Вселенная
Вселенная — понятие в астрономии и философии, которое не имеет строгого определения. Оно делится на две принципиально отличные сути: абстрактно (философскую) и материальную, доступную наблюдениям в настоящее время или в обозримом будущем. Если автор различает эти сущности, то согласно традициям, первую называют Вселенной, а вторую — астрономической Вселенной, или Метагалактикой (в последнее время этот термин практически вышел из употребления). Вселенная является предметом исследования космологии.
В историческом плане для обозначения «всего пространства» использовались различные слова, включая эквиваленты и варианты из разных языков, такие как «небесная сфера», «космос», «мир». Использовался также термин «макрокосмоса», хотя он предназначен для определения систем большого масштаба, включая их подсистемы и части. Аналогично, слово «микрокосмос» используется для обозначения систем малого масштаба.
Любое исследование, любое наблюдение, будь то наблюдение физикой за тем, как раскалывается ядро атома, ребенка за кошкой или астронома, который ведет наблюдения за далекой-далекой галактикой, — все это наблюдение за Вселенной, точнее, за отдельными его частями. Эти части служат предметом изучения отдельных наук, а Вселенной в максимально больших масштабах, и даже Вселенной как единым целым занимаются астрономия и космология; при этом под Вселенной понимается или область мира, охваченная наблюдениями и космическими экспериментами, или объект космологической экстраполяции — физическая Вселенная как целое.
Состав Вселенной
Представляя Вселенную как весь окружающий мир, мы сразу делаем его уникальным и единственным. И вместе с этим лишаем себя возможности описать его в терминах классической механики: из-за своей уникальности Вселенная ни с чем не может взаимодействовать, он — система систем, и поэтому в его отношении теряют свой смысл такие понятия, как масса, форма, размер. Вместо этого приходится прибегать к языку термодинамики, применяя такие понятия как плотность, давление, температура, химический состав.
Однако Вселенная мало похож на обычный газ. Уже на самых крупных масштабах мы сталкиваемся с расширением Вселенной и реликтовый фоном. Природа первой явления — гравитационное взаимодействие всех существующих объектов. Именно его развитием определяется будущее Вселенной.
Второе же явление это наследие ранних эпох, когда свет горячего Большого взрыва практически перестал взаимодействовать с материей, отделился от нее. Сейчас из-за расширения Вселенной с видимого диапазона большинство излученных тогда фотонов перешли в микроволновый радиодиапазон.
При переходе к масштабам меньше 100 мегапарсек проявляется четкая ячеистая структура. Внутри ячеек пустота — войды. А стенки образованы сверхскоплениями галактик. Эти сверхскопления — верхний уровень целой иерархии, затем идут скопления галактик, потом локальные группы галактик, а самый нижний уровень (масштаб 5-200 килопарсек) — это огромное разнообразие самых разных объектов. Конечно, все они — галактики, но все они разные: это и линзообразная, неправильные, эллиптические, спиральные, с полярным кольцами, с активными ядрами и др.
Из них отдельно стоит упомянуть квазар, отличающийся очень высокой светимостью и настолько малым угловым размером, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от «точечных источников» — звёзд. Боламетрическая светимость квазаров может достигать 1046 — 1047 эрг / с[1].
Переходя к составу галактики, мы обнаруживаем: темную материю, космические лучи, межзвездный газ, шаровые скопления, рассеянные скопления, двойные звезды, звездные системы большей кратности, сверхмассивные черные дыры и черные дыры звездной массы, и, наконец, одиночные звезды разного населения.
Их индивидуальная эволюция и взаимодействие друг с другом порождает множество явлений. Так, предполагается, что источником энергии в упомянутых квазаров служить акреция межзвездного газа на сверхмассивную центральную черную дыру.
Отдельно стоит упомянуть и о гамма-всплеске — это внезапные кратковременные повышении интенсивности космического гамма-излучения с энергией в десятки и сотни кэВ.[2] С оценок расстояний до гамма-всплесков можно сделать вывод, что энергия, которая излучается ими, в гамма-диапазоне достигает 1050 эрг. Для сравнения, светимость всей галактики в этом же диапазоне составляет «всего» 1038 эрг / c. Такие яркие вспышки видны из самых дальних уголков Вселенной, так, в GRB 090423 красное смещение z = 8,2.
Наиболее сложным комплексом, что включает в себя множество процессов, является эволюция галактики.[3]
Примечания
- ↑ Э. А. Дибай. Квазары // Физика космоса / Р. А. Сюняев — Москва: Советская Энциклопедия, 1986.
- ↑ Е. П. Мазец. Гамма-всплески // Физика космоса / Р. А. Сюняев — Москва: Советская Энциклопедия, 1986.
- ↑ John Kormendy, Kennicutt, Robert C., Jr. Secular Evolution and the Formation of Pseudobulges in Disk Galaxies. Annual Review of Astronomy and Astrophysics
Литература
- Белорусская энциклопедия: В 18 т. Т.15: следовик — Трио / Редкол .: Г. П. Пашков и др — Минск, БелЭн, 2002. — Т. 15. — 552 с. — 10 000 экз
