Ինչպես է հայտնաբերվել գալակտիկաների ընդլայնման ֆենոմենը. Գիտնականները չեն կարող բացատրել Ծիր Կաթինի գալակտիկաների արագ ընդլայնումը: Որքա՞ն մեծ է դիտելի տիեզերքը

Տիեզերքում նյութի կազմակերպման հաջորդ քայլը գալակտիկաներն են: Տիպիկ օրինակ է մեր գալակտիկան՝ Ծիր Կաթինը: Այն պարունակում է մոտ 10 11 աստղ և ունի բարակ սկավառակի ձև՝ կենտրոնում խտությամբ։
Նկ. 39-ը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս մեր Ծիր Կաթին գալակտիկայի կառուցվածքը և ցույց է տալիս Արեգակի դիրքը գալակտիկայի պարուրաձև թևերից մեկում:

Բրինձ. 39. Ծիր Կաթին գալակտիկայի կառուցվածքը:

Նկ. 40-ը ցույց է տալիս պրոեկցիա մեր գալակտիկայի 16 ամենամոտ հարևանների հարթության վրա:

Բրինձ. 40. Մեր Գալակտիկայի 16 ամենամոտ հարևանները՝ նախագծված ինքնաթիռի վրա: LMC և MMO - Մեծ և փոքր Մագելանի ամպ

Գալակտիկաներում աստղերը բաշխված են անհավասարաչափ։
Գալակտիկաների չափերը տատանվում են 15-ից մինչև 800 հազար լուսատարի: Գալակտիկաների զանգվածը տատանվում է 10 7-ից մինչև 10 12 արեգակնային զանգված: Աստղերի և սառը գազի մեծ մասը կենտրոնացած է գալակտիկաներում։ Գալակտիկաների աստղերը միասին պահվում են գալակտիկայի ընդհանուր գրավիտացիոն դաշտի և մութ նյութի միջոցով:
Մեր Ծիր Կաթին գալակտիկան տիպիկ պարուրաձև համակարգ է: Գալակտիկայի աստղերը, գալակտիկաների ընդհանուր պտույտի հետ մեկտեղ, ունեն նաև իրենց արագությունները՝ կապված գալակտիկայի հետ։ Արեգակի ուղեծրային արագությունը մեր գալակտիկայում 230 կմ/վ է։ Արեգակի սեփական արագությունը գալակտիկայի նկատմամբ է
20 կմ/վրկ.

Գալակտիկաների աշխարհի հայտնագործությունը պատկանում է Է.Հաբլին։ 1923–1924 թվականներին, դիտարկելով առանձին միգամածություններում տեղակայված ցեֆեիդների պայծառության փոփոխությունները, նա ցույց տվեց, որ իր հայտնաբերած միգամածությունները գալակտիկաներ են, որոնք գտնվում են մեր գալակտիկայի՝ Ծիր Կաթինից դուրս։ Մասնավորապես, նա հայտնաբերել է, որ Անդրոմեդայի միգամածությունը մեկ այլ աստղային համակարգ է՝ գալակտիկա, որը մեր Ծիր Կաթին գալակտիկայի մաս չէ: Անդրոմեդայի միգամածությունը պարուրաձև գալակտիկա է, որը գտնվում է 520 կկ/կ հեռավորության վրա։ Անդրոմեդայի միգամածության լայնակի չափը 50 կկ/կ է:
Ուսումնասիրելով առանձին գալակտիկաների շառավղային արագությունները՝ Հաբլը հիանալի հայտնագործություն արեց.

H = 73,8 ± 2,4 կմ վ -1 մեգապարսեկ -1 Հաբլի պարամետրն է:

Բրինձ. 41. Բնօրինակ Hubble գրաֆիկը 1929 թ.

Բրինձ. 42. Գալակտիկաների հեռացման արագությունը կախված Երկիր հեռավորությունից:

Նկ. 42 կոորդինատների սկզբնաղբյուրում քառակուսին ցույց է տալիս գալակտիկական արագությունների շրջանը և դրանց հեռավորությունները, որոնց հիման վրա Է.Հաբլը ածանցել է կապը (9):
Հաբլի հայտնագործությունը նախապատմություն ուներ։ 1914 թվականին աստղագետ Վ. Սլայֆերը ցույց տվեց, որ Անդրոմեդայի միգամածությունը և մի քանի այլ միգամածություններ Արեգակնային համակարգի համեմատ շարժվում են մոտ 1000 կմ/ժ արագությամբ։ Է.Հաբլին, ով աշխատել է 2,5 մ տրամագծով հիմնական հայելիով աշխարհի ամենամեծ աստղադիտակի վրա Կալիֆորնիայի (ԱՄՆ) Մաունթ Ուիլսոն աստղադիտարանում, առաջին անգամ հաջողվել է Անդրոմեդայի միգամածությունում առանձին աստղեր լուծել: Այդ աստղերից էին Ցեֆեյդների աստղերը, որոնց համար հայտնի է կախվածությունը պայծառության փոփոխության ժամանակաշրջանի և պայծառության միջև։
Իմանալով աստղի պայծառությունն ու աստղի արագությունը՝ Է.Հաբլը ստացավ Արեգակնային համակարգից աստղերի հեռացման արագության կախվածությունը՝ կախված հեռավորությունից։ Նկ. 41-ը ցույց է տալիս Է.Հաբլի բնօրինակ աշխատության գրաֆիկը:

Բրինձ. 43. Հաբլ տիեզերական աստղադիտակ

Երկնային մարմինների՝ աստղերի, գալակտիկաների շարժման շառավղային արագությունը որոշվում է սպեկտրային գծերի հաճախականության փոփոխության չափման միջոցով։ Երբ ճառագայթման աղբյուրը հեռանում է դիտորդից, ալիքի երկարությունները տեղափոխվում են ավելի երկար ալիքների երկարություններ (կարմիր շեղում): Երբ ճառագայթման աղբյուրը մոտենում է դիտորդին, ալիքի երկարությունները տեղափոխվում են ավելի կարճ ալիքների երկարություններ (կապույտ տեղաշարժ): Մեծացնելով սպեկտրային գծի բաշխման լայնությունը՝ կարելի է որոշել արտանետվող օբյեկտի ջերմաստիճանը։
Հաբլը գալակտիկաները ըստ արտաքին տեսքի բաժանեց երեք լայն դասերի.

էլիպսաձեւ (E),

պարույր (S),

անկանոն (Ir):

Բրինձ. 44. Գալակտիկաների տեսակները (պարույր, էլիպսաձեւ, անկանոն):

Պարույր գալակտիկաների բնորոշ առանձնահատկությունն աստղային սկավառակի վրա կենտրոնից տարածվող պարուրաձև ձեռքերն են:
Էլիպսաձև գալակտիկաները անկառույց էլիպսային համակարգեր են։
Անկանոն գալակտիկաներն առանձնանում են արտաքուստ քաոսային, փշրված կառուցվածքով և չունեն որոշակի ձև:
Գալակտիկաների նման դասակարգումն արտացոլում է ոչ միայն դրանց արտաքին ձևերը, այլև դրանց բաղկացուցիչ աստղերի հատկությունները։
Էլիպսաձեւ գալակտիկաները հիմնականում կազմված են հին աստղերից։ Անկանոն գալակտիկաներում ճառագայթման հիմնական ներդրումն ունեն Արեգակից երիտասարդ աստղերը։ Պարույր գալակտիկաները պարունակում են բոլոր տարիքի աստղեր: Այսպիսով, գալակտիկաների արտաքին տեսքի տարբերությունը որոշվում է նրանց էվոլյուցիայի բնույթով։ Էլիպսաձև գալակտիկաներում աստղերի ձևավորումը գործնականում դադարել է միլիարդավոր տարիներ առաջ: Պարույր գալակտիկաները շարունակում են աստղեր ձևավորել: Անկանոն գալակտիկաներում աստղերի ձևավորումը նույնքան ինտենսիվ է, որքան միլիարդավոր տարիներ առաջ: Գրեթե բոլոր աստղերը կենտրոնացած են լայն սկավառակի մեջ, որի հիմնական մասը միջաստեղային գազն է։
Աղյուսակ 19-ը ցույց է տալիս այս երեք տեսակի գալակտիկաների հարաբերական համեմատությունը և նրանց հատկությունների համեմատությունը՝ հիմնված Է.Հաբլի վերլուծության վրա:

Աղյուսակ 19

Մեր Ծիր Կաթին գալակտիկայի հարաբերական մոտակայքում աստղագետները հայտնաբերել են մի քանի փոքր գալակտիկաներ, որոնք ստիպել են նրանց մտածել իրենց իմացած ձգողության օրենքների մասին: Այս գալակտիկաները կազմում են 10 միլիոն լուսատարի տրամագծով մի ամբողջ օղակ և մեզնից այնքան մեծ արագությամբ են թռչում, որ գիտնականները չեն կարողանում պարզ բացատրություն գտնել նման արագ ընդլայնման համար:

Գտնելով նմանություններ հայտնաբերված կառուցվածքի և Մեծ պայթյունի միջև՝ գիտնականները վստահ են, որ այն ձևավորվել և արագություն է ձեռք բերել հեռավոր անցյալում Ծիր Կաթինի և Անդրոմեդայի գալակտիկայի մերձեցման շնորհիվ:

Կա միայն մեկ խնդիր՝ գիտնականները չեն կարողանում հասկանալ, թե ինչու են այս փոքրիկ գալակտիկաներն այդքան մեծ արագություն ստացել նման տարածմամբ։

«Եթե Էյնշտեյնի ձգողության տեսությունը ճիշտ է, մեր գալակտիկան երբեք չի կարող այնքան մոտենալ Անդրոմեդային, որ նման արագությամբ ինչ-որ բան դուրս հանի», - բացատրեց Չժաո Հոնգշենգը Սենտ Էնդրյուսի համալսարանից (Շոտլանդիա)՝ ամսագրում հրապարակված հետազոտության հեղինակ։ MNRAS .

Չժաոն և գործընկերները ուսումնասիրում են փոքր գալակտիկաների այս օղակի շարժումները, որոնք Ծիր Կաթինի և Անդրոմեդայի գալակտիկայի հետ միասին մտնում են այսպես կոչված Տեղական խմբի մեջ, որը ներառում է առնվազն 54 գալակտիկա: Մեր պարուրաձև գալակտիկան՝ Ծիր Կաթինը և հարևան Անդրոմեդա գալակտիկան, բաժանված են 2,5 միլիոն լուսային տարով, բայց ի տարբերություն շատ հայտնի գալակտիկաների, մեր հարևանը չի հեռանում մեզանից, այլ թռչում է դեպի մեզ ավելի քան 400 կմ/վ արագությամբ:

Օգտագործելով Ստանդարտ տիեզերաբանական մոդելը (այսպես կոչված ΛCDM մոդելը) իրենց հաշվարկներում՝ գիտնականները ենթադրում են, որ 3,75 միլիարդ տարի անց երկու գալակտիկաներ պետք է բախվեն, իսկ մի քանի միլիարդ տարի հետո այս բախումը կհանգեցնի երկու գալակտիկաների ուժեղ ոչնչացմանը և ձևավորմանը։ նորը։ Բայց եթե այս գալակտիկաները մոտենում են հիմա, կարո՞ղ էին նրանք նախկինում մոտենալ:

Չժաոյի թիմը 2013թ առաջարկել էոր 7-11 միլիարդ տարի առաջ Ծիր Կաթինն ու Անդրոմեդան արդեն թռչում էին միմյանց կողքով շատ մոտ հեռավորության վրա։

Դրանցում առաջացել են «ցունամիի նման» ալիքներ, որոնց շնորհիվ ավելի փոքր գալակտիկաներ են դուրս նետվել, որոնք այժմ դիտվում են մեզնից հեռու թռչելիս։

Երկու գալակտիկաների նմանատիպ մոտեցումները հայտնի են աստղագետներին (նշման նկարում. NGC 5426 և NGC 5427 գալակտիկաների մոտեցումը): Այնուամենայնիվ, նրանք շատ արագ են բաժանվում: «Տեղական խմբի որոշ գալակտիկաների բարձր գալակտոկենտրոն շառավղային արագությունները առաջացել են նրանց վրա ազդող ուժերի պատճառով, որոնք մեր մոդելը հաշվի չի առնում», - եզրակացրել են նրանք հոդվածում: Ավելին, Կասկած չկա Ծիր Կաթինի, Անդրոմեդայի և այս ընդարձակվող գալակտիկաների ընդհանուր անցյալի մասին, թեկուզ միայն այն պատճառով, որ նրանք մոտավորապես նույն հարթության վրա են, պնդում են գիտնականները:

«Օղակաձեւ բաշխումը շատ կոնկրետ է։ Այս փոքրիկ գալակտիկաները նման են անձրեւի կաթիլների, որոնք թռչում են պտտվող հովանոցից, ասել է հետազոտության համահեղինակ Ինդրանիլ Բանիկը:

«Իմ գնահատմամբ՝ պատահականորեն բաշխված գալակտիկաների նման շարվածքի հնարավորությունը 1/640 է:

Ես հետևեցի դրանց ծագմանը մի դինամիկ իրադարձության մեջ, որը տեղի ունեցավ, երբ տիեզերքը իր տարիքի կեսն էր»:

ΛCDM-մոդել - , որը հաշվի է առնում Տիեզերքում սովորական (բարիոն նյութ, մութ էներգիա, նկարագրված Էյնշտեյնի հավասարումներում հաստատուն Λ) և սառը մութ նյութի առկայությունը։

Փոքր գալակտիկաների ընդլայնման նկարագրված սցենարի խնդիրը միայն ΛCDM մոդելի հիպոթետիկ խախտման մեջ չէ։ Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ անցյալում Ծիր Կաթինի և Անդրոմեդայի նման սերտ մոտեցումը պետք է հանգեցներ նրանց միաձուլմանը, ինչը, ինչպես հայտնի է, տեղի չունեցավ։

«Այսպիսի մեծ արագությունը (գալակտիկաների ընդլայնման) պահանջում է աստղերի 60 անգամ ավելի զանգված, քան մենք այսօր տեսնում ենք Ծիր Կաթինում և Անդրոմեդայում: Այնուամենայնիվ, շփումը, որը կզարգանար գալակտիկաների կենտրոնում գտնվող մութ նյութի զանգվածային լուսապսակի և այս աստղերի միջև, կհանգեցներ նրանց միաձուլմանը, այլ ոչ թե տեղի ունեցած 2,5 միլիոն լուսային տարվա բաժանմանը», - բացատրեց Բանիկը:

«Գիտությունը զարգանում է մարտահրավերների միջոցով», - ասում է Մարսել Պավլովսկին, Կալիֆորնիայի համալսարանի աստղաֆիզիկոս Իրվին: «Այս հսկա մատանին լուրջ մարտահրավեր է ստանդարտ պարադիգմային»:

Խիստ խորհուրդ ենք տալիս ծանոթանալ նրա հետ։ Այնտեղ շատ նոր ընկերներ կգտնեք։ Դա նաև ամենաարագ և ամենաարդյունավետ միջոցն է ծրագրի ադմինիստրատորների հետ կապ հաստատելու համար: Հակավիրուսային թարմացումներ բաժինը շարունակում է աշխատել՝ միշտ թարմացված անվճար թարմացումներ Dr Web-ի և NOD-ի համար: Չե՞ք հասցրել ինչ-որ բան կարդալ: Տիկերի ամբողջական բովանդակությունը կարող եք գտնել այս հղումով:

Այս հոդվածը քննարկում է Արեգակի և Գալակտիկայի արագությունը տարբեր հղման շրջանակների նկատմամբ.

Արեգակի արագությունը Գալակտիկաում՝ հարաբերական մոտակա աստղերի, տեսանելի աստղերի և Ծիր Կաթինի կենտրոնի հետ.

Գալակտիկայի արագությունը՝ կապված գալակտիկաների տեղական խմբի, հեռավոր աստղային կուտակումների և տիեզերական ֆոնային ճառագայթման հետ։

Ծիր Կաթին Գալակտիկայի համառոտ նկարագրությունը.

Գալակտիկայի նկարագրությունը.

