Островная структура вселенной это

Вскоре после изобретения телескопа внимание наблюдателей привлекли многочисленные светлые пятна туманного вида, или туманности, видимые неизменно в одних и тех же местах в разных созвездиях. Их заносили в каталоги с чувством досады на то, что они мешают открывать кометы, имеющие вид таких же туманностей, но отличающиеся своим перемещением на фоне звездного неба, подобно планетам. К концу прошлого века у некоторых из них была обнаружена спиральная форма. В таких спиральных туманностях из туманного ядра, более яркого к центру, выходят ветви, или рукава, закручивающиеся вокруг ядра по спирали подобно часовой пружине.

Края этих туманностей оказались состоящими из множества чрезвычайно слабых звезд. Туманность оказалась, как говорят, разрешенной на звезды. Стало ясно, что ближе к центру сплошное туманное сияние получается лишь вследствие слияния для нас в одну сплошную массу мириадов звезд, расположенных очень тесно. Эти фотографии сразу показали, что перед нами не облако пыли, светящееся отраженным светом, и не облако разреженного газа, а чрезвычайно далекая звездная система.

Те спиральные туманности, которые еще не разрешены на звезды, — по-видимому, такие же звездные системы, только слишком далекие от нас, чтобы их структуру могли различить современные телескопы.

В 1944 году удалось разрешить на звезды и центральную часть спиральной туманности в Андромеде и обе небольшие туманности эллиптической формы. Оказалось, что они ее соседки.

До этого многие допускали, что эллиптические туманности и центральные части спиральных туманностей состоят не из звезд, а из газа или метеоритной пыли.

Спектры подтверждают звездную природу спиральных туманностей. Это спектры поглощения, очень похожие на спектр Солнца; они показывают, что большинство звезд в них — желтые звезды солнечного типа. По смещению темных линий в спектрах спиральных туманностей определяют скорости их движения. Как целое они движутся со скоростью сотен километров в секунду.

Окончательно природа спиральных туманностей вскрылась, когда в них на упомянутых фотографиях были найдены и цефеиды, и долгопериодические переменные, и яркие голубоватые звезды. Позднее открыли в спиральной туманности Андромеды, на ее краях, шаровые звездные скопления, вполне подобные окружающим нашу Галактику, но вследствие их дальности едва отличимые по своему виду от ярких звезд.

Были открыты в спиральных туманностях и огромные клочья разреженного газа, дающие спектр из ярких линий и опять-таки подобные тем, какие кое-где встречаются в межзвездном пространстве внутри Галактики.

Спиральная звездная система, подобная Галактике, видимая в созвездии Гончих Псов.

Спиральная туманность Андромеды кажется больше и ярче всех потому, что она ближе всего к нашей Галактике. Расстояние до нее составляет 850 тысяч световых лет. Вот оно, это ближайшее расстояние! Свет ее, доходящий сейчас до нас, покинул туманность Андромеды в ту пору, когда на Земле не было еще человечества, но и тогда она выглядела так же, как выглядит сейчас. Размер ее составляет около 50 тысяч световых лет по диаметру, но в направлении, перпендикулярном к плоскости ее наибольшего распространения, она во много раз тоньше — сильно сплющена. Сопоставляя вид туманностей, таких, как в Треугольнике (почти круглых внешних очертаний), в Андромеде (продолговатой или эллиптической) и в Деве (веретенообразной), мы должны заключить, что различие их вида определяется поворотом (ракурсом) по отношению к нам.

Очевидно, эти звездные системы (которые мы теперь имеем полное право называть галактиками, поскольку они — такие же громадные звездные системы, как наша Галактика) имеют сплющенную чечевицеобразную или линзообразную форму и зачастую спиральную структуру. Галактика в туманности Треугольника лежит перед нами «плашмя», галактика в созвездии Андромеды своей плоскостью симметрии наклонена к нам, а галактика в созвездии Девы повернута к нам ребром. Кстати сказать, вдоль веретена, каким она представляется, видна темная полоска. Такие темные полоски видны у многих галактик веретенообразного вида. Несомненно, что это — скопление темных туманностей, состоящих из метеоритной пыли, концентрирующихся к плоскости их экватора. В других галактиках, менее к нам наклоненных, также можно заметить темные области на фоне сияющей массы ядра, в рукавах и между рукавами спиральных завитков. Этим дополняется сходство далеких галактик с нашей Галактикой.

