels toe hy ontdek dat die Melkweg nie alleen is nie. In die vroeë oggendure van 6,1923 by die Mount Wilson Observatory in Kalifornië het hy 'n vaag, spiraalvormige klomp sterre bekend as M3 1, of Andromeda, afgeneem, wat die meeste sterrekundiges aangeneem het deel van die Melkweg was. Hy het gou besef dat hy binne die klomp 'n klein juweel gevind het: 'n ster wat bekend staan ​​as 'n Cepheid-veranderlike. Hierdie tipe ster het 'n wonderlike eienskap: sy helderheid word en kwyn soos klokslag, en hoe langer dit neem om te wissel, hoe groter is die ster se intrinsieke helderheid. Dit beteken dat die ster gebruik kan word om kosmiese afstande te meet. Deur die ware helderheid van die Cepheid in M31 te vergelyk met sy helderheid soos dit in die lug voorkom, kon Hubble die afstand tussen die aarde en die ster bepaal.

Hy het ontdek dat die ster en die wolk, of die newel waarin dit was, 'n miljoen ligjaar weg was — drie keer die geskatte deursnee van die hele heelal! Dit is duidelik dat hierdie klomp sterre ver buite die limiet van die Melkweg gebly het. Maar as Andromeda 'n aparte sterrestelsel was, was baie van die ander newels aan die hemel miskien ook sterrestelsels. Die bekende heelal het skielik in ballonbalanse gestyg.

Hubble het gou besef dat sterrestelsels in drie variëteite voorkom. Elliptiese middels, wat lank gelede die meeste van hul gas in sterre omskep het, lyk soos verdraaide sokkerballe. Spiraalstelsels, insluitend ons eie Melkweg, is verantwoordelik vir twee derdes van die bekende sterrestelsels in die heelal. Hierdie sterrestelsels het sentrale bultjies van ou sterre, net soos 'n elliptiese vorm, maar hul kern is omring deur skywe met skraal, spiraalarms wat nog steeds gloei van pasgebore sterre. Ons naaste spiraalbuurman, Andromeda, lyk soos 'n Frisbee met 'n gebakte eier in die middel. Uiteindelik is onreëlmatige sterrestelsels die ploeters, wat blykbaar sterre in dieselfde stadige tempo maak sedert hulle geboorte.

Volgens Julio Navarro van die Universiteit van Victoria in Brits-Columbia is hierdie verskeidenheid sterrestelsels gewortel in geweld. Soos Abel, vertrou Navarro op rekenaarsimulasies om die evolusie van sterrestelsels te bestudeer, maar sy werk fokus op sterrestelsels later in hul lewensiklusse, wanneer hulle geneig is om mekaar inmekaar te slaan en propvol sterre is. Onlangse studies deur Navarro en Matthias Steinmetz van die Astrophysical Institute Potsdam in Duitsland toon aan hoe botsings die voorkoms van 'n enkele sterrestelsel kon verander terwyl dit deur 'n twaalf miljard jaar kosmiese geskiedenis beweeg het.

Die eerste sterrestelsel was 'n skyf, meen Navarro, as gevolg van die vinnige draai van die voorwerp en die swaartekrag. Toe hierdie skyf herhaaldelik raakgeloop het en met ander babastelselstelsels saamsmelt, het die wentelbane van sy sterre deurmekaar geraak. Die gehawende skyf pof in 'n kolkende, sprankelende gasgas en sterre —'n elliptiese sterrestelsel. Toe die sterrestelsel stadig gasstroompies insleep, word die bal die verouderende middelpunt van 'n groter skyf met spiraalarms. Nog 'n botsing het die struktuur uitgewis en 'n groter bal geskep. Met elke botsing het die sterrestelsel sy vorm verander, soos 'n klomp klei wat voortdurend herskulptuur word, maar ook groter word. Die gewildste weergawe van die donker materie-teorie sê dat sterrestelsels klein begin het en mettertyd gegroei het deur botsings en stadige ophoping van materiaal uit hul omgewing.

En hierdie botsings is nie net dinge van die verlede nie, sê Navarro. Wees getuie van die sterrestelsels van die antenne, twee sterrestelsels wat vasgevang is in 'n kosmiese twis 63 miljoen ligjaar van die aarde af. Hulle wedersydse swaartekrag het twee lang stroompies ligstowwe uitgehaal wat lyk soos die antennas van 'n kakkerlak. Nader aan die huis, sal die Andromeda-sterrestelsel, wat nou 482 803,2 kilometer per uur (300 000 myl per uur) na ons toe loop, oor 'n paar miljard jaar saamsmelt met die Melkweg, voorspel teoretici.

Dit was nie die ordelike vorms van volwasse sterrestelsels nie, maar die rommelige vorms van babastelselstelsels wat die verbeelding aangegryp het van sterrekundige Chuck Steidel aan die California Institute of Technology. Sy werk het gelei tot die ontdekking van meer as 2000 vroeë sterrestelsels - soms teen 'n tempo van honderd per nag - wat belangrike data verskaf vir teoretici soos Abel en Navarro. En dit het alles begin met 'n tog na 'n afgeleë bergtop in Hawaii.

Terwyl Steidel en drie van sy naaste kollegas langs die smal, hobbelige pad na die top van 4 205 meter van Mauna Kea ry, het hulle geweet dat dit hul kans was om die geheime van die vroeë heelal oop te breek. As die lug helder bly, was hulle op die punt om die hemele met die grootste sigbare ligteleskoop ter wêreld, die Keck, te aanskou.

Dit was op 30 September 1995, en Steidel, op slegs 32, het gehoop om te bereik wat niemand nog ooit gedoen het nie - sterrestelsels in groot hoeveelhede opspoor so ver dat die lig wat hulle meer as 12 miljard jaar gelede uitgestraal het, nou eers die aarde bereik het. Dit het beteken dat die sterrestelsels sou lyk soos toe hulle babas was. As Steidel en sy medewerkers genoeg daarvan kon vind, kan hierdie jongmense nie net onthul hoe sterrestelsels eers ontstaan ​​het nie, maar ook hoe hulle mettertyd verander het en hoe dit versprei is oor die heelal.

Tot dan het sterrekundiges wat op afstand na sterrestelsels jag, nog nie veel gevorder nie. Hulle het 'n paar vreemde balvoorwerpe gevind wat buitengewoon helder gloei, maar hulle kon nie die afgeleë sterre vind wat afgeleë is in die kosmos nie. Die meeste sterrekundiges het gedink dat hulle groter teleskope benodig om hierdie flou voorwerpe te vind. Maar Steidel het 'n ander idee gehad: miskien is sterrestelsels wat uit die vroeë heelal gekom het, al opgespoor, maar niemand kon dit uit die duisende ander voorwerpe op lugkaarte kies nie.

Soos 'n paar ander sterrekykers voor hom, het Steidel besef dat sterrestelsels in die verte hul eie wegwysers het. Hulle bevat 'n oorvloed waterstofgas, asook die uitgestrekte intergalaktiese ruimte tussen hulle en die Aarde. Wanneer die ultravioletlig wat deur sterre in sterrestelsels uitgestraal word, bo 'n sekere energievlak is, neem waterstofgas dit op. Die lig bereik nooit die aarde nie. Voordat Steidel en sy medewerkers ooit daaraan gedroom het om na Keck te kom, het hulle sterrestelsels aangeteken wat helder in rooi en groen filters verskyn, maar afwesig was deur 'n ultravioletfilter. Hulle noem hierdie sterrestelsels Lyman break-sterrestelsels, na Theodore Lyman, 'n fisikus wat in die vroeë 20ste eeu baanbrekerswerk gedoen het vir studies oor ultravioletlig.

Volgens die kleurkriterium behoort die vaag sterrestelsels wat Steidel se span gevind het voordat hy na Mauna Kea gekom het, afgeleë te wees. Maar was hulle? Om afstand te meet, moes die sterrekundiges vasstel hoeveel lig uit 'n sterrestelsel deur die uitbreiding van die heelal gestrek of rooi geword het. Hoe groter hierdie rooi verskuiwing, hoe groter die afstand vanaf die aarde. 'N Melkweg met 'n rooi verskuiwing van drie stem byvoorbeeld ooreen met 'n afstand van ongeveer 12 miljard ligjare.

Vir flou sterrestelsels kan rooiverskuiwing slegs bepaal word met 'n teleskoop so kragtig soos Keck. Nou bevind Steidel en sy kollegas Mark Dickinson, Mauro Giavalisco en die gegradueerde student Kurt Adelberger hulle met twee nagte op die teleskoop. As hulle kon aantoon dat hul kleurmetode werk, sou hulle 'n dwaas manier gehad het om nie net een of twee sterrestelsels in die verte te vind nie, maar ook tientalle — selfs honderde.

Jare tevore het Steidel en sy medewerkers reeds hul eerste teiken gekies. In die sterrebeeld Eridanus was dit die helderste Lyman-breukstelsel wat die span nog gevind het. "Ons het gedink dat as ons suksesvol gaan wees, dit met hierdie voorwerp gaan wees," onthou Steidel. Maar hy het ook geweet dat die sterreliggaam van Mauna Kea elke aand net 'n uur bo die horison uitgestyg het.

