Paraqitja e sistemit të galaktikave dhe strukturës në shkallë të gjerë të universit. Mësimi-prezantim “struktura dhe evolucioni i universit”. Galaktika e konstelacionit të Virgjëreshës

Çfarë dimë për universin, si është kozmosi? Universi është një botë e pakufishme, e vështirë për t'u kuptuar nga mendja e njeriut, e cila duket joreale dhe jo materiale. Në fakt, ne jemi të rrethuar nga materia, e pakufishme në hapësirë ​​dhe kohë, e aftë për të marrë forma të ndryshme. Në mënyrë që të përpiqemi të kuptojmë shkallën e vërtetë të hapësirës së jashtme, mënyrën se si funksionon universi, strukturën e universit dhe proceset e evolucionit, do të na duhet të kalojmë pragun e botëkuptimit tonë, të shikojmë botën përreth nesh nga një pamje tjetër. kënd, nga brenda.

Një vështrim në hapësirat e mëdha të hapësirës nga Toka

Formimi i Universit: Hapat e parë

Hapësira që ne vëzhgojmë përmes teleskopëve është vetëm një pjesë e Universit yjor, e ashtuquajtura Megagalaksi. Parametrat e horizontit kozmologjik Hubble janë kolosale - 15-20 miliardë vite dritë. Këto të dhëna janë të përafërta, pasi në procesin e evolucionit Universi po zgjerohet vazhdimisht. Zgjerimi i universit ndodh përmes përhapjes së elementeve kimike dhe rrezatimit kozmik të sfondit mikrovalor. Struktura e universit po ndryshon vazhdimisht. Në hapësirë, lindin grupime galaktikash, objektet dhe trupat e Universit janë miliarda yje që formojnë elementë të hapësirës së afërt - sisteme yjore me planetë dhe satelitë.

Ku është fillimi? Si lindi universi? Me sa duket mosha e Universit është 20 miliardë vjet. Është e mundur që protomateria e nxehtë dhe e dendur të jetë bërë burimi i materies kozmike, grupi i së cilës shpërtheu në një moment të caktuar. Grimcat më të vogla të formuara si rezultat i shpërthimit u shpërndanë në të gjitha drejtimet dhe vazhdojnë të largohen nga epiqendra në kohën tonë. Teoria e Big Bengut, e cila tani dominon komunitetin shkencor, është përshkrimi më i saktë i procesit të formimit të Universit. Substanca që u ngrit si rezultat i një kataklizme kozmike ishte një masë heterogjene e përbërë nga grimcat më të vogla të paqëndrueshme që, duke u përplasur dhe shpërndarë, filluan të ndërveprojnë me njëra-tjetrën.

Big Bengu është një teori e origjinës së universit, që shpjegon formimin e tij. Sipas kësaj teorie, fillimisht ekzistonte një sasi e caktuar lënde, e cila, si rezultat i disa proceseve, shpërtheu me forcë kolosale, duke shpërndarë një masë të nënës në hapësirën përreth.

Disa kohë më vonë, sipas standardeve kozmike - një çast, sipas kronologjisë tokësore - miliona vjet, ka ardhur faza e materializimit të hapësirës. Nga se përbëhet universi? Lënda e shpërndarë filloi të përqendrohej në mpiksje, të mëdha dhe të vogla, në vendin e të cilave filluan të shfaqen më pas elementët e parë të Universit, masa të mëdha gazi - çerdhe e yjeve të ardhshëm. Në shumicën e rasteve, procesi i formimit të objekteve materiale në Univers shpjegohet me ligjet e fizikës dhe termodinamikës, megjithatë, ka një numër pikash që ende nuk mund të shpjegohen. Për shembull, pse në një pjesë të hapësirës lënda në zgjerim është e përqendruar më shumë, ndërsa në një pjesë tjetër të universit lënda është shumë e rrallë. Përgjigjet për këto pyetje mund të merren vetëm kur të bëhet i qartë mekanizmi i formimit të objekteve hapësinore, të mëdha dhe të vogla.

Tani procesi i formimit të Universit shpjegohet me veprimin e ligjeve të Universit. Paqëndrueshmëria gravitacionale dhe energjia në zona të ndryshme shkaktuan formimin e protoyjeve, të cilët nga ana tjetër, nën ndikimin e forcave centrifugale dhe gravitetit, formuan galaktika. Me fjalë të tjera, ndërsa lënda vazhdoi dhe vazhdon të zgjerohet, proceset e ngjeshjes filluan nën ndikimin e forcave gravitacionale. Grimcat e reve të gazit filluan të përqendrohen rreth qendrës imagjinare, duke formuar përfundimisht një vulë të re. Materiali ndërtimor në këtë kantier gjigant ndërtimi është hidrogjeni molekular dhe heliumi.

Elementet kimike të Universit janë materiali kryesor ndërtimor nga i cili më pas vazhdoi formimi i objekteve të Universit.

Më tej, ligji i termodinamikës fillon të funksionojë, proceset e kalbjes dhe jonizimit aktivizohen. Molekulat e hidrogjenit dhe heliumit shpërbëhen në atome, nga të cilat, nën ndikimin e forcave gravitacionale, formohet bërthama e një protoylli. Këto procese janë ligjet e Universit dhe kanë marrë formën e një reaksioni zinxhir, që ndodhin në të gjitha qoshet e largëta të Universit, duke e mbushur universin me miliarda, qindra miliarda yje.

Evolucioni i Universit: Pikat kryesore

Sot, në qarqet shkencore, ekziston një hipotezë për ciklin e gjendjeve nga të cilat është endur historia e Universit. Duke u shfaqur si rezultat i shpërthimit të protomateries, akumulimet e gazit u bënë një çerdhe për yjet, të cilat nga ana tjetër formuan galaktika të shumta. Sidoqoftë, pasi ka arritur një fazë të caktuar, materia në Univers fillon të përpiqet për gjendjen e saj origjinale, të përqendruar, d.m.th. Shpërthimi dhe zgjerimi i mëpasshëm i materies në hapësirë ​​pasohen nga ngjeshja dhe kthimi në një gjendje super të dendur, në pikën e fillimit. Më pas, gjithçka përsëritet, lindja pasohet nga fundi, e kështu me radhë për shumë miliarda vjet, ad infinitum.

Fillimi dhe fundi i universit në përputhje me natyrën ciklike të evolucionit të universit

Megjithatë, duke lënë jashtë temën e formimit të Universit, e cila mbetet një pyetje e hapur, ne duhet të kalojmë në strukturën e universit. Në vitet '30 të shekullit XX, u bë e qartë se hapësira e jashtme është e ndarë në rajone - galaktika, të cilat janë formacione të mëdha, secila me popullsinë e vet yjore. Megjithatë, galaktikat nuk janë objekte statike. Shpejtësia e zgjerimit të galaktikave nga qendra imagjinare e Universit po ndryshon vazhdimisht, siç dëshmohet nga konvergjenca e disave dhe largimi i të tjerëve nga njëri-tjetri.

Të gjitha këto procese, nga pikëpamja e kohëzgjatjes së jetës tokësore, zgjasin shumë ngadalë. Nga pikëpamja e shkencës dhe e këtyre hipotezave, të gjitha proceset evolucionare ndodhin me shpejtësi. Në mënyrë konvencionale, evolucioni i Universit mund të ndahet në katër faza - epoka:

• epoka e hadronit;
• epoka e leptonit;
• epoka e fotoneve;
• epoka yjore.

Shkalla kohore kozmike dhe evolucioni i universit, sipas të cilit mund të shpjegohet pamja e objekteve hapësinore

Në fazën e parë, e gjithë lënda u përqendrua në një pikë të madhe bërthamore, e përbërë nga grimca dhe antigrimca, të kombinuara në grupe - hadrone (protone dhe neutrone). Raporti i grimcave dhe antigrimcave është afërsisht 1:1.1. Pastaj vjen procesi i asgjësimit të grimcave dhe antigrimcave. Protonet dhe neutronet e mbetura janë materiali ndërtimor nga i cili është formuar Universi. Kohëzgjatja e epokës së hadronit është e papërfillshme, vetëm 0,0001 sekonda - periudha e reagimit shpërthyes.

Më tej, pas 100 sekondash, fillon procesi i sintezës së elementeve. Në një temperaturë prej një miliard gradë, molekulat e hidrogjenit dhe heliumit formohen në procesin e shkrirjes bërthamore. Gjatë gjithë kësaj kohe, substanca vazhdon të zgjerohet në hapësirë.

Nga ky moment fillon një fazë e gjatë, nga 300 mijë deri në 700 mijë vjet, e rikombinimit të bërthamave dhe elektroneve, duke formuar atomet e hidrogjenit dhe heliumit. Në këtë rast, vërehet një ulje e temperaturës së substancës dhe zvogëlohet intensiteti i rrezatimit. Universi bëhet transparent. Hidrogjeni dhe heliumi i formuar në sasi kolosale, nën ndikimin e forcave gravitacionale, e kthejnë Universin primar në një kantier gjigant ndërtimi. Pas miliona vitesh, fillon epoka yjore - që është procesi i formimit të protoyjeve dhe protogalaktikave të para.

Kjo ndarje e evolucionit në faza përshtatet me modelin e Universit të nxehtë, i cili shpjegon shumë procese. Shkaqet e vërteta të Big Bengut, mekanizmi i zgjerimit të materies mbeten të pashpjeguara.

Struktura dhe struktura e universit

Me formimin e gazit të hidrogjenit, fillon epoka yjore e evolucionit të Universit. Hidrogjeni nën ndikimin e gravitetit grumbullohet në akumulime të mëdha, mpiksje. Masa dhe dendësia e grupimeve të tilla janë kolosale, qindra mijëra herë më të mëdha se masa e vetë galaktikës së formuar. Shpërndarja e pabarabartë e hidrogjenit, e vërejtur në fazën fillestare të formimit të universit, shpjegon ndryshimet në përmasat e galaktikave të formuara. Aty ku duhej të kishte një akumulim maksimal të gazit hidrogjen, u formuan megagalaktika. Aty ku përqendrimi i hidrogjenit ishte i papërfillshëm, u shfaqën galaktika më të vogla, si shtëpia jonë yjore, Rruga e Qumështit.

Versioni sipas të cilit Universi është një pikë fillimi rreth së cilës rrotullohen galaktikat në faza të ndryshme të zhvillimit

Nga ky moment, Universi merr formacionet e para me kufij të qartë dhe parametra fizikë. Këto nuk janë më mjegullnajë, akumulime gazi yjor dhe pluhur kozmik (produkte të shpërthimit), protoklustera të materies yjore. Këto janë vende yjesh, zona e së cilës është e madhe për sa i përket mendjes njerëzore. Universi bëhet plot me fenomene kozmike interesante.

Nga pikëpamja e justifikimeve shkencore dhe modelit modern të Universit, galaktikat u formuan fillimisht si rezultat i veprimit të forcave gravitacionale. Materia u shndërrua në një vorbull kolosale universale. Proceset centripetale siguruan fragmentimin e mëvonshëm të reve të gazit në grupime, të cilat u bënë vendlindja e yjeve të parë. Protogalaktikat me një periudhë rrotullimi të shpejtë u shndërruan në galaktika spirale me kalimin e kohës. Aty ku rrotullimi ishte i ngadaltë dhe kryesisht vërehej procesi i ngjeshjes së materies, u formuan galaktika të parregullta, më shpesh eliptike. Në këtë sfond, në Univers u zhvilluan procese më madhështore - formimi i supergrupeve të galaktikave, të cilat prekin nga afër njëri-tjetrin me skajet e tyre.

Supergrupet janë grupe të shumta galaktikash dhe grupime galaktikash në strukturën në shkallë të gjerë të Universit. Brenda 1 miliardë St. vite ka rreth 100 supergrupe

Që nga ai moment u bë e qartë se Universi është një hartë e madhe, ku kontinentet janë grupime galaktikash, dhe vendet janë megagalaktika dhe galaktika që u formuan miliarda vjet më parë. Secili prej formacioneve përbëhet nga një grup yjesh, mjegullnajash, akumulimesh të gazit ndëryjor dhe pluhurit. Sidoqoftë, e gjithë kjo popullsi është vetëm 1% e vëllimit të përgjithshëm të formacioneve universale. Masa dhe vëllimi kryesor i galaktikave është i zënë nga materia e errët, natyra e së cilës nuk është e mundur të zbulohet.

Diversiteti i Universit: klasat e galaktikave

Nëpërmjet përpjekjeve të astrofizikanit amerikan Edwin Hubble, ne tani kemi kufijtë e universit dhe një klasifikim të qartë të galaktikave që e banojnë atë. Klasifikimi u bazua në veçoritë strukturore të këtyre formacioneve gjigante. Pse galaktikat kanë forma të ndryshme? Përgjigja për këtë dhe shumë pyetje të tjera jepet nga klasifikimi Hubble, sipas të cilit Universi përbëhet nga galaktika të klasave të mëposhtme:

• spirale;
• eliptike;
• galaktika të parregullta.

Të parat përfshijnë formacionet më të zakonshme që mbushin universin. Tiparet karakteristike të galaktikave spirale janë prania e një spiraleje të përcaktuar qartë që rrotullohet rreth një bërthame të ndritshme ose priret drejt një ure galaktike. Galaktikat spirale me një bërthamë shënohen me simbolet S, ndërsa objektet me një shirit qendror kanë përcaktimin tashmë SB. Kjo klasë përfshin gjithashtu galaktikën tonë Rruga e Qumështit, në qendër të së cilës thelbi është i ndarë nga një shirit i ndritshëm.

Një galaktikë tipike spirale. Në qendër duket qartë një bërthamë me një urë nga skajet e së cilës dalin krahë spirale.

Formacione të ngjashme janë të shpërndara në të gjithë universin. Galaktika spirale më e afërt me ne, Andromeda, është një gjigant që po i afrohet me shpejtësi Rrugës së Qumështit. Përfaqësuesi më i madh i kësaj klase të njohur për ne është galaktika gjigante NGC 6872. Diametri i diskut galaktik të këtij përbindëshi është afërsisht 522 mijë vjet dritë. Ky objekt ndodhet në një distancë prej 212 milionë vitesh dritë nga galaktika jonë.

Klasa tjetër e zakonshme e formacioneve galaktike janë galaktikat eliptike. Emërtimi i tyre në përputhje me klasifikimin Hubble është shkronja E (eliptike). Në formë, këto formacione janë elipsoidë. Përkundër faktit se ka shumë objekte të ngjashme në Univers, galaktikat eliptike nuk janë shumë ekspresive. Ato përbëhen kryesisht nga elipsa të lëmuara që janë të mbushura me grupime yjesh. Ndryshe nga spirale galaktike, elipset nuk përmbajnë akumulime të gazit ndëryjor dhe pluhur kozmik, të cilat janë efektet kryesore optike të vizualizimit të objekteve të tilla.

Një përfaqësues tipik i kësaj klase, i njohur sot, është një mjegullnajë unazore eliptike në konstelacionin Lyra. Ky objekt ndodhet në një distancë prej 2100 vite dritë nga Toka.

