Kā tika atklāts galaktiku izplešanās fenomens. Zinātnieki nevar izskaidrot galaktiku straujo izplešanos no Piena ceļa. Cik liels ir novērojamais visums

Nākamais solis matērijas organizēšanā Visumā ir galaktikas. Tipisks piemērs ir mūsu galaktika, Piena ceļš. Tas satur apmēram 10 11 zvaigznes, un tam ir plāna diska forma ar sabiezējumu centrā.
Uz att. 39 shematiski parāda mūsu Piena Ceļa galaktikas struktūru un norāda Saules stāvokli vienā no galaktikas spirālveida atzariem.

Rīsi. 39.Piena Ceļa galaktikas uzbūve.

Uz att. 40 parāda mūsu galaktikas 16 tuvāko kaimiņu projekciju plaknē.

Rīsi. 40. 16 mūsu galaktikas tuvākie kaimiņi, projicēti uz plaknes. LMC un MMO – lielais un mazais Magelāna mākonis

Zvaigznes galaktikās ir sadalītas nevienmērīgi.
Galaktiku izmēri svārstās no 15 līdz 800 tūkstošiem gaismas gadu. Galaktiku masa svārstās no 10 7 līdz 10 12 Saules masām. Lielākā daļa zvaigžņu un aukstās gāzes ir koncentrētas galaktikās. Zvaigznes galaktikās satur galaktikas kopējais gravitācijas lauks un tumšā matērija.
Mūsu Piena Ceļa galaktika ir tipiska spirālveida sistēma. Zvaigznēm galaktikā kopā ar vispārējo galaktiku rotāciju ir arī savs ātrums attiecībā pret galaktiku. Saules orbitālais ātrums mūsu galaktikā ir 230 km/s. Saules ātrums attiecībā pret galaktiku ir
20 km/s.

Galaktiku pasaules atklājums pieder E. Hablam. 1923.–1924. gadā, novērojot atsevišķos miglājos izvietoto cefeīdu spilgtuma izmaiņas, viņš parādīja, ka viņa atklātie miglāji ir galaktikas, kas atrodas ārpus mūsu galaktikas – Piena Ceļa. Jo īpaši viņš atklāja, ka Andromedas miglājs ir cita zvaigžņu sistēma - galaktika, kas neietilpst mūsu Piena Ceļa galaktikā. Andromedas miglājs ir spirālveida galaktika, kas atrodas 520 kpc attālumā. Andromedas miglāja šķērseniskais izmērs ir 50 kpc.
Pētot atsevišķu galaktiku radiālos ātrumus, Habls veica izcilu atklājumu:

H = 73,8 ± 2,4 km s -1 megaparsec -1 ir Habla parametrs.

Rīsi. 41. Oriģināls Habla grafiks no 1929. gada papīra.

Rīsi. 42.Galaktiku noņemšanas ātrums atkarībā no attāluma līdz Zemei.

Uz att. 42 koordinātu sākumpunktā kvadrāts parāda galaktisko ātrumu apgabalu un attālumus līdz tiem, uz kura pamata E. Habla atvasināja sakarību (9).
Habla atklājumam bija aizvēsture. 1914. gadā astronoms V. Slifers parādīja, ka Andromedas miglājs un vairāki citi miglāji pārvietojas attiecībā pret Saules sistēmu ar ātrumu aptuveni 1000 km/h. E. Hablam, kurš Kalifornijas (ASV) Mount Wilson observatorijā strādāja pie pasaulē lielākā teleskopa ar galveno spoguli, kura diametrs ir 2,5 m, pirmo reizi Andromedas miglājā izdevās izšķirt atsevišķas zvaigznes. Starp šīm zvaigznēm bija cefeīdu zvaigznes, kurām ir zināma atkarība starp spilgtuma maiņas periodu un spilgtumu.
Zinot zvaigznes spožumu un zvaigznes ātrumu, E. Habls ieguva zvaigžņu izņemšanas ātruma atkarību no Saules sistēmas atkarībā no attāluma. Uz att. 41. attēlā parādīts grafiks no E. Habla oriģinālā darba.

Rīsi. 43. Habla kosmiskais teleskops

Debess objektu - zvaigžņu, galaktiku - radiālo kustības ātrumu nosaka, mērot spektra līniju frekvences izmaiņas. Starojuma avotam attālinoties no novērotāja, viļņu garumi mainās uz garākiem viļņu garumiem (sarkanā nobīde). Kad starojuma avots tuvojas novērotājam, viļņu garumi mainās uz īsākiem viļņu garumiem (zilā nobīde). Palielinot spektrālās līnijas sadalījuma platumu, var noteikt izstarojošā objekta temperatūru.
Habls sadalīja galaktikas pēc izskata trīs plašās klasēs:

elipsveida (E),

spirāle (S),

neregulārs (Ir).

Rīsi. 44.Galaktiku veidi (spirālveida, eliptiskas, neregulāras).

Spirālveida galaktiku raksturīga iezīme ir spirālveida zari, kas stiepjas no centra pāri zvaigžņu diskam.
Eliptiskas galaktikas ir bezstruktūras eliptiskas sistēmas.
Neregulāras galaktikas izceļas ar ārēji haotisku, nodriskātu struktūru, un tām nav noteiktas formas.
Šāda galaktiku klasifikācija atspoguļo ne tikai to ārējās formas, bet arī to zvaigžņu īpašības.
Eliptiskās galaktikas galvenokārt sastāv no vecām zvaigznēm. Neregulārajās galaktikās zvaigznes, kas jaunākas par Sauli, dod galveno ieguldījumu starojumā. Spirālveida galaktikās ir visu vecumu zvaigznes. Tādējādi galaktiku izskata atšķirību nosaka to evolūcijas raksturs. Eliptiskajās galaktikās zvaigžņu veidošanās praktiski beidzās pirms miljardiem gadu. Spirālveida galaktikas turpina veidot zvaigznes. Neregulārajās galaktikās zvaigžņu veidošanās notiek tikpat intensīvi kā pirms miljardiem gadu. Gandrīz visas zvaigznes ir koncentrētas plašā diskā, kura lielākā daļa ir starpzvaigžņu gāze.
19. tabulā parādīts relatīvs šo trīs galaktiku veidu salīdzinājums un to īpašību salīdzinājums, pamatojoties uz E. Habla analīzi.

19. tabula

Relatīvā tuvumā mūsu Piena Ceļa galaktikai astronomi ir atklājuši vairākas mazas galaktikas, kas likušas viņiem aizdomāties par viņiem zināmajiem gravitācijas likumiem. Šīs galaktikas veido veselu gredzenu, kura diametrs ir 10 miljoni gaismas gadu, un aizlido no mums tik lielā ātrumā, ka zinātnieki nevar atrast skaidru izskaidrojumu tik straujai izplešanai.

