Astronomiya

Hansı əvvəl gəldi: Gökadalar Ulduz Planetləri?

Hansı əvvəl gəldi: Gökadalar Ulduz Planetləri?

Bir qalaktika varsa müəyyən edilmişdir planet sistemlərinin (və aralarındakı bütün maddələrin) bir kolleksiyası olaraq və bir planet sistemi bir ulduzun (və aradakı bütün maddələrin) və bir planetin (və asteroidlər, ay sümüklərinin, digər kiçik cisimlərin, aylar və s.) əsasən olduqca çox və çox miqdarda minerallar, ulduz və qazlar kolleksiyasıdır (bütün kainatı təşkil edir), ilk gələn: Planetlər, planet sistemləri və ya qalaktikalar? Kainatı başa düşmək üçün mənə birinci gəldi ... amma bundan sonra?

Kainatın meydana gəlməsini, heç olmasa təməl insanların əsaslarını başa düşdüyümü düşünürdüm. Ancaq bu gün çətinlik çəkirəm sifarişin konseptuallaşdırılması qurulacaqları, IF onlar müəyyən edilmişdir kiçik vahid tərəfindən.

Bu yalnız təsnifatın semantikasını və hər bir xüsusiyyətin formalaşması, qarışıq olması ilə bağlı xronologiyanı əldə etməkdirmi?



ÇOX Əsasən,

  • Kainat hər şeyin (maddə, antimaddə, qaranlıq maddə, yalnız bir neçəsini deyək) və genişləndirən 'kosmosun' qarışıq bir qarışığından ibarətdir.
  • Çox, çox, geniş bir 'boşluq' sahəsi çox, çox kiçik hissəciklərlə örtülüdür: əvvəlcə qazlardan və daha sonra 'ulduzluqdan' ibarətdir.
  • Bir cazibə qüvvəsi ilə çəkilən qazlardan bir qalaktika meydana gəlir və ilk ulduzlar supernovaya çıxdıqdan və partladıqdan sonra ulduzlar arası buludlardan (bulud dumanlıqları) birləşdirən 'ulduz' da meydana gəldi.
  • Bulud dumanlığı ulduz meydana gəlməsi üçün 'uşaq bağçası' sahələridir (həm başlanğıc ulduzları, həm də sonrakı nəsil ulduzları).
  • Yeni yaradılan ulduz, bulud dumanlıqlarında 'ulduz' qalıqlarını istifadə edərək planet sistemlərini meydana gətirir və daha sonra 'qısa' bir müddət sonra ətrafdakı planetləri (və digər ölçülü cisimləri) meydana gətirir.

Beləliklə, xronoloji sıra belə olardı:

Kainat (Ən böyük miqyaslı) => qazlar (çox kiçik miqyaslı) => qalaktika => ulduzlararası buludlar => stars => planetlər (planet sistemlərini yaratmaq üçün birləşdirilmişdir). Və qazların xırda hissəcikləri və 'ulduzluq' da iştirak edir təxminən bütün tərəzilər.

Şəkil boşluqdan götürüldü

Yalnız bu sualı yazmaq kömək etdi! Ümid edirəm başqalarına kömək edə biləcəyi üçün hər halda onu göndərməyimə qarşı çıxmırsınız Hələ də təsdiqləməyim lazımdırinşallah özüm çalışdım çıxmaq mənim qarışıqlığım (daha dərin deyil).


Kainatda gördüyümüz quruluş bir zamanlar qazın ("bariyon") və qaranlıq maddənin demək olar ki, hamar bir sıxlıq sahəsi olan maddənin cazibə qüvvəsinin dağılmasından meydana gəldi.$^1$. Burada "demək olar ki" sözü vacibdir, çünki tamamilə - və ya hətta tamamilə olmayan, lakin daha çox - hamar olsaydı, yerin genişlənməsi məsələni qarşısını almaq üçün kifayət qədər seyreltmədən əvvəl çökmə vaxtı olmazdı hər hansı bir çöküş və biz heç vaxt yaranmazdıq.

Yəni, sıxlıq sahəsi biraz yumşaq idi və bu yığınlar - ya da həddindən artıq sıxlıq - bütün tərəzilərdə mövcud idi. Ancaq hansı yığın ölçülərinin çökəcəyini hesablamaq əvvəlcə - ulduz ölçülü, qalaktika ölçülü, çoxluq ölçülü və s. - əhəmiyyətsiz deyildir. Analitik cəhdlər bir neçə yaxınlaşma aparmalı, lakin sonradan ədədi simulyasiyalarla təsdiqlənmiş və dəqiqləşdirilmiş kifayət qədər mənalı proqnozlar verə bilər və indiyə qədər bir çox boş nöqtələr mövcud olsa da, strukturun formalaşması üçün kifayət qədər yaxşı bir mənzərəyə sahibik:

Qravitasiya çöküşü

Həddindən artıq sıxlıq ilə qeyd olunur $ delta equiv rho / langle rho rangle - 1 $, harada $ rho $ həddindən artıq sıxlığın sıxlığıdır və $ langle rho rangle $ orta sıxlıqdır. Cazibə qüvvəsi altında aşırı sıxlığın təkamülü tam olaraq hesablana bilər $ delta ll 1 $ xətti narahatlıq nəzəriyyəsindən istifadə edərək, nə vaxt $ delta $ nizam birliyinə çevrilir, qeyri-xətti rejimə girilir və ciddi yaxınlaşmalar edilməlidir, buna görə ədədi simulyasiyalara çevrilir. Belə çıxır $ delta gtrsim1.68 $ (yəni kosmosdakı bir bölgənin ətraf sıxlığından 2,68 qat çox olan bir sıxlığı varsa), dağılacaq. Sualınızın cavabı daha sonra yığınların əvvəlcə hansı ölçüyə çatması ilə verilir $ delta gtrsim1.68 $.

İlk qruplar

İlkin kvant dalğalanmaları$^2$ Big Bang-dən sonra saniyənin bir hissəsi olan (şübhəsiz ki, hələ də bulanık) inflyasiya zamanı böyüdü. Gənc Kainatda qaranlıq enerji əhəmiyyətsiz idi və Kainatın dinamikasında maddə üstünlük təşkil edirdi. Çünki qaranlıq maddə var $ sim5 / 6 $ ümumi miqdarda, əvvəlcə qazın varlığını laqeyd edə bilərik, lakin sıxlıq çox yüksək olduqda qaz təzyiqi əmələ gəlir və çökməyə qarşı durur.

Maddə çökməyə başladıqca həddindən artıq sıxlıqlar gücləndi. Yoğunluq dalğalanmalarının kiçik tərəzilər üçün daha böyük olduğu ortaya çıxdı, buna görə də yığın nə qədər kiçik olsa, o qədər tez çökəcək. Bu, əvvəlcə düşünüləndən fərqli olaraq "aşağıdan yuxarı" deyilən bir quruluş meydana gəlməsi ilə nəticələnir; məhz qalaktikaların monolitik bir çöküşdə "yuxarıdan aşağıya" əmələ gəlməsi (Eggen, Lynden-Bell, & Sandage 1962).

Lakin bu yanaşma həm qazı, həm də qaranlıq maddə hissəciklərinin hərəkətini laqeyd edir (buna sözdə münasibət göstərir) soyuq qaranlıq maddə). Bunun təsirlərini nəzərə alaraq, strukturların kütlələri üçün daha aşağı bir eşik qoyur $ sim10 ^ 5 $-$ 10 ^ 6M_ odot $ (məsələn, Naoz et al. 2006; Yoshida 2009). Beləliklə, meydana gələn ilk quruluşların təxminən kürəcik qruplarının kütləsi olan minihalos olduğuna inanılır.