Die vlugtige uur wat Keck na die sterrestelsel staar, blyk egter genoeg te wees. Net soos Steidel voorspel het, het die spektrum aan die lig gebring dat die sterrestelsel 12 miljard ligjare van die aarde af geleë is. Steidel was verheug dat sy tegniek 'n gewone sterrestelsel so ver kon vind.

Die volgende aand in Mauna Kea probeer die sterrekundiges 'n selfs meer ambisieuse prestasie. Deur die krag van die Keck-spektrograaf ten volle te benut, het hulle probeer om die afstand gelyktydig tot verskeie sterrestelsels in dieselfde lugruim te meet. Om dit te doen, het hulle 'n masker gebruik, 'n stuk aluminium ongeveer so groot soos 'n koekieblad, waarin verskeie smal splete versigtig uitgesny was. Elke spleet is presies in lyn met die posisie van 'n teikestelsel. Met die masker op sy plek, kon slegs die lig uit elke teikenstelsel Keck se spektrograaf binnedring. Teen die einde van die nag het die jong sterrekundiges 15 sterrestelsels gevind met rooi verskuiwings van meer as drie.

Op daardie aand, effens duiselig van groot hoogte, het Steidel vir die eerste keer op Keck die dromerige, wiegeliedagtige musiek van die alternatiewe rockgroep Mazzy Star gespeel. Dit sou binnekort 'n koda word vir elke aand wat Steidel in Keck waargeneem het en 'n spesiale band tussen hom en Dickinson, wat hy ontmoet het toe hulle albei in 1980 'n disc-jockey in Princeton was.

Teen 1997 het Steidel se span nog 250 Lyman-breë sterrestelsels gepak en 'n interessante patroon het ontstaan. Tot die astronome se verbasing was hierdie sterre sterre sterk saamgevoeg op 'n manier wat aan die lig gebring het hoe donker materie versprei word. Die eerste sterrestelsels wat in die digste gebiede van die heelal gevorm word, stem gemiddeld ooreen met die digste gebiede van die kosmos van vandag, waar ons groot sterrestelselgroepe en trosse vind. Met verloop van tyd en swaartekrag het sy onverbiddelike trek uitgeoefen, het streke met laer digtheid ook geboorte gegee aan sterrestelsels wat gevul het met pasgebore sterre.

Net so belangrik was nog 'n ontdekking wat Steidel en Kurt Adelberger in 2001 ontdek het: kragtige winde storm uit die Lyman-breë sterrestelsels, wat bewys dat daar meer aan die verhaal van sterrestelsels as donker materie steek. Die winde, aangedryf deur supernova-ontploffings, was so sterk dat dit gewone materie in staat gestel het om die greep van donker materie, wat nie deur die winde geraak is nie, tydelik te ontsnap. Nie net het die winde 'n groot borrel rondom hul tuisstelsel uit die weg geruim nie, hulle het waterstof en ander elemente na die omliggende ruimte gebring. Die swaar elemente, wat net in sterre gesmee sou kon word, vorm die verhoog vir toekomstige geslagte sterrestelsels.

"Vir 'n paar weke het ek gedroom oor winde en aan winde gedink terwyl ek soggens my graankos geëet het en terwyl ek in die stort was en terwyl ek rolskaats toe werk toe," sê Adelberger, nou by Harvard. Hierdie winde het 'n laag kompleksiteit bygevoeg in die verhaal van hoe sterrestelsels ontwikkel het uit die eenvoudige heelal van donker materie en elementêre gasse wat deur Tom Abel beskryf is. Sonder sulke winde kan ons nie die voorkoms van die sigbare heelal vandag maklik verklaar nie.

Die sterrekundige Sandra Faber van die Universiteit van Kalifornië, Santa Cruz, is van plan om die nuwe baan te breek in die studie van sterrestelsel. Sy en haar medewerkers hoop om saam te stel hoe sterrestelsels, soos dié van Steidel, vandag tot die sterrestelsels rondom ons ontwikkel het.

Verlede Maart, met 'n marineblou jumpsuit wat haar meer soos 'n motorwerktuigkundige as 'n landmeter laat lyk het, het Faber deur die koel kamers van die Keck II-sterrewag gestapel, wat in 1996 langs die eerste teleskoop begin werk het. Sy het na Mauna Kea gekom om die moderne Deep Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) wat sy en haar span ontwerp het, te installeer. Die apparaat van 9.071,8 kilogram wat op metaalspore in en uit geskuif moet word, kan die lig van soveel as 130 sterrestelsels gelyktydig ontleed.

'Ons versamel vir die eerste keer die foto-album van die lewensgeskiedenis van die heelal,' het sy gesê. "Die baba foto's, die tiener foto's, die volwasse foto's." Sterrekundiges neem selfs kiekies van hoe die heelal daar uitgesien het voordat sterrestelsels gebore is. As ons die geboorte van sterrestelsels as verwysingspunt gebruik, het sy gesê, dan is die warm en koue kolle op die kosmiese mikrogolfagtergrond die prenatale prente.

Faber kyk na die proses van sterrestelselvorming vanaf die middelkinderjare tot vroeë volwassenheid. By rooiverskuiwing drie was sterrestelsels blobby en onreëlmatig. By rooiverskuiwing een, wat ooreenstem met 'n tyd toe die heelal net meer as die helfte van sy huidige ouderdom was, het die vorms van sterrestelsels wat deur Edwin Hubble gekatalogiseer is, begin in plek val. Tussendeur is 'n raaiselinterval van 12 tot 8 miljard jaar gelede waarin sterrestelsels berug moeilik is om op te spoor. Tydens hierdie grootliks ongekarteerde interval sterrestelsels het hulle finale massa en bekende vorms aangeneem. 'N Doel van DEIMOS is om hierdie interval oop te maak om te sien.

'Die spektrum van die naghemel is die groot vyand', het sy gesê, ''n ongelooflike piketheining met gloeiende emissielyne' - die helder lig wat deur atome en molekules op skerp gedefinieerde golflengtes uitgestraal word. Hierdie stokheining in die aarde se atmosfeer oorweldig die flou infrarooi lig uit sterrestelsels wat haar span wil bestudeer. Daar is egter een reddende genade. Die emissielyne is smal, terwyl dié van verre sterrestelsels baie wyer is. Met die oog daarop het Faber se span DEIMOS ontwerp om die infrarooi spektrum sterk uit te brei of te versprei. Dit stel die span in staat om tussen die stokkies te kyk en te fokus op die lig wat die sterrestelsels uitstraal.

Dis toe dat die pret begin. Die helderheid en vorms van die sterrestelsels by verskillende rooi verskuiwings - en 'n magdom ander eienskappe wat danksy DEIMOS waargeneem kan word - kan aandui hoe die klein, skraal lykagtige sterrestelsels in die vroeë heelal die bekende sterrestelsels gevorm het wat Hubble in die 1920's beskryf het.

Die belangrikste van hierdie eiendomme is miskien massa, het Faber gesê. Deur die massa sterrestelsels wat op verskillende tye in die heelal waargeneem is, te meet, hoop Faber om die stappe te volg waarmee sterrestelsels saamsmelt en groter word. Sy wil ook leer waarom spiraalstelsels, wat maklik deur botsings versteur word, so volop is. Die antwoord kan wees dat spirale die afgelope tyd gegroei het deur stadig materiaal in te trek eerder as deur botsings. As haar redenasie korrek is, moet spiraalvormige sterrestelsels in 'n sagte tempo sterre vorm, eerder as in bars wat met botsings gepaard gaan. Gedurende die volgende paar jaar behoort DEIMOS die antwoord te gee.

'N Paar uur nadat Faber haar werk vir die dag afgehandel het, skuif die koepels van die tweeling Keck-teleskope oop en die instrumente drink die dowwe lig in van die verste voorwerpe in die hemel. Onder in Waimea, 77,2 kilometer daarvandaan, is twee groepe sterrekundiges in 'n lae gebou in industriële styl versamel om instruksies aan operateurs op die berg oor te dra. Sedert 1996, 'n jaar nadat Steidel met sy werk begin het, word die teleskope vanuit beheerkamers in hierdie gebou gelei.

In een kamer Arjun Dey van die National Optical Astronomy Observatory in Tucson, Daniel Stern van die NASA se Jet Propulsion Laboratory, die veteraan waarnemer Hy Spinrad van die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, en afgestudeerde student Steve Dawson, het die Keck I-teleskoop gerig op 'n katalogus van floues sterrestelsels, in die hoop om dieper as ooit tevore in die heelal in te kyk - 'n miljard jaar verder terug in die tyd as die sterrestelsels wat deur Steidel gevind is. Dit is sterrestelsels wat die helderste gloei as dit waargeneem word deur filters wat slegs sekere golflengtes van die lig laat verbygaan. Die golflengtes stem ooreen met 'n spesifieke ultravioletstraling wat deur waterstofatome uitgestraal word, wat sterk verskuif is deur die uitbreiding van die heelal. Die gefiltreerde lig was 'n aanduiding, maar nie 'n bevestiging nie, dat die sterrestelsels naby die rand van die sigbare heelal geleë was.