Meklējot analoģijas starp atklāto struktūru un Lielo sprādzienu, zinātnieki ir pārliecināti, ka tā veidojās un ieguva ātrumu, pateicoties Piena ceļa un Andromedas galaktikas saplūšanai tālā pagātnē.

Ir tikai viena problēma: zinātnieki nevar saprast, kāpēc šīs mazās galaktikas ieguva tik lielu ātrumu ar šādu izplatību.

"Ja Einšteina gravitācijas teorija ir pareiza, mūsu galaktika nekad nevarētu pietuvoties Andromedai pietiekami tuvu, lai kaut ko izmestu tādā ātrumā," skaidroja Žao Hunšens no Sentendrjūsas universitātes (Skotija), žurnālā publicētā pētījuma autors. MNRAS .

Džao un kolēģi pēta šī mazo galaktiku gredzena kustības, kas kopā ar Piena ceļu un Andromedas galaktiku ir daļa no tā sauktās vietējās grupas, kurā ietilpst vismaz 54 galaktikas. Mūsu spirālveida galaktiku Piena Ceļu un blakus esošo Andromedas galaktiku šķir 2,5 miljoni gaismas gadu, taču atšķirībā no vairuma zināmo galaktiku mūsu kaimiņš neatkāpjas no mums, bet lido pret mums ar ātrumu, kas pārsniedz 400 km/s.

Izmantojot standarta kosmoloģisko modeli (tā saukto ΛCDM modeli) savos aprēķinos, zinātnieki norāda, ka pēc 3,75 miljardiem gadu jāsaduras divām galaktikām, un pēc dažiem miljardiem gadu šī sadursme izraisīs abu galaktiku spēcīgu iznīcināšanu un galaktiku veidošanos. jaunu. Bet, ja šīs galaktikas tuvojas tagad, vai tās varēja tuvoties pagātnē?

2013. gadā Zhao komanda ieteikts ka pirms 7-11 miljardiem gadu Piena ceļš un Andromeda jau lidoja viens otram garām ļoti tuvā attālumā.

Tas tajos radīja "cunami līdzīgus" viļņus, pateicoties kuriem tika izmestas mazākas galaktikas, kuras mūsdienās tiek novērotas lidojam prom no mums.

Līdzīgas divu galaktiku pieejas ir zināmas astronomiem (piezīmes ilustrācijā - galaktiku NGC 5426 un NGC 5427 tuvošanās). Tomēr tie pārāk ātri izlido. "Dažu lokālās grupas galaktiku lielo galaktocentrisko radiālo ātrumu izraisīja spēki, kas iedarbojas uz tām, ko mūsu modelis neņem vērā," viņi secināja rakstā. Turklāt nav šaubu par Piena ceļa, Andromedas un šo izplešanās galaktiku kopīgo pagātni, kaut vai tāpēc, ka tās atrodas aptuveni vienā plaknē, apgalvo zinātnieki.

“Gredzenveida sadalījums ir ļoti specifisks. Šīs mazās galaktikas izskatās kā lietus lāses, kas lido no rotējoša lietussarga, sacīja pētījuma līdzautors Indranils Baniks.

"Pēc maniem aprēķiniem, nejauši sadalītu galaktiku iespēja sarindoties šādā veidā ir 1/640.

Es izsekoju to izcelsmi dinamiskam notikumam, kas notika, kad Visums bija uz pusi jaunāks.

ΛCDM-modelis - , kas ņem vērā parastās (bariona matērija, tumšā enerģija, kas aprakstīta Einšteina vienādojumos nemainīgas Λ formā) un aukstās tumšās matērijas klātbūtni Visumā.

Aprakstītā mazo galaktiku izplešanās scenārija problēma ir ne tikai hipotētiskā ΛCDM modeļa pārkāpumā. Aprēķini liecina, ka Piena ceļa un Andromedas tik ciešai tuvošanās pagātnē vajadzēja novest pie to apvienošanas, kas, kā zināms, nenotika.

"Tik lielam (galaktiku izplešanās ātrumam) ir nepieciešama 60 reizes lielāka zvaigžņu masa, nekā mēs šodien redzam Piena ceļā un Andromedā. Tomēr berze, kas būtu izveidojusies starp masīvo tumšās matērijas oreolu galaktiku centrā un šīm zvaigznēm, būtu izraisījusi to saplūšanu, nevis 2,5 miljonu gaismas gadu atdalīšanu, kas notika," skaidroja Baniks.

"Zinātne attīstās caur izaicinājumiem," sacīja Marsels Pavlovskis, Kalifornijas universitātes astrofiziķis Ērvinā. "Šis milzu gredzens rada nopietnu izaicinājumu standarta paradigmai."

Mēs ļoti iesakām viņu iepazīt. Tur jūs atradīsit daudz jaunu draugu. Tas ir arī ātrākais un efektīvākais veids, kā sazināties ar projektu administratoriem. Pretvīrusu atjauninājumu sadaļa turpina darboties — vienmēr ir jaunākie bezmaksas atjauninājumi Dr Web un NOD. Nebija laika kaut ko izlasīt? Ar pilnu svārsta saturu var iepazīties šajā saitē.

Šajā rakstā apskatīts Saules un Galaktikas ātrums attiecībā pret dažādiem atskaites sistēmām:

Saules ātrums galaktikā attiecībā pret tuvākajām zvaigznēm, redzamajām zvaigznēm un Piena Ceļa centru;

Galaktikas ātrums attiecībā pret lokālo galaktiku grupu, attālām zvaigžņu kopām un kosmisko fona starojumu.

Īss Piena Ceļa galaktikas apraksts.

Galaktikas apraksts.

Pirms turpināt pētīt Saules un Galaktikas ātrumu Visumā, iepazīsim tuvāk mūsu Galaktiku.

Mēs dzīvojam it kā gigantiskā "zvaigžņu pilsētā". Pareizāk sakot, mūsu Saule tajā “dzīvo”. Šīs "pilsētas" iedzīvotāji ir dažādas zvaigznes, un tajā "dzīvo" vairāk nekā divi simti miljardu no tiem. Tajā dzimst neskaitāmas saules, pārdzīvojot savu jaunību, pusmūžu un vecumdienas – tās iziet garu un grūtu, miljardiem gadu ilgu dzīves ceļu.

Šīs "zvaigžņu pilsētas" - Galaktikas - izmēri ir milzīgi. Attālumi starp blakus esošajām zvaigznēm vidēji ir tūkstošiem miljardu kilometru (6*1013 km). Un tādu kaimiņu ir vairāk nekā 200 miljardu.