Pamje e galaktikës eliptike Centaurus A përmes teleskopit CFHT

Klasa e fundit e objekteve galaktike që popullojnë universin janë galaktikat e parregullta ose të parregullta. Emërtimi i klasifikimit Hubble është karakteri latin I. Karakteristika kryesore është një formë e parregullt. Me fjalë të tjera, objekte të tilla nuk kanë forma të qarta simetrike dhe një model karakteristik. Në formën e saj, një galaktikë e tillë i ngjan një tabloje të kaosit universal, ku grupimet e yjeve alternohen me retë e gazit dhe pluhurin kozmik. Në shkallën e universit, galaktikat e parregullta janë një fenomen i shpeshtë.

Nga ana tjetër, galaktikat e parregullta ndahen në dy nëntipe:

• Galaktikat e parregullta të nëntipit I kanë një strukturë komplekse të parregullt, një sipërfaqe të lartë të dendur, e cila dallohet nga shkëlqimi. Shpesh një formë kaq kaotike e galaktikave të parregullta është rezultat i spiraleve të shembur. Një shembull tipik i një galaktike të tillë janë Retë e Mëdha dhe të Vogla të Magelanit;
• Galaktikat e parregullta të nëntipit II kanë një sipërfaqe të ulët, një formë kaotike dhe nuk janë shumë të ndritshme. Për shkak të rënies së shkëlqimit, formacione të tilla janë të vështira për t'u zbuluar në pafundësinë e Universit.

Reja e Madhe e Magelanit është galaktika e parregullt më e afërt me ne. Të dy formacionet, nga ana tjetër, janë satelitë të Rrugës së Qumështit dhe së shpejti (në 1-2 miliardë vjet) mund të përthithen nga një objekt më i madh.

Galaktika e parregullt Reja e Madhe e Magelanit është një satelit i galaktikës sonë Rruga e Qumështit.

Pavarësisht nga fakti se Edwin Hubble i vendosi me saktësi galaktikat në klasa, ky klasifikim nuk është ideal. Ne mund të arrijmë më shumë rezultate nëse do të përfshinim teorinë e relativitetit të Ajnshtajnit në procesin e njohjes së Universit. Universi përfaqësohet nga një mori formash dhe strukturash të ndryshme, secila prej të cilave ka vetitë dhe veçoritë e veta karakteristike. Kohët e fundit, astronomët kanë qenë në gjendje të zbulojnë formacione të reja galaktike që përshkruhen si objekte të ndërmjetme midis galaktikave spirale dhe eliptike.

Rruga e Qumështit është pjesa më e njohur e universit për ne.

Dy krahë spirale, të vendosura në mënyrë simetrike rreth qendrës, përbëjnë trupin kryesor të galaktikës. Spiralet, nga ana tjetër, përbëhen nga mëngë që rrjedhin pa probleme në njëra-tjetrën. Në kryqëzimin e krahëve të Shigjetarit dhe Cygnus, Dielli ynë ndodhet, i vendosur nga qendra e galaktikës Rruga e Qumështit në një distancë prej 2,62 1017 km. Spiralet dhe krahët e galaktikave spirale janë grupime yjesh që rriten në densitet ndërsa i afrohen qendrës galaktike. Pjesa tjetër e masës dhe vëllimit të spiraleve galaktike është lëndë e errët, dhe vetëm një pjesë e vogël llogaritet nga gazi ndëryjor dhe pluhuri kozmik.

Pozicioni i Diellit në krahët e Rrugës së Qumështit, vendi i galaktikës sonë në univers

Trashësia e spiraleve është afërsisht 2 mijë vjet dritë. E gjithë kjo tortë me shtresë është në lëvizje të vazhdueshme, duke u rrotulluar me një shpejtësi të jashtëzakonshme prej 200-300 km/s. Sa më afër qendrës së galaktikës, aq më e lartë është shpejtësia e rrotullimit. Diellit dhe sistemit tonë diellor do t'i duhen 250 milionë vjet për të bërë një revolucion të plotë rreth qendrës së Rrugës së Qumështit.

Galaktika jonë përbëhet nga një trilion yje, të mëdhenj dhe të vegjël, tepër të rëndë dhe të mesëm. Grupi më i dendur i yjeve në Rrugën e Qumështit është krahu i Shigjetarit. Pikërisht në këtë rajon vërehet shkëlqimi maksimal i galaktikës sonë. Pjesa e kundërt e rrethit galaktik, përkundrazi, është më pak e ndritshme dhe e dallueshme dobët nga vëzhgimi vizual.

Pjesa qendrore e Rrugës së Qumështit përfaqësohet nga një bërthamë, dimensionet e së cilës supozohet se janë 1000-2000 parsekë. Në këtë rajon më të ndritshëm të galaktikës, është përqendruar numri maksimal i yjeve, të cilët kanë klasa të ndryshme, rrugët e tyre të zhvillimit dhe evolucionit. Në thelb, këta janë yje të vjetër super të rëndë që janë në fazën përfundimtare të Sekuencës kryesore. Konfirmimi i pranisë së qendrës së plakjes së galaktikës së Rrugës së Qumështit është prania në këtë rajon e një numri të madh yjesh neutron dhe vrimash të zeza. Në të vërtetë, qendra e diskut spirale të çdo galaktike spirale është një vrimë e zezë supermasive, e cila, si një fshesë me korrent gjigante, thith objektet qiellore dhe materien reale.

Vrima e zezë supermasive në pjesën qendrore të Rrugës së Qumështit është vendi ku vdesin të gjitha objektet galaktike.

Sa i përket grupimeve të yjeve, shkencëtarët sot arritën të klasifikojnë dy lloje grupesh: sferike dhe të hapura. Përveç grupimeve të yjeve, spiralet dhe krahët e Rrugës së Qumështit, si çdo galaktikë tjetër spirale, përbëhen nga materia e shpërndarë dhe energjia e errët. Si pasojë e Big Bengut, materia është në një gjendje shumë të rralluar, e cila përfaqësohet nga gaz të rrallë ndëryjor dhe grimca pluhuri. Pjesa e dukshme e materies përfaqësohet nga mjegullnajat, të cilat nga ana e tyre ndahen në dy lloje: mjegullnajë planetare dhe difuze. Pjesa e dukshme e spektrit të mjegullnajave shpjegohet me përthyerjen e dritës së yjeve, të cilët rrezatojnë dritë brenda spiralës në të gjitha drejtimet.

Pikërisht në këtë supë kozmike ekziston sistemi ynë diellor. Jo, nuk jemi të vetmit në këtë botë të madhe. Ashtu si Dielli, shumë yje kanë sistemet e tyre planetare. E gjithë pyetja është se si të zbulohen planetët e largët, nëse distancat edhe brenda galaktikës sonë tejkalojnë kohëzgjatjen e ekzistencës së ndonjë qytetërimi inteligjent. Koha në Univers matet me kritere të tjera. Planetët me satelitët e tyre janë objektet më të vogla në Univers. Numri i objekteve të tilla është i pallogaritshëm. Secili prej atyre yjeve që janë në rrezen e dukshme mund të ketë sistemet e veta yjore. Është në fuqinë tonë të shohim vetëm planetët ekzistues më të afërt me ne. Ajo që ndodh në fqinjësi, çfarë botësh ekzistojnë në krahët e tjerë të Rrugës së Qumështit dhe cilat planetë ekzistojnë në galaktika të tjera, mbetet një mister.

Kepler-16 b është një ekzoplanet rreth yllit të dyfishtë Kepler-16 në konstelacionin Cygnus

konkluzioni

Duke pasur vetëm një ide sipërfaqësore se si u shfaq Universi dhe si po evoluon, një person ka bërë vetëm një hap të vogël drejt të kuptuarit dhe të kuptuarit të shkallës së universit. Dimensionet dhe shkallët madhështore me të cilat duhet të merren shkencëtarët sot, tregojnë se qytetërimi njerëzor është vetëm një moment në këtë tufë materie, hapësire dhe kohe.

Modeli i Universit në përputhje me konceptin e pranisë së materies në hapësirë, duke marrë parasysh kohën

Studimi i universit shkon nga Koperniku deri në ditët e sotme. Në fillim, shkencëtarët u nisën nga modeli heliocentrik. Në fakt, doli që kozmosi nuk ka një qendër të vërtetë dhe e gjithë rrotullimi, lëvizja dhe lëvizja ndodhin sipas ligjeve të Universit. Përkundër faktit se ekziston një shpjegim shkencor për proceset në vazhdim, objektet universale ndahen në klasa, lloje dhe lloje, asnjë trup në hapësirë ​​nuk është i ngjashëm me një tjetër. Madhësitë e trupave qiellorë janë të përafërta, si dhe masa e tyre. Vendndodhja e galaktikave, yjeve dhe planetëve është e kushtëzuar. Çështja është se nuk ka asnjë sistem koordinativ në Univers. Duke vëzhguar hapësirën, ne bëjmë një projeksion në të gjithë horizontin e dukshëm, duke e konsideruar Tokën tonë si një pikë referimi zero. Në fakt, ne jemi vetëm një grimcë mikroskopike, e humbur në hapësirat e pafundme të Universit.

Universi është një substancë në të cilën të gjitha objektet ekzistojnë në lidhje të ngushtë me hapësirën dhe kohën

Ngjashëm me lidhjen me dimensionet, koha në Univers duhet të konsiderohet si komponenti kryesor. Origjina dhe mosha e objekteve hapësinore ju lejon të bëni një pamje të lindjes së botës, për të nxjerrë në pah fazat e evolucionit të universit. Sistemi me të cilin kemi të bëjmë është i lidhur ngushtë me kornizat kohore. Të gjitha proceset që ndodhin në hapësirë ​​kanë cikle - fillimi, formimi, transformimi dhe fundi, të shoqëruar nga vdekja e një objekti material dhe kalimi i materies në një gjendje tjetër.

Prezantimi

Pjesa kryesore

1.Kozmologji

2. Struktura e universit:

2.1 Metagalaksi

2.2 Galaktikat

2.3.Yjet

2.4 Planeti dhe sistemi diellor

3. Mjetet e vëzhgimit të objekteve të Universit

4. Problemi i kërkimit të qytetërimeve jashtëtokësore

konkluzioni

Prezantimi

Universi është objekti më global i megabotës, i pakufishëm në kohë dhe hapësirë. Sipas ideve moderne, ajo është një sferë e madhe, e pakufishme. Ekzistojnë hipoteza shkencore të një universi "të hapur", domethënë të një universi "në zgjerim të vazhdueshëm", si dhe të një universi "të mbyllur", domethënë të një universi "pulsues". Të dyja hipotezat ekzistojnë në disa variante. Megjithatë, kërkohet një hulumtim shumë i thellë derisa njëra apo tjetra prej tyre të kthehet në një teori pak a shumë të bazuar shkencore.

Universi në nivele të ndryshme, nga grimcat elementare të kushtëzuara deri te supergrupet gjigante të galaktikave, karakterizohet nga struktura. Struktura e universit është objekt studimi i kozmologjisë, një nga degët e rëndësishme të shkencës natyrore, e vendosur në kryqëzimin e shumë shkencave natyrore: astronomisë, fizikës, kimisë, etj. Struktura moderne e universit është rezultat i shkencës kozmike. evolucioni, gjatë të cilit galaktikat u formuan nga protogalaktikat, yjet nga protoyjet, reja protoplanetare - planetët.

Kozmologjia

Kozmologjia është një teori astrofizike e strukturës dhe dinamikës së Metagalaksisë, e cila përfshin një kuptim të caktuar të vetive të të gjithë Universit.

Vetë termi "kozmologji" rrjedh nga dy fjalë greke: kozmos - univers dhe logos - ligj, doktrinë. Në thelbin e saj, kozmologjia është një degë e shkencës natyrore që përdor arritjet dhe metodat e astronomisë, fizikës, matematikës dhe filozofisë. Baza natyrore shkencore e kozmologjisë janë vëzhgimet astronomike të galaktikës dhe sistemeve të tjera yjore, teoria e përgjithshme e relativitetit, fizika e mikroproceseve dhe densiteteve të larta të energjisë, termodinamika relativiste dhe një sërë teorish të tjera fizike më të fundit.

Shumë dispozita të kozmologjisë moderne duken fantastike. Konceptet e Universit, pafundësisë, Big Bengut nuk janë të përshtatshme për perceptimin fizik vizual; objekte dhe procese të tilla nuk mund të kapen drejtpërdrejt. Për shkak të kësaj rrethane, të krijohet përshtypja se po flasim për diçka të mbinatyrshme. Por një përshtypje e tillë është mashtruese, pasi funksionimi i kozmologjisë është i një natyre shumë konstruktive, megjithëse shumë nga dispozitat e saj rezultojnë të jenë hipotetike.

Kozmologjia moderne është një degë e astronomisë që ndërthur të dhënat e fizikës dhe matematikës, si dhe parimet universale filozofike, prandaj është një sintezë e njohurive shkencore dhe filozofike. Një sintezë e tillë në kozmologji është e nevojshme, pasi reflektimet mbi origjinën dhe strukturën e Universit janë empirikisht të vështira për t'u verifikuar dhe më së shpeshti ekzistojnë në formën e hipotezave teorike ose modeleve matematikore. Studimet kozmologjike zakonisht zhvillohen nga teoria në praktikë, nga modeli në eksperiment dhe këtu rëndësi të madhe marrin qëndrimet fillestare filozofike dhe të përgjithshme shkencore. Për këtë arsye, modelet kozmologjike ndryshojnë ndjeshëm nga njëri-tjetri - ato shpesh bazohen në parime të kundërta fillestare filozofike. Nga ana tjetër, çdo përfundim kozmologjik ndikon edhe në idetë e përgjithshme filozofike për strukturën e Universit, d.m.th. të ndryshojë idetë themelore të njeriut për botën dhe veten.

Postulati më i rëndësishëm i kozmologjisë moderne është se ligjet e natyrës, të vendosura në bazë të studimit të një pjese shumë të kufizuar të Universit, mund të ekstrapolohen në rajone shumë më të gjera dhe, në fund të fundit, në të gjithë Universin. Teoritë kozmologjike ndryshojnë në varësi të parimeve dhe ligjeve fizike që ato bazohen. Modelet e ndërtuara mbi bazën e tyre duhet të lejojnë verifikimin për rajonin e vëzhguar të Universit, dhe përfundimet e teorisë duhet të konfirmohen nga vëzhgimet ose, në çdo rast, të mos i kundërshtojnë ato.

Struktura e Universit

Metagalaksi

Një metagalaksi është një pjesë e universit e arritshme për t'u studiuar me mjete astronomike. Ai përbëhet nga qindra miliarda galaktika, secila prej të cilave rrotullohet rreth boshtit të saj dhe në të njëjtën kohë shpërndahet nga njëra-tjetra me shpejtësi nga 200 deri në 150,000 km. sek (2).

Një nga vetitë më të rëndësishme të Metagalaktikës është zgjerimi i vazhdueshëm i saj, siç dëshmohet nga "zgjerimi" i grupimeve të galaktikave. Dëshmia se grupimet e galaktikave po largohen nga njëra-tjetra është "zhvendosja e kuqe" në spektrat e galaktikave dhe zbulimi i rrezatimit kozmik të sfondit mikrovalor (rrezatimi ekstragalaktik i sfondit që korrespondon me një temperaturë prej rreth 2.7 K) (1).