Ulduzlar, qalaktikalar və qruplar

Ulduzlar çökmüş qazdan və demək olar ki, qaranlıq maddənin olmamasından ibarətdir və bu səbəbdən bir ulduzun meydana gəlməsinə yalnız cazibə qüvvəsi deyil, hidrodinamik nəzəriyyəsi lazımdır. Maddənin ulduzlar kimi sıx quruluşlara çökməsi üçün enerjisinin böyük bir hissəsindən qurtulmalıdır. Çarpışmaz qaranlıq maddə üçün bu mümkün deyil (ən azından normal mənada, ancaq bu yazı), lakin şüalanaraq toqquşub soyuyan qaz bunu edə bilir$^3$.

Radiativ soyutma ilə minihalos, Kainatın 100 milyon yaşında olduğu zaman ilk qaz buludlarına, daha sonra ilk ulduzlara ayrıldı. Sonradan ulduzların konglomeraları qalaktikalara birləşdi və nəticədə təbəqələr, liflər və qalaktikaların çoxluqlarını meydana gətirdi.

Toz

İlk ulduzlar saf hidrogen və helyumdan (və az miqdarda litiumdan) meydana gəldi və planetlərin hazırlanması üçün material mövcud deyildi. Ancaq çox böyük olan bu ulduzlar supernova kimi partladı və ulduzlararası mühiti metallarla çirkləndirdi$^4$ və ulduz$^5$, daha az kütləvi ulduzların meydana gəlməsi mümkün oldu$^6$.

Planetlər

Toz hissəcikləri bir-birinə yapışaraq çınqıl, daş və planet yaradır. Planet meydana gəlməsi çox böyük ulduzlar üçün mümkün deyil$^7$, ancaq kiçik ulduzların meydana gəlməsi ilə bu mümkün oldu.

Zaman çizelgesi

Aşağıdakı qrafiki edə bilərik:

  1. Minihalos
  2. Qaz buludları
  3. Ulduzlar
  4. Gökadalar
  5. Ulduz
  6. Planetlər

Bununla birlikdə, minihalosun daha böyük "qalaktikalara" (əhəmiyyətli dərəcədə ulduz olmadan) birləşməsinin əvvəlki dövrlərdə də baş verə biləcəyini və xüsusən də ulduz meydana gəlməsinin (və toz və planetlərin) bu gün də davam edən bir proses olduğunu unutmayın ( ulduz formasiyasının əsas hissəsi Kainatın təxminən 3-6 milyard yaşında olduğu zaman meydana gəlsə də (Madau et al. 1998)).


$^1$Və Kainat qədər enerji sıxlığına hakim olan radiasiya $ sim50 , 000 $ yaşı var.

$^2$Müddət ilkin kvant dalğalanmaları fizikanın ən yaxşı termini ola bilər.

$^3$Orada var qaranlıq ulduzlar deyilən fərziyyələr, ancaq bu mətnin əhatə dairəsi xaricindədir (ilk növbədə onları başa düşmədiyim üçün).

$^4$Bir astronom üçün termin Metal helyumdan daha ağır hər hansı bir element deməkdir. Bu şəkildə daha asandır.

$^5$Astronomlar buna sadəcə "toz" deyirlər və yalnız bu termindən istifadə edirlər ulduzAstronom olmayan insanlarla danışarkən tozlansınlar ki, yuxuya getməsinlər.

$^6$Səbəb, metalların mümkün olan bir çox elektron keçidində qazın soyumasının daha çox yolunun olmasıdır və bu səbəbdən əvvəlki dövrlərdə, protoulduz ulduzları yüksək kütlələrə çatmadan çökə bilər.

$^7$Çünki çox kütləvi ulduzların yüksək radiasiya təzyiqi uçur və / və ya tozları məhv edir (düşünürəm, amma bu mənim təcrübəm deyil).


Qisa cavab bilmirik.

Daha uzun bir pedantik cavab, bu terminlə nəyi nəzərdə tutduğunuzu anlamadan bir terminin istifadəsinin heç vaxt uyğun olmadığını göstərəcəkdir.

Problemli olduğunu hiss etdiyim termin "ulduzluq" dür. Böyük partlayış nükleosentezi ilə bağlı standart mənzərəmizdə Kainatın hidrogen, helium və digər elementlərin izlərini soyuduğunu (litium ən çox olanı) soyuduğunu başa düşdüyümüz üçün (kosmoloji bolluqların hesablamaları və müşahidələri arasındakı yaxşı razılığa görə) optimistik. tez-tez bəhs olunur). Demək olar ki, heç vaxt Kainatın% 27 qaranlıq maddədən və yalnız 5 faiz nizamlı maddədən (əksəriyyəti hidrogen) ibarət olduğu təqdirdə, bu hesablamaların dəhşətli bir uğursuzluq olduğuna işarə etdi: qaranlıq maddənin varlığını proqnozlaşdırmırlar! Bütün bunlara məhəl qoyulmur və özümüzü təbrik edirik (daha doğrusu populyar media elmin "uğurlarını" aslanlaşdırır). Kainatdakı məsələlərin çoxunu görməzdən gələ bilməz və modellərinizin dəqiq olacağını gözləyə bilərsiniz.

Birinci ulduzun ilk qalaktikadan əvvəl olub-olmamasını müəyyən dərəcədə müəyyənləşdirmək lazımdır. Müəyyən dərəcədə. Qalaktika / ulduz meydana gəlməsindən əvvəl qara dəliklərin olub-olmaması qətiyyən aydın deyil.

Süper qara dəliklər mövcud olsaydı, cazibə aralığındakı hər hansı bir şey bir qalaktikanı ehtiva edərdi (qalaktikanın ağlabatan bir tərifindən istifadə etməyi seçsəniz). O zaman mövcud olan şey qaz (və plazma), qaranlıq maddə və ehtimal dediklərinizin başlanğıc izləri ulduzdur: oxşar atomlarla toqquşarkən aqlomerasiya ediləcək litium, bor və s. Bu tozun sıxlığı, başqa cisimlərin cazibə müdaxiləsi olmadan planetləri meydana gətirmək üçün çox aşağı olardı. (Yəqin ki, heç vaxt heç vaxt deməməliyəm) OTOH, mövcud olan yalnız qara dəliklər kifayət qədər kiçik olsaydı, ehtimal ki, hissəciklərin dinamikasına yalnız keçici təsirlərlə buxarlanardı. Beləliklə, ulduzları görməməzlikdən gələ bilərik, əksəriyyəti ilk (III Nəsil) ulduzlarda meydana gəldi.

Sual budur: birinci olan; qalaktikalar yoxsa ulduzlar? Cavab budur: bir qalaktikanı tam olaraq nə təyin edir? İnanırıq ki, onları əhatə edən qazın cazibə qüvvəsinin çökməsinə gətirib çıxaracaq sıxlıq dalğalanmaları var (və onları bəstələyərək). Bu hərəkət hansı məqamda digər hərəkətlərdən (digər çöküş həcmlərindən) fərqlənmə qabiliyyətinə malikdir? Bəlkə də bunun həm qaranlıq maddədən, həm də qazın sürətindən (temperaturundan) asılı olacağını təxmin edə bilərsiniz. Diqqətli bir analiz, ehtimal ki, qaçış sürətlərini (və bildiyiniz kimi, qaranlıq maddənin paylanmasından asılıdır) və "ən" qazın yalnız təsadüfi toqquşmaqdan daha çox orbitə çıxma nöqtəsini əhatə edəcək və bu da "ən" nə deməkdir (% 51, 90%, 99%,…).

Beləliklə, qalaktika terminini təyin edin. Bunu ulduzlar baxımından təyin etsəniz, cavab çox asandır: (bəzi) ulduzlar ilk növbədə gəldi. Bunu cazibə zonaları baxımından təyin etsəniz, cavabın hər ikisinin olması mümkündür. Yəni, bəzi hallarda hidrogen "ən" qaz "qalaktika" ilə yaxınlaşmamışdan əvvəl bir ulduza çökmək üçün kifayət qədər vaxt var idi (ehtimal ki, burada protokalaktika daha yaxşı bir termin olardı) və digər yerlərdə protoqalaktika özünü müəyyənləşdirmişdi ilk ulduz yanmadan. Bilmirik.

Bu gün gördüyümüz Kainatın böyük partlayışdan yalnız 10 və ya 100 milyon il sonra meydana gələcəyi üçün Kainatın ağlabatan bir yaxınlaşması olduğunu düşünmək səhvdir.

Modellərimiz hələ yetərincə yaxşı deyil (və qaranlıq maddənin nə olduğunu və necə davrandığını daha çox başa düşənə qədər olmayacaq) protoqalakiyaların ilk ulduzlardan əvvəl mövcud olduğuna və ya ilk ulduzların əvvəl işıqlandığına əmin olmaq üçün protogalaksiyalar dediyim zonalar ayrı sistemlərdi.


Kainatı, Elmi və Astronomiyanı Kəşf edən Kainat Qalaktikaları və Ulduzları.


The kainat ümumiyyətlə mövcud olan hər şeyin - bütün fiziki məkan, zaman, maddə və enerji, planetlər, ulduzlar, qalaktikalar və qalaktikalararası məkanın məzmunu daxil olmaqla cəm olaraq təyin olunur, baxmayaraq ki, bu istifadə kontekstdən fərqli ola bilər. Kainat termini, kosmos, dünya və ya təbiət kimi anlayışları ifadə edən bir az fərqli kontekst mənalarında istifadə edilə bilər. Kainatın inkişafındakı əvvəlki mərhələlərin, uzaq məsafələrdə görülə bilən müşahidələri, kainatın bütün ölçüləri və tarixi boyunca eyni fiziki qanunlar və sabitlər tərəfindən idarə olunduğunu göstərir. Bəzi fizikçilər, kainatın çoxsaylı nəzəriyyədə çox sayda kainat arasında olduğunu düşünürlər.

Gökadalar ulduzlar və ulduz qalıqlarından, ulduzlar arası bir toz tozu mühitindən və şərti olaraq qaranlıq bir maddə ilə adlandırılan vacib, lakin zəif başa düşülən bir hissədən ibarət olan kütləvi, cazibə ilə əlaqəli bir sistemdir. Adı Yunan sözündəndir galaksiyalar, hərfi mənasında "südlü" mənasını verir, Samanyolu qalaktikasına istinad edir. Tipik qalaktikalar on milyona qədər (107) ulduz olan cırtdanlardan, yüz trilyon (1014) ulduz olan nəhənglərə qədər - hamısı qalaktikanın kütlə mərkəzinin ətrafında dövr edir. Gökadalarda bir çox ulduz sistemi, ulduz qrupu və müxtəlif ulduzlararası bulud ola bilər. Günəş, Samanyolu qalaktikasındakı ulduzlardan biridir Günəş sistemi, Dünyanı və Günəşin ətrafında dövr edən bütün digər cisimləri əhatə edir.

Tarixən qalaktikalar görünən şəkillərinə görə təsnif edilmişdir (ümumiyyətlə görmə morfologiyası olaraq adlandırılır). Ümumi bir forma elips şəklində bir işıq profilinə sahib olan eliptik qalaktikadır. Spiral qalaktikalar tozlu, əyri qolları olan disk şəklində birləşmələrdir. Düzensiz və ya qeyri-adi formalı qalaktikalar nizamsız qalaktika olaraq bilinir və tipik olaraq qonşu qalaktikaların cazibə qüvvəsinin pozulmasından qaynaqlanır. Nəticədə qalaktikaların birləşməsi ilə nəticələnə biləcək yaxınlıqdakı qalaktikalar arasındakı bu cür qarşılıqlı əlaqələr, ulduz patlaması qalaktikası deyilən bir şey meydana gətirərək əhəmiyyətli dərəcədə artan ulduz meydana gəlməsi epizodlarına səbəb ola bilər. Tutarlı bir quruluşa sahib olmayan kiçik qalaktikalara düzensiz qalaktikalar da deyilə bilər.

Ulduzlar kütlə, cazibə qüvvəsi ilə bir yerə yığılmış parlaq plazma toplarıdır. Bir ulduz ömrünün sonunda degenerasiya edilmiş maddənin bir hissəsini də içə bilər. Dünyaya ən yaxın ulduz, Yerdəki enerjinin böyük bir hissəsinin mənbəyi olan Günəşdir. Gecə saatlarında digər ulduzlar Günəşdən kənar olmadıqda və ya atmosfer fenomenləri tərəfindən maneə törədilmədikdə Yerdən görünür. Tarixən səma sahəsindəki ən görkəmli ulduzlar bürclər və ulduzlara birləşdirildi və ən parlaq ulduzlar adlar qazandı. Standart ulduz tərifləri təqdim edən astronomlar tərəfindən geniş ulduz kataloqular yığılmışdır.

Ömrünün ən azı bir hissəsi üçün bir ulduz, nüvəsində ulduzun içərisindən keçən və sonra xarici fəzaya yayılan enerjini sərbəst buraxan hidrogenin termonükleer birləşməsi sayəsində parlayır. Helyumdan daha ağır təbii olaraq meydana gələn elementlərin hamısı ömürləri boyunca ulduz nükleosentezi və ya ulduzlar partladıqda supernova nukleosentez yolu ilə ulduzlar tərəfindən yaradılmışdır. Astronomlar bir ulduzun kosmosdakı spektrini, parlaqlığını və hərəkətini müşahidə edərək kütləsini, yaşını, kimyəvi tərkibini və bir çox digər xüsusiyyətlərini təyin edə bilərlər. Bir ulduzun ümumi kütləsi təkamülündə və son taleyində əsas təyinedicidir. Ulduzun digər xüsusiyyətləri diametri, fırlanması, hərəkəti və temperaturu da daxil olmaqla təkamül tarixi ilə müəyyən edilir. Hertzsprung-Russell diaqramı (H? R diaqramı) kimi tanınan bir çox ulduzun işıqlarına qarşı istiliyinin bir sahəsi, bir ulduzun yaşını və təkamül vəziyyətini təyin etməyə imkan verir.

Bir ulduz helyum və iz elementləri ilə birlikdə daha ağır elementlərlə birlikdə əsasən hidrogendən ibarət olan çökən bir maddi bulud kimi başlayır. Ulduz nüvə kifayət qədər sıx olduqda, hidrogenin bir hissəsi nüvə birləşməsi prosesi ilə davamlı olaraq helyuma çevrilir. Ulduzun daxili hissəsi radiasiya və konvektiv proseslərin birləşməsi ilə enerjini nüvədən uzaqlaşdırır. Ulduzun daxili təzyiqi öz çəkisi altında daha da çökməsini maneə törədir. Nüvədəki hidrogen yanacağı tükəndikdən sonra Günəş kütləsinin ən azı 0,4 qatına sahib olan bu ulduzlar genişlənərək qırmızı nəhəng hala gəlir, bəzi hallarda nüvədə və ya nüvənin ətrafındakı qabıqlarda daha ağır elementlər birləşir. Daha sonra ulduz maddənin bir hissəsini ulduzlararası mühitdə təkrar emal edərək degenerasiya olunmuş bir forma çevrilir və burada ağır elementlərin nisbəti daha yüksək olan yeni bir ulduz nəsli meydana gətirəcəkdir.

Kainat Qalaktikaları və Ulduzlarına Son Əlavə:


İlk ulduzlar

İlk ulduzlar, ehtimal ki, ilk qalaktikaların meydana gəlməsindən əvvəl Kainatın təxminən 100 milyon yaşında olanda meydana gəldi. Yer kürəsinin əksər hissəsini təşkil edən elementlər hələ formalaşmadığı üçün, III nəsil ulduzları və ndash kimi tanınan bu ilkin cisimlər demək olar ki, hidrogen və helyumdan hazırlanmışdır. Supernova kimi partladıqları zaman içərilərində əmələ gələn ağır elementləri ulduzlararası mühitə atdılar. Bu gün Samanyolu'nda gördüyümüz ulduzların, qayalı planetlərə və nəticədə insanlara çevrilməsinə səbəb olan kosmik kimyəvi zənginləşdirməyə başladı. Simulyasiyalar və nəzəri mübahisələr III populyasiyanın sonrakı dövrlərdə yaranan kimyəvi cəhətdən zənginləşdirilmiş ulduzlara nisbətən daha kütləvi olacağını proqnozlaşdırır. Ancaq bunların heç biri müşahidə baxımından təsdiqlənməmişdir, çünki indiyə qədər vicdanlı III nəsil tapılmamışdır. Qrupumuzun üzvləri bu ulduzların ilk qalaktika nəsillərində imzalarını axtarmaq üçün müşahidələr və ədədi modellərin birləşməsindən istifadə edirlər.

Rəssamın Kainatdakı ilk ulduzlar haqqında təəssüratı. Şəkil: NASA

& # 8220Son Möhtəşəm Gizlilərdən biri & # 8221Hansı İlk Gəldi? Gökadalar və ya Supermassive Qara Deliklər

& # 8220Bu, erkən kainatın son böyük sirlərindən biridir və Kirk S. S. Barrow Georgia Tech & # 8217s Fizika Fakültəsi ilə birlikdə dedi. & # 8220 Ümid edirik ki, bu iş qalaktikanın doğulmasında bu supermassive qara dəliklərin necə meydana gəldiyini tapmaq üçün yaxşı bir addım təmin edəcəkdir. & # 8221

Ulduzlar öləndə qara dəliklər əmələ gəlir və içlərindəki maddənin işığın belə qaça bilməyəcəyi son dərəcə sıx bir obyektə çökməsinə imkan verir. Astronomlar, kütləvi qara dəliklərin bir qalaktika doğulanda da meydana gələ biləcəyini nəzəriyyə edirlər, lakin indiyə qədər heç kim bu birbaşa çökmə qara dəlikləri (DCBH) yaradan şərtləri müşahidə etmək üçün vaxtında kifayət qədər geriyə baxa bilməmişdir.

2021-ci ildə işə salınması planlaşdırılan James Webb Space Teleskopu, yeni başlayan böyük bir qara dəliyə ev sahibliyi edən bir qalaktikanı görmək üçün Kainatın başlanğıcına kifayət qədər uzağa baxa bilər. İndi Georgia Texnologiya İnstitutunun tədqiqatçıları tərəfindən edilən bir simulyasiya astronomların DCBH-nin başlanğıc mərhələsində səmalarda axtarış aparacaqları təqdirdə nələrə baxmalı olduqlarını təklif etdi.

Təbii Astronomiya jurnalında 10 sentyabrda verilən ilk növ simulyasiya, bu qara dəliklərin birbaşa əmələ gəlməsinin, X-şüaları və ultrabənövşəyi tullantıların daxil olduğu infraqırmızı şüalanma da daxil olmaqla, müəyyən intensiv radiasiya ilə müşayiət olunacağını göstərir. teleskopa çatdıqları vaxt. Qara dəliklər, ehtimal ki, kütləvi metalsız ulduzları doğuracaqdı ki, bu da gözlənilməz idi.

Tədqiqat NASA, Los Alamos Milli Laboratoriyası, Milli Elm Fondu, Cənub Regional Təhsil Şurası və iki Hubble nəzəriyyəsi qrantı tərəfindən dəstəklənmişdir.

& # 8220Bir çox böyük qalaktikanın mərkəzində çox böyük qara dəliklər var, lakin onların meydana gəlməsini və necə böyüdüklərini müşahidə edə bilmədik, & # 8221; ilk yazı müəllifi və son yazısı olan Barrow dedi. Fəlsəfə doktoru Georgia Tech & # 8217s Fizika Məktəbinin məzunu. & # 8220Alimlər bu superkütləvi qara dəliklərin bir qalaktika anadan olanda meydana gələ biləcəyini nəzəriyyə etdilər və biz bu nəzəri proqnozları James Webb Space Teleskopu tərəfindən görülə biləcək müşahidə proqnozlarına çevirmək istədik. & # 8221

Georgia Tech & # 8217s Fizika Fakültəsi və Relativistik Astrofizika Mərkəzinin professoru John H. Wise, DCBH meydana gəlməsinə, bir qalaktikanın erkən meydana gəlməsi zamanı böyük bir qaz buludunun çökməsi ilə başlanacağını söylədi. Lakin astronomlar bu formasiyanı tutacağına ümid bəsləmədən əvvəl teleskopun aşkar edə biləcəyi və əsasən infraqırmızı olduğu spektrlərdə nələrə baxacaqlarını bilməlidirlər.

Qara bir çuxurun meydana gəlməsi bir milyon il və ya daha uzun bir müddət tələb edə bilər, ancaq bunun nəyə bənzəyəcəyini düşünmək üçün keçmiş doktorant Aycin Aykutalp & İndi Los Alamos Milli Laboratoriyasında & # 8211, National Science Foundation-ın dəstəklədiyi Stampede Supercomputerini istifadə etdi. Austin'deki Texas Universitetində DCBH meydana gəlməsinin nəticələrinə odaklanan bir simulyasiya çalışdırmaq. Simulyasiya cazibə, radiasiya və hidrodinamika kimi fizikanın ilk prinsiplərindən istifadə etmişdir.

& # 8220Əgər əvvəlcə qalaktika meydana gəlsə və sonra mərkəzdə qara dəlik əmələ gəlirsə, bu bir növ imzaya sahib olacaq & # 8221. & # 8220Əgər əvvəlcə qara dəlik əmələ gəlsəydi, fərqli bir imza olardı? Fiziki fərqlərin olub-olmadığını öyrənmək istədik və əgər varsa, bunun fərqlərə çevrilib çevrilməyəcəyini James Webb Space Teleskopu ilə müşahidə edə bilərik. & # 8221

DCBH simulyasiyasından alınan görüntü erkən qalaktikanın sıxlığını (solda) və temperaturu (sağda) göstərir. Supernova şok dalğalarının mərkəzdən genişlənərək qalaktikanı pozduğunu və qızdırdığını görmək olar.

Simulyasiyalar sıxlıq və temperatur kimi məlumatlar verdi və Barrow bu məlumatları teleskopla nəyin müşahidə ediləcəyini və müşahidə oluna biləcəyi işığın və uzun müddət qaz və tozdan necə təsirlənəcəyinin proqnozlarına çevirdi. Yerə səyahət. & # 8220Sonunda bir müşahidəçinin inşallah görə biləcəyi bir şeyimiz oldu & # 8221 Barrow dedi.

Qara deliklərin meydana gəlməsi təqribən bir milyon il çəkir, qalaktik vaxtda bir blip. DCBH simulyasiyasında ilk addım qazın günəşdən 100.000 qat daha böyük bir supermassive ulduza çökməsini əhatə edir. Ulduz daha sonra cazibə qeyri-sabitliyinə məruz qalır və kütləvi bir qara dəlik meydana gətirmək üçün öz-özünə çökür. Simulyasiyanın irəli sürdüyü kimi, qara dəlikdən gələn radiasiya, təxminən 500.000 il ərzində ulduzların əmələ gəlməsinə təkan verir.

& # 8220Bu ilk nəslin ulduzları ümumiyyətlə daha böyükdür, buna görə daha qısa bir müddət yaşayırlar & # 8221. & # 8220 Yarandıqları ilk beş-altı milyon ildə ölürlər və supernovaya girirlər. Bu, bu araşdırmada bildirdiyimiz imzalardan bir başqası. & # 8221

Supernova formasından sonra qara dəlik susur, ancaq elektromaqnit emissiyaları ilə ultrabənövşəyi işıq və qaçmağa çalışan rentgen şüaları ilə qara dəliyin öz cazibəsi arasında mübarizə yaradır. & # 8220Bu dövrlər daha 20 və ya 30 milyon il davam edir, & # 8221 Müdrik dedi.

Qara dəliklər kainatda nisbətən yaygındır, buna görə ümid budur ki, kifayət qədər anlıq şəkillərlə astronomlar dünyaya gələnləri tuta bilsinlər və bu, zamanla qalaktikaların necə inkişaf etdiyinə dair yeni bir anlayışa səbəb ola bilər.

Barrow, DCBH ətrafında ulduz meydana gəlməsinin gözlənilməz olduğunu, ancaq geriyə baxdıqda bunun mənalı olduğunu söylədi. Qara dəliklərin yaratdığı ionlaşma, ulduzların meydana gəlməsini tetikleyebilen fotokimyəvi reaksiyalar meydana gətirəcəkdir. Metalsız ulduzlar başqalarından daha böyük olur, çünki dəmir kimi bir metalın olmaması parçalanma qarşısını alır. Fəqət bu qədər böyük olduqları üçün bu ulduzlar çox miqdarda radiasiya əmələ gətirir və həyatlarını supernovalarda başa vurur.

& # 8220Bu, erkən kainatın son böyük sirlərindən biridir, & # 8221 Barrow dedi. & # 8220 Ümid edirik ki, bu iş qalaktikanın doğulmasında bu supermassive qara dəliklərin necə meydana gəldiyini tapmaq üçün yaxşı bir addım təmin edəcəkdir. & # 8221

Səhifənin yuxarı hissəsindəki şəkil, Yerdən 750 milyon işıq ili uzaqlıqda, 0402 + 379 qalaktikasının mərkəzində yerləşən supermassive qara dəlik cütü haqqında bir sənətkarın təsəvvürüdür. Josh Valenzuela / New Mexico Universiteti


Hansı əvvəl gəldi, qalaktikalar və ya ulduzlar?

Gələcək qalaktikaya birləşən maddə olmadan bir ulduz meydana gələ bilərsə bəlkə də daha yaxşı sual olardı.

Ulduzlar qalaktika adlandırmaq üçün kifayət qədər ulduz yaratmaq üçün kifayət olmayan bir maddə partiyasından yarana bilərmi?

Bəli, bu daha yaxşı sual və prototarları modelləşdirən alimlərin həll etməyə çalışdığı sualdır.

Adi ulduz əmələ gəlməsində, eyni zamanda qalaktika və ulduzların meydana gəlməsi ən mənalı olur.

Qalaktikanın tərifi "cazibə qüvvəsi ilə bir-birinə bağlanmış ulduzlar, qaz və toz toplusudur".

Sinatranın "Sevgi və Evlilik" in sətirinə bənzəyir (O ​​biri olmur).

Alimlər Samanyolu'nun yaşının 13,6 milyard yaş olduğunu təxmin edirlər.

Bu qlobuslardakı ulduzlardakı berillium miqdarının ölçülməsi ilə müəyyən edilmişdir, çünki qlobuslar qalaktikadakı ən qədim ulduzları ehtiva edir.

Bununla birlikdə, qalaktikada əmələ gələn ilk ulduzlar deyildilər, çünki tərkibində fövqəladə yeni nəsil kimi partlayan qısa ömürlü, kütləvi ulduzların əvvəlki nəsillərində sintez edilə bilən kiçik miqdarda kimyəvi elementlər var.

Deməli, Populyasiya II ulduzlarından daha yaşlı ulduzlar var idi.

Astronomlar bu ilk nəsildən bu günə qədər parlayan daha çox ulduz tapa bilmədilər, çünki qısa ömürlü oldular və fövqəlnövlər oldular. Beləliklə, bu ilk nəsil ulduzların nə vaxt yarandıqlarını təyin etmələrinə mane olur.

Beləliklə, "toyuq və yumurta" mübahisəmiz.

Prototarların yeni kompüter modeli "əvvəlcə ulduz" ssenarisi üçün işi möhkəmləndirməyə kömək edir, lakin "geriyə baxma" hər hansı bir cihazla "görə bildiyimizdən" daha uzun olduğundan onları müşahidə edərək aşkar edə biləcəyimiz bir yol olmadığından, onlar həmişə spekulyativ olacaq.

Mənim arqumentim budur. Bir ulduzun qalaktikadan daha az mürəkkəb olduğunu nəzərə alsaq, daha mürəkkəb bir şeydən əvvəl daha sadə bir şeyin gəlməsi məntiqli görünür.

Bununla birlikdə, protostarların müəmması budur ki, o dövrdə yalnız hidrogen və helyum mövcud olduğundan, ulduz meydana gəlməsinin indiki halda yuxarıdan aşağıya çəkilən cazibə çökmə modeli (aşağıdan yuxarıya yığılma modelindən fərqli olaraq) içində necə bir protostar meydana gətirirsiniz?

Yuxarıdan aşağıya doğru bir müddətdə molekulyar Günəş fraqmentindən yüz qat daha ağır toplaşaraq qaz nüvələrinə yığılır və sonra ayrı-ayrı ulduzlar meydana gətirir.

Bu, ikinci nəsil ulduzlar üçün işləyir, ancaq meydana gəlməsi yalnız hidrogen və helyum olan protostarlar üçün deyil.

Beləliklə, ulduzların yaxınlıqdakı qaz buludlarından material toplayaraq bir-biri ilə toqquşaraq böyüyən kiçik toxum kimi başladığı atılan yığılma modelinin protostarların meydana gəlməsi mexanizmi olması lazım olduğu görünür.

Əgər belədirsə, qalaktikalardan əvvəl protostar əmələ gələ bilər.

# 27 Joad

Bir müddət əvvəl S & ampT-də həmin ilk nəsil ulduzları haqqında Brokun gündəmə gətirdiyi şeylərdən bəhs edən maraqlı bir məqalə oxudum. Bu ilk nəsil ulduzlarda dəmir kimi daha ağır elementlərin necə sintez olunduğunu, ilk ulduzlar partladığı zaman kainata atılan elementləri və daha sonra yeni bir nəsil ulduz üçün əşyaya çevrildiklərini qeyd etdi. bunlar, ilk nəsil ulduzları qədər böyüməyəcək və beləcə daha uzun müddət davam edəcəkdir.

Bu barədə xüsusilə maraqlı hesab etdiyim şey, kainatın öz fərqlərini və məhdudiyyətlərini içəridən yaratdığını göstərməsidir. Mütləq qalmağın mütləq olmasına bir o qədər də əmin olmamağımın bir səbəbi budur - bəli, bunu atlamadan deyə bilsəm, indiki bəzi bulmacalarımızın (qaranlıq enerji daxil olmaqla) bulmacalar ola biləcəyini düşünürəm. müəyyən mütləq fərziyyələrə görə.

# 28 llanitave

Sənin üstünə tullansaq, yumşaq yerə enməyə çalışacağıq.

Kosmik tarix boyu mütləq bir dəyər tələb edən müəyyən kəmiyyətlər var: İşığın sürəti və aralarındakı nüvə qüvvəsi sabitləri. Bunun səbəbi, kiçik bir dəyişiklik ilə ulduzların özlərinin mümkün olmamasıdır, çünki birləşmə işə yaramayacaqdır.

Sabitlər heç fərqli olsaydı, anlaya bildiyim qədər inflyasiya mərhələsindən əvvəl olmalı idi.

# 29 jayscheuerle

# 30 brocknroller

Bir müddət əvvəl S & ampT-də həmin ilk nəsil ulduzları haqqında Brokun gündəmə gətirdiyi şeylərdən bəhs edən maraqlı bir məqalə oxudum. Bu ilk nəsil ulduzlarda dəmir kimi daha ağır elementlərin necə sintez olunduğunu, ilk ulduzlar partladığı zaman kainata atılan elementləri və daha sonra yeni bir nəsil ulduz üçün əşyaya çevrildiklərini qeyd etdi. bunlar, ilk nəsil ulduzları qədər böyüməyəcək və beləcə daha uzun müddət davam edəcəkdir.

Bu barədə xüsusilə maraqlı hesab etdiyim şey, kainatın öz fərqlərini və məhdudiyyətlərini içəridən yaratdığını göstərməsidir. Mütləq qalmağın mütləq olmasına bir o qədər də əmin olmamağımın bir səbəbi budur - bəli, bunu atlamadan deyə bilsəm, indiki bəzi bulmacalarımızın (qaranlıq enerji daxil olmaqla) bulmacalar ola biləcəyini düşünürəm. müəyyən mütləq fərziyyələrə görə.

Kainatın öz-özünə məhdud olması barədə maraqlı bir fəlsəfi məqam qaldırırsınız.

Bununla birlikdə, bu öz-özünə məhdudiyyətlər mütləqlərə söykənən nəzəriyyələrinin sübutu kimi antropomorfizmin tərəfdarları tərəfindən istifadə edilə bilər.

"Kainat öz fərqlərini və məhdudiyyətlərini içəridən yaradır", yəni "özünü tənzimləyən" olduğunu göstərməkdənsə, bu, Big Bang-in orijinal parametrləri fərqli olsaydı (və bu parametrlər hesab edilə bilər) olduğunu göstərmək üçün istifadə edilə bilər. hər şey onlardan qaynaqlandığından "mütləq"), bu məhdudiyyətləri yaradan bir kainata sahib olmazdıq və ətrafdakı planetlərin həyat inkişafı və bizə ala biləcək siqnalları göndərmələri üçün ətrafdakı planetlərin fövqəladə yeni ulduzlara çevrilməsi. 23-cü əsrdə SETİ-də çox səbirli insanlar. :-)

Fəlsəfə müəllimim həmişə cümləsini “Əslində” ilə başlayaraq hər zaman hər hansı bir fenomenlə əlaqəli həqiqətlərdən qaynaqlanan fərqli həqiqətlərin ola biləcəyinə işarə edirdi.

Bu "həqiqət nisbiliyi" bu gün kollec şəhərciklərində "postmodern" düşüncəyə nüfuz edir və humanitar və elmi "iki mədəniyyət" i bölüşdürür.

Ancaq iki mədəniyyətin üst-üstə düşdüyü yer nəzəri fizikadır. Kvant nəzəriyyəsi və müasir kosmologiya anlayışları, bəzi postmodernistlər tərəfindən nisbiliyin sübutu olaraq birlikdə seçilmişdir.

Məsələn, əvvəllər PBS-də bəhs etdiyim verlişdə (Həqiqətə Yaxın) bir fizikçi, qələminin üstünə tırtıl verərsə və bir istiqamətə düşsə, qələmlərin digər kainatlardakı bütün digər istiqamətlərə düşməsinə səbəb olacağına diqqət çəkdi. .

Ağlım çaşdırır. Fikrinizi daha da boğmaq və relyasiya ilə nisbiizm arasındakı fərqi öyrənmək istəyirsinizsə, nəzəri fizik Lee Smolinin bu məqaləsinə baxın:
Relationalism və Relativism

Məni eqoist adlandırın, amma hazırda kainatımda baş verənlər və qələmimin itiləyib işimə qayıda biləcəyim qələm itələyicinin kim olduğunu öyrənmək daha çox maraqlıdır!


Hansı ilk gəlir: Galaxy və ya Qara delik?

Do galaxies form first and then a black hole springs up in the center, or possibly, do galaxies form around an already existing black hole? That’s the cosmic chicken-and-the-egg problem astronomers have been trying to figure out. The answer? “It looks like the black holes form before the host galaxy, and somehow grow a galaxy around them. The evidence is piling up,” said Chris Carilli, of the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), speaking at today’s press conference at the American Astronomical Society’s meeting. By observing with the Very Large Array radio telescope and the Plateau de Bure Interferometer in France at sub-kiloparsec resolution, the researchers have been “weighing” the earliest galaxies, ones that formed within a billion years of the Big Bang.

Previous studies of galaxies and their central black holes in the nearby Universe revealed an intriguing connection between the masses of the black holes and of the central “bulges” of stars and gas in the galaxies. The ratio of the black hole and the bulge mass is nearly the same for a wide range of galactic sizes and ages. For central black holes from a few million to many billions of times the mass of our Sun, the black hole’s mass is about one one-thousandth of the mass of the surrounding galactic bulge.

“This constant ratio indicates that the black hole and the bulge affect each others’ growth in some sort of interactive relationship,” said Dominik Riechers, of Caltech. “The big question has been whether one grows before the other or if they grow together, maintaining their mass ratio throughout the entire process.”

“We finally have been able to measure black-hole and bulge masses in several galaxies seen as they were in the first billion years after the Big Bang, and the evidence suggests that the constant ratio seen nearby may not hold in the early Universe. The black holes in these young galaxies are much more massive compared to the bulges than those seen in the nearby Universe,” said Fabian Walter of the Max-Planck Institute for Radioastronomy (MPIfR) in Germany.

“The implication is that the black holes started growing first.”

The next challenge is to figure out how the black hole and the bulge affect each others’ growth. “We don’t know what mechanism is at work here, and why, at some point in the process, the ‘standard’ ratio between the masses is established,” Riechers said.

New telescopes now under construction will be key tools for unraveling this mystery, Carilli explained. “The Expanded Very Large Array (EVLA) and the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) will give us dramatic improvements in sensitivity and the resolving power to image the gas in these galaxies on the small scales required to make detailed studies of their dynamics,” he said.

“To understand how the Universe got to be the way it is today, we must understand how the first stars and galaxies were formed when the Universe was young. With the new observatories we’ll have in the next few years, we’ll have the opportunity to learn important details from the era when the Universe was only a toddler compared to today’s adult,” Carilli said.

Carilli, Riechers and Walter worked with Frank Bertoldi of Bonn University Karl Menten of MPIfR and Pierre Cox and Roberto Neri of the Insitute for Millimeter Radio Astronomy (IRAM) in France.


Olbers' Paradox

There is an old, simple question that can help us to understand a fundamental property of the universe. The question is usually called Olbers' Paradox, (after German astronomer Heinrich W. Olbers), and it can be stated pretty simply:

Why is the night sky dark?

The reason that this question is so important is because its answer can tell us about the distribution of stars and galaxies in the universe.

Consider the possibility that the universe is infinite and that it is filled with luminous objects (stars and the galaxies that contain them). If this is true, then every sight line from the Earth will eventually intersect a bright object. This means that if the universe is infinite and contains an infinite number of bright objects, the night sky will be bright! Since the night sky is dark, this tells us that one of our assumptions about the universe is incorrect. I made a pretty basic illustration of this, shown below:

In the left panel, what is represented is the Earth in a 3D universe with stars arranged randomly around the planet. From one particular vantage point, you can draw sight lines from Earth to every star within your field of view. If the Universe is infinite and filled with stars all at different distances from Earth, then every single sight line should land on a star. So, in the right panel, this is illustrated you should see in projection a night sky filled with stars. An analogy is standing in the middle of a large forest -- every direction you look, your line of sight should end on a tree, as shown in the image below.

Let's briefly consider the mathematics of this situation. You know from many discussions previously that every object appears fainter the more distant it is from Earth, and the brightness of that object drops off as 1/d 2 , or an object twice as far away is 1/4th as bright. If we picture spherical shells surrounding the Earth, though, the number of stars covering the surface area of one particular shell will increase by exactly the same amount as the brightness of the stars on that shell decreased, so the surface brightness, that is, the brightness per unit area on the sky, will be the same for every shell. There is an excellent public domain visualization of this phenomenon in the Wikimedia Commons it shows the sky randomly filling with more distant, and therefore fainter objects, but since the number of faint objects is so large, the picture of the sky eventually fills with a light of uniform brightness.

This is the source of the paradox. If the universe is infinite and filled with stars, the surface brightness of the night sky should be the same as the Sun's, so the night sky should be as bright as the daytime sky. Even though this is obvious by simply looking at the sky, when you review the image of the Hubble Ultra Deep Field, there is clearly dark sky visible between every galaxy, providing further evidence that every sight line does not end on a luminous object.

Based on what you have learned so far, you may have a few questions.

  • Does it matter that we considered stars and not galaxies? No, because the same logic holds for galaxies. If every one of your sight lines ended on a galaxy, the night sky would be bright.
  • Is there enough dust in the Universe to block our sight lines to some stars or galaxies? Yes, but if the Universe was infinite and with an infinite number of stars and galaxies, the light from those objects would heat up the dust causing it to glow brightly enough to light up the night sky.

The solution to the paradox (why is the night sky dark?) could be due to several different possibilities:

  1. The universe is finite, that is, it ends at some point.
  2. The stars run out at large distances.
  3. There hasn't been enough time for the light to reach us from the most distant stars.

We will find out shortly that we can actually estimate the age of our universe. Because the universe is not infinitely old, the answer is number 3 listed above. Since light takes time to reach us, we can see only those objects that are near enough to us that their light has reached us. Curiously enough, the first published solution to Olbers' Paradox is attributed to Edgar Allan Poe. In his essay Eureka, Poe says:

Were the succession of stars endless, then the background of the sky would present us a uniform luminosity, like that displayed by the Galaxy - since there could be absolutely no point, in all that background, at which would not exist a star. The only mode, therefore, in which, under such a state of affairs, we could comprehend the voids which our telescopes find in innumerable directions, would be by supposing the distance of the invisible background so immense that no ray from it has yet been able to reach us at all.

While we know the solution today for Olber's Paradox, it took until well into the 20th century for us to truly understand the nature of the Universe well enough to explain the answer to this question. In the rest of this lesson, you will find out how we came to understand the Universe and prove to ourselves the reason the night sky is dark.

Want to learn more?

The Wikipedia Page on Olbers' Paradox has a bit more background information on the history of this question if you are interested in finding out more.


Astronomy (from the Greek “astron” which means “star” and nomos this means “law”) is the scientific study of celestial bodies which include stars, planets, comets, and galaxies.

The objects studied include things like stars, galaxies, planets, moons, asteroids, comets and nebulae. Phenomena exterior the Earth’s environment are likewise studied. That includes supernovae explosions, gamma ray bursts, and cosmic microwave background radiation. Astronomy considerations the event, physics, chemistry, meteorology and motion of celestial bodies, and also the construction and progress within the Universe.

Astronomy is just about the oldest sciences. Ancient men and women implemented the positions in the stars to navigate, and also to find when was one of the best time and energy to plant crops. Astronomy is incredibly similar to astrophysics. A affiliated subject matter, cosmology, is concerned with researching the Universe being a entire, plus the way research vs evidence based practice the universe transformed greater than time. Astronomy is not the similar as astrology, the belief that motion of your stars and then the planets may perhaps impact human lives.

Since the twentieth century there have been completely two important different kinds of astronomy, observational and theoretical astronomy. Observational astronomy makes use of telescopes and cameras to look at or consider stars, galaxies and also other astronomical objects. Theoretical astronomy utilizes maths and home pc models to explain the observations and predict what could possibly occur. Doing work alongside one another, theories forecast what should really come to pass and observations clearly show whether the predictions do the https://www.hup.harvard.edu/ trick. The primary operate of astronomy will be to make clear puzzling abilities with the universe. For 1000s of decades just about the most significant concern was the motions of planets now several other subjects are studied.

Early astronomers employed only their eyes to have a look at the celebs. They created maps of the constellations and stars for religious purposes and calendars to work out enough time of calendar year. Early civilisations like the Maya customers together with the Historical Egyptians created very simple observatories and drew maps from the stars positions. They also commenced to consider the put of Earth in the universe. For a very long time most people considered Earth was the center for the universe, and that the planets, the celebs as well as the solar went about it. It is often known as geocentrism.

Ancient Greeks tried using to explain the motions for the sunlight and stars by having measurements.4 A mathematician named Eratosthenes was the very first who calculated the scale https://www.nursingcapstone.net/msn-nursing-capstone-project-writing-expert-guide-to-follow/ within the Earth and proved that the Earth is a sphere. A idea by some other mathematician named Aristarchus was, that the sunshine is on the centre as well as the Earth is relocating all around it. That is recognized as heliocentrism. Only a few individuals imagined it had been right. The remainder ongoing to consider within the geocentric design. Almost all of the names of constellations and stars come from Greeks of that time.

During the renaissance a priest named Nicolaus Copernicus considered, from hunting on the way the planets moved, the Earth was not the center of every thing. According to old functions, he says that the Earth was a planet and the many planets moved roughly the sun. This brought back the old idea of heliocentrism. A physicist referred to as Galileo Galilei engineered his possess telescopes, and employed them to glimpse a great deal more closely for the stars and planets to the initial time. He agreed with Copernicus. The Catholic Church decided that Galileo was erroneous. He had to dedicate the rest of his lifespan beneath house arrest. Heliocentric options had been shortly enhanced by Johannes Kepler and Isaac Newton who invented the theory of gravity.


Astronomy (through the Greek “astron” which means “star” and nomos this means “law”) is a scientific research of celestial bodies just like stars, planets, comets, and galaxies.

The objects analyzed include stars, galaxies, planets, moons, asteroids, comets and nebulae. Phenomena outside the Earth’s ambiance also are examined. That features supernovae explosions, gamma ray bursts, and cosmic microwave qualifications radiation. Astronomy worries the event, physics, chemistry, meteorology and movement of celestial bodies, in addition to the construction and progress on the Universe.

Astronomy is likely one of the oldest sciences. Historic folks put into use the positions belonging to the stars to navigate, also to acquire when was one of the best time to plant crops. Astronomy is incredibly similar to astrophysics. A related issue, cosmology, is anxious with finding out the Universe like a full, plus the way the universe modified over time. Astronomy is not the exact same as astrology, the idea that movement from the stars and therefore the planets may very well affect human life.

Since the twentieth century there are already two foremost varieties of astronomy, observational and theoretical astronomy. Observational astronomy works by using ghostwriter telescopes and cameras to look at or look at stars, galaxies along with astronomical objects. Theoretical astronomy works by using maths and desktop computer types to explain the observations and predict what can materialize. Doing the job together, theories forecast what must take place and observations reveal whether the predictions get the job done. The primary do the trick of astronomy should be to clarify puzzling attributes of your universe. For numerous yrs by far the most fundamental dilemma was the motions of planets now a number of other matters are analyzed.

Early astronomers put to use only their eyes to look at the stars. They done maps belonging to the constellations and stars for religious arguments and calendars to work out enough time of calendar year. Early civilisations including the Maya consumers and the Historical Egyptians constructed simple observatories and drew http://oral.history.ufl.edu/ maps in the stars positions. They also started to think about the area of Earth within the universe. For many years people today considered Earth was the middle on the universe, and that the planets, the stars along with the sun went around it. This can be often known as geocentrism.

Ancient Greeks tried out to explain the motions from the sunshine and stars by getting measurements.4 A mathematician named Eratosthenes was the very first who calculated the dimensions for the Earth and proved that the Earth is actually a sphere. A theory by one other mathematician named Aristarchus was, the solar is on the centre and then the Earth is moving around it. It is known as heliocentrism. Just a few persons considered it absolutely was suitable. The remainder continued https://www.bestghostwriters.net/ to assume inside geocentric product. Most of the names of constellations and stars come from Greeks of that point.