Ja mēs skrietu no viena galaktikas gala uz otru ar gaismas ātrumu (300 000 km/sek), tam būtu nepieciešami aptuveni 100 000 gadu.

Visa mūsu zvaigžņu sistēma lēnām griežas kā milzu ritenis, kas sastāv no miljardiem saules.

Saules orbīta

Acīmredzot Galaktikas centrā atrodas supermasīvs melnais caurums (Strēlnieks A *) (apmēram 4,3 miljoni Saules masu), ap kuru, domājams, griežas melnais caurums ar vidējo masu no 1000 līdz 10 000 Saules masām un tam ir orbitālais periods. apmēram 100 gadus veci un vairāki tūkstoši salīdzinoši mazu. To apvienotā gravitācijas iedarbība uz blakus esošajām zvaigznēm liek tām pārvietoties pa neparastām trajektorijām. Pastāv pieņēmums, ka vairumam galaktiku kodolā ir supermasīvi melnie caurumi.

Galaktikas centrālajiem apgabaliem ir raksturīga spēcīga zvaigžņu koncentrācija: katrs kubiskais parseks centra tuvumā satur daudzus tūkstošus to. Attālumi starp zvaigznēm ir desmitiem un simtiem reižu mazāki nekā Saules tuvumā.

Galaktikas kodols ar lielu spēku piesaista visas pārējās zvaigznes. Bet visā "zvaigžņu pilsētā" ir apmetušies milzīgs skaits zvaigžņu. Un viņi arī piesaista viens otru dažādos virzienos, un tas sarežģīti ietekmē katras zvaigznes kustību. Tāpēc Saule un miljardiem citu zvaigžņu lielākoties pārvietojas pa apļveida ceļiem vai elipsēm ap Galaktikas centru. Bet tas ir tikai "pamatā" - ja mēs skatāmies uzmanīgi, mēs redzētu, kā tās pārvietojas sarežģītākos izliektos, līkumotos ceļos starp apkārtējām zvaigznēm.

Piena Ceļa galaktikas iezīme:

Saules atrašanās vieta galaktikā.

Kur galaktikā atrodas Saule un vai tā kustas (un līdz ar to Zeme, un tu un es)? Esam "pilsētas centrā" vai vismaz kaut kur tuvu tam? Pētījumi liecina, ka Saule un Saules sistēma atrodas lielā attālumā no Galaktikas centra, tuvāk "pilsētas nomalei" (26 000 ± 1400 gaismas gadu).

Saule atrodas mūsu Galaktikas plaknē un ir attālināta no tās centra par 8 kpc un no Galaktikas plaknes par aptuveni 25 pc (1 pc (parsec) = 3,2616 gaismas gadi). Galaktikas reģionā, kur atrodas Saule, zvaigžņu blīvums ir 0,12 zvaigznes uz pc3.

mūsu galaktikas modelis

Saules ātrums galaktikā.

Saules ātrumu galaktikā parasti uzskata attiecībā pret dažādiem atskaites sistēmām:

attiecībā pret tuvējām zvaigznēm.

Salīdzinot ar visām spožajām zvaigznēm, kas redzamas ar neapbruņotu aci.

Attiecībā uz starpzvaigžņu gāzi.

Attiecībā pret Galaktikas centru.

1. Saules ātrums Galaktikā attiecībā pret tuvākajām zvaigznēm.

Tāpat kā lidojošas lidmašīnas ātrumu uzskata attiecībā pret Zemi, neņemot vērā pašas Zemes lidojumu, tā Saules ātrumu var noteikt attiecībā pret tai tuvākajām zvaigznēm. Piemēram, Sīriusa sistēmas zvaigznes, Alfa Kentauri utt.

Šis Saules ātrums Galaktikā ir salīdzinoši mazs: tikai 20 km/s jeb 4 AU. (1 astronomiskā vienība ir vienāda ar vidējo attālumu no Zemes līdz Saulei - 149,6 miljoni km.)

Saule attiecībā pret tuvākajām zvaigznēm virzās uz punktu (virsotni), kas atrodas uz Hercules un Lyra zvaigznāju robežas, aptuveni 25 ° leņķī pret Galaktikas plakni. Virsotnes ekvatoriālās koordinātas = 270°, = 30°.

2. Saules ātrums Galaktikā attiecībā pret redzamajām zvaigznēm.

Ja ņemam vērā Saules kustību Piena Ceļa galaktikā attiecībā pret visām bez teleskopa redzamajām zvaigznēm, tad tās ātrums ir vēl mazāks.

Saules ātrums Galaktikā attiecībā pret redzamajām zvaigznēm ir 15 km/s jeb 3 AU.

Saules kustības virsotne arī šajā gadījumā atrodas Herkulesa zvaigznājā, un tai ir šādas ekvatoriālās koordinātas: = 265°, = 21°.

Saules ātrums attiecībā pret tuvējām zvaigznēm un starpzvaigžņu gāzi

3. Saules ātrums Galaktikā attiecībā pret starpzvaigžņu gāzi.

Nākamais galaktikas objekts, attiecībā uz kuru mēs apsvērsim Saules ātrumu, ir starpzvaigžņu gāze.

Visuma plašumi nebūt nav tik pamesti, kā tika uzskatīts ilgu laiku. Lai gan nelielos daudzumos, starpzvaigžņu gāze atrodas visur, aizpildot visus Visuma stūrus. Starpzvaigžņu gāze ar acīmredzamo Visuma nepiepildītās telpas tukšumu veido gandrīz 99% no visu kosmosa objektu kopējās masas. Blīvās un aukstās starpzvaigžņu gāzes formas, kas satur ūdeņradi, hēliju un minimālu daudzumu smago elementu (dzelzs, alumīnijs, niķelis, titāns, kalcijs), atrodas molekulārā stāvoklī, apvienojoties plašos mākoņu laukos. Parasti starpzvaigžņu gāzes sastāvā elementi tiek sadalīti šādi: ūdeņradis - 89%, hēlijs - 9%, ogleklis, skābeklis, slāpeklis - aptuveni 0,2-0,3%.

Kurkulim līdzīgs starpzvaigžņu gāzes un putekļu mākonis IRAS 20324+4057, kas slēpj augošu zvaigzni

Starpzvaigžņu gāzes mākoņi var ne tikai sakārtoti rotēt ap galaktikas centriem, bet arī tiem ir nestabils paātrinājums. Vairāku desmitu miljonu gadu laikā tie panāk viens otru un saduras, veidojot putekļu un gāzes kompleksus.

