Астрономия и космология

Вселенная
и её структуры

От великого целого до Солнечной системы — структурированное путешествие сквозь пространство и время.

Глава 01 🌌

Вселенная

Наблюдаемая Вселенная — это всё, что мы теоретически могли бы увидеть, ограниченное скоростью света и возрастом Вселенной. Сама же Вселенная может быть бесконечно большой.

13,8
Миллиардов лет
Возраст Вселенной
93 млрд.
Световых лет диаметра
Наблюдаемая Вселенная
2,7 K
Космическое фоновое излучение
Температура Вселенной
67–74
км/с на мегапарсек
Постоянная Хаббла — измеренное значение зависит от метода
10⁸⁰
Атомов
В наблюдаемой Вселенной
~0
Суммарная энергия
Положительная + отрицательная энергия

Состав Вселенной:

68%
27%
5%
Тёмная энергия — 68 %
Тёмная материя — 27 %
Обычная материя — 5 %

Вселенная началась с Большого взрыва 13,8 млрд лет назад из чрезвычайно горячего, плотного состояния. С тех пор она расширяется — и это расширение ускоряется, движимое загадочной Тёмной энергией.

→ К обзору тем
Глава 02 🌀

Галактики

Галактики — это гигантские скопления звёзд, газа, пыли и тёмной материи, удерживаемые вместе гравитацией. Оценки варьируются от нескольких сотен миллиардов до примерно двух триллионов галактик в наблюдаемой Вселенной, в зависимости от метода подсчёта.

Сотни млрд.
Галактик (оценка)
В наблюдаемой Вселенной — метод подсчёта спорен
100.000
Световых лет
Диаметр Млечного Пути
200–400 млрд.
Звёзд
В Млечном Пути
2,537 млн.
Световых лет
Расстояние до Андромеды
~2 млн.
Световых лет диаметра (гало)
IC 1101 — одна из крупнейших известных галактик
4,3 млн.
Масс Солнца
Sgr A* — чёрная дыра в центре

Типы галактик по классификации Хаббла:

Спиральные галактики
Плоский диск со спиральными рукавами. Содержит активные области звездообразования. Наш Млечный Путь — пересечённая спиральная галактика (SBbc).
Эллиптические галактики
Более старые, округлые или эллиптические структуры. Почти никакого звездообразования. Часто самые крупные галактики (напр. IC 1101).
Неправильные галактики
Не имеют определённой формы, часто возникают в результате столкновений. Магеллановы Облака — известные примеры.
→ Больше о галактиках
Глава 03 ✨

Космические тела

Галактика содержит гораздо больше, чем просто звёзды. От коллапсирующих звёзд-гигантов до светящихся газовых туманностей — здесь собраны все космические объекты, населяющие галактику.

Звезда главной последовательности
Превращает водород в гелий в ядре путём синтеза. Наше Солнце — пример такой звезды, тип G, средняя продолжительность жизни ~10 млрд лет.
Красный гигант
Стадия старения звёзд среднего размера. Оболочка сильно расширяется, ядро коллапсирует. Солнце станет таким примерно через 5 млрд лет.
Сверхновая
Катастрофический взрыв массивных звёзд в конце жизни. Кратковременно ярче всей галактики. Создаёт тяжёлые элементы.
Нейтронная звезда
Остаток сверхновой. Чрезвычайно плотная — чайная ложка весит миллиарды тонн. Диаметр всего ~22–26 км.
Пульсар
Вращающаяся нейтронная звезда, испускающая узконаправленные конусы излучения. Точность атомных часов.
Белый карлик
Остаток солнцеподобных звёзд. Размером с Землю, чрезвычайно плотный. Медленно остывает в течение миллиардов лет.
Чёрная дыра
Объект с настолько сильной гравитацией, что даже свет не может покинуть его. Возникает из массивных звёзд или в центре галактик.
Квазар
Активное ядро галактики вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Самые яркие постоянно светящиеся объекты во Вселенной.
Эмиссионная туманность
Гигантские облака газа и пыли, ионизированные близлежащими звёздами. Место рождения новых звёзд. Туманность Ориона — самый известный пример.
Планетарная туманность
Сброшенная оболочка умирающей звезды. Несмотря на название, это не планета — термин возник из-за визуального сходства.
Шаровое скопление
Сферически симметричное скопление от 100.000 до нескольких миллионов старых звёзд. Обращаются вокруг галактик как спутники.
Рассеянное звёздное скопление
Рыхлая группа молодых звёзд одного времени образования. Плеяды — самый известный пример, видимый невооружённым глазом.
→ Эволюция звёзд подробно
Глава 04 ☀️

Солнечная система

Наша Солнечная система возникла около 4,6 миллиарда лет назад из коллапсирующего газового облака. В центре — Солнце, на которое приходится 99,86 % всей массы.

Солнце
Тип Жёлтый карлик (G) Диаметр 1.392.000 км Температура (поверхность) 5.778 K Возраст 4,6 млрд лет
Меркурий
Ø 4.879 км Расстояние 0,39 а.е. Период обращения 88 дней Спутники 0
Венера
Ø 12.104 км Расстояние 0,72 а.е. Период обращения 225 дней Поверхность 464 °C
Земля
Ø 12.742 км Расстояние 1,00 а.е. Период обращения 365,25 дней Спутники 1
Марс
Ø 6.779 км Расстояние 1,52 а.е. Период обращения 687 дней Спутники 2
Юпитер
Ø 139.820 км Расстояние 5,20 а.е. Период обращения 11,9 лет Спутники 115
Сатурн
Ø 116.460 км Расстояние 9,58 а.е. Период обращения 29,5 лет Спутники 293 · Кольца
Уран
Ø 50.724 км Расстояние 19,2 а.е. Период обращения 84 года Спутники 29
Нептун
Ø 49.244 км Расстояние 30,1 а.е. Период обращения 165 лет Спутники 16

Другие тела Солнечной системы:

Карликовые планеты
Плутон, Эрида, Церера, Хаумеа, Макемаке. Слишком малы, чтобы расчистить свою орбиту, но достаточно велики для сферической формы.
Пояс астероидов
Между Марсом и Юпитером. Миллионы каменных глыб, крупнейшая — Церера. Суммарная масса < 4 % массы Луны.
Троянские астероиды
Делят орбиту с Юпитером в точках Лагранжа L4 и L5. Более 15.000 известных троянцев.
Пояс Койпера
За орбитой Нептуна (30–50 а.е.). Содержит Плутон и тысячи ледяных объектов — источник короткопериодических комет.
Кометы
Глыбы льда и пыли на эллиптических орбитах. При приближении к Солнцу образуется светящийся хвост из газа и пыли.
Облако Оорта
Гипотетическая сфера из миллиардов ледяных тел на расстоянии до 100.000 а.е. — источник долгопериодических комет.
→ Солнечная система подробно
→ К обзору тем Эволюция звёзд Звёздная система