Оказалось, что галактики вращаются вокруг своей короткой оси, перпендикулярной к плоскости их экватора. Спиральная галактика в Андромеде во внешних своих частях вращается, как твердое тело, например как колесо телеги. Это означает, что внешние ее части, дающие мало света и содержащие, казалось бы, поэтому мало звезд, тем не менее имеют большую массу. В исследованной недавно галактике в созвездии Треугольника внутренние части, до расстояния в 3 тысячи световых лет от центра, также вращаются как твердое тело. Наружу, наоборот, скорость вращения уменьшается очень быстро. Отсюда следует, что, в противоположность галактике, находящейся в Андромеде, здесь большая часть массы сосредоточена в центральном ядре. Масса эта составляет миллиард масс Солнца, как это устанавливается вычислением на основании наблюденной скорости вращения.

Звезды в пространстве группируются, как мы видим, в гигантские системы преимущественно спиральной формы. Последние, как острова, раскинуты в безбрежном океане вселенной. Острова вселенной или островные вселенные — вот как часто именуются галактики. В некоторых местах, как, например, в созвездии Девы, галактики группируются в облака галактик — острова вселенной образуют архипелаг. В некоторых местах неба в телескоп или на фотографии можно насчитать больше далеких островов вселенной, чем отдельных звезд, относящихся к нашей Галактике.

Масса нашей Галактики, оцениваемая сейчас разными способами, равна двумстам миллиардам масс Солнца, причем 1/1000 ее заключена в межзвездных газе и пыли. Масса галактики в Андромеде почти такова же, а масса галактики в Треугольнике оценивается в двадцать раз меньше.

Масштабы вселенной. Сторона каждого квадрата в десять тысяч раз больше предыдущего; показано, что уместилось бы в нем.

«Где граница мира и что за ней?» постоянно спрашивало себя человечество, пока развитие философии, приведшее к основным положениям диалектического материализма, не заставило нас признать, что у вселенной, или мира, нет границ. Это убеждение поддерживается всем развитием науки.

Было время, корда богословы исчисляли границу мира как расстояние до сферы неподвижных звезд в 700 тысяч километров. Это стало сомнительным уже после измерения расстояния до ближайшего небесного тела — Луны (385 тысяч километров). Еще дальше отодвинулись границы вселенной с определением расстояния Земли и планет от Солнца. Измеренные потом расстояния до звезд превзошли самые щедрые оценки расстояния до границы мира, а теперь известны галактики, отстоящие от нас на сотни миллионов световых лет.

Несомненно, что когда удастся исследовать подробнее более далекие от нас галактики, среди них окажутся такие, которые не уступят нашей ни по размеру, ни по массе, а может быть, будут и больше, чем она. Но, в конце концов, убедившись, что Земля не центр мира, что она не наибольшая из планет, что наше Солнце не самое большое, не самое яркое, не можем ли мы после всех этих ударов по нашему ложному самолюбию наконец «позволить себе роскошь» считать, что мы живем в одной из наибольших галактик, хотя и на ее краю?

Мы с вами — жильцы крайнего флигеля, но одного из самых крупных домов звездного города, называемого вселенной.

В наше время некоторые идеалистически настроенные ученые зарубежных стран стремятся доказать в угоду религии, что мир хотя и безграничен, но конечен, как глобус для ползающего по нему муравья.

Такие ученые вычисляли «радиус мира», но уже не раз развитие наблюдательной астрономии опрокидывало все их расчеты, приводя к открытию галактик, лежащих от нас дальше, чем позволял их «радиус мира».