Një pasojë e rëndësishme rrjedh nga zgjerimi i Metagalaktikës: në të kaluarën, distancat midis galaktikave ishin më të vogla. Dhe nëse marrim parasysh se vetë galaktikat në të kaluarën ishin re të zgjeruara dhe të rralla gazi, atëherë është e qartë se miliarda vjet më parë kufijtë e këtyre reve u mbyllën dhe formuan një re të vetme gazi homogjene që zgjerohej vazhdimisht.

Një tjetër pronë e rëndësishme e Metagalaksisë është shpërndarja uniforme e materies në të (shumica e së cilës është e përqendruar në yje). Në gjendjen e tij aktuale, Metagalaksi është homogjene në një shkallë prej rreth 200 Mpc. Nuk ka gjasa që ajo të ketë qenë kështu në të kaluarën. Në fillim të zgjerimit të Metagalaksisë, heterogjeniteti i materies mund të ekzistonte mirë. Kërkimi i gjurmëve të johomogjenitetit të gjendjeve të kaluara të Metagalaksisë është një nga problemet më të rëndësishme të astronomisë ekstragalaktike (2).

Homogjeniteti i Metagalaksisë (dhe Universit) duhet kuptuar gjithashtu në kuptimin që elementët strukturorë të yjeve dhe galaktikave të largëta, ligjet fizike të cilave u binden dhe konstantat fizike, me sa duket, janë të njëjta kudo me një shkallë të lartë saktësinë, d.m.th. njëjtë si në rajonin tonë të Metagalaksisë, duke përfshirë Tokën. Një galaktikë tipike njëqind milionë vite dritë larg duket në thelb e njëjtë me e jona. Prandaj, spektrat e atomeve, ligjet e kimisë dhe fizikës atomike atje janë identike me ato të miratuara në Tokë. Kjo rrethanë bën të mundur shtrirjen e sigurt të ligjeve të fizikës të zbuluara në laboratorin tokësor në rajone më të gjera të Universit.

Ideja e homogjenitetit të Metagalaksisë dëshmon edhe një herë se Toka nuk zë asnjë pozicion të privilegjuar në Univers. Sigurisht, Toka, Dielli dhe Galaktika neve, njerëzve, duken të rëndësishëm dhe të jashtëzakonshëm, por për Universin në tërësi nuk janë.

Sipas ideve moderne, Metagalaksi karakterizohet nga një strukturë qelizore (rrjetore, poroze). Këto paraqitje bazohen në të dhënat e vëzhgimeve astronomike, të cilat treguan se galaktikat nuk janë të shpërndara në mënyrë të barabartë, por janë të përqendruara pranë kufijve të qelizave, brenda të cilave pothuajse nuk ka galaktika. Përveç kësaj, janë gjetur vëllime të mëdha hapësire në të cilat ende nuk janë gjetur galaktika.

Nëse marrim jo seksione të veçanta të Metagalaksisë, por strukturën e saj në shkallë të gjerë në tërësi, atëherë është e qartë se në këtë strukturë nuk ka vende ose drejtime të veçanta që bien në sy në një farë mënyre, dhe substanca shpërndahet relativisht në mënyrë të barabartë.

Mosha e Metagalaksisë është afër moshës së Universit, pasi formimi i strukturës së tij bie në periudhën pas ndarjes së materies dhe rrezatimit. Sipas të dhënave moderne, mosha e Metagalaktikës vlerësohet në 15 miliardë vjet. Shkencëtarët besojnë se, me sa duket, mosha e galaktikave që u formuan në një nga fazat fillestare të zgjerimit të Metagalaktikës është gjithashtu afër kësaj.

galaktikat

Një galaktikë është një koleksion yjesh në një vëllim në formë lente. Shumica e yjeve janë të përqendruar në rrafshin e simetrisë së këtij vëllimi (rrafshi galaktik), një pjesë më e vogël është e përqendruar në një vëllim sferik (bërthamë galaktike).

Përveç yjeve, galaktikat përfshijnë lëndën ndëryjore (gazrat, pluhurin, asteroidet, kometat), fushat elektromagnetike, gravitacionale dhe rrezatimi kozmik. Sistemi diellor ndodhet pranë rrafshit galaktik të galaktikës sonë. Për një vëzhgues tokësor, yjet që përqendrohen në rrafshin galaktik bashkohen në pamjen e dukshme të Rrugës së Qumështit.

Studimi sistematik i galaktikave filloi në fillim të shekullit të kaluar, kur në teleskopë u instaluan instrumente për analizën spektrale të emetimeve të dritës së yjeve.

Astronomi amerikan E. Hubble zhvilloi një metodë për klasifikimin e galaktikave të njohura për të në atë kohë, duke marrë parasysh formën e tyre të vëzhguar. Në klasifikimin e tij, dallohen disa lloje (klasa) galaktikash, secila prej të cilave ka nëntipe ose nënklasa. Ai gjithashtu përcaktoi shpërndarjen e përafërt të përqindjes së galaktikave të vëzhguara: galaktikat në formë eliptike (afërsisht 25%), spirale (afërsisht 50%), thjerrëza (afërsisht 20%) dhe galaktika të veçanta (në formë të parregullt) (afërsisht 5%) (2).

Galaktikat eliptike kanë një formë hapësinore të një elipsoidi me shkallë të ndryshme ngjeshjeje. Ato janë më të thjeshtat në strukturë: shpërndarja e yjeve zvogëlohet në mënyrë uniforme nga qendra.

Galaktikat e parregullta nuk kanë një formë të theksuar; atyre u mungon një bërthamë qendrore.

Galaktikat spirale paraqiten në formën e një spirale, duke përfshirë krahët spirale. Ky është lloji më i shumtë i galaktikave, të cilës i përket galaktika jonë - Rruga e Qumështit.

Rruga e Qumështit është qartë e dukshme në një natë pa hënë. Duket të jetë një koleksion masash mjegullnajash shkëlqyese që shtrihen nga njëra anë e horizontit në tjetrën dhe përbëhet nga rreth 150 miliardë yje. Në formë, i ngjan një topi të rrafshuar. Në qendër të saj ndodhet bërthama, nga e cila shtrihen disa degë yjore spirale. Galaktika jonë është jashtëzakonisht e madhe: nga një skaj në tjetrin, një rreze drite udhëton rreth 100,000 vjet Tokë. Shumica e yjeve të tij janë të përqendruar në një disk gjigant rreth 1500 vite dritë të trashë. Në një distancë prej rreth 2 milion vjet dritë nga ne është galaktika më e afërt me ne - Mjegullnaja Andromeda, e cila në strukturën e saj i ngjan Rrugës së Qumështit, por dukshëm e tejkalon atë në madhësi.  Galaktika jonë, Mjegullnaja Andromeda, së bashku me sistemet e tjera yjore fqinje, formojnë Grupin Lokal të galaktikave. Dielli ndodhet në një distancë prej rreth 30 mijë vjet dritë nga qendra e Galaxy.

Sot dihet se galaktikat kombinohen në struktura të qëndrueshme (grumbullime dhe supergrupe galaktikash). Astronomët njohin një re galaktikash me një densitet prej 220,032 galaktikash për shkallë katrore. Galaktika jonë është pjesë e një grupi galaktikash të quajtur Sistemi Lokal.

Sistemi Lokal përfshin galaktikën tonë, galaktikën e Andromedës, galaktikën spirale nga konstelacioni Triangulum dhe 31 sisteme të tjera yjesh. Diametri i këtij sistemi është 7 milionë vite dritë. Kjo lidhje galaktikash përfshin Mjegullnajën e Andromedës, e cila është shumë më e madhe se galaktika jonë: diametri i saj është më shumë se 300 mijë vjet dritë. vjet. Ndodhet në një distancë prej 2.3 milion sv. vjet nga galaktika jonë dhe përbëhet nga disa miliarda yje. Së bashku me një galaktikë kaq të madhe si Mjegullnaja Andromeda, astronomët njohin galaktikat xhuxh (3).

Në yjësitë e Luanit dhe Skulptorit, u zbuluan galaktika pothuajse sferike me madhësi 3000 vjet dritë. vite të tëra. Ekzistojnë të dhëna për dimensionet lineare të strukturave të mëposhtme në shkallë të gjerë në Univers: sistemet yjore - 108 km, galaktikat që përmbajnë rreth 1013 yje - 3 104 sv. vjet, një grumbull galaktikash (nga 50 galaktika të ndritshme) - 107sv. vjet, supergrupe galaktikash - 109 sv. vjet. Distanca midis grupimeve të galaktikave është afërsisht 20 107 sv. vjet.(1).

Emërtimi i galaktikave zakonisht jepet në lidhje me katalogun përkatës: emërtimi i katalogut plus numri i galaktikës (NGC2658, ku NGC është katalogu i ri i përgjithshëm Dreyer, 2658 është numri i galaktikave në këtë katalog). Në katalogët e parë yjor, galaktikat u regjistruan gabimisht si mjegullnaja të një ndriçimi të caktuar. Në gjysmën e dytë të shek. u zbulua se klasifikimi i galaktikave Hubble nuk është i saktë: ekziston një numër i madh i varieteteve të galaktikave që kanë formë të veçantë. Sistemi Lokal (grumbull galaktikash) përfshihet në një supergrup gjigant galaktikash, diametri i të cilit është 100 milion vjet, Sistemi ynë Lokal ndodhet në një distancë prej më shumë se 30 milion vjet dritë nga qendra e këtij supergrupi. vjet (1). Astronomia moderne përdor një gamë të gjerë metodash për studimin e objekteve të vendosura në distanca të mëdha nga vëzhguesi. Një vend të madh në kërkimet astronomike zë metoda e matjeve radiologjike, e zhvilluar në fillim të shekullit të kaluar.

Yjet

Bota e yjeve është jashtëzakonisht e larmishme. Dhe megjithëse të gjithë yjet janë topa të nxehtë, të ngjashëm me Diellin, karakteristikat e tyre fizike ndryshojnë mjaft dukshëm.(1) Ka, për shembull, yje - gjigantë dhe supergjigantë. Ato janë më të mëdha se Dielli në madhësi.

Përveç yjeve gjigantë, ka edhe yje xhuxhë, me përmasa shumë më të vogla se Dielli. Disa xhuxha janë më të vegjël se Toka dhe madje edhe Hëna. Në xhuxhët e bardhë, reaksionet termonukleare praktikisht nuk ndodhin; ato janë të mundshme vetëm në atmosferën e këtyre yjeve, ku hyn hidrogjeni nga mediumi ndëryjor. Në thelb, këto yje shkëlqejnë për shkak të rezervave të mëdha të energjisë termike. Koha e ftohjes së tyre është qindra miliona vjet. Gradualisht, xhuxhi i bardhë ftohet, ngjyra e tij ndryshon nga e bardha në të verdhë dhe më pas në të kuqe. Më në fund, ai kthehet në një xhuxh të zi - një yll i vogël i vdekur i ftohtë me madhësinë e Tokës, i cili nuk mund të shihet nga një sistem tjetër planetar (3).

Ka edhe yje neutron - këto janë bërthama të mëdha atomike.

Yjet kanë temperatura të ndryshme të sipërfaqes - nga disa mijëra në dhjetëra mijëra gradë. Në përputhje me rrethanat, dallohet edhe ngjyra e yjeve. Yjet relativisht "të ftohtë" me një temperaturë prej 3-4 mijë gradë janë të kuq. Dielli ynë me një sipërfaqe të “nxehur” deri në 6 mijë gradë, ka një ngjyrë të verdhë. Yjet më të nxehtë - ata me temperatura mbi 12,000 gradë - janë të bardhë dhe kaltërosh.

Yjet nuk ekzistojnë të izoluar, por formojnë sisteme. Sistemet më të thjeshta të yjeve - përbëhen nga 2 ose më shumë yje. Yjet gjithashtu kombinohen në grupe edhe më të mëdha - grupe yjesh.

Mosha e yjeve ndryshon në një gamë mjaft të gjerë vlerash: nga 15 miliardë vjet, që korrespondon me moshën e Universit, në qindra mijëra më të rinjtë. Ka yje që aktualisht janë duke u formuar dhe janë në fazën protoyjore, pra nuk janë bërë ende yje të vërtetë.

Lindja e yjeve ndodh në mjegullnajat gaz-pluhur nën veprimin e forcave gravitacionale, magnetike dhe të tjera, për shkak të të cilave formohen uniformitete të paqëndrueshme dhe lënda e shpërndarë shpërbëhet në një numër kondensimesh. Nëse grumbullime të tilla vazhdojnë mjaftueshëm, ato kthehen në yje me kalimin e kohës. Është e rëndësishme të theksohet se procesi i lindjes nuk është një yll i veçantë i izoluar, por shoqata yjore.

Ylli është një top plazma. Masa kryesore (98-99%) e materies së dukshme në pjesën e njohur të Universit është e përqendruar në yje. Yjet janë burime të fuqishme të energjisë. Në veçanti, jeta në Tokë i detyrohet ekzistencës së saj energjisë së rrezatimit të Diellit.

Një yll është një sistem plazmatik dinamik, që ndryshon drejtimin. Gjatë jetës së një ylli, përbërja e tij kimike dhe shpërndarja e elementeve kimike ndryshojnë ndjeshëm. Në fazat e mëvonshme të zhvillimit, lënda yjore kalon në një gjendje të gazit të degjeneruar (në të cilin ndikimi mekanik kuantik i grimcave mbi njëra-tjetrën ndikon ndjeshëm në vetitë e tij fizike - presionin, kapacitetin e nxehtësisë, etj.), Dhe nganjëherë materia neutron (pulsarët - yjet neutron, shpërthyesit - burimet e rrezeve X, etj.).

Yjet lindin nga lënda kozmike si rezultat i kondensimit të saj nën ndikimin e forcave gravitacionale, magnetike dhe të tjera. Nën ndikimin e forcave të gravitetit universal, një top i dendur formohet nga një re gazi - një protoyll, evolucioni i të cilit kalon në tre faza.

Faza e parë e evolucionit lidhet me ndarjen dhe ngjeshjen e materies kozmike. E dyta është tkurrja e shpejtë e protoyllit. Në një moment, presioni i gazit brenda protoyllit rritet, gjë që ngadalëson procesin e ngjeshjes së tij, por temperatura në rajonet e brendshme është ende e pamjaftueshme për të filluar një reaksion termonuklear. Në fazën e tretë, protoylli vazhdon të tkurret dhe temperatura e tij rritet, gjë që çon në fillimin e një reaksioni termonuklear. Presioni i gazit që rrjedh nga ylli balancohet nga forca e tërheqjes dhe topi i gazit pushon të tkurret. Formohet një objekt ekuilibri - një yll. Një yll i tillë është një sistem vetë-rregullues. Nëse temperatura brenda nuk rritet, atëherë ylli bymehet. Nga ana tjetër, ftohja e yllit çon në ngjeshjen dhe ngrohjen e tij të mëvonshme, dhe reagimet bërthamore në të përshpejtohen. Kështu, ekuilibri i temperaturës rikthehet. Procesi i shndërrimit të një protoylli në një yll kërkon miliona vjet, i cili është relativisht i shkurtër në një shkallë kozmike.