In die beheerkamer langsaan het die Caltech-sterrekundige George Djorgovski ook die verre heelal bestudeer. Met behulp van Keck II het hy probeer om die spektra te neem van een van die bekendste kwasars, die briljante bakens wat voortspruit uit die kern van sommige sterrestelsels. Hierdie kwasar was so ver weg dat die ligte gebiede so ver terug in die tyd, dat hulle die aarde kon bereik, nog nie deur die bestraling van die eerste generasie sterre in die heelal geblaas is nie.

Terug by die Keck I-beheerkamer staar Dey en sy kollegas na 'n klomp kronkelende swart lyne op die rekenaarskerm. Na 'n paar uur se ontleding het hulle tot 'n konsensus gekom. Met 'n rooi verskuiwing van 5,74 het die lig wat op die Keck-teleskoop geval het, meer as 13 miljard jaar gelede 'n sterrestelsel, bekend as LALA J142546.76 352036.3, verlaat. Dit blyk dat hulle die derde sterrestelsel wat die verste bekend is, gevind het. Maar na 'n finale ondersoek het Dey en sy medewerkers nog wyer geglimlag en mekaar die beste vyf gegee. Op hierdie nag, 13 Maart 2002, het die sterrekundiges die tweede verste sterrestelsel wat in die heelal bekend is, gevind (nadat 'n ander sterrestelsel in Keck ontdek is met 'n rooi verskuiwing van 6,56).

Wat beteken dit alles? Het sterrekundiges uiteindelik die raaisel opgelos oor hoe sterrestelsels gebore en ontwikkel is? Nie heeltemal nie, sê William C. Keel van die Universiteit van Alabama, maar sterrekundiges sal waarskynlik die volgende stukke van die legkaart saamvoeg. Met enorme nuwe kaarte van die nabygeleë kosmos kan wetenskaplikes vandag 13 miljard jaar se sterrestelsel evolusie bestudeer. Maar 'n sluier verberg nog steeds wat gebeur het gedurende die eerste, belangrike periode van sterrestelselvorming, wat sterrekundiges die Donker Eeue genoem het. Dit het enkele honderdduisend jaar na die oerknal begin en miskien 'n miljard jaar later geëindig. Gedurende die eerste deel van daardie tyd was die heelal donker. Maar later het die eerste skynsels van sterre na vore gekom en 'n teleskoop wat genoeg ligversamelingskrag het en sensitief is vir net die regte golflengtes, moet dit kan opspoor.

'N Belangrike taak, wat reeds begin is, is om 'n teleskoop te bou om die sluier te binnedring. Keel en baie sterrekundiges vestig hul hoop op die NASA se James Webb-ruimteteleskoop, die voorgestelde opvolger van die Hubble-ruimteteleskoop, wat beplan word om ongeveer 2010. Dit is toegerus met 'n spieël wat ses keer soveel lig kan versamel as die Hubble, die teleskoop, met sy gevorderde instrumente vir infrarooi en sigbare lig, kan voorwerpe wat baie dowwer en verder weg is, opspoor as wat deur enige ander teleskoop waargeneem word. Dit behoort wetenskaplikes vir die eerste keer die krag te gee om na die donker eeue te kyk en om die dowwe, warm lig van sommige van die heel eerste sterre en sterrestelsels op te neem, voorwerpe wat nou slegs in rekenaarsimulasies gesien kan word soos op Tom Abel se skootrekenaar. .

Tot dan wag die finale grens vir die vorming van sterrestelsels in die donkerte.


My kennis van sterrekunde is rudimentêr, so my vraag is miskien (waarskynlik) dom, maar ek soek 'n antwoord.

1. Die oerknal het 13,8 miljard jaar gelede begin

2. Sterrestelsels beweeg van mekaar af omdat die ruimte uitbrei. Een gereelde analogie is dié van gekleurde kolle op 'n uitbreidende ballon. Soos die ballon opblaas, beweeg die kolle daarop van mekaar af.

3. Die Andromeda-sterrestelsel is in botsing met ons melkweg, die Melkweg.

Volgens 2 behoort ALLE sterrestelsels al hoe verder van mekaar af te raak, maar die Andromeda-sterrestelsel kom in die rigting van die Melkweg.

Daar is ook bewyse dat sulke inter-galaktiese botsings in die heelal voorkom / plaasvind.

Een verklaring kan wees dat sterrestelsels hul eie beweging kry, wat hierdie tipe botsing tot gevolg het. Is die wêreldwye uitbreiding egter nie groter as die plaaslike voorstelle nie?

Die oerknal is absoluut onsin, en ek was bly toe die opgemerkte kwantumwetenskaplike Erik Verlinde filosofies sê dat hy nie die heelal gekoop het nie, alles het ontstaan ​​as gevolg van verskillende Big Whoosh's. Sy eie werk volg meer in die lyn van die heelal as die ontwikkeling van kwantumverstrengeling van inligting - 'n heeltemal nuwe benadering, dankie tog, wetenskaplik sinvol in teenstelling met die godsdienstige toon van die huidige teorie.

Die oerknal korreleer so sleg met huidige waarnemings dat wetenskaplikes moet opmaak (ja, die wetenskaplike aspek van die huidige wetenskap steek weer kop uit), & quotinvisible & quot donker energie en donker materie wat onderskeidelik 70% en 25% van die heelal uitmaak om rekenskap te gee van anti-swaartekragkragte (ek het gedink dat hulle ons vertel het dat die heelal geboë ruimtetyd is?) Hierdie artikel gee u 'n blik op hoe martelend dit geword het vir wetenskaplikes om hul mite vas te hou wat hulle geleer het. as die Wetenskaplike Genesis vir dekades.

Die gemiddeld rigting oor alle sterrestelsels is nie van mekaar af nie. Dit beteken egter nie dat elke paar uitmekaar moet beweeg nie. Elke sterrestelsel het sy eie idiosinkratiese beweging, wat sy 'eienaardige snelheid' genoem word, wat gemeet word as afwyking van die snelheid wat dit sou hê as dit die gemiddelde van alle sterrestelsels sou volg. Twee sterrestelsels naby mekaar kan vreemde snelhede teenoor mekaar hê, wat 'n konvergensiesnelheid gee wat groter is as die divergensie wat sou ontstaan ​​as hulle albei die algehele gemiddelde sou volg, sodat hulle bots.

Iets wat kan help, is om 'n heliumballon van 'n kind te oorweeg wat sy in die lug verloor het. Soos dit styg, verminder die buitedruk sodat die ballon uitbrei (uiteindelik sal dit bars!), Sodat die gemiddelde beweging van heliumatome in die ballon nie van mekaar af is nie. Maar individuele heliumatome in die ballon het groot eienaardige snelhede en klop steeds soos iets in mekaar - net soos sommige sterrestelsels.

Andromeda is net besig met die plaaslike beweging (soos in, kom baba, doen die beweging - sien hieronder).

Sterrestelsels bots so nou en dan, maar dit sal nie 'n rampspoedige gebeurtenis wees nie. Die sterre in sterrestelsels is 'n lang afstand van mekaar. Dink aan twee groot groepe mense wat mekaar bots, waar elkeen 600 meter van mekaar af is. Dit is moontlik dat die twee groepe sonder enige botsing deur mekaar kan gaan.

Die melkweg en die Andromeda-sterrestelsel draai albei (stadig), sodat hulle stadig in mekaar sal meng, en dan sal hulle voortgaan soos voorheen, waarskynlik wegbeweeg van alles anders totdat die hel vries.

Ek het nie besluit wat om met die swart gate in die twee galaktiese sentrums te doen nie. Wat dink jy? Moet ons dit laat saamsmelt ?. Ek het ook nie besluit wat om met die groot bult in die middel van Andromeda te doen nie. Enige voorstelle?

Laat ons intussen almal beweeg.

Dit is vreemd dat ons met die lyn van die beste pas. Ek dink daar is baie onsekerheid in die sterrekunde. Ek het niks teen die oerknal nie, maar as daar alternatiewe teorieë is, gee ek nie om nie.


My kennis van sterrekunde is rudimentêr, so my vraag is miskien (waarskynlik) dom, maar ek soek 'n antwoord.

1. Die oerknal het 13,8 miljard jaar gelede begin

2. Sterrestelsels beweeg van mekaar af omdat die ruimte uitbrei. Een gereelde analogie is dié van gekleurde kolle op 'n uitbreidende ballon. Soos die ballon opblaas, beweeg die kolle daarop van mekaar af.

3. Die Andromeda-sterrestelsel is in botsing met ons melkweg, die Melkweg.

Volgens 2 behoort ALLE sterrestelsels al hoe verder van mekaar af te raak, maar die Andromeda-sterrestelsel kom in die rigting van die Melkweg.

Daar is ook bewyse dat sulke inter-galaktiese botsings in die heelal voorkom / plaasvind.