Mūsu Galaktikā galvenais starpzvaigžņu gāzes apjoms ir koncentrēts spirālveida atzaros, kuru viens no koridoriem atrodas netālu no Saules sistēmas.

Saules ātrums Galaktikā attiecībā pret starpzvaigžņu gāzi: 22-25 km/sek.

Starpzvaigžņu gāzei tiešā Saules tuvumā ir ievērojams iekšējais ātrums (20-25 km/s) attiecībā pret tuvākajām zvaigznēm. Tās ietekmē Saules kustības virsotne nobīdās uz Ophiuchus zvaigznāju (= 258°, = -17°). Kustības virziena atšķirība ir aptuveni 45°.

4. Saules ātrums Galaktikā attiecībā pret Galaktikas centru.

Trīs iepriekš apspriestajos punktos mēs runājam par tā saukto savdabīgo, relatīvo Saules ātrumu. Citiem vārdiem sakot, savdabīgais ātrums ir ātrums attiecībā pret kosmisko atskaites sistēmu.

Taču Saule, tai tuvākās zvaigznes un lokālais starpzvaigžņu mākonis ir iesaistīti lielākā kustībā – kustībā ap Galaktikas centru.

Un šeit mēs runājam par pilnīgi citiem ātrumiem.

Saules ātrums ap Galaktikas centru pēc zemes mērogiem ir milzīgs - 200-220 km/s (apmēram 850 000 km/h) jeb vairāk nekā 40 AU. / gadā.

Nav iespējams noteikt precīzu Saules ātrumu ap Galaktikas centru, jo Galaktikas centrs no mums slēpjas aiz blīviem starpzvaigžņu putekļu mākoņiem. Tomēr arvien vairāk jaunu atklājumu šajā jomā samazina aplēsto mūsu saules ātrumu. Pavisam nesen viņi runāja par 230-240 km / s.

Saules sistēma galaktikā virzās uz Cygnus zvaigznāju.

Saules kustība Galaktikā notiek perpendikulāri virzienam uz galaktikas centru. Līdz ar to virsotnes galaktikas koordinātas: l = 90°, b = 0° vai pazīstamākās ekvatoriālajās koordinātēs - = 318°, = 48°. Tā kā šī ir apgrieztā kustība, virsotne nobīdās un pabeidz pilnu apli "galaktiskā gadā", aptuveni 250 miljonus gadu; tā leņķiskais ātrums ir ~5" / 1000 gadi, t.i., virsotnes koordinātas nobīdās par pusotru grādu uz miljonu gadu.

Mūsu Zemei ir aptuveni 30 šādi "galaktiskie gadi".

Saules ātrums Galaktikā attiecībā pret Galaktikas centru

Starp citu, interesants fakts par Saules ātrumu Galaktikā:

Saules rotācijas ātrums ap Galaktikas centru gandrīz sakrīt ar saspiešanas viļņa ātrumu, kas veido spirāles plecu. Šī situācija ir netipiska visai galaktikai: spirālveida sviras griežas ar nemainīgu leņķisko ātrumu, piemēram, spieķi riteņos, un zvaigžņu kustība notiek ar atšķirīgu modeli, tāpēc gandrīz visa diska zvaigžņu populācija vai nu nokļūst diska iekšpusē. spirālveida rokas vai izkrīt no tām. Vienīgā vieta, kur sakrīt zvaigžņu un spirālveida plecu ātrumi, ir tā sauktais korotācijas aplis, un tieši uz tā atrodas Saule.

Zemei šis apstāklis ​​ir ārkārtīgi svarīgs, jo spirālveida zaros notiek vardarbīgi procesi, kas veido spēcīgu starojumu, kas ir postošs visam dzīvajam. Un neviena atmosfēra nevarēja viņu no tā pasargāt. Taču mūsu planēta eksistē salīdzinoši klusā vietā Galaktikā, un simtiem miljonu (vai pat miljardu) gadu to nav skārušas šīs kosmiskās kataklizmas. Varbūt tāpēc dzīvība uz Zemes varēja rasties un izdzīvot.

Galaktikas kustības ātrums Visumā.

Galaktikas kustības ātrumu Visumā parasti uzskata attiecībā pret dažādiem atskaites sistēmām:

Salīdzinot ar lokālo galaktiku grupu (tuvināšanas ātrums Andromedas galaktikai).

Salīdzinot ar tālām galaktikām un galaktiku kopām (Galaktikas kustības ātrums kā daļa no lokālās galaktiku grupas uz Jaunavas zvaigznāju).

Kas attiecas uz relikto starojumu (visu galaktiku kustības ātrums mums vistuvākajā Visuma daļā Lielajam Pievilcējam - milzīgu supergalaktiku kopai).

Apskatīsim tuvāk katru no punktiem.

1. Piena Ceļa galaktikas kustības ātrums Andromedas virzienā.

Mūsu Piena Ceļa galaktika arī nestāv uz vietas, bet ir gravitācijas pievilkšanās un tuvojas Andromedas galaktikai ar ātrumu 100-150 km/s. Galvenā galaktiku tuvošanās ātruma sastāvdaļa pieder Piena Ceļam.

Kustības sānu komponents nav precīzi zināms, un ir pāragri uztraukties par sadursmi. Papildu ieguldījumu šajā kustībā sniedz masīvā galaktika M33, kas atrodas aptuveni tajā pašā virzienā kā Andromedas galaktika. Kopumā mūsu Galaktikas ātrums attiecībā pret lokālās galaktiku grupas baricentru ir aptuveni 100 km/s Andromeda/Lizard virzienā (l = 100, b = -4, = 333, = 52), tomēr, šie dati joprojām ir ļoti aptuveni. Tas ir ļoti pieticīgs relatīvais ātrums: Galaktika tiek pārvietota pēc sava diametra divu vai trīs simtu miljonu gadu laikā vai, ļoti aptuveni, galaktikas gadā.

2. Piena Ceļa galaktikas kustības ātrums Jaunavas kopas virzienā.

Savukārt galaktiku grupa, kurā ietilpst mūsu Piena ceļš kopumā, virzās uz lielo Jaunavas kopu ar ātrumu 400 km/s. Šī kustība ir saistīta arī ar gravitācijas spēkiem, un tā tiek veikta attiecībā pret tālām galaktiku kopām.

Piena Ceļa galaktikas ātrums Jaunavas kopas virzienā

3. Galaktikas kustības ātrums Visumā. Lielajam pievilcējam!

Relikts starojums.

Saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju agrīnais Visums bija karsta plazma, kas sastāvēja no elektroniem, barioniem un pastāvīgi izstarotiem, absorbētiem un atkārtoti izstarotiem fotoniem.