Lindja e yjeve në galaktika ndodh vazhdimisht. Ky proces gjithashtu kompenson vdekjen e vazhdueshme të yjeve. Prandaj, galaktikat përbëhen nga yje të vjetër dhe të rinj. Yjet më të vjetër janë të përqendruar në grupime globulare, mosha e tyre është e krahasueshme me moshën e galaktikës. Këta yje u formuan kur reja protogalaktike u shpërbë në grupe gjithnjë e më të vogla. Yjet e rinj (rreth 100 mijë vjeç) ekzistojnë për shkak të energjisë së tkurrjes gravitacionale, e cila ngroh rajonin qendror të yllit në një temperaturë prej 10-15 milion K dhe "fillon" reaksionin termonuklear të shndërrimit të hidrogjenit në helium. Është reaksioni termonuklear që është burimi i vetë shkëlqimit të yjeve.

Që nga momenti kur fillon reaksioni termonuklear, duke e kthyer hidrogjenin në helium, një yll si Dielli ynë hyn në të ashtuquajturën sekuencë kryesore, sipas së cilës karakteristikat e yllit do të ndryshojnë me kalimin e kohës: shkëlqimi, temperatura, rrezja, përbërja kimike dhe masa e tij. . Pasi hidrogjeni digjet në zonën qendrore, një bërthamë heliumi formohet pranë yllit. Reaksionet termonukleare të hidrogjenit vazhdojnë, por vetëm në një shtresë të hollë pranë sipërfaqes së kësaj bërthame. Reaksionet bërthamore lëvizin në periferi të yllit. Bërthama e djegur fillon të tkurret, dhe guaska e jashtme zgjerohet. Predha bymehet në një madhësi kolosale, temperatura e jashtme bëhet e ulët dhe ylli kalon në fazën e një gjiganti të kuq. Që nga ai moment, ylli hyn në fazën e fundit të jetës së tij. Dielli ynë e pret këtë në rreth 8 miliardë vjet. Në të njëjtën kohë, dimensionet e tij do të rriten në orbitën e Mërkurit, dhe ndoshta edhe në orbitën e Tokës, kështu që asgjë nuk do të mbetet nga planetët tokësorë (ose gurët e shkrirë do të mbeten).

Një gjigant i kuq karakterizohet nga një temperaturë e ulët e jashtme, por shumë e lartë e brendshme. Në të njëjtën kohë, bërthama gjithnjë e më të rënda përfshihen në proceset termonukleare, gjë që çon në sintezën e elementeve kimike dhe humbjen e vazhdueshme të materies nga gjigandi i kuq, i cili hidhet në hapësirën ndëryjore. Pra, në vetëm një vit, Dielli, duke qenë në fazën e një gjiganti të kuq, mund të humbasë një të miliontën e peshës së tij. Në vetëm dhjetë deri në njëqind mijë vjet, vetëm bërthama qendrore e heliumit mbetet nga gjigandi i kuq dhe ylli bëhet një xhuxh i bardhë. Kështu, xhuxhi i bardhë, si të thuash, piqet brenda gjigantit të kuq dhe më pas derdh mbetjet e guaskës, shtresat sipërfaqësore, të cilat formojnë një mjegullnajë planetare që rrethon yllin.

Xhuxhët e bardhë kanë përmasa të vogla - diametri i tyre është edhe më i vogël se diametri i Tokës, megjithëse masa e tyre është e krahasueshme me atë të Diellit. Dendësia e një ylli të tillë është miliarda herë më e madhe se dendësia e ujit. Një centimetër kub i substancës së tij peshon më shumë se një ton. Sidoqoftë, kjo substancë është një gaz, megjithëse me densitet monstruoz. Substanca që përbën një xhuxh të bardhë është një gaz shumë i dendur i jonizuar, i përbërë nga bërthama atomike dhe elektrone individuale.

Në xhuxhët e bardhë, reaksionet termonukleare praktikisht nuk ndodhin; ato janë të mundshme vetëm në atmosferën e këtyre yjeve, ku hyn hidrogjeni nga mediumi ndëryjor. Në thelb, këto yje shkëlqejnë për shkak të rezervave të mëdha të energjisë termike. Koha e ftohjes së tyre është qindra miliona vjet. Gradualisht, xhuxhi i bardhë ftohet, ngjyra e tij ndryshon nga e bardha në të verdhë dhe më pas në të kuqe. Më në fund, ai kthehet në një xhuxh të zi - një yll i vdekur, i ftohtë, i vogël, me madhësi globi, që nuk mund të shihet nga një sistem tjetër planetar.

Yjet më masivë zhvillohen disi ndryshe. Ata jetojnë vetëm disa dhjetëra miliona vjet. Hidrogjeni digjet në to shumë shpejt dhe ata kthehen në gjigantë të kuq në vetëm 2.5 milionë vjet. Në të njëjtën kohë, në thelbin e tyre të heliumit, temperatura rritet në disa qindra milionë gradë. Kjo temperaturë bën të mundur vazhdimin e reaksioneve të ciklit të karbonit (bashkimi i bërthamave të heliumit, duke çuar në formimin e karbonit). Bërthama e karbonit, nga ana tjetër, mund të bashkojë një bërthamë tjetër të heliumit dhe të formojë bërthamën e oksigjenit, neonit, etj. deri te silikoni. Bërthama e djegur e yllit është e ngjeshur dhe temperatura në të rritet në 3-10 miliardë gradë. Në kushte të tilla, reaksionet e kombinimit vazhdojnë deri në formimin e bërthamave të hekurit - elementi kimik më i qëndrueshëm në të gjithë sekuencën. Elementet kimike më të rënda - nga hekuri në bismut formohen gjithashtu në thellësitë e gjigantëve të kuq, në procesin e kapjes së ngadaltë të neutroneve. Në këtë rast, energjia nuk çlirohet, si në reaksionet termonukleare, por, përkundrazi, absorbohet. Si rezultat, ngjeshja e yllit po përshpejtohet (4).

Formimi i bërthamave më të rënda, duke mbyllur tabelën periodike, me sa duket ndodh në guaskat e yjeve që shpërthejnë, gjatë shndërrimit të tyre në yje të rinj ose supernova, të cilët bëhen disa gjigantë të kuq. Në një yll të skorjeve, ekuilibri është i shqetësuar, gazi elektronik nuk është më në gjendje të përballojë presionin e gazit bërthamor. Ndodh një kolaps - një ngjeshje katastrofike e yllit, ai "shpërthen brenda". Por nëse zmbrapsja e grimcave ose ndonjë arsye tjetër ende e ndalon këtë kolaps, ndodh një shpërthim i fuqishëm - një shpërthim supernova. Në të njëjtën kohë, jo vetëm guaska e yllit, por edhe deri në 90% e masës së tij hidhet në hapësirën përreth, gjë që çon në formimin e mjegullnajave të gazta. Në këtë rast, shkëlqimi i yllit rritet miliarda herë. Kështu, një shpërthim supernova u regjistrua në vitin 1054. Në kronikat kineze, u regjistrua se ai ishte i dukshëm gjatë ditës, si Venusi, për 23 ditë. Në kohën tonë, astronomët kanë zbuluar se kjo supernova la pas Mjegullnajën e Gaforres, e cila është një burim i fuqishëm i emetimit të radios (5).

Shpërthimi i një supernova shoqërohet me lëshimin e një sasie monstruoze energjie. Në këtë rast lindin rrezet kozmike, të cilat rrisin shumë sfondin e rrezatimit natyror dhe dozat normale të rrezatimit kozmik. Pra, astrofizikanët kanë llogaritur se rreth një herë në 10 milionë vjet, supernova ndizen në afërsi të drejtpërdrejtë të Diellit, duke rritur sfondin natyror me 7000 herë. Kjo është e mbushur me mutacionet më serioze të organizmave të gjallë në Tokë. Për më tepër, gjatë një shpërthimi supernova, e gjithë guaska e jashtme e yllit hidhet së bashku me "skorjet" e grumbulluara në të - elemente kimike, rezultatet e nukleosintezës. Prandaj, mediumi ndëryjor përvetëson relativisht shpejt të gjithë elementët kimikë të njohur aktualisht më të rëndë se heliumi. Yjet e gjeneratave të ardhshme, duke përfshirë Diellin, përmbajnë që në fillim në përbërjen e tyre dhe në përbërjen e reve të gazit dhe pluhurit që i rrethon një përzierje elementesh të rënda (5).

Planetet dhe sistemi diellor

Sistemi diellor është një sistem yll-planet. Ka afërsisht 200 miliardë yje në galaktikën tonë, ndër të cilat, sipas ekspertëve, disa yje kanë planetë. Sistemi diellor përfshin trupin qendror, Diellin dhe nëntë planetë me satelitët e tyre (dihen më shumë se 60 satelitë). Diametri i sistemit diellor është më shumë se 11.7 miliardë km. (2).

Në fillim të shekullit të 21-të u zbulua një objekt në sistemin diellor, të cilin astronomët e quajtën Sedna (emri i perëndeshës eskimeze të oqeanit). Sedna ka një diametër prej 2000 km. Një rrotullim rreth Diellit është 10.500 vjet Tokë (7).

Disa astronomë e quajnë këtë objekt një planet në sistemin diellor. Astronomë të tjerë i quajnë planetë vetëm objekte hapësinore që kanë një bërthamë qendrore me një temperaturë relativisht të lartë. Për shembull, temperatura në qendër të Jupiterit, sipas llogaritjeve, arrin në 20,000 K. Meqenëse Sedna ndodhet aktualisht në një distancë prej rreth 13 miliardë km nga qendra e sistemit diellor, informacioni për këtë objekt është mjaft i pakët. Në pikën më të largët të orbitës, distanca nga Sedna në Diell arrin një vlerë të madhe - 130 miliardë km.

Sistemi ynë yjor përfshin dy rripa planetësh të vegjël (asteroide). I pari ndodhet midis Marsit dhe Jupiterit (përmban më shumë se 1 milion asteroidë), i dyti është përtej orbitës së planetit Neptun. Disa asteroidë janë mbi 1000 km në diametër. Kufijtë e jashtëm të sistemit diellor janë të rrethuar nga e ashtuquajtura re Oort, e quajtur sipas astronomit holandez i cili hipotezoi ekzistencën e kësaj reje në shekullin e kaluar. Siç besojnë astronomët, skaji i kësaj reje më të afërt me sistemin diellor përbëhet nga tufat e akullit të ujit dhe metanit (bërthamat e kometës), të cilat, si planetët më të vegjël, rrotullohen rreth Diellit nën ndikimin e forcës së tij gravitacionale në një distancë prej mbi 12 miliardë km. Numri i planetëve të tillë në miniaturë është në miliarda (2).

Sistemi diellor është një grup trupash qiellorë, shumë të ndryshëm në madhësi dhe strukturë fizike. Ky grup përfshin: Diellin, nëntë planetë të mëdhenj, dhjetëra satelitë të planetëve, mijëra planetë të vegjël (asteroide), qindra kometa, trupa të panumërt meteoritësh. Të gjithë këta trupa janë të bashkuar në një sistem për shkak të forcës tërheqëse të trupit qendror - Diellit. Sistemi diellor është një sistem i renditur që ka modelet e veta të strukturës. Karakteri i unifikuar i sistemit diellor manifestohet në faktin se të gjithë planetët rrotullohen rreth diellit në të njëjtin drejtim dhe pothuajse në të njëjtin plan. Dielli, planetët, satelitët e planetëve rrotullohen rreth boshteve të tyre në të njëjtin drejtim në të cilin lëvizin përgjatë trajektoreve të tyre. Struktura e sistemit diellor është gjithashtu e natyrshme: çdo planet tjetër është afërsisht dy herë më larg nga Dielli se ai i mëparshmi (2).

Sistemi diellor u formua rreth 5 miliardë vjet më parë, dhe Dielli është një yll i gjeneratës së dytë. Konceptet moderne të origjinës së planetëve të sistemit diellor bazohen në faktin se është e nevojshme të merren parasysh jo vetëm forcat mekanike, por edhe të tjerat, veçanërisht ato elektromagnetike. Besohet se ishin forcat elektromagnetike që luajtën një rol vendimtar në origjinën e sistemit diellor (2).

Në përputhje me konceptet moderne, reja origjinale e gazit nga e cila u formuan Dielli dhe planetët përbëhej nga gaz i jonizuar, i nënshtruar ndikimit të forcave elektromagnetike. Pasi Dielli u formua nga një re e madhe gazi me anë të përqendrimit, pjesë të vogla të kësaj reje mbetën në një distancë shumë të madhe prej tij. Forca gravitacionale filloi të tërheqë gazin e mbetur në yllin e formuar - Diellin, por fusha e tij magnetike ndaloi gazin në rënie në një distancë - pikërisht aty ku janë planetët. Forcat konstante gravitacionale dhe magnetike ndikuan në përqendrimin dhe trashjen e gazit që binte, dhe si rezultat u formuan planetët. Kur u ngritën planetët më të mëdhenj, i njëjti proces u përsërit në një shkallë më të vogël, duke krijuar kështu sisteme satelitësh.

Ka disa mistere në studimin e sistemit diellor.

1. Harmonia në lëvizjen e planetëve. Të gjithë planetët në sistemin diellor rrotullohen rreth diellit në orbita eliptike. Lëvizja e të gjithë planetëve të sistemit diellor ndodh në të njëjtin rrafsh, qendra e të cilit ndodhet në pjesën qendrore të rrafshit ekuatorial të Diellit. Rrafshi i formuar nga orbitat e planetëve quhet rrafshi i ekliptikës.

2. Të gjithë planetët dhe Dielli rrotullohen rreth boshtit të tyre. Boshtet e rrotullimit të Diellit dhe planetëve, me përjashtim të planetit Uran, janë të drejtuar, përafërsisht, pingul me rrafshin e ekliptikës. Boshti i Uranit drejtohet në rrafshin e ekliptikës pothuajse paralel, d.m.th., ai rrotullohet i shtrirë në anën e tij. Një veçori tjetër e tij është se ai rrotullohet rreth boshtit të tij në një drejtim tjetër, si Venusi, ndryshe nga Dielli dhe planetët e tjerë. Të gjithë planetët e tjerë dhe Dielli rrotullohen kundër drejtimit të orës. Urani ka 15 hëna.

3. Midis orbitave të Marsit dhe Jupiterit ekziston një brez i planetëve të vegjël. Ky është i ashtuquajturi rrip asteroid. Planetët e vegjël kanë një diametër prej 1 deri në 1000 km. Masa totale e tyre është më pak se 1/700 e masës së Tokës.

4. Të gjithë planetët ndahen në dy grupe (tokësorë dhe jashtëtokësorë). Të parët janë planetë me densitet të lartë; elementët kimikë të rëndë zënë vendin kryesor në përbërjen e tyre kimike. Ato janë të vogla në madhësi dhe ngadalë rrotullohen rreth boshtit të tyre. Ky grup përfshin Merkurin, Venusin, Tokën dhe Marsin. Aktualisht ka sugjerime se Venusi është e kaluara e Tokës dhe Marsi është e ardhmja e saj.