Մինչ Տիեզերքում Արեգակի և Գալակտիկայի արագության ուսումնասիրությանը անցնելը, եկեք ավելի լավ ճանաչենք մեր Գալակտիկան։

Մենք ապրում ենք, ասես, հսկա «աստղային քաղաքում»։ Ավելի ճիշտ՝ մեր Արևը «ապրում» է դրանում։ Այս «քաղաքի» բնակչությունը աստղերի բազմազանություն է, և նրանցից ավելի քան երկու հարյուր միլիարդ «ապրում» են այնտեղ։ Նրանում ծնվում են անհամար արևներ՝ անցնելով երիտասարդության, միջին և ծերության միջով. նրանք անցնում են միլիարդավոր տարիներ տևող կյանքի երկար ու դժվարին ուղի:

Այս «աստեղային քաղաքի»՝ Գալակտիկայի չափերը հսկայական են։ Հարևան աստղերի միջև հեռավորությունները միջինում կազմում են հազարավոր միլիարդավոր կիլոմետրեր (6*1013 կմ): Իսկ այդպիսի հարեւաններ կան ավելի քան 200 միլիարդ։

Եթե ​​մենք վազեինք Գալակտիկայի մի ծայրից մյուսը լույսի արագությամբ (300,000 կմ/վ), ապա դա կպահանջի մոտ 100,000 տարի:

Մեր ամբողջ աստղային համակարգը դանդաղորեն պտտվում է միլիարդավոր արևներից կազմված հսկա անիվի պես:

Արեգակի ուղեծիր

Գալակտիկայի կենտրոնում, ըստ երևույթին, կա գերզանգվածային սև անցք (Աղեղնավոր A *) (մոտ 4,3 միլիոն արևի զանգված), որի շուրջ, ենթադրաբար, պտտվում է 1000-ից մինչև 10000 արևի միջին զանգվածի սև խոռոչ և ունի ուղեծրային շրջան։ մոտ 100 տարվա և մի քանի հազար համեմատաբար փոքր: Նրանց համատեղ գրավիտացիոն գործողությունները հարևան աստղերի վրա ստիպում են վերջիններիս շարժվել անսովոր հետագծերով։ Ենթադրություն կա, որ գալակտիկաների մեծ մասի միջուկում գերզանգվածային սև անցքեր կան:

Գալակտիկայի կենտրոնական շրջանները բնութագրվում են աստղերի մեծ կոնցենտրացիայով. կենտրոնի մոտ գտնվող յուրաքանչյուր խորանարդ պարսեկ պարունակում է հազարավոր աստղեր: Աստղերի միջև հեռավորությունները տասնյակ և հարյուրավոր անգամ ավելի քիչ են, քան Արեգակի մերձակայքում:

Գալակտիկայի միջուկը մեծ ուժով ձգում է մնացած բոլոր աստղերին: Բայց «աստղային քաղաքում» հսկայական թվով աստղեր են տեղավորվել։ Եվ նրանք նաև գրավում են միմյանց տարբեր ուղղություններով, և դա բարդ ազդեցություն է ունենում յուրաքանչյուր աստղի շարժման վրա: Հետևաբար, Արևը և միլիարդավոր այլ աստղեր հիմնականում շարժվում են շրջանաձև ուղիներով կամ էլիպսներով Գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը։ Բայց դա պարզապես «հիմնականում» է. եթե ուշադիր նայենք, մենք կտեսնենք, որ նրանք շարժվում են ավելի բարդ կոր, ոլորապտույտ ճանապարհներով շրջապատող աստղերի միջև:

Ծիր Կաթին Գալակտիկայի առանձնահատկությունը.

Արեգակի գտնվելու վայրը Գալակտիկայում.

Որտե՞ղ է Գալակտիկայի Արեգակը և շարժվու՞մ է այն (և դրա հետ մեկտեղ Երկիրը, և դուք և ես): Մենք «սիթի կենտրոնում» ենք, թե՞ գոնե ինչ-որ տեղ մոտակայքում։ Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ Արեգակը և Արեգակնային համակարգը գտնվում են Գալակտիկայի կենտրոնից մեծ հեռավորության վրա՝ ավելի մոտ «քաղաքային ծայրամասերին» (26000 ± 1400 լուսատարի)։

Արևը գտնվում է մեր Գալակտիկայի հարթությունում և նրա կենտրոնից հեռացվում է 8 կկ/կ-ով, իսկ Գալակտիկայի հարթությունից՝ մոտ 25 հատ (1 հատ (պարսեկ) = 3,2616 լուսային տարի)։ Գալակտիկայի այն շրջանում, որտեղ գտնվում է Արեգակը, աստղերի խտությունը կազմում է 0,12 աստղ 3 հատի համար:

մեր գալակտիկայի մոդելը

Արեգակի արագությունը Գալակտիկայում.

Գալակտիկայում Արեգակի արագությունը սովորաբար համարվում է տարբեր հղման շրջանակների համեմատ.

հարաբերական մոտակա աստղերի.

Անզեն աչքով տեսանելի բոլոր պայծառ աստղերի համեմատ:

Միջաստղային գազի վերաբերյալ.

Գալակտիկայի կենտրոնի համեմատ:

1. Գալակտիկայի Արեգակի արագությունը մոտակա աստղերի նկատմամբ:

Ինչպես թռչող ինքնաթիռի արագությունը դիտարկվում է Երկրի նկատմամբ՝ հաշվի չառնելով բուն Երկրի թռիչքը, այնպես էլ Արեգակի արագությունը կարելի է որոշել իրեն ամենամոտ աստղերի համեմատ։ Ինչպես, օրինակ, Սիրիուս համակարգի աստղերը, Ալֆա Կենտավրոսը և այլն:

Արեգակի այս արագությունը Գալակտիկայում համեմատաբար փոքր է` ընդամենը 20 կմ/վ կամ 4 AU: (1 աստղագիտական ​​միավորը հավասար է Երկրից Արեգակ միջին հեռավորությանը` 149,6 մլն կմ):

Արեգակը, հարաբերական մոտակա աստղերին, շարժվում է դեպի մի կետ (գագաթ), որը գտնվում է Հերկուլես և Լիրա համաստեղությունների սահմանին, Գալակտիկայի հարթության նկատմամբ մոտավորապես 25 ° անկյան տակ: Գագաթի հասարակածային կոորդինատները = 270°, = 30°:

2. Գալակտիկայի Արեգակի արագությունը տեսանելի աստղերի համեմատ:

Եթե ​​հաշվի առնենք Արեգակի շարժումը Ծիր Կաթին Գալակտիկայում բոլոր աստղերի հետ, որոնք տեսանելի են առանց աստղադիտակի, ապա նրա արագությունն էլ ավելի քիչ է։

Գալակտիկայի Արեգակի արագությունը տեսանելի աստղերի համեմատ կազմում է 15 կմ/վ կամ 3 AU:

Արեգակի շարժման գագաթն այս դեպքում նույնպես գտնվում է Հերկուլես համաստեղության մեջ և ունի հետևյալ հասարակածային կոորդինատները՝ = 265°, = 21°։

Արեգակի արագությունը մոտակա աստղերի և միջաստղային գազի համեմատ

3. Գալակտիկայում Արեգակի արագությունը միջաստեղային գազի համեմատ:

Գալակտիկայի հաջորդ օբյեկտը, որի նկատմամբ մենք կդիտարկենք Արեգակի արագությունը, միջաստեղային գազն է։

Տիեզերքի տարածությունները հեռու են այնքան ամայի լինելուց, որքան երկար ժամանակ ենթադրվում էր: Թեև փոքր քանակությամբ, միջաստղային գազը առկա է ամենուր՝ լցնելով տիեզերքի բոլոր անկյունները: Միջաստղային գազը, Տիեզերքի չլցված տարածության ակնհայտ դատարկությամբ, կազմում է բոլոր տիեզերական մարմինների ընդհանուր զանգվածի գրեթե 99%-ը: Միջաստեղային գազի խիտ և սառը ձևերը, որոնք պարունակում են ջրածին, հելիում և նվազագույն քանակությամբ ծանր տարրեր (երկաթ, ալյումին, նիկել, տիտան, կալցիում) գտնվում են մոլեկուլային վիճակում՝ միավորվելով հսկայական ամպային դաշտերում: Սովորաբար միջաստղային գազի բաղադրության մեջ տարրերը բաշխվում են հետևյալ կերպ՝ ջրածինը՝ 89%, հելիումը՝ 9%, ածխածինը, թթվածինը, ազոտը՝ մոտ 0,2-0,3%։

Միջաստղային գազի և փոշու շերեփուկի ամպ IRAS 20324+4057, որը թաքցնում է աճող աստղը

Միջաստղային գազի ամպերը կարող են ոչ միայն կանոնավոր կերպով պտտվել գալակտիկական կենտրոնների շուրջ, այլև ունենալ անկայուն արագացում։ Մի քանի տասնյակ միլիոն տարվա ընթացքում նրանք հասնում են միմյանց և բախվում՝ առաջացնելով փոշու և գազի համալիրներ։

Մեր Գալակտիայում միջաստղային գազի հիմնական ծավալը կենտրոնացած է պարուրաձև թևերի մեջ, որոնց միջանցքներից մեկը գտնվում է Արեգակնային համակարգի մոտ։