В настоящее время самому большому в мире телескопу доступны на всем небе около 100 миллионов островных вселенных, или галактик.

Расстояния до наиболее далеких из них доходят до 600 миллионов световых лет.

Все видимые галактики, а также и великое множество других, более далеких, которые будут открыты гигантскими телескопами будущего, образуют великое скопление галактик, называемое метагалактикой. Если галактики — острова вселенной, то метагалактика — это огромнейший архипелаг, а когда мы дойдем со своими телескопами до границ метагалактики, то, быть может, будут открыты другие метагалактики, подобные нашей, и так без конца.

Подведем итог развитию наших знаний о месте человека во вселенной, насколько мы представляем себе сейчас ее строение. Представим этот итог в виде вашего адреса, уважаемый читатель. Мы позволим себе для примера этот адрес написать сами и лишь последние строчки попросим заполнить вас.

Источник

Островная структура вселенной это

История астрономии. Островные Вселенные

Карта сайта

Астрономия
древнейшая из наук

Античная астрономия

Хронология астрономии

Современная астрономия

Основы астрономии

Начала астрономии

Время и небесная сфера

Созвездия

Движение небесных тел

Астроприборы

Астрофизика

Обзоры астрооборудования

Астрономические наблюдения

Общая астрономия

Солнечная система

Звезды

Наша Галактика

Внегалактическая астрономия

Внеземные цивилизации

Астрономы мира и знаменательные даты

Дополнительно

Форумы Astrogalaxy.ru

Астрономия для детей

Планетарии России

Это интересно

Новости астрономии

О проекте

Рождение концепции островных вселенных, которая с середины XVIII и до первых десятилетий XX вв. была предметом острых дискуссий, прочно связывается в истории астрономии с именем английского астронома-самоучки Томаса Райта (1711—1786). Космологической проблеме посвящены три работы Райта. Одна, представлявшая материал для публичной лекции и написанная в 1734 г., осталась в рукописи, обнаруженной лишь в 1967 г.; две другие были опубликованы в 1742 и 1750 гг. О концепции Райта известно главным образом по изложению ее у Канта. Истинные мотивы и содержание размышлений и построений Райта были раскрыты (после обнаружения упомянутой рукописи) лишь в 1970 г. английским историком астрономии М. Хоскином. В космологии Райта нашло яркое отражение характерное для начальных этапов развития науки нового времени астрономо-теологическое содержание. Аналогичной была и форма размышлений над вопросом о наиболее общих закономерностях Вселенной, о ее упорядоченности. Это видно, например, в сочинениях английского астронома и теолога В. Уистона (1667-1752), по которым учился Райт. Одна из книг Уистона так и называлась: «Астрономические принципы религии» (1717, 1725). (Вспомним в связи с этим аналогичные названия явно космологических сочинений В. Дерхэма.) Вместе с тем, видимо, из этих книг Райт узнал о законе всемирного тяготения и о том, что в случае конечности Вселенной все звезды, если они вначале были неподвижны, должны были бы сблизиться и, в конце концов, упасть друг на друга в центре Вселенной.

Райт знал также об открытии Галлеем (1718) собственных движений у трех ярких звезд. Из этого Райт сделал первый правильный вывод, что звезды должны обращаться вокруг общего центра тяготения (по аналогии с планетами), чтобы не упасть на него. Но центр звездной Вселенной Райт представлял как «божественный» источник самой правильности, упорядоченности Вселенной. Цель этих своих исканий общего устройства Вселенной Райт наметил еще в 1729 г. в своем дневнике: «Я задумал отыскать идеи о Божестве и Мироздании и объединить естественное со сверхестественным». Поэтому Вселенную он изобразил как систему сферических областей вокруг ее не только физического центра тяготения, но и одновременно «священного престола», или даже «ока» бога. Близ него он располагал область «рая», далее материальную область смертных («бездна времени, или область смертных») и, наконец, царство «тьмы и отчаяния», т. е. ад. Таким образом, материальную Вселенную Райт считал конечной. (Кстати, из приведенного описания можно заключить, что только в ней, по Райту, имело смысл и понятие текущего времени.) В своем описании ее вида с Земли он сообщал своим слушателям, что если близкие звезды видны по отдельности, то далекие, разбросанные беспорядочно по всему пространству, сольются для глаза в беловатое сияние. И лишь на его плоской схеме — чертеже эта картина выглядела как яркое сплошное светящееся кольцо (а не сфера).