Een verklaring kan wees dat sterrestelsels hul eie beweging kry, wat hierdie tipe botsing tot gevolg het. Is die wêreldwye uitbreiding egter nie groter as die plaaslike voorstelle nie?

Die oerknal is absoluut onsin, en ek was bly toe die opgemerkte kwantumwetenskaplike Erik Verlinde filosofies sê dat hy nie die heelal gekoop het nie, alles het ontstaan ​​as gevolg van verskillende Big Whoosh's. Sy eie werk volg meer in die lyn van die heelal as die ontwikkeling van kwantumverstrengeling van inligting - 'n heeltemal nuwe benadering, dankie tog, wetenskaplik sinvol in teenstelling met die godsdienstige toon van die huidige teorie.

Die oerknal korreleer so sleg met huidige waarnemings dat wetenskaplikes moet opmaak (ja, die wetenskaplike aspek van die huidige wetenskap steek weer kop uit), & quotinvisible & quot donker energie en donker materie wat onderskeidelik 70% en 25% van die heelal uitmaak om rekenskap te gee van anti-swaartekragkragte (ek het gedink dat hulle ons vertel het dat die heelal geboë ruimtetyd is?) Hierdie artikel gee u 'n blik op hoe martelend dit geword het vir wetenskaplikes om hul mite vas te hou wat hulle geleer het. as die Wetenskaplike Genesis vir dekades.

Die gemiddeld rigting oor alle sterrestelsels is nie van mekaar af nie. Dit beteken egter nie dat elke paar uitmekaar moet beweeg nie. Elke sterrestelsel het sy eie idiosinkratiese beweging, wat sy 'eienaardige snelheid' genoem word, wat gemeet word as afwyking van die snelheid wat dit sou hê as dit die gemiddelde van alle sterrestelsels sou volg. Twee sterrestelsels naby mekaar kan vreemde snelhede teenoor mekaar hê, wat 'n konvergensiesnelheid gee wat groter is as die divergensie wat sou ontstaan ​​as hulle albei die algehele gemiddelde sou volg, sodat hulle bots.

Iets wat kan help, is om 'n heliumballon van 'n kind te oorweeg wat sy in die lug verloor het. Soos dit styg, verminder die buitedruk sodat die ballon uitbrei (uiteindelik sal dit bars!), Sodat die gemiddelde beweging van heliumatome in die ballon nie van mekaar af is nie. Maar individuele heliumatome in die ballon het groot eienaardige snelhede en klop steeds soos iets in mekaar - net soos sommige sterrestelsels.

Andromeda is net besig met die plaaslike beweging (soos in, kom baba, doen die beweging - sien hieronder).

Sterrestelsels bots so nou en dan, maar dit sal nie 'n rampspoedige gebeurtenis wees nie. Die sterre in sterrestelsels is 'n lang afstand van mekaar. Dink aan twee groot groepe mense wat mekaar bots, waar elkeen 600 meter van mekaar af is. Dit is moontlik dat die twee groepe sonder enige botsing deur mekaar kan gaan.

Die melkweg en die Andromeda-sterrestelsel draai albei (stadig), sodat hulle stadig in mekaar sal meng, en dan sal hulle voortgaan soos voorheen, waarskynlik wegbeweeg van alles anders totdat die hel vries.

Ek het nie besluit wat om met die swart gate in die twee galaktiese sentrums te doen nie. Wat dink jy? Moet ons dit laat saamsmelt ?. Ek het ook nie besluit wat om met die groot bult in die middel van Andromeda te doen nie. Enige voorstelle?

Laat ons intussen almal beweeg.

Dit is vreemd dat ons met die lyn van die beste pas. Ek dink daar is baie onsekerheid in die sterrekunde. Ek het niks teen die oerknal nie, maar as daar alternatiewe teorieë is, gee ek nie om nie.


Waarom word ons melkweg die melkweg genoem?

Ons het baie mal informele name vir ruimtelike besienswaardighede. Soms is hulle vernoem na hoe hulle gevorm is, soos die Horsehead Nebula. Soms het hulle 'n naam & # 8220 geleen & # 8221 uit hul konstellasie, soos die Andromeda-sterrestelsel. Maar wat van ons eie melkweg, die Melkweg? Hoekom het hierdie groep sterre regoor die aarde & # 8217; s lug 'n naam wat verband hou met kos?

Laat ons eers 'n bietjie rugsteun en 'n bietjie praat oor wat die Melkweg eintlik is. Sterrekundiges glo dat dit 'n spiraalvormige sterrestelsel is en # 8212 'n sterrestelsel met 'n spiraalvormige vorm met 'n lyn sterre regoor die middel, soos u op die foto hierbo kan sien. As u teen die spoed van die lig oor die sterrestelsel sou vlieg, sou dit u 100 000 jaar neem.

Die Melkweg is deel van 'n versameling sterrestelsels genaamd die Local Group. Ons is op 'n botsingskursus met die mees massiewe en grootste lid van die versameling, naamlik die Andromeda-sterrestelsel (ook bekend as M31). Die Melkweg is die tweede grootste sterrestelsel, en die Driehoekstelsel (M33) die derde grootste. Daar is ongeveer 30 lede van hierdie groep.

Om 'n gevoel van sy geweldige grootte te kry, sal u bly wees om te hoor dat die aarde nêrens naby die Melkweg en sy kragtige, supermassiewe swart gat is nie. NASA sê ons is ongeveer 165 vierkante kilometer van die swart gat af, wat in die rigting van die sterrebeeld Boogskutter gevind word.

Die magneetveld van ons Melkwegstelsel soos gesien deur ESA se Planck-satelliet. Krediet: ESA en die Planck-samewerking.

Oor hoe ons sterrestelsel sy naam gekry het, dit is inderdaad vanweë sy melkerige voorkoms terwyl dit oor die lug strek. Terwyl ons die sterrestelsels en arms sien, is dit 'n uitdaging van ons huidige ligbesoedelde sentrums. As u uitkom in 'n meer landelike gebied, begin dit regtig die lug te oorheers. Die antieke Romeine het ons sterrestelsel die Via Lactea genoem, wat letterlik & # 8220The Road of Melk beteken. & # 8221

En volgens die Astronomy Picture of the Day-webwerf is die Griekse woord vir & # 8220galaxy & # 8221 ook afgelei van die woord & # 8220melk & # 8221. Dit is moeilik om te sê of dit toevallig was, want die oorsprong van die naam van die Melkweg en die Griekse woord vir sterrestelsel is lankal verlore vir die prehistorie, hoewel sommige bronne sê dat dit geïnspireer is deur die Melkweg en sy voorkoms .

Dit het duisende jare geneem voordat ons die aard van dit waarna ons gekyk het, begryp. In die tyd van Aristoteles, volgens die Library of Congress, was die Melkweg vermoedelik die plek & # 8220 waar die hemelsfere met die aardse sfere in aanraking gekom het. & # 8221 Sonder 'n teleskoop was dit moeilik om veel te sê meer, maar dit het in die vroeë 1600's begin verander.

Pragtige uitsig op ons Melkwegstelsel. Kan ons dit vind as daar ander uitheemse beskawings is? Krediet: ESO / S. Guisard

Een belangrike vroeë waarneming, volgens die biblioteek, was van die bekende sterrekundige Galileo Galilei. (Hy is veral bekend daarvoor dat hy gekrediteer word vir die ontdekking van vier van Jupiter se mane & # 8212 Io, Europa, Callisto en Ganymede & # 8212 wat hy deur 'n teleskoop gewaar het.) In sy 1610-bundel Sidereus Nuncius, Galileo het gesê sy waarnemings het getoon dat die Melkweg nie 'n eenvormige band is nie, maar dat dit sekere sakke met meer sterdigthede het.

Maar die ware aard van die sterrestelsel het ons nog 'n geruime tyd ontwyk. Ander vroeë waarnemings: die sterre was deel van ons sonnestelsel (Thomas Wainwright, 1750 & # 8212, 'n bewering wat later as foutief getoon is) en dat die sterre aan die een kant van die band digter lyk as die ander (William en John Herschel, in die laat 1700's).

Dit het tot die 20ste eeu geduur voordat sterrekundiges agtergekom het dat die Melkweg net een van 'n groot aantal sterrestelsels in die lug is. Dit kom, volgens die biblioteek, deur middel van 'n paar stappe: om waarnemings te doen van verre & # 8220 spiraalnewels & # 8221 wat getoon het dat hul spoed vinniger afneem as die ontsnappingssnelheid van ons eie sterrestelsel (Vesto Slipher, 1912) waarnemings dat 'n & # 8220nova & # 8221 (tydelike helder ster) in Andromeda was flouer as ons eie sterrestelsel (Herber Curtis, 1917) en die bekendste, Edwin Hubble se waarnemings van sterrestelsels wat getoon het dat hulle inderdaad baie ver van die aarde af was (1920-jarig).

Die Hubble Ultra Deep Field gesien in ultraviolet, sigbare en infrarooi lig. Beeldkrediet: NASA, ESA, H. Teplitz en M. Rafelski (IPAC / Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University) en Z. Levay (STScI)

Daar is in werklikheid meer sterrestelsels daar as wat ons selfs 'n eeu gelede kon dink. Met behulp van die Hubble-ruimteteleskoop gebruik sterrekundiges die kragtige sterrewag van tyd tot tyd om na 'n klein hemelruim te kyk.