Արեգակի արագությունը Գալակտիկայում միջաստղային գազի նկատմամբ՝ 22-25 կմ/վրկ։

Արեգակի անմիջական մերձակայքում գտնվող միջաստղային գազն ունի զգալի ներքին արագություն (20-25 կմ/վ) մոտակա աստղերի նկատմամբ։ Նրա ազդեցության տակ Արեգակի շարժման գագաթը տեղաշարժվում է դեպի Օֆիուչուս համաստեղություն (= 258°, = -17°)։ Շարժման ուղղության տարբերությունը մոտ 45° է։

4. Գալակտիկայում Արեգակի արագությունը Գալակտիկայի կենտրոնի նկատմամբ:

Վերը քննարկված երեք կետերում մենք խոսում ենք Արեգակի, այսպես կոչված, յուրահատուկ, հարաբերական արագության մասին։ Այլ կերպ ասած, յուրահատուկ արագությունը տիեզերական հղման համակարգի համեմատ արագությունն է:

Բայց Արևը, նրան ամենամոտ աստղերը և տեղական միջաստղային ամպը ներգրավված են ավելի մեծ շարժման մեջ՝ շարժմանը Գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը:

Իսկ այստեղ խոսքը բոլորովին այլ արագությունների մասին է։

Արեգակի արագությունը Գալակտիկայի կենտրոնի շուրջ հսկայական է երկրային չափանիշներով` 200-220 կմ/վ (մոտ 850,000 կմ/ժ) կամ ավելի քան 40 AU: / տարի:

Անհնար է որոշել Արեգակի ճշգրիտ արագությունը Գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը, քանի որ Գալակտիկայի կենտրոնը մեզնից թաքնված է միջաստեղային փոշու խիտ ամպերի հետևում: Այնուամենայնիվ, ավելի ու ավելի շատ նոր բացահայտումներ այս ոլորտում նվազեցնում են մեր արևի գնահատված արագությունը: Վերջերս խոսվում էր 230-240 կմ/վրկ արագության մասին։

Գալակտիկայում արեգակնային համակարգը շարժվում է դեպի Cygnus համաստեղություն:

Արեգակի շարժումը Գալակտիկայում տեղի է ունենում ուղղահայաց դեպի Գալակտիկայի կենտրոնի ուղղությունը: Այստեղից էլ գագաթնակետի գալակտիկական կոորդինատները՝ l = 90°, b = 0° կամ ավելի ծանոթ հասարակածային կոորդինատներով՝ = 318°, = 48°: Քանի որ սա հակադարձ շարժում է, գագաթը տեղաշարժվում է և ամբողջական շրջան է լրացնում «գալակտիկական տարում»՝ մոտավորապես 250 միլիոն տարի; դրա անկյունային արագությունը ~5 դյույմ/1000 տարի է, այսինքն՝ գագաթի կոորդինատները մեկ միլիոն տարում մեկուկես աստիճանով տեղաշարժվում են:

Մեր Երկիրը մոտավորապես 30 նման «գալակտիկական տարվա» է։

Արեգակի արագությունը Գալակտիկայում Գալակտիկայի կենտրոնի համեմատ

Ի դեպ, հետաքրքիր փաստ Գալակտիկայում Արեգակի արագության մասին.

Գալակտիկայի կենտրոնի շուրջ Արեգակի պտտման արագությունը գրեթե համընկնում է սեղմման ալիքի արագության հետ, որը կազմում է պարուրաձև թեւը։ Այս իրավիճակը անտիպ է Գալակտիկայի համար որպես ամբողջություն. պարուրաձև բազուկները պտտվում են հաստատուն անկյունային արագությամբ, ինչպես անիվների մեջ գտնվող ճառագայթները, և աստղերի շարժումը տեղի է ունենում այլ օրինաչափությամբ, ուստի սկավառակի գրեթե ողջ աստղային պոպուլյացիան կամ ներս է մտնում: պարուրաձև ձեռքեր կամ ընկնում դրանցից: Միակ տեղը, որտեղ աստղերի և պարուրաձև թևերի արագությունները համընկնում են, այսպես կոչված կորոտացիոն շրջանն է, և դրա վրա է գտնվում Արևը:

Երկրի համար այս հանգամանքը չափազանց կարևոր է, քանի որ պարուրաձև բազուկներում տեղի են ունենում բռնի գործընթացներ, որոնք ձևավորում են հզոր ճառագայթում, որը կործանարար է բոլոր կենդանի էակների համար: Եվ ոչ մի մթնոլորտ չէր կարող պաշտպանել նրան դրանից։ Բայց մեր մոլորակը գոյություն ունի Գալակտիկայի համեմատաբար հանգիստ վայրում և հարյուրավոր միլիոնավոր (կամ նույնիսկ միլիարդավոր) տարիների ընթացքում չի ազդվել տիեզերական այս կատակլիզմներից: Թերևս դա է պատճառը, որ կյանքը կարողացավ առաջանալ և գոյատևել Երկրի վրա:

Գալակտիկայի շարժման արագությունը Տիեզերքում.

Տիեզերքում Գալակտիկայի շարժման արագությունը սովորաբար համարվում է տարբեր հղման շրջանակների համեմատ.

Գալակտիկաների տեղական խմբի համեմատ (Անդրոմեդա գալակտիկային մոտեցման արագությունը):

Հեռավոր գալակտիկաների և գալակտիկաների կուտակումների համեմատ (Գալակտիկաների շարժման արագությունը՝ որպես գալակտիկաների տեղական խմբի մաս Կույս համաստեղություն)։

Ինչ վերաբերում է մասունքային ճառագայթմանը (Տիեզերքի բոլոր գալակտիկաների շարժման արագությունը Մեծ գրավչին մեզ ամենամոտ հատվածում. հսկայական գերգալակտիկաների կլաստեր):

Եկեք մանրամասն նայենք կետերից յուրաքանչյուրին:

1. Ծիր Կաթին Գալակտիկայի շարժման արագությունը դեպի Անդրոմեդա։

Մեր Ծիր Կաթին գալակտիկան նույնպես կանգուն չէ, այլ գրավիտացիոն ճանապարհով ձգվում է և մոտենում է Անդրոմեդա գալակտիկային 100-150 կմ/վ արագությամբ։ Գալակտիկաների մոտեցման արագության հիմնական բաղադրիչը պատկանում է Ծիր Կաթինին։

Շարժման կողային բաղադրիչը հստակ հայտնի չէ, և վաղաժամ է անհանգստանալ բախման համար: Այս շարժմանը հավելյալ ներդրում ունի M33 զանգվածային գալակտիկան, որը գտնվում է մոտավորապես նույն ուղղությամբ, ինչ Անդրոմեդա գալակտիկան: Ընդհանուր առմամբ, մեր Գալակտիկայի արագությունը տեղական գալակտիկաների խմբի բարիկենտրոնի նկատմամբ մոտավորապես 100 կմ/վ է Անդրոմեդա/Մողես ուղղությամբ (l = 100, b = -4, = 333, = 52), այնուամենայնիվ, այս տվյալները դեռ շատ մոտավոր են։ Սա շատ համեստ հարաբերական արագություն է. Գալակտիկան իր տրամագծով տեղաշարժվում է երկու կամ երեք հարյուր միլիոն տարում կամ, մոտավորապես, մեկ գալակտիկական տարում:

2. Ծիր Կաթին Գալակտիկայի շարժման արագությունը դեպի Կույսի կլաստերը:

Իր հերթին, գալակտիկաների խումբը, որը ներառում է մեր Ծիր Կաթինը, որպես ամբողջություն, 400 կմ/վ արագությամբ շարժվում է դեպի Կույսի մեծ կլաստեր։ Այս շարժումը պայմանավորված է նաև գրավիտացիոն ուժերով և իրականացվում է գալակտիկաների հեռավոր կլաստերների համեմատ։

Ծիր Կաթին Գալակտիկայի արագությունը դեպի Կույսի կլաստերը

3. Գալակտիկայի շարժման արագությունը Տիեզերքում: Մեծ գրավչին:

Մասունք ճառագայթում.