Такая же картина рисовалась им и в работе 1742 г. «Ключи небес». По-видимому, преследуя главным образом «просветительские» цели, вернее, цели наставления на праведную жизнь, и рисуя, поэтому рай и ад, Райт тогда не особенно задумывался над некоторыми астрономическими следствиями своих общих рассуждений и их противоречием с наблюдаемым кольцом, а не сферой Млечного Пути. Но в своем основном труде 1750 г., который уже не имел «популярного» привлекающего простых слушателей и читателей названия, а назывался строго научно: «Оригинальная теория, или новая гипотеза Вселенной», Райт уточняет картину. Он писал: «Звезды распределены или беспорядочно или в известном порядке» (например, в виде плоского слоя). Но все-таки он был склонен, скорее, считать правильным предположение о беспорядочном распределении звезд по всему небу, но заключенных в пространстве, в некотором сферическом слое, окружающем некий центр. Теологическое истолкование центра и общей структуры Вселенной заставляло Райта отделять область, близкую к центру (нематериальная область — «рай»), от области «смертных», заполненной звездами.

Поэтому, поняв свою ошибку,— возникало противоречие между ожидаемой в таком случае картиной слабо и почти равномерно светящегося всего неба и реальной картиной лишь светящегося кольца — Млечного Пути,— Райт вышел из этого затруднения остроумным способом. Он предположил, что звезды сосредоточены в пределах тонкого сферического слоя (т. е. как бы вернулся к картине Кеплера). Тогда картина Млечного Пути возникает именно потому, что в этом топком сферическом слое наблюдатель, находясь в Солнечной системе (Солнце во времена Райта уже уверенно относили по своей природе к звездам), если он смотрит вдоль касательной к этому слою, будет видеть отдаленные его части в форме туманного кольца, а в перпендикулярных направлениях «пустоту» и отдельные яркие звезды (более близкие и потому разбросанные). Картина плоского слоя звезд, заключенного в узких границах, была для него таким образом не реальностью, а только наглядной иллюстрацией для разъяснения своей гипотезы слушателям. Для этого он начертил еще в 1734 г. огромную схему, размерами 18х1 футов (6х0,3 м), которую назвал: «Элементы существования, или теория Вселенной» (из этой схемы можно было сделать вывод даже о своего рода «сжатии» этой видимой вселенной звезд, равном 1:18, по которому, в принципе, можно было судить даже о степени удаленности «нашего слоя» от центра всей этой системы сферических звездных слоев). Райт, кроме того, рассмотрел тогда же второй вариант решения космологической проблемы, при котором звезды располагались вокруг «божественного центра кольцом» и как бы повторяли в больших масштабах, как писал Райт, систему Сатурна. При этом звезды двигались бы в этом кольце (продолжал он) подобно «частям, составляющим кольцо Сатурна» (в этом можно видеть первую идею дискретности этого кольца). Райт предполагал существование и других «божественных центров» со своими системами звезд вокруг них. Но нарушить равноправие среди них не посмел и потому не допускал существование системы систем, т. е. иерархии. Таким образом, вопреки существовавшему свыше двух веков ошибочному мнению на этот счет, Т. Райт не выдвигал идеи реального существования дискообразной системы звезд, изолированной в пространстве. Вместе с тем он действительно первым в рамках гравитационной картины мира выдвинул идею островных вселенных, иначе, концепцию островной Вселенной, как ее чаще называют.

Источник

➤