Paplašinoties Visumam, plazma atdzisa un noteiktā stadijā palēninātie elektroni ieguva iespēju apvienoties ar palēninātiem protoniem (ūdeņraža kodoliem) un alfa daļiņām (hēlija kodoliem), veidojot atomus (šo procesu sauc par rekombināciju).

Tas notika pie plazmas temperatūras aptuveni 3000 K un aptuvenā Visuma vecuma 400 000 gadu. Starp daļiņām ir vairāk brīvas vietas, mazāk lādētu daļiņu, fotoni vairs tik bieži neizkliedējas un tagad var brīvi pārvietoties telpā, praktiski bez mijiedarbības ar matēriju.

Tie fotoni, kurus tajā laikā plazma izstaroja uz turpmāko Zemes atrašanās vietu, joprojām sasniedz mūsu planētu caur Visuma telpu, kas turpina paplašināties. Šie fotoni veido relikto starojumu, kas ir termiskais starojums, kas vienmērīgi piepilda Visumu.

Reliktā starojuma esamību teorētiski prognozēja G. Gamovs Lielā sprādziena teorijas ietvaros. Tā esamība tika eksperimentāli apstiprināta 1965. gadā.

Galaktikas kustības ātrums attiecībā pret kosmisko fona starojumu.

Vēlāk sākās galaktiku kustības ātruma izpēte attiecībā pret kosmisko fona starojumu. Šo kustību nosaka, mērot reliktā starojuma temperatūras nevienmērību dažādos virzienos.

Radiācijas temperatūrai ir maksimums kustības virzienā un minimums pretējā virzienā. Temperatūras sadalījuma novirzes no izotropā (2,7 K) pakāpe ir atkarīga no ātruma lieluma. No novērojumu datu analīzes izriet, ka Saule pārvietojas attiecībā pret kosmisko mikroviļņu fonu ar ātrumu 400 km/s virzienā =11,6, =-12.

Šādi mērījumi parādīja arī citu svarīgu lietu: visas galaktikas mums vistuvākajā Visuma daļā, tostarp ne tikai mūsu vietējā grupa, bet arī Jaunavas kopas un citas kopas pārvietojas attiecībā pret fona kosmisko mikroviļņu fonu negaidīti lielā ātrumā.

Vietējai galaktiku grupai tas ir 600-650 km/s ar virsotni Hidras zvaigznājā (=166, =-27). Izskatās, ka kaut kur Visuma dzīlēs ir milzīgs daudzu superkopu kopums, kas piesaista mūsu Visuma daļas matēriju. Šis klasteris tika nosaukts Lielisks Atraktors- no angļu vārda "attract" - piesaistīt.

Tā kā galaktikas, kas veido Lielo atraktoru, slēpj starpzvaigžņu putekļi, kas ir daļa no Piena ceļa, pievilcības kartēšana ir bijusi iespējama tikai pēdējos gados ar radioteleskopu palīdzību.

Lielais pievilcējs atrodas vairāku galaktiku superkopu krustpunktā. Vidējais matērijas blīvums šajā reģionā nav daudz lielāks par Visuma vidējo blīvumu. Bet tā milzīgo izmēru dēļ tā masa izrādās tik liela un pievilkšanas spēks ir tik milzīgs, ka ne tikai mūsu zvaigžņu sistēma, bet arī citas galaktikas un to kopas tuvumā pārvietojas Lielā pievilcēja virzienā, veidojot milzīgu galaktiku straume.

Galaktikas kustības ātrums Visumā. Lielajam pievilcējam!

Tātad, apkoposim.

Saules ātrums Galaktikā un Galaktikas Visumā. Rakurstabula.

Kustību hierarhija, kurā piedalās mūsu planēta:

Zemes griešanās ap Sauli;

Rotācija kopā ar Sauli ap mūsu Galaktikas centru;

Kustība attiecībā pret lokālās galaktiku grupas centru kopā ar visu Galaktiku Andromedas zvaigznāja (galaktika M31) gravitācijas pievilcības ietekmē;

Kustība galaktiku kopas virzienā Jaunavas zvaigznājā;

Kustība uz Lielo pievilcēju.

Saules ātrums Galaktikā un Piena Ceļa galaktikas ātrums Visumā. Rakurstabula.

Ir grūti iedomāties, un vēl grūtāk ir aprēķināt, cik tālu mēs pārvietojamies katru sekundi. Šie attālumi ir milzīgi, un kļūdas šādos aprēķinos joprojām ir diezgan lielas. Lūk, kas zinātnei ir līdz šim.

Ja kāds domā, ka vārdam "izkaisīt" ir tīri sportisks, ārkārtējos gadījumos "pretlaulības" raksturs, tad maldās. Ir daudz interesantākas interpretācijas. Piemēram, Habla kosmoloģiskais likums norāda, ka... galaktikas bēg!

Trīs veidu miglāji

Iedomājieties: melnā, plašajā bezgaisa telpā zvaigžņu sistēmas klusi un lēnām attālinās viena no otras: “Ardievu! Uz redzēšanos! Uz redzēšanos!". Varbūt atstāsim malā "liriskās atkāpes" un pievērsīsimies zinātniskai informācijai. 1929. gadā 20. gadsimta ietekmīgākais astronoms, amerikāņu zinātnieks Edvins Pauels Habls (1889-1953), nonāca pie secinājuma, ka Visums nepārtraukti paplašinās.

Cilvēks, kurš visu savu pieaugušo dzīvi veltīja Kosmosa struktūras atšķetināšanai, dzimis Māršfīldā Jau no mazotnes viņu interesēja astronomija, lai gan galu galā viņš kļuva par sertificētu juristu. Pēc Kembridžas universitātes absolvēšanas Edvīns strādāja Čikāgā Jorkas observatorijā. Pirmajā pasaules karā (1914-1918) cīnījies. Priekšējās līnijas gadi tikai atbīdīja atklājumu laikā. Mūsdienās visa zinātnes pasaule zina, kas ir Habla konstante.

Ceļā uz atklājumu

Atgriezies no frontes, zinātnieks pievērsa uzmanību augstkalnu observatorijai Mount Wilson (Kalifornija). Viņu tur pieņēma darbā. Iemīlējies astronomijā, jauneklis daudz laika pavadīja, aplūkojot milzīgu teleskopu lēcas, kuru izmēri ir 60 un 100 collas. Uz to laiku - lielākā, gandrīz fantastiska! Izgudrotāji pie ierīcēm strādājuši gandrīz desmit gadus, panākot pēc iespējas lielāku palielinājumu un attēla skaidrību.