Համաձայն Մեծ պայթյունի տեսության՝ վաղ Տիեզերքը տաք պլազմա էր, որը բաղկացած էր էլեկտրոններից, բարիոններից և անընդհատ արտանետվող, կլանված և նորից արտանետվող ֆոտոններից։

Երբ Տիեզերքն ընդարձակվեց, պլազման սառեց և որոշակի փուլում դանդաղեցված էլեկտրոնները հնարավորություն ստացան միավորվել դանդաղեցված պրոտոնների (ջրածնի միջուկներ) և ալֆա մասնիկների (հելիումի միջուկներ) հետ՝ ձևավորելով ատոմներ (այս գործընթացը կոչվում է վերահամակցում):

Դա տեղի է ունեցել պլազմայի մոտ 3000 Կ ջերմաստիճանի և Տիեզերքի մոտ 400000 տարիքի ժամանակ: Ավելի շատ ազատ տարածություն կա մասնիկների միջև, ավելի քիչ լիցքավորված մասնիկներ, ֆոտոններն այլևս այդքան հաճախ չեն ցրվում և այժմ կարող են ազատ տեղաշարժվել տարածության մեջ՝ գործնականում առանց նյութի հետ փոխազդելու:

Այն ֆոտոնները, որոնք այդ ժամանակ արտանետվել են պլազմայի կողմից դեպի Երկրի ապագա գտնվելու վայրը, դեռ հասնում են մեր մոլորակին տիեզերքի տարածության միջոցով, որը շարունակում է ընդլայնվել: Այս ֆոտոնները կազմում են մասունքային ճառագայթումը, որը ջերմային ճառագայթում է, որը հավասարապես լցնում է Տիեզերքը:

Ռելիկտային ճառագայթման գոյությունը տեսականորեն կանխատեսել է Գ.Գամովը Մեծ պայթյունի տեսության շրջանակներում։ Նրա գոյությունը փորձնականորեն հաստատվել է 1965 թվականին։

Գալակտիկայի շարժման արագությունը տիեզերական ֆոնի ճառագայթման համեմատ:

Ավելի ուշ սկսվեց գալակտիկաների շարժման արագության ուսումնասիրությունը տիեզերական ֆոնային ճառագայթման համեմատ։ Այս շարժումը որոշվում է տարբեր ուղղություններով ռելիկտային ճառագայթման ջերմաստիճանի անհավասարությունը չափելով։

Ճառագայթման ջերմաստիճանն ունի առավելագույնը շարժման ուղղությամբ, իսկ նվազագույնը՝ հակառակ ուղղությամբ։ Ջերմաստիճանի բաշխման շեղման աստիճանը իզոտրոպից (2,7 Կ) կախված է արագության մեծությունից։ Դիտողական տվյալների վերլուծությունից հետևում է, որ Արեգակը տիեզերական միկրոալիքային ֆոնի համեմատ շարժվում է 400 կմ/վ արագությամբ =11,6, =-12 ուղղությամբ։

Նման չափումները ցույց տվեցին նաև մեկ այլ կարևոր բան՝ Տիեզերքի մեզ ամենամոտ հատվածի բոլոր գալակտիկաները, ներառյալ ոչ միայն մերը։ տեղական խումբ, բայց նաև Կույսի կլաստերը և այլ կլաստերները, անսպասելի բարձր արագությամբ շարժվում են ֆոնային տիեզերական միկրոալիքային ֆոնի համեմատ։

Գալակտիկաների տեղական խմբի համար այն կազմում է 600-650 կմ/վրկ՝ Հիդրա համաստեղության գագաթով (=166, =-27): Թվում է, թե ինչ-որ տեղ Տիեզերքի խորքերում կա մի հսկայական կուտակում, որը բաղկացած է բազմաթիվ գերկլաստերից, որոնք ձգում են Տիեզերքի մեր մասի նյութը: Այս կլաստերն անվանվել է Մեծ գրավիչ- անգլերեն «attract» բառից՝ գրավել:

Քանի որ գալակտիկաները, որոնք կազմում են Մեծ գրավիչը, թաքնված են միջաստղային փոշու մեջ, որը Ծիր Կաթինի մի մասն է, գրավիչի քարտեզագրումը հնարավոր է եղել միայն վերջին տարիներին ռադիոաստղադիտակների օգնությամբ:

Մեծ գրավիչը գտնվում է գալակտիկաների մի քանի գերկույտերի խաչմերուկում։ Այս տարածաշրջանում նյութի միջին խտությունը շատ ավելի մեծ չէ, քան Տիեզերքի միջին խտությունը: Բայց իր հսկա չափերի պատճառով պարզվում է, որ նրա զանգվածն այնքան մեծ է, և գրավիչ ուժն այնքան մեծ է, որ ոչ միայն մեր աստղային համակարգը, այլև մյուս գալակտիկաներն ու մոտակայքում գտնվող նրանց կլաստերները շարժվում են Մեծ գրավիչի ուղղությամբ՝ ձևավորելով հսկայական գալակտիկաների հոսք.

Գալակտիկայի շարժման արագությունը Տիեզերքում. Մեծ գրավչին:

Այսպիսով, եկեք ամփոփենք:

Արեգակի արագությունը Գալակտիկայում և Գալակտիկայի՝ Տիեզերքում: Առանցքային աղյուսակ.

Շարժումների հիերարխիա, որին մասնակցում է մեր մոլորակը.

Երկրի պտույտը Արեգակի շուրջ;

Պտույտ Արեգակի հետ միասին մեր Գալակտիկայի կենտրոնի շուրջ;

Գալակտիկաների Տեղական խմբի կենտրոնի հետ կապված շարժումը ամբողջ Գալակտիկայի հետ միասին Անդրոմեդա համաստեղության գրավիտացիոն գրավչության ազդեցության տակ (Գալակտիկա M31);

Շարժում դեպի Կույս համաստեղության գալակտիկաների կլաստեր;

Շարժում դեպի մեծ գրավիչ.

Արեգակի արագությունը Գալակտիկայում և Ծիր Կաթին Գալակտիկայի արագությունը Տիեզերքում: Առանցքային աղյուսակ.

Դժվար է պատկերացնել, և ավելի դժվար է հաշվարկել, թե ամեն վայրկյան որքան հեռու ենք շարժվում։ Այս հեռավորությունները հսկայական են, և նման հաշվարկների սխալները դեռ բավականին մեծ են։ Ահա թե ինչ ունի գիտությունը մինչ օրս.

Եթե ​​ինչ-որ մեկը կարծում է, որ «ցրվել» բառը զուտ սպորտային, ծայրահեղ դեպքում՝ «հակամուսնական» բնույթ ունի, ապա սխալվում է։ Շատ ավելի հետաքրքիր մեկնաբանություններ կան։ Օրինակ, Հաբլի տիեզերագիտական ​​օրենքը ցույց է տալիս, որ… գալակտիկաները փախչում են:

Երեք տեսակի միգամածություններ

Պատկերացրեք՝ սև, հսկայական անօդ տարածության մեջ աստղային համակարգերը լուռ և դանդաղ հեռանում են միմյանցից. «Ցտեսություն: Ցտեսություն! Ցտեսություն!". Թերեւս, մի ​​կողմ թողնենք «լիրիկական շեղումները» ու դիմենք գիտական ​​տեղեկատվությանը։ 1929 թվականին 20-րդ դարի ամենաազդեցիկ աստղագետ, ամերիկացի գիտնական Էդվին Փաուել Հաբլը (1889-1953 թթ.) եկել է այն եզրակացության, որ տիեզերքը անշեղորեն ընդարձակվում է։

Մարդ, ով իր ողջ չափահաս կյանքը նվիրել է տիեզերքի կառուցվածքի բացահայտմանը, ծնվել է Մարշֆիլդում Վաղ տարիքից նա հետաքրքրվել է աստղագիտությամբ, չնայած, ի վերջո, դարձել է վավերացված իրավաբան: Քեմբրիջի համալսարանն ավարտելուց հետո Էդվինը աշխատել է Չիկագոյում, Յորքի աստղադիտարանում։ Առաջին համաշխարհային պատերազմում (1914–1918) կռվել է։ Առաջին գծի տարիները միայն ժամանակի ընթացքում հետ մղեցին հայտնագործությունը: Այսօր ողջ գիտական ​​աշխարհը գիտի, թե որն է Հաբլի հաստատունը:

Բացահայտման ճանապարհին

Ճակատից վերադառնալով՝ գիտնականն իր ուշադրությունն ուղղեց դեպի Վիլսոն լեռան բարձր լեռնային աստղադիտարանը (Կալիֆորնիա)։ Նրան աշխատանքի են ընդունել այնտեղ։ Սիրահարված լինելով աստղագիտությանը՝ երիտասարդը շատ ժամանակ է ծախսել՝ նայելով 60 և 100 դյույմ չափերով հսկայական աստղադիտակների ոսպնյակներին: Այդ ժամանակի համար՝ ամենամեծը, գրեթե ֆանտաստիկ: Գյուտարարները սարքերի վրա աշխատել են գրեթե մեկ տասնամյակ՝ հասնելով առավելագույն հնարավոր խոշորացման և պատկերի հստակության։

