Эволюция Вселенной Звезды Звезды p Звезда

Эволюция Вселенной

Звезды

Звезды p Звезда — небесное тело, в котором идут термоядерные реакции. Звёзды представляют собой массивные светящиеся газовые (плазменные) шары. Образуются из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия. Температура вещества в недрах звёзд измеряется миллионами кельвинов, а на их поверхности — тысячами кельвинов. Энергия подавляющего большинства звёзд выделяется в результате термоядерных реакций превращения водорода в гелий, происходящих при высоких температурах во внутренних областях.

Звезды

Звездные системы Двойные звезды— две гравитационносвязанные звезды, обращающиеся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. p Звездные скопления (шаровые, рассеянные) — группа звёзд, имеющих общее происхождение, положение в пространстве и направление движения. Члены таких групп связаны между собой взаимным тяготением. p

Галактики p Галактика — это крупное скопление звёзд (чаще всего 10— 50 Кпс в диаметре), межзвездного газа и пыли, тёмной материи.

Эллиптическая галактика

Спиралевидная галактика

Скопления галактик

Сверхновые

Сверхновые p Сверхно вые звёзды — звёзды, заканчивающие свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. Термином «сверхновые» были названы звёзды, которые вспыхивали гораздо (на порядки) сильнее так называемых «новых звёзд» . На самом деле, ни те, ни другие физически новыми не являются, всегда вспыхивают уже существующие звёзды. Но в нескольких исторических случаях вспыхивали те звёзды, которые ранее были на небе практически или полностью не видны, что и создавало эффект появления новой звезды. Тип сверхновой определяется по наличию в спектре вспышки линий водорода. Если он есть, значит сверхновая II типа, если нет — то I типа

Крабовидная туманность

Туманность Кошачий глаз

Черная дыра p p Чёрная дыра — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Сверхмасси вная чёрная дыра — это чёрная дыра с массой около 105– 1010 масс Солнца. Сверхмассивные чёрные дыры обнаружены в центре многих галактик, включая Млечный Путь.

Квазары p Кваза р (англ. quasar) — особо мощное и далёкое активное ядро галактики. Квазары являются одними из самых ярких объектов во Вселенной — их мощность излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша.

Нейтронные звезды p Нейтро нная звезда — астрономический объект, являющийся одним из конечных продуктов эволюции звёзд, состоящий из нейтронной сердцевины и сравнительно тонкой (∼ 1 км) коры вырожденного вещества, содержащей тяжёлые атомные ядра. Масса нейтронной звезды практически такая же, как и у Солнца, но радиус всего 10 км. Поэтому средняя плотность вещества такой звезды в несколько раз превышает плотность атомного ядра (которая для тяжёлых ядер составляет в среднем 2, 8· 1017 кг/м³). Считается, что нейтронные звезды рождаются во время вспышек сверхновых.

Сравнительные размеры космических объектов

Вид далекой Вселенной p возраст Вселенной составляет 13, 7 миллиарда лет (с точностью до 1%); p она состоит на 73% из темной энергии, на 23% из холодной и темной материи и только на 4% из атомов

Космологический принцип

Хронология Большого взрыва p p p p 0 с – Сингулярность 10− 43 с – Планковская эпоха 10− 43 — 10− 35 с – Эпоха Великого объединения 10− 35 — 10− 31 с – Инфляционная эпоха 10− 31 — 10− 12 с – Электрослабая эпоха 10− 12 — 10− 6 с – Кварковая эпоха 10− 6 — 1 с – Адронная эпоха 1 секунда — 3 минуты – Лептонная эпоха 3 минуты — 380 000 лет – Протонная эпоха 380 000 — 150 млн лет – Темные века 150 млн — 1 млрд лет – Реионизация 1 млрд лет – Эра вещества 5 млрд лет – Ускоренной расширение Вселенной

Сингулярность p Космологи ческая сингуля рность — состояние Вселенной в начальный момент Большого Взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества.

Планковская эпоха p Рождение частиц

Эпоха Великого объединения p Отделение гравитации от объединённого электрослабого и сильного взаимодействия. Возможное рождение монополей. Разрушение Великого объединения

Инфляционная эпоха p Из вакуума быстро рождаются частицы (кварки и глюоны, лептоны, фотоны), Вселенная экспоненциально увеличивает свой радиус на много порядков. Вторичный нагрев. Бариогенезис.

Электрослабая эпоха p Вселенная заполнена кварк-глюонной плазмой, лептонами, фотонами, W- и Zбозонами, бозонами Хиггса. Нарушение суперсимметрии

Кварковая эпоха p Электрослабая симметрия нарушена, все четыре фундаментальных взаимодействия существуют раздельно. Кварки ещё не объединены в адроны. Вселенная заполнена кварк-глюонной плазмой, лептонами и фотонами

Адронная эпоха p Адронизация. Аннигиляция барионантибарионных пар.

Лептонная эпоха p Аннигиляция лептон-антилептонных пар. Распад части нейтронов. Вещество становится прозрачным для нейтрино

Протонная эпоха p Нуклеосинтез гелия, дейтерия, следов лития-7 (20 минут). Вещество начинает доминировать над излучением (70 000 лет), что приводит к изменению режима расширения Вселенной. В конце эпохи (380 000 лет) происходит рекомбинация водорода и Вселенная становится прозрачной для фотонов теплового излучения

Темные Века p Вселенная заполнена водородом и гелием, реликтовым излучением, излучением атомарного водорода на волне 21 см. Звёзды, квазары и другие яркие источники отсутствуют

Реионизация p Образуются первые звёзды (звёзды популяции III), квазары, галактики, скопления и сверхскопления галактик. Реионизация водорода светом звёзд и квазаров

Эра вещества 1 млрд лет — 8, 9 млрд лет Образование межзвёздного облака, давшего начало Солнечной системе p 8, 9 млрд лет — 9, 1 млрд лет Образование Земли и других планет нашей Солнечной системы, затвердевание пород p

Ускоренное расширение вселенной p Ускоренное расширение Вселенной было открыто в 1998 году при наблюдениях за сверхновыми типа Ia. За это открытие Сол Перлмуттер, Брайан П. Шмидт и Адам Рисс получили премию Шоу по астрономии за 2006 год и Нобелевскую премию по физике за 2011 год.

Эволюция Вселенной

Эволюция Вселенной p p p Ранняя история Вселенной была бурной эпохой, отмеченной столкновениями галактик, мощными вспышками формирования звезд и рождением массивных черных дыр. Благодаря спаду космической активности многие астрономы поверили, что славные дни Вселенной ушли в прошлое. В последние годы ученые обнаружили черные дыры, все еще активно пожирающие газ во многих близких к нам галактиках. Наблюдения также показали, что формирование звезд не заканчивалось так быстро, как думали раньше. В ранней Вселенной доминировало небольшое число гигантских галактик, теперь активными стали более мелкие из них

Темная энергия p Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность, и не взаимодействует скольконибудь заметно с обычной материей посредством известных фундаментальных типов взаимодействия — за исключением гравитации. Поскольку гипотетическая плотность тёмной энергии невелика (порядка 10− 29 г/см³), её вряд ли удастся обнаружить лабораторным экспериментом. Тёмная энергия может оказывать такое глубокое влияние на Вселенную (составляя 70 % всей энергии) только потому, что она однородно наполняет пустое (в иных отношениях) пространство

Темная материя Видимую часть спиральной галактики образуют звёзды и горячий, излучающий газ. Их окружает сферическое облако тёмной материи, которая не видна, а проявляет себя только через гравитационное взаимодействие

Темная энергия и темная материя

Эволюция темной материи

p http: //hubblesite. org