Atcerieties, ka Visuma redzamo robežu sauc par metagalaktiku. Tas nonāk stāvoklī Lielā sprādziena laikā (kosmoloģiskā singularitāte). Mūsdienu noteikumi nosaka, ka fizikālo konstantu vērtības ir viendabīgas (tas nozīmē gaismas ātrumu, elementāro lādiņu utt.). Tiek uzskatīts, ka metagalaktika satur 80 miljardus galaktiku (brīnišķīgs skaitlis joprojām izklausās šādi: 10 sekstiljoni un 1 septiljons zvaigžņu). Forma, masa un izmērs – Visumam tie ir pavisam citi jēdzieni nekā tie, kas pieņemti uz Zemes.

Noslēpumainās cefeīdas

Lai pamatotu teoriju, kas izskaidro Visuma paplašināšanos, bija nepieciešami ilgtermiņa dziļi pētījumi, sarežģīti salīdzinājumi un aprēķini. XX gadsimta divdesmito gadu sākumā vakardienas karavīrs beidzot varēja klasificēt miglājus, kas novēroti atsevišķi no Piena ceļa. Pēc viņa atklājuma, tie ir spirālveida, eliptiski un neregulāri (trīs veidi).

Andromedā, mums tuvākajā, bet ne tuvākajā spirālveida miglājā, Edvīns ieraudzīja cefeīdus (pulsējošo zvaigžņu klasi). Habla likums ir tuvāk nekā jebkad agrāk tā galīgajai izstrādei. Astronoms aprēķināja attālumu līdz šīm bākugunīm un lielāko izmēru.Pēc viņa atklājumiem Andromedā ir aptuveni viens triljons zvaigžņu (2,5-5 reizes lielākas par Piena Ceļu).

Pastāvīgi

Daži zinātnieki, skaidrojot cefeīdu dabu, salīdzina tos ar piepūšamām gumijas bumbiņām. Tie palielinās, tad samazinās, tad tuvojas, tad attālinās. Radiālais ātrums šajā gadījumā svārstās. Saspiežot, "ceļotāju" temperatūra paaugstinās (lai gan virsma samazinās). Pulsējošās zvaigznes ir neparasts svārsts, kas agrāk vai vēlāk apstāsies.

Tāpat kā pārējos miglājus, zinātnieki raksturo Andromedu kā salu Visumu, kas atgādina mūsu galaktiku. 1929. gadā Edvīns atklāja, ka galaktiku radiālie ātrumi un to attālumi ir savstarpēji saistīti, lineāri atkarīgi. Tika noteikts koeficients, kas izteikts km/s uz megaparseku, tā sauktā Habla konstante. Visums paplašinās – nemitīgās mainās. Bet konkrētā brīdī visos Visuma sistēmas punktos tas ir vienāds. 2016.gadā - 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc.

Idejas par Visuma sistēmu, evolūcijas turpināšanu, paplašināšanos, pēc tam saņēma novērojumu bāzi. Procesu astronoms aktīvi pētīja līdz pat Otrā pasaules kara sākumam. 1942. gadā viņš vadīja Ārējās ballistikas nodaļu Aberdīnas izmēģinājumu poligonā (ASV). Vai kāds, iespējams, noslēpumainākās zinātnes pasaulē līdzstrādnieks par to sapņoja? Nē, viņš gribēja "atšifrēt" tālu galaktiku slēpto stūru likumus! Runājot par politiskajiem uzskatiem, astronoms atklāti nosodīja Trešā Reiha līderi Ādolfu Hitleru. Savas dzīves beigās Habls bija pazīstams kā spēcīgs masu iznīcināšanas ieroču izmantošanas pretinieks. Bet atpakaļ pie miglājiem.

Lieliskais Edvīns

Daudzas astronomiskās konstantes laika gaitā tiek koriģētas, parādās jauni atklājumi. Bet tie visi nav salīdzināmi ar Visuma izplešanās likumu. Slavenais 20. gadsimta astronoms Habls (kopš Kopernika laikiem viņš nav bijis līdzvērtīgs!) tiek nostādīts vienā līmenī ar eksperimentālās fizikas pamatlicēju Galileo Galileju un novatorisku secinājumu autoru par zvaigžņu sistēmu esamību. , Viljams Heršels.

Jau pirms Habla likuma atklāšanas tā autors kļuva par Amerikas Savienoto Valstu Nacionālās Zinātņu akadēmijas locekli, vēlāk dažādu valstu akadēmijām, ir daudz apbalvojumu. Daudzi droši vien ir dzirdējuši par to, ka pirms vairāk nekā desmit gadiem Habla kosmiskais teleskops tika laists orbītā un veiksmīgi darbojas. Tā sauc vienu no mazajām planētām, kas griežas starp Marsa un Jupitera (asteroīda) orbītām.

Nebūtu gluži godīgi teikt, ka astronoms tikai sapņoja par sava vārda iemūžināšanu, taču ir netieši pierādījumi, ka Edvīnam patika piesaistīt uzmanību. Ir fotogrāfijas, kurās viņš jautri pozē blakus filmu zvaigznēm. Tālāk mēs runāsim par viņa mēģinājumiem “nofiksēt” sasniegumu laureātu līmenī un tādējādi iekļūt kosmoloģijas vēsturē.

Henrietas Leavitas metode

Slavenais britu astrofiziķis savā grāmatā A Brief History of Time rakstīja, ka "atklājums, ka Visums paplašinās, bija 20. gadsimta lielākā intelektuālā revolūcija". Hablam paveicās atrasties īstajā vietā īstajā laikā. Vilsona kalna observatorija bija novērošanas darba centrs, kas bija jaunās astrofizikas (vēlāk sauktas par kosmoloģiju) pamatā. Visjaudīgākais Hooker teleskops uz Zemes tikko bija nonācis ekspluatācijā.

Taču Habla konstante diez vai tika atklāta tikai veiksmes dēļ. Bija nepieciešama pacietība, neatlaidība un spēja uzvarēt zinātniskos konkurentus. Tāpēc amerikāņu astronoms Hārlovs Šaplijs ierosināja savu Galaktikas modeli. Viņš jau bija pazīstams kā zinātnieks, kurš noteica Piena ceļa lielumu. Viņš plaši izmantoja metodi attāluma noteikšanai no cefeidām, izmantojot metodi, ko 1908. gadā apkopoja Henrietta Svona Leavita. Viņa noteica attālumu līdz objektam, pamatojoties uz standarta gaismas variācijām no spilgtām zvaigznēm (cefeīdas mainīgie).