Հիշեցնենք, որ Տիեզերքի տեսանելի սահմանը կոչվում է Մետագալակտիկա: Այն անցնում է Մեծ պայթյունի ժամանակի վիճակին (տիեզերական եզակիություն): Ժամանակակից դրույթները նշում են, որ ֆիզիկական հաստատունների արժեքները միատարր են (նկատի ունի լույսի արագությունը, տարրական լիցքը և այլն): Ենթադրվում է, որ Metagalaxy-ը պարունակում է 80 միլիարդ գալակտիկա (զարմանալի ցուցանիշ դեռ հնչում է այսպես. 10 սեքստիլիոն և 1 սեպտիլիոն աստղ): Ձևը, զանգվածը և չափը. Տիեզերքի համար դրանք բոլորովին այլ հասկացություններ են, քան Երկրի վրա ընդունվածները:

Խորհրդավոր Ցեֆեիդներ

Տիեզերքի ընդարձակումը բացատրող տեսությունը հիմնավորելու համար պահանջվեցին երկարաժամկետ խորը հետազոտություններ, բարդ համեմատություններ և հաշվարկներ։ 20-րդ դարի քսանականների սկզբին երեկվա զինվորը վերջապես կարողացավ դասակարգել Ծիր Կաթինից առանձին դիտված միգամածությունները: Ըստ նրա հայտնագործության՝ դրանք պարուրաձև են, էլիպսաձև և անկանոն (երեք տեսակի)։

Անդրոմեդայում՝ մեզ ամենամոտ, բայց ոչ ամենամոտ պարուրաձև միգամածությունում, Էդվինը տեսավ Ցեֆեիդներ (պուլսացող աստղերի դաս): Հաբլի օրենքը ավելի քան երբևէ մոտ է իր վերջնական ձևավորմանը: Աստղագետը հաշվարկել է այս փարոսների հեռավորությունը և ամենամեծի չափը:Նրա բացահայտումների համաձայն՝ Անդրոմեդան պարունակում է մոտ մեկ տրիլիոն աստղ (2,5-5 անգամ մեծ, քան Ծիր Կաթինի չափը):

Մշտական

Որոշ գիտնականներ, բացատրելով ցեֆեիդների բնույթը, համեմատում են դրանք փչովի ռետինե գնդակների հետ։ Աճում են, հետո նվազում, հետո մոտենում, հետո հեռանում։ Ճառագայթային արագությունը այս դեպքում տատանվում է: Սեղմվելիս «ճանապարհորդների» ջերմաստիճանը բարձրանում է (չնայած մակերեսը նվազում է): Պուլսատիվ աստղերը անսովոր ճոճանակ են, որը վաղ թե ուշ կանգ կառնի:

Ինչպես մնացած միգամածությունները, Անդրոմեդան էլ գիտնականների կողմից բնութագրվում է որպես կղզու տիեզերքի տարածություն, որը հիշեցնում է մեր գալակտիկան: 1929 թվականին Էդվինը հայտնաբերեց, որ գալակտիկաների շառավղային արագությունները և նրանց հեռավորությունները փոխկապակցված են, գծայինորեն կախված։ Որոշվել է կմ/վ մեկ մեգապարսեկում արտահայտված գործակիցը, այսպես կոչված, Հաբլի հաստատունը։ Տիեզերքը ընդարձակվում է - անընդհատ փոփոխություններ: Բայց տիեզերքի համակարգի բոլոր կետերում կոնկրետ պահի նույնն է։ 2016 թվականին՝ 66,93 ± 0,62 (կմ/վրկ)/ՄՊԿ։

Տիեզերքի համակարգի, շարունակական էվոլյուցիայի, ընդարձակման մասին գաղափարները, այնուհետև ստացել են դիտողական հիմք։ Գործընթացը ակտիվորեն ուսումնասիրվել է աստղագետի կողմից մինչև Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի հենց սկիզբը։ 1942 թվականին ղեկավարել է Աբերդինի փորձադաշտում (ԱՄՆ) արտաքին բալիստիկ բաժինը։ Աշխարհի, թերևս, ամենաառեղծվածային գիտության գործընկերը երազե՞լ է այս մասին: Ոչ, նա ուզում էր «վերծանել» հեռավոր գալակտիկաների թաքնված անկյունների օրենքները։ Ինչ վերաբերում է քաղաքական հայացքներին, աստղագետը բացահայտորեն դատապարտեց Երրորդ Ռեյխի առաջնորդ Ադոլֆ Հիտլերին։ Իր կյանքի վերջում Հաբլը հայտնի էր որպես զանգվածային ոչնչացման զենքի կիրառման հզոր հակառակորդ։ Բայց վերադառնանք միգամածություններին:

Մեծ Էդվին

Շատ աստղագիտական ​​հաստատուններ ժամանակի ընթացքում ուղղվում են, հայտնվում են նոր բացահայտումներ։ Բայց դրանք բոլորը չեն համեմատվում Տիեզերքի ընդարձակման օրենքի հետ։ 20-րդ դարի հանրահայտ աստղագետ Հաբլը (Կոպեռնիկոսի ժամանակներից ի վեր, նա հավասարը չէ) հավասարվում է փորձարարական ֆիզիկայի հիմնադիր Գալիլեո Գալիլեյին և աստղային համակարգերի գոյության մասին նորարարական եզրակացության հեղինակին։ , Ուիլյամ Հերշել.

Դեռ նախքան Հաբլի օրենքի հայտնաբերումը, դրա հեղինակը դարձավ Ամերիկայի Միացյալ Նահանգների Գիտությունների ազգային ակադեմիայի անդամ, հետագայում տարբեր երկրների ակադեմիաներ, բազմաթիվ մրցանակներ ստացավ։ Հավանաբար շատերը լսել են այն փաստի մասին, որ ավելի քան տասը տարի առաջ ուղեծիր է հանվել Hubble տիեզերական աստղադիտակը և հաջողությամբ գործում է։ Սա Մարսի և Յուպիտերի (աստերոիդ) ուղեծրերի միջև պտտվող փոքր մոլորակներից մեկի անունն է։

Լիովին արդարացի չի լինի ասել, որ աստղագետը միայն երազել է իր անունը հավերժացնելու մասին, սակայն կան հանգամանքներ, որ Էդվինը սիրում էր ուշադրություն գրավել։ Կան լուսանկարներ, որտեղ նա զվարթ կեցվածք է ընդունում կինոաստղերի կողքին։ Ստորև կխոսենք նվաճումը դափնեկրի մակարդակով «ֆիքսելու» նրա փորձերի մասին և այդպիսով մտնել տիեզերագիտության պատմության մեջ։

Հենրիետա Լևիտի մեթոդ

Բրիտանացի հայտնի աստղաֆիզիկոսն իր «Ժամանակի համառոտ պատմություն» գրքում գրել է, որ «հայտնագործությունը, որ տիեզերքը ընդարձակվում է, 20-րդ դարի ամենամեծ մտավոր հեղափոխությունն էր»: Հաբլին բախտ է վիճակվել ճիշտ ժամանակին հայտնվել ճիշտ տեղում: Մաունթ Ուիլսոն աստղադիտարանը եղել է նոր աստղաֆիզիկայի (հետագայում տիեզերագիտություն կոչվող) հիմքում ընկած դիտողական աշխատանքների կենտրոնը։ Երկրի վրա ամենահզոր Հուկեր աստղադիտակը նոր էր գործարկվել։

Բայց Հաբլի հաստատունը հազիվ թե միայն բախտը բերեց: Պահանջվում էր համբերություն, հաստատակամություն և գիտական ​​մրցակիցներին հաղթելու կարողություն։ Այսպիսով, ամերիկացի աստղագետ Հարլո Շեփլին առաջարկեց Գալակտիկայի իր մոդելը: Նա արդեն հայտնի էր որպես գիտնական, ով որոշել էր Ծիր Կաթինի չափերը։ Նա լայնորեն կիրառեց ցեֆեիդներից հեռավորությունները որոշելու մեթոդը՝ օգտագործելով 1908 թվականին Հենրիետա Սվան Լևիտի կողմից կազմված մեթոդը։ Նա սահմանել է օբյեկտի հեռավորությունը՝ հիմնվելով պայծառ աստղերի լույսի ստանդարտ տատանումների վրա (Cepheid փոփոխականներ):

Ոչ թե փոշին ու գազը, այլ այլ գալակտիկաներ

Հարլոու Շեփլին կարծում էր, որ գալակտիկայի լայնությունը 300 000 լուսային տարի է (թույլատրելի արժեքից մոտ տասը անգամ)։ Այնուամենայնիվ, Շեպլին, ինչպես այն ժամանակվա աստղագետների մեծ մասը, վստահ էր. Ծիր Կաթինը ամբողջ Տիեզերքն է: Չնայած 18-րդ դարում Ուիլյամ Հերշելի առաջարկին, նա կիսում էր ընդհանուր համոզմունքը, որ համեմատաբար մոտակայքում գտնվող օբյեկտների բոլոր միգամածությունները երկնքում փոշու և գազի կտորներ են:

Քանի դառը, ցուրտ գիշերներ անցկացրեց Հաբլը` նստելով հզոր Հուկեր աստղադիտակի առջև, նախքան նա կարողացավ ապացուցել, որ Շապլիը սխալ է: 1923 թվականի հոկտեմբերին Էդվինը M31 միգամածությունում (Անդրոմեդա համաստեղություն) նկատեց «շողշողացող» առարկա և առաջարկեց, որ այն չի պատկանում Ծիր Կաթինին։ Ուշադիր ուսումնասիրելով լուսանկարչական թիթեղները, որոնք ֆիքսել էին նույն տարածքը, որը նախկինում ուսումնասիրել էին այլ աստղագետներ, այդ թվում՝ Շեպլին, Էդվինը հասկացավ, որ սա Ցեֆեիդ էր:

Հայտնաբերվել է տիեզերք

Հաբլը օգտագործել է Շապլիի մեթոդը՝ չափելու փոփոխական աստղի հեռավորությունը։ Պարզվել է, որ այն գնահատվում է Երկրից միլիոնավոր լուսային տարի հեռավորության վրա, որը գտնվում է Ծիր Կաթինից շատ հեռու: Գալակտիկան ինքնին պարունակում է միլիոնավոր աստղեր: Հայտնի Տիեզերքը կտրուկ ընդարձակվեց նույն օրը, և ինչ-որ իմաստով հայտնաբերվեց հենց Տիեզերքը:

The New York Times-ը գրել է. «Հայտնաբերված պարուրաձև միգամածությունները աստղային համակարգեր են: Դոկտոր Հուբելը (sic) հաստատում է այն տեսակետը, որ դրանք նման են «կղզիների տիեզերքների», որոնք նման են մեր տիեզերքին»: Հայտնագործությունը մեծ նշանակություն ուներ աստղագիտական ​​աշխարհի համար, սակայն Հաբլի ամենամեծ պահը դեռ առջևում էր:

Ոչ ստատիկ

Ինչպես ասացինք, Կոպեռնիկոսի No 2-ի հաղթանակը եկավ 1929 թվականին, երբ նա դասակարգեց բոլոր հայտնի միգամածությունները և չափեց դրանց արագությունը արտանետվող լույսի սպեկտրներից։ Նրա ապշեցուցիչ բացահայտումը, որ բոլոր գալակտիկաները հեռանում են մեզանից Ծիր Կաթինից նրանց հեռավորության համեմատ մեծ արագությամբ, ցնցեց աշխարհը: Հաբլի օրենքը տապալեց ստատիկ տիեզերքի ավանդական տեսակետը և ցույց տվեց, որ այն ինքնին լի է դինամիկայով: Ինքը՝ Էյնշտեյնը, գլուխը խոնարհեց դիտելու այնպիսի զարմանալի ուժերի առաջ։

Հարաբերականության տեսության հեղինակը ուղղել է իր սեփական հավասարումները, որոնք նա օգտագործել է Տիեզերքի ընդարձակումը հիմնավորելու համար։ Հիմա Հաբլը ցույց տվեց, որ Էյնշտեյնը ճիշտ էր։ Հաբլի ժամանակը Հաբլ հաստատունի փոխադարձն է (t H = 1/H): Սա Տիեզերքի ընդարձակման բնորոշ ժամանակն է ներկա պահին։

Պայթել ու ցրվել է

Եթե ​​հաստատունը 2016 թվականին 66,93 ± 0,62 (կմ/վրկ)/Mpc է, ապա ընդլայնումը ներկայումս բնութագրվում է հետևյալ թվերով՝ (4,61 ± 0,05) 10 17 վրկ կամ (14,610 ± 0,016) 10 9 տարեկան։ Եվ նորից մի փոքր հումոր։ Լավատեսներն ասում են, որ լավ է, որ գալակտիկաները «փլուզվում են»։ Եթե ​​պատկերացնեք, որ նրանք մոտենում են, վաղ թե ուշ Մեծ պայթյուն կլիներ։ Բայց հենց նրա հետ սկսվեց տիեզերքի ծնունդը:

Գալակտիկաները «շտապեցին» (սկսեցին շարժվել) միաժամանակ տարբեր ուղղություններով։ Եթե ​​հեռացման արագությունը համաչափ չէր հեռավորությանը, ապա պայթյունի տեսությունն անիմաստ է: Մեկ այլ ածանցյալ հաստատուն է Հաբլի հեռավորությունը՝ ժամանակի և լույսի արագության արտադրյալը՝ D H = ct H = c/H: Ներկա պահին՝ (1,382 ± 0,015) 10 26 մ կամ (14,610 ± 0,016) 10 9 լուսային տարի։

Եվ կրկին փչովի գնդակի մասին։ Ենթադրվում է, որ նույնիսկ աստղագետները միշտ չէ, որ ճիշտ են մեկնաբանում տիեզերքի ընդլայնումը: Որոշ գիտակներ կարծում են, որ այն ուռչում է ռետինե գնդակի պես՝ առանց իմանալու որևէ ֆիզիկական սահմանափակում։ Միևնույն ժամանակ, գալակտիկաներն իրենք ոչ միայն հեռանում են մեզանից, այլև պատահականորեն «աշխուժում» են անշարժ կլաստերների ներսում։ Մյուսները պնդում են, որ հեռավոր գալակտիկաները «լողում են» որպես Մեծ պայթյունի բեկորներ, բայց նրանք դա անում են հանգիստ։

Կարող է լինել Նոբելյան մրցանակակիր

Հաբլը փորձում էր Նոբելյան մրցանակ ստանալ։ 1940-ականների վերջին նա նույնիսկ վարձեց գովազդային գործակալ (այժմ նրան կկոչեին PR մենեջեր)՝ գործը խթանելու համար։ Բայց ջանքերն ապարդյուն անցան՝ աստղագետների համար կատեգորիա չկար։ Էդվինը մահացել է 1953 թվականին՝ գիտական ​​հետազոտությունների ընթացքում։ Մի քանի գիշեր նա դիտել է արտագալակտիկական օբյեկտներ։

Նրա վերջին հավակնոտ երազանքը մնաց անկատար։ Բայց գիտնականը, անշուշտ, ուրախ կլիներ, որ իր անունով տիեզերական աստղադիտակ է կոչվել։ Եվ մտքում եղբայրների սերունդները շարունակում են ուսումնասիրել հսկայական ու հրաշալի տարածքը: Այն դեռ շատ առեղծվածներ է պահում: Քանի՜ բացահայտումներ են առջևում։ Իսկ Հաբլի ածանցյալ հաստատունները, անշուշտ, կօգնեն երիտասարդ գիտնականներից մեկին դառնալ Կոպեռնիկոս թիվ 3։

Մարտահրավեր Արիստոտելին

Ի՞նչն է ապացուցվելու կամ հերքվելու, ինչպես երբ անսահմանության, հավերժության և Երկրի շուրջ տարածության անփոփոխության տեսությունը, որին պաշտպանում էր ինքը՝ Արիստոտելը, թռավ դեպի ջարդոններ: Նա տիեզերքին վերագրում էր համաչափություն և կատարելություն։ Տիեզերական սկզբունքը հաստատեց՝ ամեն ինչ հոսում է, ամեն ինչ փոխվում է։

Ենթադրվում է, որ միլիարդավոր տարիներ հետո երկինքը դատարկ ու մութ կլինի: Ընդարձակումը «կտանի» գալակտիկաները տիեզերական հորիզոնից այն կողմ, որտեղից լույսը չի կարող հասնել մեզ: Արդյո՞ք Հաբլի հաստատունը տեղին կլինի դատարկ տիեզերքի համար: Ի՞նչ կլինի տիեզերագիտության գիտության հետ: Նա կվերանա: Այս ամենը ենթադրություններ են։

Կարմիր տեղաշարժ

Միևնույն ժամանակ, Hubble աստղադիտակը լուսանկարել է, որը ցույց է տալիս, որ մենք դեռ հեռու ենք համընդհանուր դատարկությունից: Մասնագիտական ​​միջավայրում կարծիք կա, որ Էդվին Հաբլի հայտնագործությունը արժեքավոր է, բայց ոչ նրա օրենքը։ Սակայն հենց նա էլ գրեթե անմիջապես ճանաչվեց այն ժամանակվա գիտական ​​շրջանակներում։ «Կարմիր տեղաշարժի» դիտարկումները ոչ միայն գոյության իրավունք են նվաճել, այն արդիական է նաև XXI դարում։