Dit het verskeie & # 8220diep velde & # 8221 sterrestelsels opgelewer wat miljarde ligjare weg is. Dit is moeilik om te skat hoeveel daar & # 8220 daar is & # 8221, maar skatting sê blykbaar dat daar ten minste 100 miljard sterrestelsels is. Dit sal sterrekundiges 'n rukkie besig hou met waarneem.

Ons het baie artikels oor die Melkweg vir Heelal Vandag geskryf. Hier is 'n paar feite oor die melkweg, en hier is 'n artikel oor die sterre in die melkweg. Ons het ook 'n episode van Astronomy Cast oor sterrestelsels opgeneem. Luister hier, Episode 97: Sterrestelsels.


Nabyheid van die Andromeda-sterrestelsel

U sal dalk belangstel om te weet dat dit lyk of ons sterrestelsel nou met die dwergagtige Magellanic Clouds-sterrestelsels bots. Alhoewel hulle relatief klein is, is die kleinheid slegs relatief.

In 2008 is Australiese sterrekundiges egter eers as satelliete beskou, maar hulle blyk nie in 'n baan te verkeer nie, maar eerder deur. 2. Daardie gang het al begin met hul gasstrome wat in die melkweg getrek is.

Gegewe die groot afstande en relatief baie lae snelhede, moet u egter nie verwag om binnekort iets skouspelagtig te sien nie.

Daarbenewens is daar 'n stroom of straal sterre aan die buitekante van die Melkweg wat as gevolg van hul ongewone wentelbane beskou word as die oorblyfsels van 'n botsing in die verlede. Ander sterrestelsels wat ons in detail kon bestudeer, toon ook soortgelyke kenmerke.

Kortom - dit is nog nie nodig om paniekerig te raak nie :-)

Eerstens gaan u met 'n faktor van 1000 af. Dit is 13 miljard, nie 13 miljoen nie. Tweedens, die syfer van 13+ miljard ligjare is 'n bietjie (meer as 'n bietjie) misleidend.

Dit is min of meer OK om tyd in jare = afstand in ligjare * ligspoed vir kort afstande te gebruik, soos die slegs 2,5 miljoen ligjare wat die Melkweg en die Andromeda-sterrestelsel skei. Dit is nie OK om dit vir lang tyd te doen nie, want die heelal brei uit.

Destyds toe die afgeleë sterrestelsels die lig wat ons nou sien, uitstraal, was die afstand tussen daardie afgeleë sterrestelsel en die Melkweg baie minder as 13,5 miljard ligjare. Danksy die uitbreiding van die ruimte is die afstand tussen die afgeleë sterrestelsel en die Melkweg & quotnow & quot (die komende afstand) veel groter as 13,5 miljard ligjare.


Kortom: Dit is baie beter om te sê dat die lig wat die sterre ver wegstuur, 13,5 miljard jaar geneem het om by ons uit te kom en dit net so te laat.

Miskien is DH Europese en gebruik kommas om as desimale punte te funksioneer, eerder as punte. Of miskien het hy dit net nie noukeurig gelees nie. Dit verander in elk geval nie die waarheid van sy oorspronklike punt nie, dit is dat 13 miljard ligjare steeds die verkeerde afstandwaarde is: die afstand tot die voorwerp is nie gelyk aan die ligte reistyd, as gevolg van die uitbreiding van die heelal. As dit dus 13 miljard jaar geneem het om lig van die voorwerp te bereik, dan is dit nou baie verder as 13 biljoen ligjare van ons af.

Ek lees al te veel plasings van European. Jammer vir die ongeldige beskuldiging.

Soos die cepheid opgemerk het, staan ​​my belangrikste punt steeds. Die vermenigvuldiging van die 13 miljard jaar vir die lig van 'n afgeleë sterrestelsel om ons met die ligspoed te bereik, is nie behoorlik nie.


Om terug te keer na die oorspronklike boodskap,

Skyf. Kanaal kan dinge op 'n misleidende of verdoofde manier aanbied om die aandag van die kykers te trek. Ek weet nie, want ek kyk nie.

Ek sê nie & quotspace brei uit & quot nie omdat dit sommige mense 'n verkeerde idee gee van ruimte as 'n materiële stof of & quotfabric & quot.

Wat deur die jare van waarnemings versamel is, is 'n patroon van toenemende afstande tussen wyd geskeide stilstaande voorwerpe.

Dit is nie soos gewone beweging waar iemand êrens kom nie. In hierdie patroon van toenemende afstande kom niemand êrens nie. Die afstande tussen stilstaande voorwerpe word op 'n soort eenvormige manier net groter. Groter afstande neem vinniger toe.

Die huidige koers is elke miljoen jaar ongeveer 1/140 van een persent. Natuurlik is dit baie klein. 1/140 persent is amper niks, dit wil voorkom, en 'n miljoen jaar is lank nodig om so 'n klein verandering te laat plaasvind. U sou dit net agterkom as u 'n baie groot afstand het om mee te begin.

Die basiese punt is dat meetkunde nie 'n vaste statiese ding is nie. Meetkunde kan verander. Dit was Einstein se bydrae. Sy 1915 & quotgeneral relativiteit & quot vergelyking is beide 'n wet van hoe swaartekrag werk en 'n wet van hoe meetkunde verander. Afstande en hoeke kan ontwikkel volgens sy wet van 1915. Hulle is nie ewig vas soos die Grieke gedink het nie. (geen respek vir die Grieke nie; hulle het goeie wetenskaplikes gehad.)

As meetkunde nie verander nie, sou swaartekrag nie werk soos dit waargeneem word nie. Die 1915 is baie akkurater in die voorspelling van dinge wat ons kan meet (op of rondom die aarde, in die sonnestelsel, in die breë wêreld). Ons kry 6 desimale akkuraatheid met behulp van die 1915-vergelyking en tot dusver kon niemand met iets beters vorendag kom nie. Dit is dus net iets om te aanvaar. Hoeke en afstande kan op sekere voorspelbare maniere mettertyd verander, aangesien materiële voorwerpe beweeg en die meetkunde beïnvloed. Of net as gevolg van 'n baie geleidelike verandering wat in die verlede begin is, voort te sit.

Die teorie plaas nie & quotspace & quot as 'n & quotsubstance & quot nie. Dit gaan oor meetkundige metings.


Hierdie ruimtetuig is op die punt om die veld van sterrekunde te verander

'N Kunstenaar se indruk van die ruimtetuig na ontplooiing. Beeld deur James Vaughan.

Byna presies 31 jaar gelede is die Hubble-ruimteteleskoop saam met vyf ruimtevaarders op die Discovery-ruimtetuig gelanseer. Het die ingenieurs en sterrekundiges van NASA geweet dat dit een van die produktiefste waarnemingsinstrumente in die geskiedenis van die mensdom sou word? Dink hulle dat dit in staat is om byna 13 000 wetenskaplike artikels te inspireer in sy drie dekades van die operasie? Hubble het vir ons 'n splinternuwe prentjie van die ruimtetyd geskilder - een vol supermassiewe swart gate en 'n geheimsinnige verskynsel wat nou bekend staan ​​as donker energie. Waar swart gate 'n saak van wetenskapfiksie en bespiegeling was, het Hubble dit lewendig gemaak en dit vasgemaak in die prentjie van ons heelal.

Dit het ons selfs die ouderdom van hierdie heelal vertel. Terwyl ons eers kon raai dat dit ongeveer 10 tot 20 miljard jaar oud was, het die teleskoop onthul hoeveel jaar die mensdom voorafgegaan het, en hoeveel jaar tot hierdie enkele oomblik gelei het: 13,8 miljard.

Tog kan Hubble nie vir ewig hou nie. Amptelike befondsing vir die instrument strek net nog 'n paar maande en eindig in Junie 2021.Teen die 2030's het Hubble genoeg atmosferiese weerstand ervaar om deur die Aarde se atmosfeer af te daal en in 'n afgeleë en waterige graf neer te stort. Die meeste kenners neem aan dat Hubble nog vyf jaar funksionaliteit sal hê. Nuwe beleggings kan egter die herstel van die teleskoop herstel en omwentelings verhoog.

Aangesien dit lyk asof Hubble aan die einde van sy missie lyk, verwelkom ons 'n nuwe era van astronomiese gereedskap wat Hubble nooit kon open nie. Een in die besonder - die grootste, ingewikkeldste teleskoop wat ooit in die ruimte gelanseer is teen 100 keer die krag van Hubble - sal ons begrip van die heelal vir altyd verander.

Die projek het geweldig ontwikkel sedert dit die eerste keer bedink is. Dit het begin as 'n beskeie teleskoop wat in 2007 van stapel gestuur sou word en sou na verwagting net $ 500 miljoen kos. 30 jaar van konstruksie en $ 10 miljard later, is dit duidelik dat die James Webb-ruimteteleskoop (JWST) sy aanvanklike ontwerp ver ontgroei het. Nou is dit nie net die ingewikkeldste instrument wat ooit in die ruimte gelanseer is nie, dit is ook een van die grootste ingenieurswese van die mensdom.