Nevis putekļi un gāze, bet citas galaktikas

Hārlovs Šeplijs uzskatīja, ka galaktikas platums ir 300 000 gaismas gadu (apmēram desmit reizes lielāks par pieļaujamo vērtību). Tomēr Šeplijs, tāpat kā vairums tā laika astronomu, bija pārliecināts: Piena ceļš ir viss Visums. Neskatoties uz ieteikumu, ko pirmo reizi izteica Viljams Heršels 18. gadsimtā, viņam bija kopīgs uzskats, ka visi relatīvi tuvējo objektu miglāji ir tikai putekļu un gāzes plankumi debesīs.

Cik rūgtu, aukstu nakšu Habls pavadīja, sēžot spēcīgā Hukera teleskopa priekšā, pirms viņš spēja pierādīt, ka Šaplijs kļūdās. 1923. gada oktobrī Edvīns M31 miglājā (Andromēdas zvaigznājā) pamanīja “uzplaiksnījušu” objektu un ierosināja, ka tas nepieder Piena Ceļam. Rūpīgi izpētījis fotoplates, kas iemūžināja to pašu apgabalu, ko iepriekš pētījuši citi astronomi, tostarp Šeplijs, Edvīns saprata, ka šī ir cefeīda.

Atklāts Kosmoss

Habls izmantoja Šeplija metodi, lai izmērītu attālumu līdz mainīgai zvaigznei. Izrādījās, ka tas tiek lēsts miljoniem gaismas gadu attālumā no Zemes, kas atrodas tālu aiz Piena ceļa. Pati galaktikā ir miljoniem zvaigžņu. Zināmais Visums tajā pašā dienā dramatiski paplašinājās, un savā ziņā tika atklāts pats Kosmoss!

The New York Times rakstīja: "Atklātie spirālveida miglāji ir zvaigžņu sistēmas. Dr. Habels (sic) apstiprina uzskatu, ka tie ir kā "salu Visumi", kas līdzīgi mums." Atklājumam bija liela nozīme astronomiskajā pasaulē, taču Habla lielākais brīdis vēl bija priekšā.

Nav statiskas

Kā jau teicām, Koperniks Nr.2 uzvarēja 1929. gadā, kad viņš klasificēja visus zināmos miglājus un izmērīja to ātrumu no izstarotās gaismas spektriem. Viņa pārsteidzošais atklājums, ka visas galaktikas attālinās no mums ar ātrumu, kas palielinās proporcionāli to attālumam no Piena ceļa, šokēja pasauli. Habla likums apgāza tradicionālo uzskatu par statisku Visumu un parādīja, ka tas pats par sevi ir pilns ar dinamiku. Pats Einšteins nolieca galvu tik apbrīnojamo novērošanas spēju priekšā.

Relativitātes teorijas autors laboja savus vienādojumus, ar kuriem attaisnoja Visuma paplašināšanos. Tagad Habls ir parādījis, ka Einšteinam bija taisnība. Habla laiks ir Habla konstantes apgrieztā vērtība (t H = 1/H). Tas ir raksturīgs Visuma izplešanās laiks pašreizējā brīdī.

Uzsprāga un izkaisījās

Ja 2016. gadā konstante ir 66,93 ± 0,62 (km/s)/Mpc, tad izplešanos šobrīd raksturo šādi skaitļi: (4,61 ± 0,05) 10 17 s vai (14,610 ± 0,016) 10 9 gadi. Un atkal nedaudz humora. Optimisti saka, ka ir labi, ka galaktikas "sabrūk". Ja jūs iedomājaties, ka viņi tuvojas, agrāk vai vēlāk notiks Lielais sprādziens. Bet ar viņu sākās Visuma dzimšana.

Galaktikas "steidzās" (sāka kustēties) dažādos virzienos vienlaikus. Ja noņemšanas ātrums nebija proporcionāls attālumam, sprādziena teorija ir bezjēdzīga. Vēl viena atvasināta konstante ir Habla attālums – laika un gaismas ātruma reizinājums: D H = ct H = c/H. Pašreizējā brīdī - (1,382 ± 0,015) 10 26 m jeb (14,610 ± 0,016) 10 9 gaismas gadi.

Un atkal par piepūšamo bumbu. Tiek uzskatīts, ka pat astronomi ne vienmēr pareizi interpretē Visuma paplašināšanos. Daži zinātāji uzskata, ka tā uzbriest kā gumijas bumba, nezinot nekādus fiziskus ierobežojumus. Tajā pašā laikā pašas galaktikas ne tikai attālinās no mums, bet arī nejauši "burzjas" nekustīgo kopu iekšienē. Citi apgalvo, ka tālas galaktikas “aizpeld” kā Lielā sprādziena fragmenti, taču viņi to dara mierīgi.

Varētu būt Nobela prēmijas laureāts

Habls centās iegūt Nobela prēmiju. 40. gadu beigās viņš pat nolīga reklāmas aģentu (tagad viņu sauktu par PR menedžeri), lai popularizētu šo lietu. Taču pūles bija veltīgas: astronomiem nebija kategorijas. Edvīns nomira 1953. gadā zinātniskās izpētes gaitā. Vairākas naktis viņš novēroja ekstragalaktiskos objektus.

Viņa pēdējais ambiciozais sapnis palika nepiepildīts. Taču zinātnieks noteikti priecātos, ka viņa vārdā nosaukts kosmiskais teleskops. Un prātā brāļu paaudzes turpina izpētīt plašo un brīnišķīgo telpu. Tajā joprojām ir daudz noslēpumu. Cik daudz atklājumu priekšā! Un Habla atvasinātās konstantes noteikti palīdzēs vienam no jaunajiem zinātniekiem kļūt par Koperniku Nr.3.

Izaicina Aristoteli

Kas tiks pierādīts vai atspēkots, piemēram, kad bezgalības, mūžības un kosmosa ap Zemi nemainīguma teorija, kuru pats Aristotelis atbalstīja, saskrēja drupās? Viņš piedēvēja Visumam simetriju un pilnību. Kosmoloģiskais princips apstiprināja: viss plūst, viss mainās.

Tiek uzskatīts, ka pēc miljardiem gadu debesis būs tukšas un tumšas. Paplašināšanās "aiznesīs" galaktikas aiz kosmiskā horizonta, no kurienes gaisma nevar sasniegt mūs. Vai Habla konstante būs svarīga tukšam Visumam? Kas notiks ar kosmoloģijas zinātni? Vai viņa pazudīs? Visi šie ir pieņēmumi.

Sarkanā nobīde

Pa to laiku Habla teleskops ir uzņēmis attēlu, kas parāda, ka mēs joprojām esam tālu no universālā tukšuma. Profesionālā vidē pastāv uzskats, ka Edvīna Habla atklājums ir vērtīgs, bet ne viņa likums. Tomēr tas bija tas, kurš gandrīz nekavējoties tika atzīts tā laika zinātnieku aprindās. "Sarkanās nobīdes" novērojumi ne tikai ieguva tiesības pastāvēt, tas ir aktuāls arī XXI gs.

Un šodien, nosakot attālumu līdz galaktikām, viņi paļaujas uz zinātnieka superatklājumu. Optimisti saka, ka pat tad, ja mūsu galaktika paliks vienīgā, mums nebūs "garlaicīgi". Būs miljardiem pundurzvaigžņu un planētu. Tas nozīmē, ka blakus mums joprojām būs “paralēlās pasaules”, kas būs jāizpēta.

Lielie pagātnes fiziķi I. Ņūtons un A. Einšteins uzskatīja Visumu kā statisku. Padomju fiziķis A. Fridmans 1924. gadā nāca klajā ar teoriju par galaktiku "atkāpšanos". Frīdmens paredzēja Visuma paplašināšanos. Tas bija revolucionārs apvērsums mūsu pasaules fiziskajā attēlojumā.

Amerikāņu astronoms Edvīns Habls izpētīja Andromedas miglāju. Līdz 1923. gadam viņš varēja uzskatīt, ka tās nomalē ir atsevišķu zvaigžņu kopas. Habls aprēķināja attālumu līdz miglājam. Izrādījās, ka tas ir 900 000 gaismas gadu (precīzāk aprēķinātais attālums šodien ir 2,3 miljoni gaismas gadu). Tas ir, miglājs atrodas tālu aiz Piena Ceļa – Mūsu galaktikas. Pēc šī un citu miglāju novērošanas Habls nonāca pie secinājuma par Visuma uzbūvi.

Visumu veido milzīgu zvaigžņu kopu kolekcija - galaktikas.

Tie ir tie, kas mums debesīs šķiet kā attāli miglaini "mākoņi", jo mēs vienkārši nevaram uzskatīt atsevišķas zvaigznes tik lielā attālumā.

E. Habls iegūtajos datos pamanīja būtisku aspektu, ko astronomi bija novērojuši jau iepriekš, taču bija grūti interpretējami. Proti, attālo galaktiku atomu izstaroto spektrālo gaismas viļņu novērotais garums ir nedaudz lielāks par to pašu atomu izstaroto spektrālo viļņu garumu virszemes laboratoriju apstākļos. Tas nozīmē, ka blakus esošo galaktiku emisijas spektrā gaismas kvants, ko izstaro atoms elektronu lēciena laikā no orbītas uz orbītu, tiek novirzīts frekvencē spektra sarkanās daļas virzienā, salīdzinot ar līdzīgu kvantu, ko izstaro tas pats atoms. uz Zemes. Habls uzņēmās šo novērojumu interpretēt kā Doplera efekta izpausmi.

Visas novērotās blakus esošās galaktikas attālinās no Zemes, jo gandrīz visiem galaktikas objektiem ārpus Piena ceļa ir sarkanā spektrālā nobīde, kas ir proporcionāla to noņemšanas ātrumam.

Vissvarīgākais ir tas, ka Habls spēja salīdzināt attāluma līdz kaimiņu galaktikām mērījumu rezultātus ar to noņemšanas ātruma mērījumiem (ar sarkano nobīdi).

Matemātiski likums ir formulēts ļoti vienkārši:

kur v ir galaktikas ātrums, kas attālinās no mums,

r ir attālums līdz tam,

H ir Habla konstante.

Un, lai gan sākotnēji Habls nonāca pie šī likuma, novērojot tikai dažas mums vistuvākās galaktikas, neviena no daudzajām jaunajām redzamā Visuma galaktikām, kas kopš tā laika atklātas un atrodas arvien tālāk no Piena Ceļa, neizkrīt. šā likuma.

Tātad Habla likuma galvenās sekas:

Visums paplašinās.

Pats pasaules telpas audums paplašinās. Visi novērotāji (un mēs neesam izņēmums) uzskata sevi par Visuma centrā.

4. Lielā sprādziena teorija

No eksperimentālā galaktiku lejupslīdes fakta tika aprēķināts Visuma vecums. Tas izrādījās vienāds - apmēram 15 miljardus gadu! Tā sākās modernās kosmoloģijas laikmets.

Protams, rodas jautājums: kas notika sākumā? Kopumā zinātniekiem bija nepieciešami aptuveni 20 gadi, lai atkal pilnībā pārvērstu idejas par Visumu.

Atbildi 40. gados piedāvāja izcilais fiziķis G. Gamovs (1904 - 1968). Mūsu pasaules vēsture sākās ar Lielo sprādzienu. Tieši tā šodien domā lielākā daļa astrofiziķu.

Lielais sprādziens ir ļoti mazā Visuma tilpumā koncentrētas vielas sākotnēji milzīgā blīvuma, temperatūras un spiediena straujš kritums. Visa Visuma matērija tika saspiesta blīvā protomateriāla gabalā, kas bija ļoti mazā tilpumā, salīdzinot ar pašreizējo Visuma mērogu.

Ideju par Visumu, kas radās no superblīvas superkarstas vielas recekļa un kopš tā laika ir paplašinājies un atdzisis, sauc par Lielā sprādziena teoriju.

Mūsdienās nav veiksmīgāka Visuma izcelsmes un evolūcijas kosmoloģiskā modeļa.

Saskaņā ar Lielā sprādziena teoriju agrīnais Visums sastāvēja no fotoniem, elektroniem un citām daļiņām. Fotoni pastāvīgi mijiedarbojās ar citām daļiņām. Paplašinoties Visumam, tas atdzisa, un noteiktā stadijā elektroni sāka apvienoties ar ūdeņraža un hēlija kodoliem un veidoja atomus. Tas notika aptuveni 3000 K temperatūrā, un aptuvenais Visuma vecums ir 400 000 gadu. Kopš šī brīža fotoni varēja brīvi pārvietoties telpā, praktiski bez mijiedarbības ar matēriju. Bet mums paliek tā laikmeta "liecinieki" - tie ir relikviju fotoni. Tiek uzskatīts, ka reliktais starojums ir saglabājies no Visuma pastāvēšanas sākuma stadijām un vienmērīgi to piepilda. Radiācijas tālākas dzesēšanas rezultātā tā temperatūra pazeminājās un šobrīd ir aptuveni 3 K.

CMB pastāvēšana tika prognozēta teorētiski Lielā sprādziena teorijas ietvaros. Tas tiek uzskatīts par vienu no galvenajiem Lielā sprādziena teorijas apstiprinājumiem.