Në grupin e dytë bëjnë pjesë: Jupiteri, Saturni, Urani, Neptuni dhe Plutoni. Ato përbëhen nga elementë kimikë të lehtë, rrotullohen me shpejtësi rreth boshtit të tyre, rrotullohen ngadalë rreth Diellit dhe marrin më pak energji rrezatuese nga Dielli. Më poshtë (në tabelë) jepen të dhënat për temperaturën mesatare të sipërfaqes së planetëve në shkallën Celsius, gjatësinë e ditës dhe natës, gjatësinë e vitit, diametrin e planetëve të sistemit diellor dhe masën e planeti në raport me masën e Tokës (marrë si 1).

Distanca midis orbitave të planetëve përafërsisht dyfishohet kur lëvizni nga secili prej tyre në tjetrin - "Rregulli i Titius - Bode", i vërejtur në rregullimin e planetëve.

Kur merren parasysh distancat e vërteta të planetëve me Diellin, rezulton se Plutoni në disa periudha është më afër Diellit sesa Neptuni, dhe, për rrjedhojë, ai ndryshon numrin e tij serial sipas rregullit Titius-Bode.

Misteri i planetit Venus. Në burimet e lashta astronomike të Kinës, Babilonisë, Indisë, 3.5 mijë vjet të vjetra, nuk përmendet Venusi. Shkencëtari amerikan I. Velikovsky në librin "Colliding Worlds", i cili u shfaq në vitet '50. Shekulli XX., Ai hipotezoi se planeti Venus zuri vendin e tij vetëm kohët e fundit, gjatë formimit të qytetërimeve antike. Përafërsisht një herë në 52 vjet, Venusi i afrohet Tokës, në një distancë prej 39 milionë km. Gjatë periudhës së konfrontimit të madh, çdo 175 vjet, kur të gjithë planetët rreshtohen njëri pas tjetrit në të njëjtin drejtim, Marsi i afrohet Tokës në një distancë prej 55 milionë km.

Mjetet e vëzhgimit të objekteve të Universit

Instrumentet moderne astronomike përdoren për të matur pozicionet e sakta të ndriçuesve në sferën qiellore (vëzhgimet sistematike të këtij lloji bëjnë të mundur studimin e lëvizjeve të trupave qiellorë); për të përcaktuar shpejtësinë e lëvizjes së trupave qiellorë përgjatë vijës së shikimit (shpejtësitë radiale): për të llogaritur karakteristikat gjeometrike dhe fizike të trupave qiellorë; të studiojë proceset fizike që ndodhin në trupa të ndryshëm qiellorë; për të përcaktuar përbërjen e tyre kimike dhe për shumë studime të tjera të objekteve qiellore në të cilat merret astronomia. Të gjitha informacionet për trupat qiellorë dhe objektet e tjera hapësinore merren duke studiuar rrezatimet e ndryshme që vijnë nga hapësira, vetitë e të cilave varen drejtpërdrejt nga vetitë e trupave qiellorë dhe nga proceset fizike që ndodhin në hapësirën botërore. Në këtë drejtim, mjetet kryesore të vëzhgimeve astronomike janë marrësit e rrezatimit kozmik, dhe kryesisht teleskopët që mbledhin dritën e trupave qiellorë.

Aktualisht përdoren tre lloje kryesore të teleskopëve optikë: teleskopët me lente ose refraktorët, teleskopët pasqyrë ose reflektorët dhe sistemet e përziera me lente pasqyre. Fuqia e një teleskopi varet drejtpërdrejt nga dimensionet gjeometrike të thjerrëzës ose pasqyrës së tij që mbledh dritën. Prandaj, vitet e fundit, teleskopët reflektues janë përdorur gjithnjë e më shumë, pasi, sipas kushteve teknike, është e mundur të prodhohen pasqyra me diametra dukshëm më të mëdhenj se thjerrëzat optike.

Teleskopët modernë janë njësi shumë komplekse dhe të sofistikuara, krijimi i të cilave përdor arritjet më të fundit të elektronikës dhe automatizimit. Teknologjia moderne ka bërë të mundur krijimin e një numri pajisjesh dhe pajisjesh që kanë zgjeruar në masë të madhe mundësitë e vëzhgimeve astronomike: teleskopët televizivë bëjnë të mundur marrjen e imazheve të qarta të planetëve në ekran, konvertuesit elektron-optikë lejojnë kryerjen e vëzhgimeve në rrezet infra të kuqe të padukshme dhe teleskopët e korrigjimit automatik kompensojnë ndikimin e ndërhyrjes atmosferike. Vitet e fundit, marrës të rinj të rrezatimit kozmik - radio teleskopët - janë bërë gjithnjë e më të përhapur, duke ju lejuar të shikoni në zorrët e Universit shumë më larg se sistemet më të fuqishme optike.

Radioastronomia, e cila filloi në fillim të viteve 1930, pasuroi ndjeshëm të kuptuarit tonë për Universin. shekullit tonë. Në vitin 1943, shkencëtarët sovjetikë L.I., Mandelstam dhe N.D. Papaleksi vërtetoi teorikisht mundësinë e radarit të Hënës (10).

Valët e radios të dërguara nga njeriu arritën në Hënë dhe, të reflektuara prej saj, u kthyen në Tokë. - një periudhë e zhvillimit jashtëzakonisht të shpejtë të radioastronomisë. Çdo vit, valët e radios sillnin nga hapësira informacione të reja mahnitëse për natyrën e trupave qiellorë. Sot, radioastronomia përdor marrësit më të ndjeshëm dhe antenat më të mëdha. Radioteleskopët kanë depërtuar në thellësi të tilla të hapësirës që deri më tani mbeten të paarritshëm për teleskopët optikë konvencionalë. Hapësira e radios u hap para njeriut - një pamje e Universit në valë radio (10).

Ekzistojnë gjithashtu një sërë instrumentesh astronomike që kanë një qëllim specifik dhe përdoren për studime të caktuara. Instrumente të tilla përfshijnë, për shembull, teleskopin e kullës diellore të ndërtuar nga shkencëtarët sovjetikë dhe të instaluar në Observatorin Astrofizik të Krimesë.

Në vëzhgimet astronomike po përdoren gjithnjë e më shumë pajisje të ndryshme sensitive, të cilat bëjnë të mundur kapjen e rrezatimit termik dhe ultravjollcë të trupave qiellorë, për të fiksuar objekte të padukshme për syrin në një pllakë fotografike.

Hapi tjetër në vëzhgimet transatmosferike ishte krijimi i observatorëve astronomikë orbitalë (OAO) në satelitët artificialë të tokës. Observatorë të tillë, në veçanti, janë stacionet orbitale sovjetike Salyut. Observatorët astronomikë orbitalë të llojeve dhe qëllimeve të ndryshme janë krijuar në mënyrë të vendosur në praktikë (9).

Gjatë vëzhgimeve astronomike, fitohen seri numrash, astrofotografi, spektrograme dhe materiale të tjera, të cilat duhet t'i nënshtrohen përpunimit laboratorik për rezultatet përfundimtare. Ky përpunim kryhet duke përdorur instrumente matëse laboratorike. Kur përpunohen rezultatet e vëzhgimeve astronomike, përdoren kompjuterë elektronikë.

Makinat matëse të koordinatave përdoren për të matur pozicionet e imazheve të yjeve në astrofotografi dhe imazhet e satelitëve artificialë në lidhje me yjet në satelitore. Mikrofotometrat përdoren për të matur nxirjen në fotografitë e trupave qiellorë dhe spektrogrameve. Një instrument i rëndësishëm i nevojshëm për vëzhgime është ora astronomike(9).

Problemi i gjetjes së qytetërimeve jashtëtokësore

Zhvillimi i shkencës natyrore në gjysmën e dytë të shekullit të 20-të, zbulimet e jashtëzakonshme në fushën e astronomisë, kibernetikës, biologjisë, radiofizikës bënë të mundur transferimin e problemit të qytetërimeve jashtëtokësore nga një plan thjesht spekulativ dhe abstrakt-teorik në një plan praktik. Për herë të parë në historinë e njerëzimit, u bë e mundur të kryheshin kërkime eksperimentale të thella dhe të detajuara mbi këtë problem të rëndësishëm themelor. Nevoja për këtë lloj kërkimi përcaktohet nga fakti se zbulimi i qytetërimeve jashtëtokësore dhe vendosja e kontaktit me ta mund të ketë një ndikim të madh në potencialin shkencor dhe teknologjik të shoqërisë, të ketë një ndikim pozitiv në të ardhmen e njerëzimit.

Nga këndvështrimi i shkencës moderne, supozimi i mundësisë së ekzistencës së qytetërimeve jashtëtokësore ka baza objektive: ideja e unitetit material të botës; për zhvillimin, evolucionin e materies si pronë e përgjithshme e saj; të dhëna të shkencës natyrore për natyrën e rregullt, natyrore të origjinës dhe evolucionit të jetës, si dhe origjinën dhe evolucionin e njeriut në Tokë; të dhëna astronomike se Dielli është një yll tipik, i zakonshëm në galaktikën tonë dhe nuk ka arsye për ta dalluar atë nga shumë yje të tjerë të ngjashëm; Në të njëjtën kohë, astronomia rrjedh nga fakti se në Kozmos ekziston një shumëllojshmëri e gjerë e kushteve fizike, të cilat mund të çojnë në parim në shfaqjen e formave më të ndryshme të materies shumë të organizuar.

Vlerësimi i prevalencës së mundshme të qytetërimeve jashtëtokësore (kozmike) në galaktikën tonë kryhet sipas formulës Drake:

Dokumenti aktual nuk përmban burime. N=R x f x n x k x d x q x L

ku N është numri i qytetërimeve jashtëtokësore në Galaxy; R është shkalla e formimit të yjeve në Galaktikë, mesatarisht gjatë gjithë kohës së ekzistencës së saj (numri i yjeve në vit); f është raporti i yjeve me sisteme planetare; n është numri mesatar i planetëve të përfshirë në sistemet planetare dhe ekologjikisht të përshtatshëm për jetë; k është proporcioni i planetëve në të cilët lindi jeta; d është proporcioni i planetëve në të cilët, pas shfaqjes së jetës, janë zhvilluar format e saj inteligjente, q është raporti i planetëve në të cilët jeta inteligjente ka arritur një fazë që ofron mundësinë e komunikimit me botët e tjera, qytetërimet: L është kohëzgjatja mesatare. e ekzistencës së qytetërimeve të tilla jashtëtokësore (kozmike, teknike) ( 3).

Me përjashtim të vlerës së parë (R), e cila i referohet astrofizikës dhe mund të llogaritet pak a shumë saktë (rreth 10 yje në vit), të gjitha sasitë e tjera janë shumë, shumë të pasigurta, kështu që ato përcaktohen nga shkencëtarët kompetentë në bazë të të gjykimit të ekspertëve, të cilat, natyrisht, janë subjektive.

Tema e kontaktit me qytetërimet jashtëtokësore është ndoshta një nga më të njohurat në letërsinë fantashkencë dhe kinematografi. Shkakton, si rregull, interesin më të zjarrtë tek adhuruesit e këtij zhanri, të gjithë ata që janë të interesuar për problemet e Universit. Por imagjinata artistike këtu duhet t'i nënshtrohet logjikës së ngurtë të analizës racionale. Një analizë e tillë tregon se janë të mundshme këto lloje të kontakteve: kontakte të drejtpërdrejta, d.m.th. vizita të ndërsjella (ose të njëanshme); kontaktet përmes kanaleve të komunikimit; kontakte të tipit të përzier - dërgimi i sondave automatike në një qytetërim jashtëtokësor që transmeton informacionin e marrë përmes kanaleve të komunikimit.

Aktualisht, kontaktet nëpërmjet kanaleve të komunikimit janë kontakte vërtet të mundshme me qytetërimet jashtëtokësore. Nëse koha e përhapjes së sinjalit në të dy drejtimet t është më e gjatë se jeta e një qytetërimi (t > L), atëherë mund të flasim për kontakt të njëanshëm. Nëse t<< L, то возможен двусторонний обмен информацией. Современный уровень естественнонаучных знаний позволяет серьезно говорить лишь о канале связи с помощью электромагнитных волн, а сегодняшняя радиотехника может реально обеспечить установление такой связи

Studimit të qytetërimeve jashtëtokësore duhet t'i paraprijë vendosja e një forme ose një tjetër komunikimi me ta. Aktualisht, ka disa drejtime për të kërkuar gjurmë të veprimtarisë së qytetërimeve jashtëtokësore (6).

Së pari, kërkimi i gjurmëve të aktiviteteve inxhinierike astrologjike të qytetërimeve jashtëtokësore. Ky drejtim bazohet në supozimin se, herët a vonë, qytetërimet e avancuara teknologjikisht duhet të kalojnë në transformimin e hapësirës përreth (krijimi i satelitëve artificialë, biosferës artificiale, etj.), në veçanti, për të kapur një pjesë të konsiderueshme të yllit. energji. Siç tregojnë llogaritjet, rrezatimi i pjesës kryesore të strukturave të tilla inxhinierike astrologjike duhet të përqendrohet në rajonin infra të kuqe të spektrit. Prandaj, detyra e zbulimit të qytetërimeve të tilla jashtëtokësore duhet të fillojë me kërkimin e burimeve lokale të rrezatimit infra të kuq ose yjeve me një tepricë anormale të rrezatimit infra të kuq. Një hulumtim i tillë aktualisht është duke u zhvilluar. Si rezultat, u zbuluan disa dhjetëra burime infra të kuqe, por deri më tani nuk ka asnjë arsye për të lidhur ndonjë prej tyre me një qytetërim jashtëtokësor.

Së dyti, kërkimi i gjurmëve të vizitës së qytetërimeve jashtëtokësore në Tokë. Ky drejtim bazohet në supozimin se veprimtaria e qytetërimeve jashtëtokësore mund të shfaqej në të kaluarën historike në formën e vizitës së Tokës dhe një vizitë e tillë nuk mund të mos linte gjurmë në monumentet e kulturës materiale apo shpirtërore të popujve të ndryshëm. Në këtë rrugë, ka shumë mundësi për lloje të ndryshme ndjesish - "zbulime" mahnitëse, mite kuazi-shkencore rreth origjinës kozmike të kulturave individuale (ose elementeve të tyre); kështu, legjendat për ngjitjen e shenjtorëve në qiell quhen historia e astronautëve. Ndërtimi i strukturave të mëdha prej guri, të cilat janë ende të pashpjegueshme, gjithashtu nuk dëshmon origjinën e tyre kozmike. Për shembull, spekulimet e këtij lloji rreth idhujve gjigantë prej guri në ishullin e Pashkëve u hodhën poshtë nga T. Heyerdahl: pasardhësit e popullsisë së lashtë të këtij ishulli i treguan se si bëhej kjo jo vetëm pa ndërhyrjen e astronautëve, por edhe pa asnjë teknologji. Në të njëjtin rresht është hipoteza se meteori Tunguska nuk ishte një meteorit apo kometë, por një anije kozmike aliene. Hipoteza dhe supozime të tilla duhet të hetohen në mënyrën më të plotë (6)

Së treti, kërkimi i sinjaleve nga qytetërimet jashtëtokësore. Ky problem aktualisht është formuluar, para së gjithash, pasi problemi i kërkimit të sinjaleve artificiale në radio dhe optik (për shembull, nga një rreze lazer shumë e drejtuar). Më e mundshme është komunikimi me radio. Prandaj, detyra më e rëndësishme është të zgjidhni gamën optimale të valëve për një lidhje të tillë. Analiza tregon se sinjalet artificiale janë më të mundshme në valë = 21 cm (linjë radio hidrogjeni), = 18 cm (linjë radio OH), = 1,35 cm (linjë radio e avullit të ujit) ose në valë të kombinuara nga frekuenca themelore me disa konstante matematikore , etj.).

Një qasje serioze për kërkimin e sinjaleve nga qytetërimet jashtëtokësore kërkon krijimin e një shërbimi të përhershëm që mbulon të gjithë sferën qiellore. Për më tepër, një shërbim i tillë duhet të jetë mjaft universal - i krijuar për të marrë sinjale të llojeve të ndryshme (pulsi, brez i ngushtë dhe brez i gjerë). Puna e parë për kërkimin e sinjaleve të qytetërimeve jashtëtokësore u krye në SHBA në vitin 1950. U studiua emetimi radio i yjeve më të afërt (Cetus dhe Eridanus) në një gjatësi vale prej 21 cm. Më pas (70-80), studime të tilla u kryen edhe në BRSS. Gjatë hulumtimit u arritën rezultate inkurajuese. Për shembull, në vitin 1977 në Shtetet e Bashkuara (Observatori i Universitetit të Ohajos), gjatë vëzhgimit të qiellit në një gjatësi vale prej 21 cm, u regjistrua një sinjal me brez të ngushtë, karakteristikat e të cilit treguan origjinën e tij jashtëtokësore dhe, ndoshta, artificiale (8 Megjithatë, ky sinjal nuk mund të regjistrohej përsëri dhe çështja e natyrës së tij mbeti e hapur. Që nga viti 1972, kërkimet në rrezen optike janë kryer në stacionet orbitale. U diskutuan projektet për ndërtimin e teleskopëve multipasqyrë në Tokë dhe në Hënë, radioteleskopë gjigantë hapësinorë etj.

Kërkimi i sinjaleve nga qytetërimet jashtëtokësore është njëra anë e kontaktit me ta. Por ka një anë tjetër - një mesazh për qytetërimet e tilla për qytetërimin tonë tokësor. Prandaj, së bashku me kërkimin e sinjaleve nga qytetërimet hapësinore, u bënë përpjekje për të dërguar një mesazh për qytetërimet jashtëtokësore. Në vitin 1974, një mesazh radio u dërgua nga observatori i radioastronomisë në Arecibo (Puerto Riko) në grupin globular M-31, i vendosur në një distancë prej 24 mijë vjet dritë nga Toka, që përmban një tekst të koduar për jetën dhe qytetërimin në Tokë. (8) . Mesazhet e informacionit u vendosën gjithashtu vazhdimisht në anijen kozmike, trajektoret e të cilave u siguronin atyre një dalje përtej sistemit diellor. Sigurisht, ka shumë pak mundësi që këto mesazhe të arrijnë ndonjëherë qëllimin e tyre, por duhet të filloni diku. Është e rëndësishme që njerëzimi jo vetëm të mendojë seriozisht për kontaktet me qenie inteligjente nga botët e tjera, por është tashmë në gjendje të vendosë kontakte të tilla, megjithëse në formën më të thjeshtë.

Burimet natyrore kozmike të rrezatimit kryejnë një "transmetim radio" intensiv të vazhdueshëm në valët e diapazonit të njehsorit. Në mënyrë që të mos krijojë ndërhyrje të bezdisshme, komunikimi radio midis botëve të banuara duhet të kryhet në gjatësi vale jo më shumë se 50 cm (11).

Valët më të shkurtra të radios (disa centimetra) nuk janë të përshtatshme, pasi emetimi termik i radios i planetëve ndodh pikërisht në valë të tilla dhe do të "blloko" komunikimet artificiale të radios. Në Shtetet e Bashkuara po diskutohet një projekt për krijimin e një kompleksi për marrjen e sinjaleve radio jashtëtokësore, i përbërë nga një mijë radio teleskopë sinkron të instaluar në një distancë prej 15 km nga njëri-tjetri. Në thelb, një kompleks i tillë është i ngjashëm me një radio teleskop gjigant parabolik me një sipërfaqe pasqyre prej 20 km. Projekti pritet të zbatohet brenda 10-20 viteve të ardhshme. Kostoja e ndërtimit të planifikuar është vërtet astronomike - të paktën 10 miliardë dollarë. Kompleksi i projektuar i radioteleskopëve do të bëjë të mundur marrjen e sinjaleve artificiale të radios brenda një rrezeje prej 1000 vitesh dritë (12).

Në dekadën e fundit, midis shkencëtarëve dhe filozofëve, mendimi se Njerëzimi është i vetëm, nëse jo në të gjithë Universin, atëherë të paktën në Galaktikën tonë, ka qenë gjithnjë e më i përhapur. Një mendim i tillë sjell përfundimet më të rëndësishme ideologjike për kuptimin dhe vlerën e qytetërimit tokësor, arritjet e tij.

konkluzioni

Universi është e gjithë bota materiale ekzistuese, e pakufizuar në kohë dhe hapësirë ​​dhe pafundësisht e larmishme në format që merr materia në procesin e zhvillimit të saj.

Universi në kuptimin më të gjerë është mjedisi ynë. Rëndësia e veprimtarisë praktike të njeriut qëndron në faktin se proceset fizike të pakthyeshme mbizotërojnë në Univers, se ai ndryshon me kalimin e kohës, është në zhvillim të vazhdueshëm. Njeriu filloi të eksplorojë hapësirën e jashtme, shkoi në hapësirën e hapur. Arritjet tona po fitojnë shtrirje gjithnjë e më të madhe, në shkallë globale dhe madje edhe kozmike. Dhe për të marrë parasysh pasojat e tyre të menjëhershme dhe afatgjata, ndryshimet që ato mund të sjellin në gjendjen e habitatit tonë, përfshirë hapësirën, duhet të studiojmë jo vetëm fenomenet dhe proceset tokësore, por edhe modelet në shkallë kozmike.

Progresi mbresëlënës i shkencës së Universit, i nisur nga revolucioni i madh i Kopernikut, ka çuar vazhdimisht në ndryshime shumë të thella, ndonjëherë rrënjësore në aktivitetet kërkimore të astronomëve dhe, si rezultat, në sistemin e njohurive për strukturën dhe evolucionin e objektet hapësinore. Në kohën tonë, astronomia po zhvillohet me një ritëm veçanërisht të shpejtë, duke u rritur çdo dekadë. Rrjedha e zbulimeve dhe arritjeve të jashtëzakonshme e mbush atë në mënyrë të papërmbajtshme me përmbajtje të re.

Në fillim të shekullit të 21-të, shkencëtarët po përballen me pyetje të reja në lidhje me strukturën e universit, përgjigjet për të cilat ata shpresojnë t'i marrin me ndihmën e një përshpejtuesi - Përplasësi i Madh i Hadronit.

Pamja moderne shkencore e botës është dinamike dhe kontradiktore. Ai përmban më shumë pyetje sesa përgjigje. Ajo mahnit, frikëson, ngatërron, trondit. Kërkimi për mendjen njohëse nuk njeh kufij dhe në vitet e ardhshme mund të mbytemi nga zbulime të reja dhe ide të reja.

Bibliografi

1. Naidysh V.M. Konceptet e shkencës moderne natyrore: tekst shkollor \ ed. 2, i rishikuar. dhe shtesë - M .: Alfa-M; INFRA-M, 2004. - 622 f.

2. Lavrinenko V.N. Konceptet e shkencës moderne natyrore: tekst shkollor\V.N. Lavrinenko, V.P. Ratnikova - M.: 2006. - 317 f.

3. Lajmet e astronomisë, Universit, astronomisë, filozofisë: bot. Universiteti Shtetëror i Moskës 1988. - 192 f.

4. Danilova V.S., Kozhevnikov N.I. Konceptet themelore të shkencës moderne natyrore: tekst shkollor \ M .: Aspect-press, 2000 - 256 f.

5. Karpenkov S.Kh. Shkenca moderne natyrore: tekst shkollor \ M. Projekt akademik 2003. - 560 f.

6. Lajmet e astronomisë, astronautikës, Universit. - URL: universe-news.ru

7. Likhin A. F. Konceptet e shkencës moderne natyrore: teksti \ TK Welby, Shtëpia Botuese Prospekt, 2006. - 264 f.

8. Tursunov A. Filozofia dhe kozmologjia moderne M. \ INFRA-M, 2001, - 458 f.

Astronomi. Mesimi 1.

Astronomia është shkenca e trupave qiellorë (nga fjalët e lashta greke aston - yll dhe nomos - ligj)

Ai studion lëvizjet dhe ligjet e dukshme dhe aktuale,
përcaktimi i këtyre lëvizjeve, formës, madhësisë, masës dhe relievit
Sipërfaqet, natyra dhe gjendja fizike e trupave qiellorë,
ndërveprimi dhe evolucioni i tyre.

Eksplorimi i Universit

Numri i yjeve në galaktikë është në triliona. Më të shumtat
Yjet janë xhuxhë me masë rreth 10 herë më të vogël se Dielli. Përveç
yjet e vetme dhe satelitët e tyre (planetët), përfshin Galaxy
yje të dyfishtë dhe të shumëfishtë, si dhe grupe yjesh të lidhur nga graviteti
dhe lëvizja në hapësirë ​​në tërësi, e quajtur yjore
grupime. Disa prej tyre mund të gjenden në qiell përmes një teleskopi, dhe
ndonjëherë me sy të lirë. Grupe të tilla nuk e kanë të saktën
forma; më shumë se një mijë prej tyre tani janë të njohura. grupime yjore
të ndarë në të shpërndara dhe sferike. Ndryshe nga shpërndarja e yjeve
grupime të përbëra kryesisht nga yje që i përkasin kryesore
sekuencat, grupimet globulare përmbajnë të kuqe dhe të verdhë
gjigantët dhe supergjigantët. Sondazhet e qiellit të bëra me rreze x
teleskopë të montuar në satelitë të veçantë artificialë
Toka, çoi në zbulimin e rrezatimit me rreze X të shumë sferike
grupime.

Struktura e galaktikës

Shumica dërrmuese e yjeve dhe materies difuze në Galaxy është
vëllimi thjerrëzor. Dielli është në një distancë prej rreth 10,000 pc nga
qendra e galaktikës, e fshehur prej nesh nga retë e pluhurit ndëryjor. Ne qender
Galaktika ka një bërthamë, e cila kohët e fundit është bërë me kujdes
hulumtuar në gjatësi vale infra të kuqe, radio dhe rreze x.
Retë e errëta pluhuri errësojnë thelbin nga ne, duke penguar pamjen
dhe vëzhgime të zakonshme fotografike të këtij objekti më interesant
Galaktikat. Nëse mund ta shikonim diskun galaktik "nga lart", atëherë
do të gjente degë të mëdha spirale,
që përmban kryesisht yjet më të nxehtë dhe më të shndritshëm, si dhe
retë masive të gazit. Një disk me krahë spirale formon bazën
nënsistemi i sheshtë i Galaxy. Dhe objektet që përqendrohen drejt bërthamës
Galaktikat dhe vetëm pjesërisht që depërtojnë në disk janë sferike.
nënsistem. Kjo është forma e thjeshtuar e strukturës së Galaxy.

Llojet e galaktikave

1 Spirale. Kjo është 30% e galaktikave. Ato janë dy llojesh. Normale dhe
të kryqëzuara.
2 Eliptike. Besohet se shumica e galaktikave kanë formë
sferë e rrafshuar. Midis tyre ka sferike dhe pothuajse të sheshta. Më së shumti
galaktika eliptike më e madhe e njohur është M87 në yjësinë e Virgjëreshës.
3 Nuk është e saktë. Shumë galaktika kanë një formë të thyer pa shkëlqim
kontur i theksuar. Këto përfshijnë Renë Magelanik të Tonë
grup lokal.

Dielli

Dielli është qendra e sistemit tonë planetar, elementi kryesor i tij, pa të cilin
nuk do të kishte Tokë, nuk do të kishte jetë në të. Njerëzit që shikojnë yjet bëjnë me
kohët e lashta. Që atëherë, njohuritë tona për ndriçuesin janë zgjeruar ndjeshëm,
pasuruar me informacione të shumta për lëvizjen, strukturën e brendshme dhe
natyra e këtij objekti hapësinor. Për më tepër, studimi i Diellit kontribuon shumë
kontribut në kuptimin e strukturës së Universit në tërësi, veçanërisht atyre të elementeve të tij,
të cilat janë të ngjashme në thelb dhe parime të "punës".

Dielli

Dielli është një objekt që ekziston
sipas standardeve njerëzore, shumë kohë më parë.
Formimi i saj filloi rreth 5
miliardë vjet më parë. Pastaj në vend
Sistemi diellor ishte i gjerë
re molekulare.
Nën ndikimin e forcave gravitacionale, filloi
shfaqen turbulenca, të ngjashme me tokën
tornadot. Në qendër të njërit prej tyre, substanca (në
ishte kryesisht hidrogjen) filloi të kondensohej,
dhe 4.5 miliardë vjet më parë një i ri
yll, i cili pas një kohe të gjatë
periudha kohore u quajt Dielli.
Rreth tij gradualisht filloi të formohej
planetët - filloi këndi ynë i universit
fitojnë të njohura me modernen
lloji njerëzor. -

xhuxh i verdhë

Dielli nuk është një objekt unik. I përket klasës së xhuxhëve të verdhë,
yje relativisht të vegjël të sekuencës kryesore. Afati
"Shërbimi" i ndarë për organe të tilla është afërsisht 10 miliardë
vjet. Sipas standardeve të hapësirës, ​​kjo është mjaft. Tani ndriçuesi ynë, ju mundeni
themi, në kulmin e jetës: jo ende i vjetër, jo më i ri - përpara
gjysmë jete më shumë.

Struktura e diellit

Vit drite

Një vit drite është distanca që drita kalon në një vit. Astronomike Ndërkombëtare
bashkimi dha shpjegimin e tij për vitin e dritës - kjo është distanca që drita udhëton në vakum, pa të
pjesëmarrja e gravitetit, për vitin Julian. Viti Julian është i barabartë me 365 ditë. Është ky deshifrimi
përdoret në literaturën shkencore. Nëse marrim literaturë profesionale, atëherë ka një distancë
llogaritur në parsek ose kilo- dhe megaparsek.
Deri në vitin 1984, një vit dritë ishte distanca e përshkuar nga drita në një vit tropikal.
Përkufizimi i ri ndryshon nga ai i vjetër me vetëm 0,002%. Dallimi i veçantë midis përkufizimeve
nr.
Ka shifra specifike që përcaktojnë distancën e orëve të dritës, minutave, ditëve etj.
Një vit drite është 9,460,800,000,000 km,
muaj - 788 333 milion km.,
javë - 197,083 milion km.,
ditë - 26,277 milion km,
orë - 1,094 milion km.,
minutë - rreth 18 milion km.,
e dyta - rreth 300 mijë km.

Galaktika e konstelacionit të Virgjëreshës

Virgjëresha mund të shihet më së miri në
pranverën e hershme, përkatësisht në mars -
Prill, kur kalon në jug
pjesë e horizontit. falë
plejadë
Ajo ka
imponuese
dimensionet, Dielli është në të
më shumë se një muaj - duke filluar nga 16
Shtator deri më 30 Tetor. Në
atlaset e lashta të yjeve Virgjëresha
e përfaqësuar si një vajzë me një spikelet
gruri në dorën e djathtë. Megjithatë, jo
të gjithë
në gjendje
dalloj
në
një shpërndarje kaotike e yjeve
një imazh të tillë. Megjithatë, gjeni
konstelacioni Virgjëresha në qiell nuk është kështu
e komplikuar. Ai përmban një yll
magnitudë e parë, në sajë të ndritshme
dritën e së cilës Virgjëresha mundet lehtësisht
kërkimi midis yjësive të tjera.

Mjegullnaja e Andromedës

Galaktika më e madhe më afër Rrugës së Qumështit.
Përmban afërsisht 1 trilion yje, që është 2.5-5 herë më shumë
Rruga e Qumështit. E vendosur në yjësinë Andromeda dhe e largët
nga Toka në një distancë prej 2.52 milion sv. vjet. Rrafshi i galaktikës është i anuar
në vijën e shikimit në një kënd prej 15 °, madhësia e tij e dukshme është 3.2 × 1.0 °, e dukshme
magnitudë - +3.4m.

rruga e Qumështit

Rruga e Qumështit është një galaktikë spirale
lloji. Në të njëjtën kohë, ajo ka një kërcyes në formën e një të madhe
sistem yjor i ndërlidhur
forcat gravitacionale. Besohet se Qumështi
Rruga ka ekzistuar për më shumë se trembëdhjetë miliardë
vjet. Kjo është periudha gjatë së cilës
Galaktika formoi rreth 400 miliardë yjësi
dhe yje, mbi një mijë në përmasa të mëdha
mjegullnajat e gazta, grupimet dhe retë. Forma
Rruga e Qumështit është qartë e dukshme në hartën e universit. Në
duke e parë, bëhet e qartë se
një grup yjesh është një disk, me diametër
që është e barabartë me 100 mijë vite dritë (një i tillë
një vit dritë është dhjetë trilion
kilometra). Trashësia e grumbullit të yjeve është 15 mijë,
dhe thellësia është rreth 8 mijë vjet dritë. Sa peshon
Rruga e Qumështit? Kjo (përkufizimi i masës së saj është shumë
detyrë e vështirë) nuk është e mundur të llogaritet
e mundur. Vështirësia qëndron në përcaktimin
masa të materies së errët që nuk hyjnë në
ndërveprimi me rrezatimin elektromagnetik. Këtu
pse astronomët nuk mund të përgjigjen përfundimisht
kjo pyetje. Por ka vlerësime të përafërta
sipas të cilit pesha e Galaktikës është brenda
500 deri në 3000 miliardë masa diellore

Bërthama e Rrugës së Qumështit

Kjo pjesë e Rrugës së Qumështit ndodhet në yjësinë e Shigjetarit. Bërthama përmban një burim jo-termik
rrezatimi, që ka një temperaturë prej rreth dhjetë milionë gradë. Në qendër të këtij seksioni
Rruga e Qumështit përmban një vulë të quajtur "fryrje". Është një varg i tërë yjesh të vjetër
e cila lëviz në një orbitë të zgjatur. Për shumicën e këtyre trupave qiellorë, cikli i jetës është tashmë
i vjen fundi. Në qendër të bërthamës së Rrugës së Qumështit është një e zezë supermasive
vrimë. Kjo pjesë e hapësirës së jashtme, pesha e së cilës është e barabartë me masën e tre milionë diejve,
ka gravitet të fortë. Një tjetër vrimë e zezë rrotullohet rreth saj, vetëm më e vogël
madhësia. Një sistem i tillë krijon një fushë gravitacionale aq të fortë sa
aty pranë, yjësitë dhe yjet lëvizin përgjatë trajektoreve shumë të pazakonta. pranë qendrës
Rruga e Qumështit ka veçori të tjera. Pra, karakterizohet nga një grumbull i madh yjesh.
Për më tepër, distanca midis tyre është qindra herë më e vogël se ajo e vërejtur në periferi.
arsimimi.
Bërthama e Rrugës së Qumështit

Kthehu përpara

Kujdes! Pamja paraprake e rrëshqitjes është vetëm për qëllime informative dhe mund të mos përfaqësojë shtrirjen e plotë të prezantimit. Nëse jeni të interesuar për këtë punë, ju lutemi shkarkoni versionin e plotë.

Lloji i mësimit: mësimi i studimit dhe konsolidimi parësor i njohurive të reja.

Synimi: Formimi i ideve për strukturën e Universit dhe vendin e planetit Tokë në Univers.

Detyrat: arsimore: prezantoni studentët me kozmologjinë, prezantoni njësitë matëse josistematike të përdorura në kozmologji, prezantoni moshën dhe madhësinë e universit, prezantoni konceptin e një galaktike, prezantoni llojet e galaktikave, krijoni një ide për grupimet e galaktikave, llojet e grupimet e yjeve, formimi i mjegullnajave në univers, prezantojnë përdorimin e analizës spektrale në kozmologji, për të formuar njohuri për fenomenin e zhvendosjes së kuqe të vijave spektrale në spektrat e galaktikave, për efektin Doppler, për ligjin Hubble, për të prezantuar Big Bengun. Teoria, për të prezantuar konceptin e densitetit kritik të materies.

arsimore: për të promovuar edukimin e cilësive morale, një qëndrim tolerant ndaj të gjithë banorëve të planetit tonë dhe përgjegjësinë për sigurinë e jetës në planetin Tokë.

arsimore: për të nxitur një rritje të interesit për studimin e disiplinës "Fizikë", për të nxitur zhvillimin e të menduarit logjik (analizë, përgjithësim të njohurive të marra).

Gjatë orëve të mësimit

I. Momenti organizativ.

Rrëshqitje 1-2

Përpara nxënësve përcaktohen objektivat e orës së mësimit, theksohet ecuria e mësimit dhe rezultatet përfundimtare të zbatimit të tij.

II. Motivimi i veprimtarisë edukative.

Njohja e strukturës dhe evolucionit të Universit ndihmon për të kuptuar vendin e secilit prej nesh në këtë botë dhe përgjegjësinë që na mbetet për sigurinë e jetës dhe planetin tonë unik për brezat e ardhshëm të njerëzve.

III. Përditësimi i njohurive.

Sondazh frontal

1. Cili është emri i yllit më të afërt me planetin Tokë? (Dielli)
2. Sa planetë janë në sistemin diellor? (Tetë)
3. Si quhen planetët në sistemin diellor? (Merkuri, Venusi, Toka, Marsi, Jupiteri, Saturni, Urani, Neptuni)
4. Sa është distanca nga Dielli në planetin Tokë në sistemin diellor? (Planeti Tokë është planeti i tretë nga Dielli)

IV. Prezantimi i materialit të ri.

Rrëshqitje 3-5. Kozmologjia. Njësi matëse jo-sistematike. Mosha dhe madhësia e universit.

“Universi është një koncept që nuk ka një përkufizim të rreptë në astronomi dhe filozofi. Ai është i ndarë në dy entitete thelbësisht të ndryshme: spekulative (filozofike) dhe materiale, të aksesueshme për vëzhgim në kohën e tanishme ose në të ardhmen e parashikueshme. Sipas traditës, i pari quhet Univers, dhe i dyti - Universi astronomik, ose Metagalaksi. Sot do të njihemi me strukturën e Universit astronomik. Dhe ne do të përcaktojmë vendin e planetit tonë Tokë në Univers. "Universi është objekt i studimit të kozmologjisë."

Distancat dhe masat e objekteve në univers janë shumë të mëdha. Kozmologjia përdor njësi matëse jo-sistematike. 1 vit drite(1 St. G.) - distanca që përshkon drita në 1 vit në vakum - 9,5 * 10 15 m; 1 njësi astronomike(1 AU) - distanca mesatare nga Toka në Diell (rrezja mesatare e orbitës së tokës) - 1.5 * 10 11 m; 1 parsek(1 pc) - distanca nga e cila rrezja mesatare e orbitës së tokës (e barabartë me 1 AU), pingul me vijën e shikimit, është e dukshme në një kënd prej një sekonde harku (1") - 3 * 10 16 m; 1 masë diellore(1 M o) - 2 * 10 30 kg.

Shkencëtarët kanë përcaktuar moshën dhe madhësinë e universit. Mosha e Universit t=1.3 * 10 10 vjet. Rrezja e Universit R=1.3 * 10 10 sv.l.

Rrëshqitjet 6-19. Galaktikat. Llojet e galaktikave. grupime galaktikash.

Në fillim të shekullit të 20-të, u bë e qartë se pothuajse e gjithë lënda e dukshme në Univers është e përqendruar në ishujt gjigantë të gazit yjor me një madhësi karakteristike prej disa kpc. Këto "ishuj" u bënë të njohur si galaktika.

galaktikat janë sisteme të mëdha yjore në të cilat yjet janë të lidhur me njëri-tjetrin nga forcat gravitacionale. Ka galaktika që përmbajnë triliona yje. “Ky grup galaktikash quhet Kuintet i Stefanit. Megjithatë, vetëm katër galaktika nga ky grup, të vendosura 300 milionë vite dritë larg nga ne, marrin pjesë në kërcimin kozmik, tani duke u afruar, më pas duke u larguar nga njëra-tjetra. Është shumë e lehtë për të gjetur një. Katër galaktikat ndërvepruese kanë ngjyrë të verdhë dhe kanë sythe dhe bishta të përdredhur të formuar nga forcat gravitacionale shkatërruese të baticës. Galaktika kaltërosh në pjesën e sipërme majtas të figurës është shumë më afër se të tjerat, vetëm 40 milionë vite dritë larg.”

Ka lloje të ndryshme galaktikash: eliptike, spirale dhe të parregullta.

Galaktikat eliptike përbëjnë rreth 25% të numrit të përgjithshëm të galaktikave me shkëlqim të lartë.

Galaktikat eliptike kanë formën e rrathëve ose elipsave, shkëlqimi ulet gradualisht nga qendra në periferi, ato nuk rrotullohen, kanë pak gaz dhe pluhur, M 10 13 M o . Para jush është galaktika eliptike M87 në yjësinë e Virgjëreshës.

Galaktikat spirale në pamje ngjajnë me dy pllaka të grumbulluara së bashku ose me një lente bikonvekse. Ata kanë një halo dhe një disk masiv yjor. Pjesa qendrore e diskut, e cila është e dukshme si ënjtje, quhet fryrje. Brezi i errët që kalon përgjatë diskut është një shtresë e errët e mediumit ndëryjor, pluhuri ndëryjor. Forma e diskut të sheshtë është për shkak të rrotullimit. Ekziston një hipotezë që gjatë formimit të një galaktike, forcat centrifugale parandalojnë kolapsin e resë protogalaktike në një drejtim pingul me boshtin e rrotullimit. Gazi është i përqendruar në një plan të caktuar - kështu janë formuar disqet e galaktikave.

Galaktikat spirale përbëhen nga një bërthamë dhe disa krahë ose degë spirale, degë që shtrihen drejtpërdrejt nga bërthama. Galaktikat spirale rrotullohen, kanë shumë gaz dhe pluhur, M 10 12 M?

“Agjencia Amerikane e Hapësirës Ajrore NASA ka hapur llogarinë e saj në rrjetin Instagram, ku postohen foto me pamje nga Toka dhe qoshet e tjera të Universit. Fotografitë mahnitëse nga Teleskopi Hubble, Observatori i Madh më i famshëm i NASA-s, ju lejojnë të shihni gjëra që nuk janë parë kurrë nga syri i njeriut. Galaktikat dhe mjegullnajat e largëta të paparë më parë, yjet që vdesin dhe rilindin mahnitin imagjinatën me diversitetin e tyre, duke shtyrë ëndrrën e udhëtimeve të largëta. Peizazhet e mrekullueshme të pluhurit të yjeve dhe reve të gazit zbulojnë para nesh fenomene misterioze me bukuri mahnitëse.” Përpara jush është një nga galaktikat spirale më të bukura në yjësinë Coma Berenices.

Në vitet 20. Në shekullin e 20-të, u bë e qartë se mjegullnajat spirale janë sisteme të mëdha yjore të ngjashme me galaktikën tonë dhe miliona vite dritë larg saj. Në 1924, Hubble dhe Ritchie dekompozuan krahët spirale të mjegullnajave në Andromeda dhe Triangulum në yje. Këto "mjegullnaja ekstragalaktike" janë gjetur të jenë disa herë më larg nga ne sesa diametri i sistemit të Rrugës së Qumështit. Këto sisteme filluan të quheshin galaktika në analogji me tonën. “Galaktika e mesme M33 quhet edhe galaktika Triangulum sipas konstelacionit në të cilin ndodhet. Ajo është rreth 4 herë më e vogël në rreze se galaktika jonë Rruga e Qumështit dhe galaktika Andromeda. M33 është afër Rrugës së Qumështit dhe mund të shihet qartë me dylbi të mira.”

“Galaktika e Andromedës është galaktika më e afërt nga galaktikat gjigante me Rrugën tonë të Qumështit. Me shumë mundësi, galaktika jonë duket pothuajse e njëjtë me këtë. Qindra miliarda yje që përbëjnë galaktikën Andromeda së bashku japin një shkëlqim të dukshëm të përhapur. Yjet individualë në imazh janë në fakt yje në galaktikën tonë, shumë më afër se objekti i largët.”

"Kur vëzhgoni qiellin me yje larg qyteteve të mëdha, në një natë pa hënë, një brez i gjerë ndriçues është qartë i dukshëm mbi të - Rruga e Qumështit. Rruga e Qumështit shtrihet si një shirit argjendi në të dy hemisferat, duke u mbyllur në një unazë ylli. Vëzhgimet kanë vërtetuar se të gjithë yjet formojnë një sistem të madh yjor (galaktikë). Galaktika përmban dy nënsisteme kryesore të vendosura njëri brenda tjetrit: një halo (yjet e saj janë të përqendruar drejt qendrës së galaktikës) dhe një disk yjor ("dy pllaka të palosura në skajet"). “Sistemi diellor është pjesë e galaktikës Rruga e Qumështit. Ne jemi brenda një galaktike, kështu që është e vështirë për ne të imagjinojmë pamjen e saj, por ka shumë galaktika të tjera të ngjashme në Univers dhe ne mund të gjykojmë Rrugën tonë të Qumështit nga ato." Galaktika Rruga e Qumështit përbëhet nga një bërthamë në qendër të galaktikës dhe tre krahë spirale.

"Studimet e shpërndarjes së yjeve, gazit dhe pluhurit kanë treguar se galaktika jonë Rruga e Qumështit është një sistem i sheshtë me një strukturë spirale." Galaktika jonë është e madhe. Diametri i diskut të galaktikës është rreth 30 pc (100,000 ly); trashësia - rreth 1000 St. l.

Ka rreth 100 miliardë yje në galaktikën tonë. Distanca mesatare midis yjeve në një galaktikë është rreth 5 sv. vjet. Qendra e galaktikës ndodhet në yjësinë e Shigjetarit. “Astronomët aktualisht po studiojnë me kujdes qendrën e galaktikës sonë. Vëzhgimet e lëvizjes së yjeve individualë pranë qendrës së galaktikës treguan se atje, në një zonë të vogël me dimensione të krahasueshme me madhësinë e sistemit diellor, është përqendruar lënda e padukshme, masa e së cilës e kalon masën e Diellit me 2 milion. herë. Kjo tregon ekzistencën e një vrime të zezë masive në qendër të galaktikës.” Galaktika Rruga e Qumështit rrotullohet rreth qendrës së galaktikës. Dielli bën një rrotullim rreth qendrës së galaktikës në 200 milionë vjet.

Shembuj të galaktikave të parregullta janë Reja e Madhe e Magelanit dhe Reja e Vogël e Magelanit, galaktikat më të afërta me ne, të dukshme me sy të lirë në hemisferën jugore të qiellit, pranë Rrugës së Qumështit. Këto dy galaktika janë satelitë të galaktikës sonë.

Galaktikave të parregullta u mungon një bërthamë e përcaktuar qartë, nuk ka simetri rrotulluese dhe rreth gjysma e materies në to është gaz ndëryjor. Gjatë ekzaminimit të qiellit me teleskopë, u zbuluan shumë galaktika të parregullta, të rreckosura, të ngjashme me Retë e Magelanit.

“Në bërthamat e disa galaktikave ndodhin procese të dhunshme; galaktika të tilla quhen galaktika aktive. Në galaktikën M87 në yjësinë e Virgjëreshës, ka një nxjerrje të materies me një shpejtësi prej 3000 km / s, masa e kësaj nxjerrjeje është Kjo galaktikë doli të ishte një burim i fuqishëm i emetimit të radios. Një burim edhe më i fuqishëm i emetimit të radios janë kuazarët. Kuazarët janë gjithashtu burime të fuqishme të rrezeve infra të kuqe, rrezeve X dhe rrezeve gama. Por madhësitë e kuasarëve doli të ishin të vogla, rreth 1 AU. Kuasarët nuk janë yje; këto janë bërthama galaktike të ndritshme dhe shumë aktive miliarda vite dritë nga Toka.” “Në qendër të kuazarit është një vrimë e zezë supermasive që thith materien në vetvete - yje, gaz dhe pluhur. Duke rënë në një vrimë të zezë, materia formon një disk të madh, në të cilin nxehet nga fërkimi dhe veprimi i forcave të baticës në temperatura gjigante. “Uebfaqja Hubble ka publikuar atë që është ndoshta një nga fotografitë më të detajuara të një kuazari deri më sot. Ky është një nga kuazarët më të famshëm, 3C 273, i cili ndodhet në yjësinë e Virgjëreshës. Ai u bë objekti i parë i hapur i këtij lloji; në fillim të viteve 1960 u zbulua nga astronomi Alan Sandage. "Qusar 3C 273 është më i ndrituri dhe një nga kuazarët më të afërt: është rreth 2 miliardë vite dritë larg dhe mjaft i ndritshëm për t'u parë në një teleskop amator."

Galaktikat janë rrallë të vetme. 90% e galaktikave janë të përqendruara në grupime, të cilat përfshijnë nga dhjetëra në disa mijëra anëtarë. Diametri mesatar i një grumbulli galaktikash është 5 Mpc, numri mesatar i galaktikave në një grumbull është 130. “Grupi Lokal i galaktikave, dimensionet e të cilit janë 1,5 Mpc, përfshin Galaxy tonë, Galaxy Andromeda M31, Galaxy Triangulum M33, Reja e Madhe e Magelanit (LMC), Reja e Vogël Magelanik (MMO) - një total prej 35 galaktikash të lidhura me gravitetin reciprok. Galaktikat e Grupit Lokal janë të lidhura nga graviteti i përbashkët dhe lëvizin rreth një qendre të përbashkët të masës në yjësinë e Virgjëreshës.

Rrëshqitjet 21-23. grupime yjore.

Në galaktikë, çdo yll i tretë është një dyshe, ka sisteme me tre ose më shumë yje. Njihen edhe objekte më komplekse - grupime yjesh.

Grupimet e hapura të yjeve gjenden pranë rrafshit galaktik. Përpara jush është grupi yjor Pleiades. Mjegullta blu që shoqëron Plejadat është pluhur i shpërndarë që reflekton dritën e yjeve.

Grupet globulare janë formacionet më të vjetra në galaktikën tonë, mosha e tyre është nga 10 deri në 15 miliardë vjet dhe është e krahasueshme me moshën e Universit. Përbërja e dobët kimike dhe orbitat e zgjatura përgjatë të cilave ato lëvizin në galaktikë tregojnë se grupimet globulare u formuan gjatë epokës së formimit të vetë Galaxy. Grupet globulare dallohen fort në sfondin yjor për shkak të numrit të konsiderueshëm të yjeve dhe një forme të qartë sferike. Diametri i grupimeve globulare varion nga 20 në 100 pc. M= 104 106 M?

Slides 24-29. Materie ndëryjore. Mjegullnajat.

Përveç yjeve, rrezeve kozmike (protonet, elektronet dhe bërthamat e atomeve të elementeve kimike), të cilat lëvizin me shpejtësi afër shpejtësisë së dritës, në galaktika ka gaz dhe pluhur. Gazi dhe pluhuri në galaktikë shpërndahen shumë në mënyrë të pabarabartë. Përveç reve të rralla të pluhurit, vërehen re të dendura pluhuri të errëta. Kur këto re të dendura ndriçohen nga yje të shndritshëm, ato reflektojnë dritën e tyre dhe më pas ne shohim mjegullnaja.

“Ekipi i Hubble publikon çdo vit një foto mahnitëse për të festuar përvjetorin e lëshimit të Teleskopit Hapësinor më 24 prill 1990. Në vitin 2013, ata i paraqitën botës një fotografi të Mjegullnajës së famshme të Kokës së Kalit, e cila ndodhet në yjësinë e Orionit, 1500 vjet dritë nga Toka.

“Mjegullnaja e ndritshme e Lagunës përmban shumë objekte të ndryshme astronomike. Objektet me interes të veçantë përfshijnë një grup yjor të hapur të ndritshëm dhe disa rajone aktive formuese të yjeve.”

“Mjegullnaja shumëngjyrëshe Trifid ju lejon të eksploroni kontrastet kozmike. I njohur gjithashtu si M20, ai shtrihet rreth 5000 vite dritë larg në konstelacionin e Shigjetarit të pasur me mjegullnajë. Madhësia e mjegullnajës është rreth 40 sv. l."

“Nuk dihet ende se çfarë e ndriçon këtë mjegullnajë. Veçanërisht i çuditshëm është harku i ndritshëm, i përmbysur në formë V, që përvijon skajin e sipërm të reve malore të pluhurit ndëryjor pranë qendrës së imazhit. Kjo mjegullnajë fantazmë përmban një zonë të vogël ylli-formuese të mbushur me pluhur të errët. Ajo u pa për herë të parë në imazhet infra të kuqe të marra nga sateliti IRAS në 1983. Këtu tregohet një imazh i mrekullueshëm i marrë nga teleskopi Hapësinor Hubble. Edhe pse tregon shumë detaje të reja, arsyeja e shfaqjes së një harku të ndritshëm dhe të qartë nuk mund të përcaktohet.

Masa totale e pluhurit është vetëm 0.03% e masës totale të galaktikës. Shkëlqimi i saj total është 30% e shkëlqimit të yjeve dhe përcakton plotësisht rrezatimin e galaktikës në rrezen infra të kuqe. Temperatura e pluhurit 15-25 K.

Slides 30-33. Zbatimi i analizës spektrale. Ndërrimi i kuq. Efekti Doppler. Ligji i Hubble.

Drita e galaktikave është drita totale e miliarda yjeve dhe gazit. Për të studiuar vetitë fizike të galaktikave, astronomët përdorin metoda të analizës spektrale . Analiza spektrale- një metodë fizike për përcaktimin cilësor dhe sasior të përbërjes atomike dhe molekulare të një lënde, bazuar në studimin e spektrit të saj. Astronomët përdorin metodën e analizës spektrale për të përcaktuar përbërjen kimike të objekteve dhe shpejtësinë e lëvizjes së tyre.

Në vitin 1912, Slipher, një astronom amerikan, zbuloi një zhvendosje të vijave drejt skajit të kuq në spektrat e galaktikave të largëta. “Ky fenomen është quajtur Redshift. Në këtë rast, raporti i zhvendosjes së vijës spektrale me gjatësinë e valës doli të ishte i njëjtë për të gjitha linjat në spektrin e një galaktike të caktuar. Qëndrimi , ku është gjatësia e valës së vijës spektrale të vëzhguar në laborator, karakterizon zhvendosjen e kuqe”.

“Interpretimi i pranuar aktualisht i këtij fenomeni lidhet me efektin Doppler. Zhvendosja e vijave spektrale në skajin e kuq të spektrit shkaktohet nga lëvizja (heqja) e objektit rrezatues (galaktikës) me një shpejtësi. v në drejtim nga vëzhguesi. Me zhvendosje të vogla të kuqe (z), shpejtësia e galaktikës mund të gjendet duke përdorur formulën Doppler: , ku c është shpejtësia e dritës në vakum”.

Në vitin 1929, Hubble zbuloi se i gjithë sistemi i galaktikave po zgjerohet. "Sipas spektrave të galaktikave, është vërtetuar se ato "ikin" nga ne me një shpejtësi v, proporcionale me distancën nga galaktika:

v= H r, ku H = 2,4 * 10 -18 s -1 është konstanta e Hubble, r është distanca deri në galaktikë (m)”.

Slides 34-38. Teoria e Big Bengut. Dendësia kritike e materies.

U shfaq teoria e Universit në zgjerim, sipas së cilës Universi ynë u ngrit nga një gjendje superdendur në rrjedhën e një shpërthimi madhështor dhe zgjerimi i tij vazhdon në kohën tonë. Rreth 13 miliardë vjet më parë, e gjithë lënda e Metagalaktikës ishte e përqendruar në një vëllim të vogël. Dendësia e substancës ishte shumë e lartë. Kjo gjendje e materies quhet "njëjës". Zgjerimi si rezultat i "shpërthimit" ("pop") çoi në një ulje të densitetit të substancës. Filluan të formoheshin galaktikat dhe yjet.

Ekziston një vlerë kritike e densitetit të materies, nga e cila varet natyra e lëvizjes së saj. Vlera kritike e densitetit të substancës kr llogaritet me formulën:

ku H \u003d 2.4 * 10 -18 s -1 është konstanta e Hubble, G \u003d 6.67 * 10 -11 (N * m 2) / kg 2 është konstanta gravitacionale. Duke zëvendësuar vlerat numerike, marrim kr =10 -26 kg/m 3 . Në< кр - расширение Вселенной. При >cr - ngjeshja e Universit. Dendësia mesatare e materies në univers = 3 * 10 -28 kg/m 3 .

Njeriu gjithmonë kërkon të njohë botën që e rrethon. Studimi i universit sapo ka filluar. Mbetet shumë për t'u ditur. Njerëzimi është vetëm në fillim të rrugës së studimit të Universit dhe mistereve të tij. “Duke përfaqësuar Universin si gjithë botën përreth, ne e bëjmë menjëherë unike dhe unike. Dhe në të njëjtën kohë, ne e privojmë veten nga mundësia për ta përshkruar atë në termat e mekanikës klasike: për shkak të veçantisë së tij, Universi nuk mund të ndërveprojë me asgjë, ai është një sistem sistemesh, dhe për këtë arsye koncepte të tilla si masa, forma, madhësia. humbasin kuptimin e tyre në lidhje me të. Në vend të kësaj, njeriu duhet të përdorë gjuhën e termodinamikës, duke përdorur koncepte të tilla si dendësia, presioni, temperatura, përbërja kimike.

Për njohje më të detajuar me këtë informacion, mund të përdorni burimet e mëposhtme:

një). Fizika. Klasa 11: tekst shkollor. për arsimin e përgjithshëm Institucionet: bazë dhe profili. nivelet / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Chagurin; ed. NË DHE. Nikolaev, N.A. Parfentiev. - Botimi i 19-të. - M .: Arsimi, 2010. - 399 f., L. i sëmurë. - (Kurs klasik). – ISBN 978-5-09-022777-3.;

4). http://www.adme.ru

Adresa e shtëpisë sonë në Univers: Universi, Grupi Lokal i Galaktikave, Galaktika e Rrugës së Qumështit, Sistemi Diellor, Planeti Tokë - planeti i tretë nga Dielli.

Ne e duam planetin tonë dhe do ta mbrojmë atë gjithmonë!

V. Konsolidimi parësor i njohurive.

Sondazh frontal

• Cili është emri i shkencës që studion strukturën dhe evolucionin e universit? (Kozmologji)
• Cilat njësi matëse jashtë sistemit përdoren në kozmologji? (viti i dritës, njësia astronomike, parsec, masa diellore)
• Cila distancë quhet vit dritë? (Distanca e udhëtuar me dritë në një vit)

VI. Punë e pavarur.

Ftohen nxënësit të zgjidhin në mënyrë të pavarur problemën: Dendësia mesatare e materies në univers = 3 * 10 -28 kg/m 3 . Llogaritni vlerën kritike të densitetit të materies dhe krahasoni atë me densitetin mesatar të lëndës në Univers. Analizoni rezultatin dhe nxirrni një përfundim nëse Universi po zgjerohet apo tkurret.

VII. Reflektimi.

Nxënësit ftohen të vlerësojnë punën e mësuesit dhe punën e tyre në mësim duke vizatuar emocione pozitive ose negative në fletët e letrës të nxjerra nga mësuesi.

VIII. Detyre shtepie.

Paragrafët 124, 125, 126 Përgjigjuni me gojë pyetjeve në faqet 369, 373.

Literatura:

1. Fizika. Klasa 11: tekst shkollor. për arsimin e përgjithshëm Institucionet: bazë dhe profili. nivelet / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Chagurin; ed. NË DHE. Nikolaev, N.A. Parfentiev. - botimi i 19-të. - M .: Arsimi, 2010. - 399 f., L. i sëmurë. - (Kurs klasik). – ISBN 978-5-09-022777-3.
2. http://en.wikipedia.org
3. http://www.adme.ru