Իսկ այսօր գալակտիկաների հեռավորությունը որոշելիս հիմնվում են գիտնականի գերհայտնագործության վրա։ Լավատեսներն ասում են, որ եթե նույնիսկ մեր գալակտիկան միակը մնա, մենք չենք «ձանձրանա»։ Կլինեն միլիարդավոր գաճաճ աստղեր և մոլորակներ: Սա նշանակում է, որ մեր կողքին դեռ կլինեն «զուգահեռ աշխարհներ», որոնք պետք է ուսումնասիրվեն։

Անցյալի մեծ ֆիզիկոսներ Ի.Նյուտոնը և Ա.Էյնշտեյնը Տիեզերքը տեսնում էին որպես ստատիկ: Խորհրդային ֆիզիկոս Ա.Ֆրիդմանը 1924 թվականին հանդես եկավ գալակտիկաների «նահանջվող» տեսությամբ։ Ֆրիդմանը կանխատեսել է տիեզերքի ընդլայնումը: Սա հեղափոխական ցնցում էր մեր աշխարհի ֆիզիկական ներկայացման մեջ:

Ամերիկացի աստղագետ Էդվին Հաբլը հետազոտել է Անդրոմեդայի միգամածությունը։ 1923 թվականին նա կարողացավ համարել, որ դրա ծայրամասերը առանձին աստղերի կուտակումներ են։ Հաբլը հաշվարկել է միգամածության հեռավորությունը։ Պարզվեց, որ դա 900.000 լուսային տարի է (ավելի ճշգրիտ հաշվարկված հեռավորությունն այսօր 2,3 միլիոն լուսային տարի է): Այսինքն, միգամածությունը գտնվում է Ծիր Կաթինից հեռու՝ Մեր Գալակտիկայից: Այս և մյուս միգամածությունները դիտելուց հետո Հաբլը եզրակացության եկավ Տիեզերքի կառուցվածքի մասին։

Տիեզերքը կազմված է հսկայական աստղային կուտակումների հավաքածուից. գալակտիկաներ.

Հենց նրանք են մեզ հայտնվում երկնքում որպես հեռավոր մառախլապատ «ամպեր», քանի որ մենք պարզապես չենք կարող առանձին աստղեր դիտարկել այդքան մեծ հեռավորության վրա։

Է.Հաբլը ձեռք բերված տվյալների մեջ նկատել է մի կարևոր ասպեկտ, որը աստղագետները նախկինում դիտարկել են, սակայն դժվարացել է մեկնաբանել։ Մասնավորապես, հեռավոր գալակտիկաների ատոմներից արտանետվող սպեկտրալ լույսի ալիքների դիտված երկարությունը մի փոքր ավելի մեծ է, քան երկրային լաբորատորիաների պայմաններում նույն ատոմների արձակած սպեկտրային ալիքների երկարությունը։ Այսինքն, հարևան գալակտիկաների արտանետումների սպեկտրում ատոմի կողմից էլեկտրոնի ուղեծրից ուղեծիր ցատկելու ժամանակ արձակված լույսի քվանտը հաճախականությամբ տեղափոխվում է սպեկտրի կարմիր մասի ուղղությամբ՝ համեմատած նույն ատոմի արտանետվող նմանատիպ քվանտի հետ։ երկրի վրա. Հաբլն իր վրա վերցրեց այս դիտարկումը մեկնաբանել որպես Դոպլերի էֆեկտի դրսևորում:

Դիտարկված բոլոր հարևան գալակտիկաները հեռանում են Երկրից, քանի որ Ծիր Կաթինից դուրս գտնվող գրեթե բոլոր գալակտիկական մարմինները ունեն կարմիր սպեկտրային տեղաշարժ, որը համաչափ է դրանց հեռացման արագությանը:

Ամենակարևորը, Հաբլը կարողացավ համեմատել հարևան գալակտիկաների հեռավորությունների չափումների արդյունքները դրանց հեռացման արագության չափումների հետ (կարմիր տեղաշարժով):

Մաթեմատիկորեն օրենքը շատ պարզ ձևակերպված է.

որտեղ v-ն մեզանից հեռացող գալակտիկայի արագությունն է,

r-ն դրա հեռավորությունն է,

H-ը Հաբլի հաստատունն է:

Եվ, թեև ի սկզբանե Հաբլը եկել է այս օրենքին՝ մեզ ամենամոտ մի քանի գալակտիկաների դիտարկման արդյունքում, սակայն տեսանելի Տիեզերքի բազմաթիվ նոր գալակտիկաներից, որոնք այդ ժամանակից ի վեր հայտնաբերված, Ծիր Կաթինից ավելի ու ավելի հեռու գտնվող գալակտիկաներից ոչ մեկը չի ընկնում: սույն օրենքի։

Այսպիսով, Հաբլի օրենքի հիմնական հետևանքը.

Տիեզերքը ընդլայնվում է:

Համաշխարհային տիեզերքի կառուցվածքն ընդլայնվում է: Բոլոր դիտորդները (և մենք բացառություն չենք) իրենց համարում են տիեզերքի կենտրոնում:

4. Մեծ պայթյունի տեսություն

Գալակտիկաների ռեցեսիայի փորձարարական փաստից գնահատվել է Տիեզերքի տարիքը։ Պարզվեց, որ հավասար է՝ մոտ 15 միլիարդ տարի։ Այսպիսով սկսվեց ժամանակակից տիեզերագիտության դարաշրջանը:

Բնականաբար, հարց է առաջանում՝ ի՞նչ եղավ սկզբում։ Ընդհանուր առմամբ, գիտնականներին մոտ 20 տարի պահանջվեց Տիեզերքի մասին պատկերացումները նորից ամբողջությամբ շրջելու համար:

Պատասխանն առաջարկել է ականավոր ֆիզիկոս Գ.Գամովը (1904 - 1968) 40-ականներին։ Մեր աշխարհի պատմությունը սկսվել է Մեծ պայթյունից: Սա հենց այն է, ինչ այսօր կարծում են աստղաֆիզիկոսների մեծ մասը:

Մեծ պայթյունը Տիեզերքի շատ փոքր ծավալի մեջ կենտրոնացած նյութի սկզբնական հսկայական խտության, ջերմաստիճանի և ճնշման արագ անկումն է: Տիեզերքի ողջ նյութը սեղմվել է նախանյութի խիտ զանգվածի մեջ, որը պարփակված է Տիեզերքի ներկայիս մասշտաբի համեմատ շատ փոքր ծավալով:

Տիեզերքի գաղափարը, որը ծնվել է գերտաք նյութի գերխիտ թրոմբից և այդ ժամանակից ի վեր ընդլայնվում և սառչում է, կոչվում է Մեծ պայթյունի տեսություն:

Այսօր Տիեզերքի ծագման և էվոլյուցիայի ավելի հաջող տիեզերական մոդել չկա:

Համաձայն Մեծ պայթյունի տեսության՝ վաղ տիեզերքը բաղկացած էր ֆոտոններից, էլեկտրոններից և այլ մասնիկներից։ Ֆոտոնները անընդհատ փոխազդում էին այլ մասնիկների հետ։ Տիեզերքը ընդարձակվելուց հետո այն սառչեց, և որոշակի փուլում էլեկտրոնները սկսեցին միավորվել ջրածնի և հելիումի միջուկների հետ և ձևավորել ատոմներ։ Սա տեղի է ունեցել մոտ 3000 Կ ջերմաստիճանի դեպքում, իսկ տիեզերքի մոտավոր տարիքը 400000 տարի է: Այդ պահից ֆոտոնները կարողացան ազատ տեղաշարժվել տիեզերքում՝ գործնականում առանց նյութի հետ փոխազդելու։ Բայց մեզ մնացել են այդ դարաշրջանի «վկաները»՝ դրանք մասունքային ֆոտոններ են։ Ենթադրվում է, որ մասունքային ճառագայթումը պահպանվել է Տիեզերքի գոյության սկզբնական փուլերից և հավասարապես լրացնում է այն։ Ճառագայթման հետագա սառեցման արդյունքում նրա ջերմաստիճանը նվազել է և այժմ կազմում է մոտ 3 Կ։

CMB-ի գոյությունը տեսականորեն կանխատեսվել էր Մեծ պայթյունի տեսության շրջանակներում։ Այն համարվում է Մեծ պայթյունի տեսության հիմնական հաստատումներից մեկը: