§38. Що було, є і буде у Всесвіті
Всесвіт не тільки загадковіший, ніж ми собі уявляємо, але й загадковіший, ніж ми можемо уявити.
Артур Стенлі Еддінґтон, англійський астрофізик
- Назви небесні тіла, які належать до Сонячної системи.
- Чим різняться планети і зорі?
- Чому зорі мають різні кольори?
- Яку систему світу розробив М. Коперник?
Як утворився Всесвіт.
Всесвіт виник близько 14 мільярдів років тому внаслідок Великого Вибуху й відтоді збільшується в розмірах. Планети, зорі й інші об’єкти Всесвіту, як і люди, з’являються на світ, розвиваються і закінчують своє існування. Тому характерна особливість Всесвіту – це неперервний рух і розвиток.
Великий Вибух (англ. – Big Bang) – початок, тобто перша мить, існування нашого Всесвіту.
Всесвіт мав кілька етапів розвитку. На його початку утворилися найпростіші атоми, а на останньому етапі, що триває дотепер, виникли зорі та планети і, зрештою, життя.
Як виникли зорі та планети.
Зорі виникають у хмарах пилу і газу, бо окремі їхні частини із часом стискаються. Речовина ущільнюється і нагрівається. Коли температура в центрі досягає 10 млн градусів, тоді з Гідрогену починає утворюватися Гелій – це є момент народження зорі.
З пилу та газу, що залишилися навколо новонародженої зорі, виникає газопиловий диск. У ньому із часом і формуються планети (мал. 161). Це відбулося не лише біля Сонця, а й біля багатьох інших зір, де виникли екзопланети.
- Хмара пилу і газу.
- Газопиловий згусток.
- Щільне газопилове ядро.
- Протозоря та газопиловий диск.
- Зоря та її планетна система
Екзопланети науковці шукали протягом кількох століть, але першу з них виявили лише у 1992 р. Нині відомо кілька тисяч цих небесних тіл. Надалі їхня кількість зростатиме, бо екзопланети мають бути у багатьох зір. А зір у Всесвіті дуже багато і більшість з них існують довго.
Зорі, як від народження, так і внаслідок еволюції, мають різні розміри. Діаметр нейтронних зір становить близько 20 км. Деякі зорі-надгіганти у 30 разів більші розміром, ніж Сонце.
Зорі не полюбляють самітності. Більшість з них входять до різних груп: від подвійних зір, де є дві зорі, до зоряних скупчень, що налічують десятки, сотні, тисячі й навіть мільйон зір. Відомим скупченням зір є Плеяди у сузір’ї Тельця.
Що таке галактики.
Найбільші зоряні системи у Всесвіті – це галактики (від грецького слова «галактикос» – молочний). Деякі з них містять понад трильйон зір, але є багато невеликих (карликових) галактик, у яких зір значно менше. Ці системи різняться не тільки кількістю зір, але й тим, які за віком зорі їх населяють. В еліптичних галактиках (мал. 162, А) містяться переважно старі зорі, а в спіральних (мал. 162, Б) – молоді. Неправильні за зовнішнім виглядом галактики (мал. 162, В) містять молоді зорі та багато пилу і газу.
В одній з галактик, яку називають Молочний Шлях, розташована наша планетна система. Усі зорі, які ми бачимо, на небі Землі, – це зорі нашої галактики. Найбільше їхнє скупчення можна спостерігати в ясну безмісячну ніч як світло-сріблясту смугу, що оперізує все небо. Її в Україні здавна називають Чумацький Шлях. У телескоп видно, що цю смугу утворюють зорі.
Молочний Шлях окрім зір також містить газ і пил. Якщо поряд з газопиловими хмарами є яскраві зорі, то вони їх освітлюють і ми можемо спостерігати такі хмари як туманності.
Туманності – хмари міжзоряного газу й пилу, які видно завдяки або їхньому власному випромінюванню, або відбиванню чи поглинанню світла близьких до них зір.
Деякі туманності світяться самі, тому їх видно як темні ділянки на тлі зоряного неба. Волокнисті й планетарні туманності є наслідком еволюції зір (мал. 163).
Наша галактика має кілька супутників – це невеликі галактики. Найвідоміші з них Велика і Мала Магелланові Хмари. Їх видно на небі південної півкулі Землі. Найближча до Молочного Шляху велика галактика – Туманність Андромеди. На зоряному небі вона міститься в сузір’ї Андромеди й візуально має вигляд туманної цятки. Хоча насправді це величезна зоряна система, що рухається назустріч нашій галактиці.
Окремі галактики утворюють скупчення цих зоряних систем у Всесвіті (мал. 164, А). А скупчення – надскупчення галактик (мал. 164, Б). Надскупчення пов’язані величезними волокнами речовини (газ, пил, зорі). Усе це утворює своєрідне космічне «павутиння» (мал. 164, В).
Де ми у Всесвіті.
Сонячна система міститься в диску Молочного Шляху. Відстань до центра Галактики становить близько 25 тис. світлових років. Перебуваючи на такій відстані, Сонце зі швидкістю 220 км/с здійснює один оберт навколо її центра за майже 230 мільйонів років. Це так званий галактичний рік. За час свого існування Земля вже обійшла навколо центра Галактики приблизно 25 разів.
Моделюємо процес розширення Всесвіту за допомогою повітряної кульки (мал. 165).
Вам знадобиться: повітряна кулька і кілька різнокольорових паперових кружечків.
- Надміть трохи повітряну кульку і наклейте на неї кілька паперових кружечків, наприклад від конфеті. Ці кружечки позначатимуть галактики.
- Почніть надувати кульку. Галактики стануть віддалятися одна від одної у міру збільшення розміру кульки. Так само галактики віддаляються у Всесвіті внаслідок його постійного розширення.
Більшість з нас не замислюється над тим, як наше особисте життя пов’язане з Усесвітом. Але існування Людини і Всесвіту взаємопов’язані. У простому від початку Всесвіті за мільярди років виникли умови, що сприяли появі складного життя, наділеного розумом. Тому Всесвіт – це наш великий спільний дім, за «чистоту й порядок» в якому ми мусимо відповідати.
Коротко про головне
- Всесвіт виник близько 14 мільярдів років тому внаслідок Великого Вибуху.
- Тривалість життя зорі залежить від її маси. Що більша маса зорі, то менше часу вона живе.
- Найбільші зоряні системи у Всесвіті – це галактики.
Перевіряємо себе
- 1. Як ти гадаєш, чому протягом багатьох років не вдавалося виявити екзопланети?
- 2. Закінчи фразу про місце Сонця в Галактиці. Наша зоря міститься в…
- А центрі Молочного Шляху.
- Б ядрі Молочного Шляху.
- В диску Молочного Шляху, ближче до його краю.
- Г зовнішній частині Молочного Шляху.
- 3. За допомогою схематичного малюнка покажи, в яких напрямках від Землі у просторі видно мало зір Молочного Шляху, але видно багато інших галактик.
- 4. Оціни свою роботу на уроці. Продовж речення: Сьогодні я дізнався/- лась…; Зрозумів/-ла…; Навчився/-лась…; Найскладніше було … .
Галактика Андромеди – найближча до Молочного Шляху зоряна система, схожа на нього розмірами та формою. Вона лежить на відстані приблизно 2,5 мільйони світлових років. Щоб наочно уявити цю відстань, обчисли, скільки таких галактик, як Молочний Шлях, треба розмістити в ряд між ним і галактикою Андромеди. Діаметр Галактики становить 100 тис. світлових років.