Горизонты будущего - страница 12

1. Астрономические тела во Вселенной обычно группируются в системы. Звёзды нередко образуют пары или входят в состав скоплений, которые содержат десятки, а то и сотни светил. В этом отношении наше Солнце довольно нетипично, так как оно не имеет «двойника».

2. Следующей ступенью организации являются галактики. Они могут быть спиральными, эллиптическими, линзовидными, неправильными. Учёные пока не до конца понимают, почему галактики обладают разной формой. На этом уровне мы обнаруживаем чёрные дыры, межзвёздный газ, двойные звёзды. Кроме звёзд, в их состав входит пыль, газ, электромагнитное излучение. Во Вселенной обнаружено несколько сотен миллиардов галактик.

3. Несколько галактик образуют Местную группу. В нашу, кроме Млечного пути, входит Туманность Треугольника, Туманность Андромеды и ещё 31 система. Скопления галактик – самые крупные из известных устойчивых структур Вселенной, их удерживает воедино гравитационная сила. Учёные подсчитали, что одного лишь притяжения явно недостаточно для поддержания стабильности этих объектов. Научного обоснования данного феномена пока не существует.

4. Следующим уровнем структуры Вселенной являются сверхскопления галактик, каждая из которых содержит десятки, а то и сотни галактик и скоплений. Однако тяготение их уже не удерживает, поэтому они следуют за расширяющейся Вселенной.

5. Последним уровнем организации мироздания являются ячейки, или пузыри, стенки которых формируют сверхскопления галактик. Между ними находятся пустотные области, именуемые войдами. Эти структуры Вселенной имеют масштабы около 100 Мпк. На этом ярусе наиболее заметны процессы расширения Вселенной, также с ним связано реликтовое излучение – отголосок Большого взрыва.

Реликтовое излучение – это космическое сверхвысокочастотное фоновое излучение, творящее историю Вселенной. Оно равномерно заполняет Вселенную в виде теплового излучения. Обладает высокой степенью изотропности и спектром, свойственным для абсолютно чёрного тела с температурой 2,72548 ± 0,00057 градуса по Кельвину (0.021%). Существование реликтового излучения было предсказано теоретически Георгием Гамовым в рамках теории Большого взрыва.

Экспериментально его существование было подтверждено в 1965 году. В 1983 году был проведён первый эксперимент (Реликт – 1) по измерению реликтового излучения с борта космического аппарата. В январе 1992 года российские учёные объявили об открытии анизотропии реликтового излучения. Взгляните, как творилась Вселенная!

Рис. 2. Панорама Большого взрыва и его анизотропии реликтового излучения.

Микроволновый зонд анизотропии, СВЧ, электроника, сфера, вселенная png

Красные цвета означают более горячие области, а синие – более холодные, по данным спутника WMAP. Его максимум приходится на частоту 160,4 ГГц (микроволновое излучение), что соответствует длине волны 1,9 мм. Оно изотропно с точностью до 0,01% – среднеквадратичное отклонение температуры составляет приблизительно 18 мкК. Плотность энергии реликтового излучения составляет 0,25 эВ/см3 (4 • 10−14 Дж/м3) или 400-500 фотонов/см3.

Ещё в 1969 году было обнаружено, что в реликтовом излучении заметно выделена дипольная составляющая: в направлении созвездия Льва. Температура этого излучения на 0,1% выше, чем в среднем, а в противоположном направлении – настолько же ниже. За счёт расширения Вселенной длина волны реликтового излучения сегодня находится в миллиметровом диапазоне, но в момент, когда оно было испущено, она была примерно в 1100 раз короче. Реликтовое излучение доминирует в современной Вселенной, то есть старых фотонов даже сейчас во много раз больше, чем фотонов от всех звёзд.