Die JWST is egter nie bedoel om Hubble te vervang nie. Die twee is bedoel om mekaar te komplimenteer deur verskillende dele van die elektromagnetiese spektrum waar te neem. Alhoewel ons die sigbare liggedeelte van die spektrum kan waarneem, was Hubble bekwaam om te sien in die ultravioletgedeelte en is Webb gebou om hoofsaaklik in die infrarooi te sien. Webb is in staat om hierdie deel van die spektrum te sien danksy twee hoofkomponente: die sonskerm en die pragtige 6,5 meter (21 voet 4 duim) goue en berillium spieël.

Die berillium is beide 'n duursame en ligte materiaal wat, wanneer dit deur 'n dun laag goud bedek is, beter weerkaatsing en 'n beter ondersoek van infrarooi lig moontlik maak. Soos die naam aandui, is die sonskerm bedoel om te verhoed dat waarnemingsinstrumente infrarooi lig uit die son lees. Die blokkering van hierdie sonstraling beteken ook dat die instrumente kan voortgaan om op 'n koel 30 K, of ongeveer -406 ° F (-243 ° C), te werk. En hoewel die sonskerm van kardinale belang is vir die versameling van data van JWST, is dit ook een van die grootste bron van kommer. Duisende onderdele - insluitend 8 motors en 139 aandrywers - moet perfek werk om 5 membrane van die sonskerm in die ruimte oop te vou.

Webb se laaste rusplek sal die baanposisie L2 (tweede Lagrangian-punt) op 1,5 miljoen kilometer van die aarde af wees. Dit is vier keer verder van die aarde af as die maan. Op hierdie afstand sal die uitsig van die teleskoop nie deur die son of die aarde belemmer word nie, wat dit 'n duidelike hemelse uitsig gee om te bestudeer. Hierdie siening kos egter 'n prys. Webb sal nie deur ruimtevaarders diensbaar wees nie. Ons het net een kans om alles perfek te kry, anders as Hubble, wat by vyf verskillende geleenthede deur ruimtevaarders bedien kon word. Trouens, sonder een van hierdie herstelwerk sou ons nie eens die ikoniese Hubble-beelde gehad het nie. Die teleskoop is aanvanklik gelanseer met 'n foutiewe spieël wat vaag foto's teruggee. Dit is eers in 1993 reggestel.

En al hierdie werk - waarvoor? Wat presies beloof JWST ons in ruil daarvoor?

Die heelal se eerste lig. Hubble kon ver en terug in die tyd sien, maar nie ver genoeg nie. Met die infrarooi-vermoëns van Webb kan ons die heel eerste sterre en sterrestelsels sien wat tot dusver gevorm is. Die getuienis van hierdie oerstrukture sal ons help om nie net die ontwikkeling en begin van sterrestelsels beter te verstaan ​​nie, maar ook die onvermydelike einde daarvan. Dit is 'n tydmasjien van beide soorte, wat vir ons 'n beeld vorm van die begin en die einde van die wêreld. Hubble se Ultra Deep Field-beeld het ons die gedetailleerdste beeld gegee wat die mensdom nog van die ruimte geneem het. In die prentjie stel klein rooi kolletjies ou en verre sterrestelsels voor wat deur die uitbreiding van die heelal verander is. Hulle lig is in langer golflengtes gerek as 'n neweproduk van donker energie. Om die oudste sterrestelsels te sien, moet u selfs laer golflengtes as rooi lig vasvang. Dit vereis vaslegging in die infrarooi.

Wetenskaplikes verwag ook dat dit ons sal help om nuwe inligting oor eksoplanete en die bestaan ​​van uitheemse lewe in te samel. In die koue stilte van die ruimte, sal die geklik en gefluit die data vir die wêrelde in ons sonnestelsel, die wêrelde daarbuite, en die ontluikende sterre en planetêre stelsels, wat diep binne in die omhulsel van kosmiese stofwolke vorm, terugstraal. Dit sal selfs na Boogskutter A * kyk, die supermassiewe swart gat in die middel van ons sterrestelsel.

Elke fase na die oerknal sal hom afspeel in die data van JWST. Die vroegste stadiums van die vorming van sterrestelsels sal na verwagting besonder interessant wees - gewelddadige gebeure miljarde kere helderder as die son.

Alhoewel dit baie vertragings gehad het, sal Webb tans Oktober vanjaar van stapel stuur. Na die ontplooiing, toets, kommunikasie opstel en die handwerk aanpas, moet die eerste beelde van Webb 6 maande na die bekendstelling arriveer. Oorspronklik beplan om in Maart vanjaar bekend te stel, kos dit ongeveer $ 1 miljoen per dag om die lansering van JWST in 'n baan voort te sit. Sodra die data van die teleskoop wel instroom, sien ons 'n nuwe klas sterrestelsels wat voorheen onsigbaar vir ons instrumente was. Soos enige goeie hulpmiddel, hoop ons dat James Webb ons sal help om vrae te beantwoord wat ons nog nie gedink het nie. Dit is miskien die naaste wat ons ooit daaraan sal kom om in die tyd terug te reis en die wortels van ons bestaan ​​te ontdek.


Elementêre sterrekunde (107)

Ons weet hoe dit is om in 'n spiraalstelsel te verkeer, want ons woon in een, die Melkwegstelsel. Die son lê naby die klein Orion Arm of 'Spur', en tussen die Satittarius en Perseus Arms. Spiraalarms van ons sterrestelsel is vernoem na die konstellasies waarna ons dit wil sien. Die melkweg het 'n klein sentrale balkie, dus is dit eintlik 'n SBbc-spiraal.

Die melkweg is gekarteer met behulp van infrarooi beelde uit die Spitzer-ruimteteleskoop van NASA.
Krediet: NASA / JPL-Caltech


NGC 4622 spiraalstelsel


Sombrero (M104) spiraalstelsel


ESO 510-G13 kromgetrekte spiraal sterrestelsel

'N Spiraalstelsel het 'n plat skyf met sterre, maar ook 'n sferiese gloeiende stralekrans. Die sterre op die skyf is jonk, gewoonlik onlangs gevorm, en verskil van dié in die stralekrans. Halo-sterre is klein, tot 13 miljard jaar oud, vroeg in die sterrestelsel se geskiedenis, vroeg in die geskiedenis van die heelal! Hulle is so oud dat hulle metaalarm is, omdat dit gemaak is voordat ander groter sterre ontplof en metale na die sterrestelsel gestuur het.

U kan sien dat die stralekrans in hierdie beelde geel of selfs effens rooi lyk in vergelyking met die blouer skyf. Blou sterre is massiewer en verouder vinnig. Slegs die minder massiewe rooi sterre bly in die verouderende gloriebevolking. Die voorkoms van verduisterende stof, donker molekulêre wolke en helder emissie-newels is kenmerkend van streke in die sterrestelsel as sterre nou gevorm word.

Ons melkweg, die Andromeda-sterrestelsel (M31) en Triangulum (M33) is die enigste spiraalvormige sterrestelsels in die plaaslike groep sterrestelsels.


Panoramiese montage van die Melkwegstelsel in ons naghemel
let op Andromeda Galaxy klein links onder
Krediet: Axel Mellinger


Andromeda Galaxy (M31) is 'n spiraal 'n bietjie kleiner as ons Melkweg




Plaaslike groep sterrestelsels

ELLIPTIESE GALAXIES



NGC 1316 is 'n enorme elliptiese sterrestelsel


Close-up van middel van NGC 1316 elliptiese sterrestelsel

Elliptiese sterrestelsels word geklassifiseer, afgerond tot langwerpig, as E0, E2, E3, E4, E5, E6, E7. Elliptiese sterrestelsels is regtig ellipsoïede, ietwat voetbalvormig, en in teenstelling met die plat skywe van spiraalvormige sterrestelsels wat, skuins gesien, ook ellipties kan voorkom.



M87 in die Maagd-groep is naby genoeg aan ons sodat ons besonderhede kan sien wat leidrade bied
oor die oorsprong van die ongewone 5000 ligjaar straal elektrone.
Krediet: Tod R. Lauer, Sandra Faber, NASA
GEHALTE SPIRAALGALAXIES


Belemmerde spiraalstelsel NGC 1672
Krediet: NASA, ESA en die Hubble Heritage Team
EDWIN HUBBLE SE KLASSIFIKASIES VAN ELLIPTIESE, SPIRAAL- EN GESTREPTE SPIRAALGALAXIES

Elliptiese sterrestelsels van E0 tot E7, spiraalvormige sterrestelsels van Sa tot Sc, uitgesperde spiraalstelsels van SBa tot SBc

ONREGELMATIGE GALAXIES

Onreëlmatige sterrestelsels pas nie in die Hubble-stemvurk nie en het geen spesifieke vorm nie. Soms is dit moeilik om te besluit of daar 'n onderliggende struktuur is. Die groot en klein Magellaanse wolke, byvoorbeeld, het 'n onreëlmatige voorkoms, maar het ook 'n balk wat daarop dui dat dit ongewone klein spiraalvormige spirale kan wees.