During the renaissance a priest named Nicolaus Copernicus believed, from browsing for the way the planets moved, the Earth was not the center of everything. Based on earlier performs, he claimed that the Earth was a world and the planets moved around the sunlight. This introduced back the aged idea of heliocentrism. A physicist identified as Galileo Galilei built his possess telescopes, and utilized them to look and feel alot more carefully with the stars and planets for the very first time. He agreed with Copernicus. The Catholic Church made a decision that Galileo was unsuitable. He had to pay the rest of his living under property arrest. Heliocentric concepts have been before long enhanced by Johannes Kepler and Isaac Newton who invented the theory of gravity.


Supermassive black holes or their galaxies? Which came first

There’s a supermassive black hole at the center of almost every galaxy in the Universe. How did they get there? What’s the relationship between these monster black holes and the galaxies that surround them?

Every time astronomers look farther out in the Universe, they discover new mysteries. These mysteries require all new tools and techniques to understand. These mysteries lead to more mysteries. What I’m saying is that it’s mystery turtles all the way down.

One of the most fascinating is the discovery of quasars, understanding what they are, and the unveiling of an even deeper mystery, where do they come from?

As always, I’m getting ahead of myself, so first, let’s go back and talk about the discovery of quasars.

Back in the 1950s, astronomers scanned the skies using radio telescopes, and found a class of bizarre objects in the distant Universe. They were very bright, and incredibly far away hundreds of millions or even billion of light-years away. The first ones were discovered in the radio spectrum, but over time, astronomers found even more blazing in the visible spectrum.

The astronomer Hong-Yee Chiu coined the term “quasar”, which stood for quasi-stellar object. They were like stars, shining from a single point source, but they clearly weren’t stars, blazing with more radiation than an entire galaxy.

Over the decades, astronomers puzzled out the nature of quasars, learning that they were actually black holes, actively feeding and blasting out radiation, visible billions of light-years away.

But they weren’t the stellar mass black holes, which were known to be from the death of giant stars. These were supermassive black holes, with millions or even billions of times the mass of the Sun.

As far back as the 1970s, astronomers considered the possibility that there might be these supermassive black holes at the heart of many other galaxies, even the Milky Way.

The Whirlpool Galaxy (Spiral Galaxy M51, NGC 5194), a classic spiral galaxy located in the Canes Venatici constellation, and its companion NGC 5195. - Image Credit: NASA/ESA

In 1974, astronomers discovered a radio source at the center of the Milky Way emitting radiation. It was titled Sagittarius A*, with an asterisk that stands for “exciting”, well, in the “excited atoms” perspective.

This would match the emissions of a supermassive black hole that wasn’t actively feeding on material. Our own galaxy could have been a quasar in the past, or in the future, but right now, the black hole was mostly silent, apart from this subtle radiation.

Astronomers needed to be certain, so they performed a detailed survey of the very center of the Milky Way in the infrared spectrum, which allowed them to see through the gas and dust that obscures the core in visible light.

They discovered a group of stars orbiting Sagittarius A-star, like comets orbiting the Sun. Only a black hole with millions of times the mass of the Sun could provide the kind of gravitational anchor to whip these stars around in such bizarre orbits.

Further surveys found a supermassive black hole at the heart of the Andromeda Galaxy, in fact, it appears as if these monsters are at the center of almost every galaxy in the Universe.

But how did they form? Where did they come from? Did the galaxy form first, and cause the black hole to form at the middle, or did the black hole form, and build up a galaxy around them?

Until recently, this was actually still one of the big unsolved mysteries in astronomy. That said, astronomers have done plenty of research, using more and more sensitive observatories, worked out their theories, and now they’re gathering evidence to help get to the bottom of this mystery.

Astronomers have developed two models for how the large scale structure of the Universe came together: top down and bottom up.

In the top down model, an entire galactic supercluster formed all at once out of a huge cloud of primordial hydrogen left over from the Big Bang. A supercluster’s worth of stars.

As the cloud came together it, it spun up, kicking out smaller spirals and dwarf galaxies. These could have combined later on to form the more complex structure we see today. The supermassive black holes would have formed as the dense cores of these galaxies as they came together.

Hubble image of Messier 54, a globular cluster located in the Sagittarius Dwarf Galaxy. - Image Credit: ESA/Hubble & NASA

If you want to wrap your mind around this, think of the stellar nursery that formed our Sun and a bunch of other stars. Imagine a single cloud of gas and dust forming multiple stars systems within it. Over time, the stars matured and drifted away from each other.

That’s top down. One big event that leads to the structure we see today.

In the bottom up model, pockets of gas and dust collected together into larger and larger masses, eventually forming dwarf galaxies, and even the clusters and superclusters we see today. The supermassive black holes at the heart of galaxies were grown from collisions and mergers between black holes over eons.

In fact, this is actually how astronomers think the planets in the Solar System formed. By pieces of dust attracting one another into larger and larger grains until the planet-sized objects formed over millions of years.

Bottom up, small parts coming together.

Shortly after the Big Bang, the entire Universe was incredibly dense. But it wasn’t the same density everywhere. Tiny quantum fluctuations in density at the beginning evolved over billions of years of expansion into the galactic superclusters we see today.

I want to stop and let this sink into your brain for a second. There were microscopic variations in density in the early Universe. And these variations became the structures hundreds of millions of light-years across we see today.

Imagine the two forces at play as the expansion of the Universe happened. On the one hand, you’ve got the mutual gravity of the particles pulling one another together. And on the other hand, you’ve got the expansion of the Universe separating the particles from one another. The size of the galaxies, clusters and superclusters were decided by the balance point of those opposing forces.

If small pieces came together, then you’d get that bottom up formation. If large pieces came together, you’d get that top down formation.

When astronomers look out into the Universe at the largest scales, they observe clusters and superclusters as far as they can see – which supports the top down model.

On the other hand, observations show that the first stars formed just a few hundred million years after the Big Bang, which supports bottom up.

No, the most modern observations give the edge to the bottom up processes.

The key is that gravity moves at the speed of light, which means that the gravitational interactions between particles spreading away from each other needed to catch up, going the speed of light.

In other words, you wouldn’t get a supercluster’s worth of material coming together, only a star’s worth of material. But these first stars were made of pure hydrogen and helium, and could grow much more massive than the stars we have today. They would live fast and die in supernova explosions, creating much more massive black holes than we get today.

This illustration shows the final stages in the life of a supermassive star that fails to explode as a supernova, but instead implodes to form a black hole. - Image Credit: NASA/ESA/P. Jeffries (STScI)

The first protogalaxies came together, collecting together these first monster black holes and the massive stars surrounding them. And then, over millions and billions of years, these black holes merged again and again, accumulating millions and even billions of times the mass of the Sun. This was how we got the modern galaxies we see today.

There was a recent observation that supports this conclusion. Earlier this year, astronomers announced the discovery of supermassive black holes at the center of relatively tiny galaxies. In our own Milky Way, the supermassive black hole is 4.1 million times the mass of the Sun, but accounts for only .01% of the galaxy’s total mass.

But astronomers from the University of Utah found two ultra compact galaxies with black holes of 4.4 million and 5.8 million times the mass of the Sun respectively. And yet, the black holes account for 13 and 18 percent of the mass of their host galaxies.

The thinking is that these galaxies were once normal, but collided with other galaxies earlier on in the history of the Universe, were stripped of their stars and then were spat out to roam the cosmos.

They’re the victims of those early merging events, evidence of the carnage that happened in the early Universe when the mergers were happening.

We always talk about the unsolved mysteries in the Universe, but this is one that astronomers are starting to puzzle out.

It seems most likely that the structure of the Universe we see today formed bottom up. The first stars came together into protogalaxies, dying as supernova to form the first black holes. The structure of the Universe we see today is the end result of billions of years of formation and destruction. With the supermassive black holes coming together over time.

Once telescopes like James Webb get to work, we should be able to see these pieces coming together, at the very edge of the observable Universe.

If you enjoy our selection of content please consider following Universal-Sci on social media:


Videoya baxın: Kozmik Çarpışmalar Galaksiler Çarpışıyor Uzay Belgesel (Sentyabr 2021).