Çfarë do të thotë Rruga e Qumështit? Çfarë është Rruga e Qumështit? Si do të duket vdekja e Rrugës së Qumështit

Galaktika jonë. Misteret e Rrugës së Qumështit

Në një farë mase, ne dimë më shumë për sistemet e largëta të yjeve sesa për Galaxy tonë të shtëpisë - Rrugën e Qumështit. Është më e vështirë të studiohet struktura e saj sesa struktura e çdo galaktike tjetër, sepse ajo duhet studiuar nga brenda dhe shumë gjëra nuk janë aq të lehta për t'u parë. Retë e pluhurit ndëryjor thithin dritën e emetuar nga një mori yjesh të largët.

Vetëm me zhvillimin e astronomisë së radios dhe ardhjen e teleskopëve infra të kuqe, shkencëtarët ishin në gjendje të kuptonin se si funksionon Galaxy ynë. Por shumë detaje mbeten të paqarta edhe sot e kësaj dite. Edhe numri i yjeve në Rrugën e Qumështit vlerësohet mjaft përafërsisht. Librat e fundit të referencës elektronike japin shifra nga 100 deri në 300 miliardë yje.

Jo shumë kohë më parë, besohej se Galaxy ynë ka 4 krahë të mëdhenj. Por në vitin 2008, astronomët nga Universiteti i Wisconsin publikuan rezultatet e përpunimit të rreth 800,000 imazheve infra të kuqe që u morën nga Teleskopi Hapësinor Spitzer. Analiza e tyre tregoi se Rruga e Qumështit ka vetëm dy krahë. Sa për degët e tjera, ato janë vetëm degë të ngushta anësore. Pra, Rruga e Qumështit është një galaktikë spirale me dy krahë. Duhet të theksohet se shumica e galaktikave spirale të njohura për ne gjithashtu kanë vetëm dy krahë.

"Falë teleskopit Spitzer, ne kemi mundësinë të rimendojmë strukturën e Rrugës së Qumështit," tha astronomi Robert Benjamin i Universitetit të Wisconsin, duke folur në një konferencë të Shoqërisë Astronomike Amerikane. “Ne po përsosim kuptimin tonë për galaktikën në të njëjtën mënyrë që shekuj më parë, pionierët, duke udhëtuar rreth globit, rafinuan dhe rimenduan idetë e mëparshme rreth asaj se si duket Toka.”

Që nga fillimi i viteve '90 të shekullit të 20-të, vëzhgimet e kryera në rrezen infra të kuqe kanë ndryshuar gjithnjë e më shumë njohuritë tona për strukturën e Rrugës së Qumështit, sepse teleskopët infra të kuqe bëjnë të mundur shikimin përmes reve të gazit dhe pluhurit dhe të shohim atë që është e paarritshme për teleskopët konvencionalë. .

2004 – Mosha e galaktikës sonë u vlerësua në 13.6 miliardë vjet. Ajo u ngrit menjëherë pas. Në fillim ishte një flluskë gazi difuze që përmbante kryesisht hidrogjen dhe helium. Me kalimin e kohës, ajo u shndërrua në galaktikën e madhe spirale në të cilën jetojmë tani.

karakteristikat e përgjithshme

Por si vazhdoi evolucioni i Galaxy tonë? Si u formua - ngadalë apo, përkundrazi, shumë shpejt? Si u ngopur me elementë të rëndë? Si ka ndryshuar forma e Rrugës së Qumështit dhe përbërja e saj kimike gjatë miliarda viteve? Shkencëtarët ende nuk kanë dhënë përgjigje të hollësishme për këto pyetje.

Shtrirja e Galaxy tonë është rreth 100,000 vjet dritë dhe trashësia mesatare e diskut galaktik është rreth 3,000 vjet dritë (trashësia e pjesës së saj konvekse, fryrjes, arrin 16,000 vjet dritë). Sidoqoftë, në vitin 2008, astronomi australian Brian Gensler, pasi analizoi rezultatet e vëzhgimeve të pulsarëve, sugjeroi se disku galaktik është ndoshta dy herë më i trashë sesa besohet zakonisht.

Galaktika jonë është e madhe apo e vogël sipas standardeve kozmike? Për krahasim, mjegullnaja Andromeda, galaktika jonë e madhe më e afërt, është afërsisht 150,000 vite dritë e gjerë.

Në fund të vitit 2008, studiuesit vendosën duke përdorur metoda radioastronomie se Rruga e Qumështit po rrotullohet më shpejt nga sa mendohej më parë. Duke gjykuar nga ky tregues, masa e tij është afërsisht një herë e gjysmë më e lartë se sa besohej zakonisht. Sipas vlerësimeve të ndryshme, ai varion nga 1.0 në 1.9 trilion masa diellore. Përsëri, për krahasim: masa e mjegullnajës Andromeda vlerësohet në të paktën 1.2 trilion masa diellore.

Struktura e galaktikave

Vrimë e zezë

Pra, Rruga e Qumështit nuk është inferiore në madhësi ndaj mjegullnajës Andromeda. "Ne nuk duhet të mendojmë më për galaktikën tonë si motrën e vogël të mjegullnajës Andromeda," tha astronomi Mark Reid i Qendrës Smithsonian për Astrofizikë në Universitetin e Harvardit. Në të njëjtën kohë, meqenëse masa e galaktikës sonë është më e madhe se sa pritej, forca e saj gravitacionale është gjithashtu më e madhe, që do të thotë se gjasat që ajo të përplaset me galaktikat e tjera në afërsi rritet.

Galaktika jonë është e rrethuar nga një aureolë sferike, që arrin një diametër prej 165,000 vite dritë. Astronomët ndonjëherë e quajnë aureolën një "atmosferë galaktike". Ai përmban afërsisht 150 grupime globulare, si dhe një numër të vogël yjesh të lashtë. Pjesa tjetër e hapësirës halo është e mbushur me gaz të rrallë, si dhe materie të errët. Masa e kësaj të fundit vlerësohet në afërsisht një trilion masa diellore.

Krahët spirale të Rrugës së Qumështit përmbajnë sasi të mëdha hidrogjeni. Këtu vazhdojnë të lindin yjet. Me kalimin e kohës, yjet e rinj lënë krahët e galaktikave dhe "lëvizin" në diskun galaktik. Sidoqoftë, yjet më masivë dhe më të shndritshëm nuk jetojnë mjaftueshëm, kështu që ata nuk kanë kohë të largohen nga vendi i tyre i lindjes. Nuk është rastësi që krahët e Galaxy tonë shkëlqejnë kaq shumë. Pjesa më e madhe e Rrugës së Qumështit përbëhet nga yje të vegjël, jo shumë masivë.

Pjesa qendrore e Rrugës së Qumështit ndodhet në yjësinë e Shigjetarit. Kjo zonë është e rrethuar nga re të errëta gazi dhe pluhuri, pas të cilave nuk shihet asgjë. Vetëm që nga vitet 1950, duke përdorur radioastronominë, shkencëtarët kanë qenë në gjendje të dallojnë gradualisht se çfarë qëndron atje. Në këtë pjesë të Galaktikës u zbulua një burim i fuqishëm radio, i quajtur Shigjetari A. Siç kanë treguar vëzhgimet, këtu është përqendruar një masë që e kalon masën e Diellit për disa milionë herë. Shpjegimi më i pranueshëm për këtë fakt është vetëm një: në qendër të Galaxy tonë ndodhet.

Tani, për disa arsye, ajo ka bërë një pushim për vete dhe nuk është veçanërisht aktive. Rrjedha e materies këtu është shumë e dobët. Ndoshta me kalimin e kohës vrima e zezë do të zhvillojë një oreks. Pastaj do të fillojë përsëri të thithë velin e gazit dhe pluhurit që e rrethon dhe Rruga e Qumështit do t'i bashkohet listës së galaktikave aktive. Është e mundur që para kësaj, yjet të fillojnë të formohen me shpejtësi në qendër të Galaktikës. Procese të ngjashme ka të ngjarë të përsëriten rregullisht.