Groot Magellaanse wolk aan die linkerkant en Klein Magellaanse wolk aan die regterkant

Die klein onreëlmatige sterrestelsel NGC 1427A, gesien in hierdie beeld van die Hubble-ruimteteleskoop, dompel in die Fornax-tros sterrestelsels teen 600 km / s. Binne die volgende miljard jaar sal dit volledig ontwrig word deur die naderende botsing.

SOMS BEKALK GALAXIES

Whirlpool sterrestelsel (M51) naby die stert van die Big Bear


Arp 87 botsende sterrestelsels

Die Antenne-sterrestelsels was 1,2 miljard jaar gelede afsonderlike sterrestelsels. Simulasies van die botsing voorspel dat hul kerne binne 400 miljoen jaar 'n enkele kern sal vorm en dat die stelsel in 'n elliptiese sterrestelsel sal ontwikkel.

Antenne sterrestelsels wat bots


Dit lyk skrikwekkend dat ons eie Melkweg en die Andromeda-sterrestelsel oor 3 miljard jaar kan bots, totdat ons sien dat die Melkweg, selfs terwyl ons praat, reeds met 'n klein elliptiese sterrestelsel, die Boogskutter-dwergstelsel, bots.


Boogskutter Dwergstelsel
KWASARE

Kwasars is 'kwasi-sterre' genoem, omdat dit as geheimsinnige radiobronne en helder ligpunte verskyn het, soos sterre, maar met ongewone spektra. Hierdie ligpunte was uiters helder kerne van sterrestelsels wat deur supermassiewe swart gate aangevuur is, 'n miljard keer so massief soos normale swart gate! Met beter teleskope en kameras kan ons nou die flouer sterrestelsels rondom hierdie helder kerne sien. Kwasars word ook aktiewe sterrestelsels genoem omdat die swart gat steeds materie in die wervels stort wat enorme hoeveelhede energie uitstoot en gas duisende ligjare uitstoot na die ruimte buite die sigbare sterrestelsel.

Kwasars is in die verste uithoeke van die sigbare heelal, geskep toe die heelal kompak en dig was, die eerste werp van moderne sterrestelsels. Dit lyk baie soos M87, net miljoene keer helderder in die sentrale kern. Hieronder sien ons 'n verre kwasar, 10 biljoen ligjare (3 miljard parsek) weg, deur 'n groep sterrestelsels wat 'net' 7 miljard ligjare weg is. Die swaartekrag van die cluster dien as 'n lens en fokus die lig van die heldergeel kwasar en sy superhelder kern in 4 helderblou-wit steragtige kolle.

Die vier helder blou-wit punte is eintlik beelde van 'n enkele kwasar in die verte wat sigbaar gemaak word deur die swaartekrag van 'n groep sterrestelsels wat die lig buig op pad na ons toe: 'n swaartekraglens
Krediet: K. Sharon en E. Ofek, ESA, NASA

DIE VERSTE GALAXIES

Sterrestelsels gesien deur Hubble Deep Field (HDF) hierbo
Krediete: R. Williams, die HDF-span, NASA

Hierdie beelde is saamgestel uit honderde geskeide blootstellings met die Hubble-teleskoop in een rigting gerig en 'n uitsig op die sigbare horison van die heelal geskep. Daar is 'n verskeidenheid duisende sterrestelsels in verskillende stadiums van evolusie in hierdie beelde.

Afgeleë sterrestelsels word ook van die grond af bestudeer in metodiese opnames wat wyer strek van die hemel dek. Die Sloan Digital Sky Survey versamel sedert 2000 deurlopend beelde en spektra en gee 'n beeld van die verspreiding en soorte sterrestelsels van die nabygeleë plekke tot 'n rooi verskuiwing van z = 6 vir die verre kwasars. U kan deelneem aan die ondersoek na en die klassifikasie van die sterrestelsels wat hulle vind deur deel te neem aan die Galaxy Zoo-projek.

GALAXIES VERDEL DEUR DIE UNIVERSE MAAK 'N PATROON SOOS SWITS KAAS

WAAR DIE GALAXIES OPHOU

DIE EERSTE STERRE VERSKYN Voordat daar galaksies was

Ongeveer 100 miljoen jaar na die oerknal
Toe druk en temperatuur reg was om iets te laat gebeur ..
Dit sal

EN VOOR DIE STERRE DIE DONKER OUDERDOM

Wat glad nie donker was nie.

Intussen het bietjie vir bietjie, effens digter streke in die gas van nuutgevormde waterstof- en heliumatome geleidelik saamgetrek totdat dit tot superreuse, superwarm, blou sterre gevorm het. Die donker era het tot 'n einde gekom met die vorming van hierdie eerste sterre.



Die Dark Age, voor sterre, was nie regtig donker nie en het miskien so gelyk.
Op ongeveer 1000 K het die heelal destyds gegloei met rooi en naby infrarooi en lig, die kleur en dieselfde temperatuur van 'n elektriese kookplaat gesien in 'n donker kamer.

Kosmiese agtergrondstraling

Kosmiese agtergrond Bestraling is die eerste keer as geraas beskou en het dit die skuld gegee aan twee nesduiwe in hierdie Bell Horn-antenne.

Voor die donker era was die heelal so warm dat protone en neutrone nie elektrone kon vashou nie, dus was daar geen atome nie. Eers 300,000 jaar na die oerknal het die heelal uitgebrei en afgekoel tot minder as 3.000 K. Hierdie minder energieke fotone en swakker botsings tussen die deeltjies het protone en neutrone in staat gestel om hul elektrone vas te hou. Die eerste waterstofatome en heliumatome is gevorm en bly ongeskonde.

Voorheen is fotone deur die vrye elektrone geabsorbeer amper sodra dit uitgestraal is, soos dat fotone in sterre gevang word wat duisende jare neem om uit te kom. Nou was die heelal koel genoeg om deursigtig vir fotone te wees, en hulle is skielik vrygelaat om groot afstande met die spoed van die lig af te lê.

Namate die Heelal uitgebrei het, is die Kosmiese Agtergrondlig saamgeneem. Vir ons vandag lyk die agtergrond "Straling" rooi-verskuif met z = 1000 keer, wat die golflengtes 1000 keer langer vertoon. Alhoewel die golflengtes ongeveer 1000 nm vrygestel word, in die nabye infrarooi met 'n temperatuur van ongeveer 3000 K, maak die rooi verskuiwing die golflengtes van die fotone baie langer, "lui" en minder energiek. Dit lyk nou asof hulle van 'n koue 3 K-bron kom (2,725 grade bo absolute nul), en hulle het tot dusver in golflengte verskuif, dit is 'mikrogolwe' met golflengtes van ongeveer 1 000 000 nm (1 mm).

Die kosmiese agtergrondstraling is per ongeluk by die Bell Horn-antenne ontdek, waar daar gedink is dat dit geraas is wat deur twee nesduiwe veroorsaak word. As u iets op u ou analoog televisiestelle wil kyk, kan u altyd luister na die uh, opvoedkundige Kosmiese agtergrondstralingsprogram, wat staties lyk op die kanale wat deur die uitsaaistasies verlaat word.

Die kosmiese mikrogolf-agtergrondstraling is feitlik in alle rigtings dieselfde, met slegs klein variasies in die skynbare temperatuur. In die 1970's is dit ook effens "warmer" in een rigting in die ruimte, 'n verskil van ongeveer 0,1% van die skynbare temperatuur. Dit was omdat dit effens meer rooi verskuif is om in een rigting te kyk en blou verskuif vir kyk in die teenoorgestelde rigting. Dit is die presiese patroon wat verwag kan word as ons plaaslike groep sterrestelsels teen die agtergrondstraling beweeg met 'n snelheid van ongeveer 600 km / s! In 'n sekere sin kan ons sien watter rigting ons beweeg in vergelyking met die waterstofgas wat die eerste sterre gemaak het.


Oorspronklik uitgestraal as 'n nabye infrarooi lig op 3000 K, lig wat versprei is van die elektrone en protone van die vroeë heelal, verskyn vandag vir ons met
'n rooi verskuiwing van z = 1000.
Krediet: NASA / WMAP Wetenskapspan

VOOR DIE KOSMIESE AGTERGRONDSTRALING

In die eerste 300 000 jaar van die heelal het die temperatuur afgekoel van 10 27 K (dit is 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000

Met sulke uiterste hitte het fotone in die vorm van ultravioletlig, x-strale en gammastrale die heelal baie helder gemaak. Dit sou gewees het soos om binne-in die ster Sirius te wees.

Geskiedenis van die heelal vanaf die oerknal

  • na 'n super-helder super-warm uitbreidingstydperk
  • na Kosmiese agtergrondstraling
  • aan sterre
  • na sterrestelsels met sterre met planete
  • op die lewe

Die eerste 3 minute van die heelal

En soos ons voorheen gesien het, wanneer die temperatuur en druk reg is om iets te laat gebeur. dit sal.

Die eerste 10-43 sekonde word verduister deur ons gebrek aan kennis van hoe swaartekrag werk. Teen 10-32 sekondes het die heelal geweldig opgeblaas en die eerste deeltjies verskyn.
Teen 10 -5 sekondes het kwarks in trio's gekoppel om protone te maak.
Teen 10 -4 sekondes het die heelal 5x meer protone as neutrone (protone is waterstofkerne).
Na een sekonde het die heelal genoeg uitgebrei dat dit deursigtig vir neutrino's geword het, en hulle het vir altyd op hul eie pad gegaan.
Na 3 minute en 42 sekondes het die heelal genoeg afgekoel sodat heliumkerne stabiel kon wees, en dit het 25% van die gewone materiaal in daardie vorm gehad.
Na 1 jaar was die temperatuur ongeveer in die middel van 'n ster soos die son, wat geleidelik afgekoel het.

Na 300 000 jaar kon lig daardeur kom om die kosmiese agtergrond te word wat ons vandag sien. Die oorblywende saak het onder sy eie swaartekrag begin saamsmelt, en die eerste sterre verskyn na 'n miljoen jaar. en uiteindelik ons.

Die heelal het begin met energie wat fotone en deeltjies geword het
E = mc 2 beteken ook E / c 2 = m

(Hierdie beeld is ook nuttig om u oë op astigmatisme te ondersoek en te sien of u bril korrek is.)

Hmm, dit lyk asof daar 'n paar dinge hier ontbreek.

  • As sterrestelsels 13 miljard dollar verder weg is, maar hul lig 13 miljard jaar gelede die rooiverskuiwende sterrestelsels verlaat het. hoe groot is die heelal nou?
  • Verander die tyd as iets lyk met die rooi skuif van z = 1000?
  • Dit lyk asof donker energie die heelal al hoe vinniger laat opblaas, terwyl dit lyk asof donker materie dit bymekaar hou, maar ons weet nie wat een van die twee is nie.
  • Het die tyd voor die oerknal bestaan?
  • As swaartekrag rondom massiewe voorwerpe ruimte en tyd verander, wat gebeur rondom 'n swart gat?

Dit vereis spesiale en algemene relatiwiteit, kwantumteorie en miskien fisika wat ons nog nie weet nie.


Oor vier miljard jaar van nou af sal die Melkwegstelsel, soos ons dit ken, ophou bestaan.

Ons Melkweg is van plan om regstreeks met die soortgelyke grootte Andromeda-sterrestelsel te bots, het navorsers vandag (31 Mei) aangekondig. Met verloop van tyd sal die enorme galaktiese breek 'n heeltemal nuwe hibriede sterrestelsel skep, waarvan die waarskynlik 'n elliptiese vorm het, eerder as die spiraalgewapende skyf van die Melkweg.

"Ons weet wel van ander sterrestelsels in die plaaslike heelal rondom ons wat besig is om te bots en saam te smelt," het Roeland van der Marel, van die Space Telescope Science Institute in Baltimore, vandag aan verslaggewers gesê. "Wat die toekomstige samesmelting van die Andromeda-sterrestelsel en die Melkweg egter so spesiaal maak, is dat dit met ons sal gebeur."

Sterrekundiges weet al lank dat die Melkweg en Andromeda, wat ook bekend staan ​​as M31, teen 'n spoed van ongeveer 250.000 km / u (400.000 km / uur) in die loop vat. Hulle vermoed ook al lank dat die twee sterrestelsels miljarde jare langs mekaar in die straat kan toesak. [Melkweg val in Andromeda (kunstenaarsbeelde)]

Sulke besprekings oor die toekomstige galaktiese ongeluk het egter nog altyd ietwat bespiegelend gebly omdat niemand daarin geslaag het om die sywaartse beweging van Andromeda te meet nie - 'n belangrike komponent van die pad van daardie sterrestelsel deur die ruimte.

Maar dit is nie meer die geval nie.

Van der Marel en sy kollegas het die Hubble-ruimteteleskoop van NASA gebruik om sekere streke van Andromeda herhaaldelik oor 'n periode van sewe jaar waar te neem. Hulle kon die sywaartse (of tangensiële) beweging van die melkweg meet, en hulle het gevind dat Andromeda en die Melkweg inderdaad vir 'n direkte treffer gebind is.

"Die Andromeda-sterrestelsel is reguit in ons rigting op pad," het Van der Marel gesê. "Die sterrestelsels sal bots, en hulle sal saamsmelt om een ​​nuwe sterrestelsel te vorm." Hy en sy kollegas het ook 'n videosimulasie gemaak van die Melkweg-ongeluk in Andromeda.

Die samesmelting, het Van der Marel bygevoeg, begin oor 4 miljard jaar en sal ongeveer 6 miljard jaar van nou af wees.

'N Toekomstige kosmiese ongeluk

So 'n dramatiese gebeurtenis het nog nooit in die lang geskiedenis van ons Melkweg plaasgevind nie, wat waarskynlik ongeveer 13,5 miljard jaar gelede begin vorm aanneem het.

"Die melkweg het waarskynlik heelwat klein, klein samesmeltings gehad," het Rosemary Wyse van die Johns Hopkins Universiteit in Baltimore gesê, wat nie met die nuwe studie verbonde was nie. 'Maar hierdie groot samesmelting sal ongekend wees.'

Die samesmelting hou geen werklike gevaar in om die aarde of ons sonnestelsel te vernietig nie, het navorsers gesê. Die stukke leë ruimte wat die sterre in die twee sterrestelsels skei, sal groot bly, wat botsings of ernstige versteurings onwaarskynlik sal maak.

Ons sonnestelsel sal egter waarskynlik na 'n ander posisie in die nuwe sterrestelsel begin, wat sommige sterrekundiges die 'Milkomeda-sterrestelsel' genoem het. Simulasies toon dat ons waarskynlik 'n plek baie verder van die galaktiese kern sal beset as wat ons vandag doen, het navorsers gesê.

'N Nuwe naghemel

En die botsing sal ons naghemel dramaties verander. As mense nog ongeveer 3,75 miljard jaar van nou af is, sien hulle Andromeda hul gesigsveld vul terwyl dit langs ons eie Melkweg skuif. Die volgende paar miljard jaar daarna sal sterrekykers deur die samesmelting geboei word, wat intense aanvalle van stervorming sal veroorsaak.

Uiteindelik, oor ongeveer 7 miljard jaar van nou af, sal die helder kern van die elliptiese Melkomeda-sterrestelsel die naghemel oorheers, het navorsers gesê. (Die kans om hierdie gesig te sien, ten minste vanaf die aarde, is redelik skraal, want daar word voorspel dat die son oor 5 of 6 miljard jaar van nou tot 'n groot rooi reus sal opblaas.)

In sy 22-jarige geskiedenis het Hubble 'n revolusie in die manier waarop die mensdom die kosmos beskou. Die nuwe bevinding is nog 'n stap in die proses, het navorsers gesê.

"Wat regtig opwindend is aan die huidige metings, is dat dit nie oor historiese sterrekunde gaan nie, maar nie om terug te kyk in die tyd, die uitbreiding van die heelal te verstaan ​​nie," het John Grunsfeld, mede-administrateur van die NASA se Direksie vir Wetenskapsmissie, gesê en 'n voormalige ruimtevaarder wat op drie vlieg. ruimtetuigmissies wat Hubble herstel het.

"Dit sien mettertyd uit, wat nog 'n baie menslike verhaal is," het Grunsfeld bygevoeg. "Ons wil graag van ons verlede weet - waar kom ons vandaan? Ons wil baie graag weet waarheen ons gaan."


Waar begin die een sterrestelsel en die ander?

Sommige wetenskaplikes dink nie dat die Canis Major-sterregroep sy eie sterrestelsel of dwergstelsel is nie. In plaas daarvan dink hulle dat dit net 'n digte gebied van verre sterre is wat steeds deel uitmaak van die Melkweg. Hoe dit ook al sy, dit is duidelik dat hierdie klomp sterre baie naby aan ons Melkweg getrek is deur die massiewe swaartekrag van ons sterrestelsel. Met verloop van tyd kan dit die lot wees van ander satellietstelsels in die omgewing. Hulle kan almal eendag in 'n nog groter Melkwegstelsel saamsmelt!

Is daar sterre in die Melkweg wat uit ou satellietstelsels kom?

Ja! Wetenskaplikes weet al lank dat dit moontlik is dat satellietstelsels onderbreek kan word en deel kan word van die groter sterrestelsel wat hulle wentel.

Hulle sien dit die heeltyd in ander sterrestelsels gebeur, en daar is bewyse dat dit ook hier gebeur het.

Een goeie voorbeeld is iets genaamd die Helmi-stroom. Dit is 'n groep ouer sterre wat anders lyk in die Melkweg.

Hulle is versprei in 'n voorspelbare patroon van lusse, so wetenskaplikes redeneer dat hulle eens deel van 'n aparte dwergstelsel moes gewees het!


Kyk die video: Top 8 Činjenica o galaksiji Andromeda FULL HD 4K (Desember 2022).