2010 - Astronomët amerikanë, duke përdorur teleskopin hapësinor Fermi, i projektuar për të vëzhguar burimet e rrezatimit gama, zbuluan dy struktura misterioze në galaktikën tonë - dy flluska të mëdha që lëshojnë rrezatim gama. Diametri i secilit prej tyre është mesatarisht 25,000 vite dritë. Ata fluturojnë larg qendrës së Galaxy në drejtimet veriore dhe jugore. Ndoshta po flasim për rrjedha grimcash që dikur emetoheshin nga një vrimë e zezë e vendosur në mes të Galaxy. Studiues të tjerë besojnë se po flasim për re gazi që shpërthyen gjatë lindjes së yjeve.

Ka disa galaktika xhuxh rreth Rrugës së Qumështit. Më të famshmet prej tyre janë Retë e Mëdha dhe të Vogla të Magelanit, të cilat lidhen me Rrugën e Qumështit me një lloj ure hidrogjeni, një shtëllungë e madhe gazi që shtrihet pas këtyre galaktikave. U quajt Rryma e Magelanit. Shtrirja e tij është rreth 300,000 vite dritë. Galaktika jonë thith vazhdimisht galaktikat xhuxh që janë më afër saj, në veçanti Galaktika e Shigjetarit, e cila ndodhet në një distancë prej 50,000 vjet dritë nga qendra galaktike.

Mbetet të shtojmë se Rruga e Qumështit dhe mjegullnaja e Andromedës po lëvizin drejt njëra-tjetrës. Me sa duket, pas 3 miliardë vjetësh, të dyja galaktikat do të bashkohen së bashku, duke formuar një galaktikë më të madhe eliptike, e cila tashmë është quajtur Milkyhoney.

Origjina e Rrugës së Qumështit

Mjegullnaja e Andromedës

Për një kohë të gjatë besohej se Rruga e Qumështit u formua gradualisht. 1962 - Olin Eggen, Donald Linden-Bell dhe Allan Sandage propozuan një hipotezë që u bë e njohur si modeli ELS (emërtuar sipas shkronjave fillestare të mbiemrave të tyre). Sipas tij, një re homogjene gazi dikur rrotullohej ngadalë në vend të Rrugës së Qumështit. I ngjante një topi dhe arrinte përafërsisht 300,000 vjet dritë në diametër, dhe përbëhej kryesisht nga hidrogjen dhe helium. Nën ndikimin e gravitetit, protogalaktika u tkurr dhe u bë e sheshtë; në të njëjtën kohë, rrotullimi i tij u përshpejtua dukshëm.

Për gati dy dekada, ky model u përshtatet shkencëtarëve. Por rezultatet e reja të vëzhgimit tregojnë se Rruga e Qumështit nuk mund të kishte lindur në mënyrën se si parashikuan teoricienët.

Sipas këtij modeli, së pari formohet një halo, dhe më pas një disk galaktik. Por disku përmban gjithashtu yje shumë të lashtë, për shembull, gjigantin e kuq Arcturus, mosha e të cilit është më shumë se 10 miliardë vjet, ose xhuxha të shumtë të bardhë të së njëjtës moshë.

Në diskun galaktik dhe në halo janë zbuluar grupime globulare që janë më të reja se sa lejon modeli ELS. Natyrisht, ato janë zhytur nga Galaxy ynë i vonë.

Shumë yje në halo rrotullohen në një drejtim të ndryshëm nga Rruga e Qumështit. Ndoshta edhe ata dikur ishin jashtë Galaktikës, por më pas u tërhoqën në këtë "vorbull yjore" - si një notar i rastësishëm në një vorbull.

1978 - Leonard Searle dhe Robert Zinn propozuan modelin e tyre të formimit të Rrugës së Qumështit. Ai u caktua si "Model SZ". Tani historia e Galaxy është bërë dukshëm më e ndërlikuar. Jo shumë kohë më parë, rinia e saj, sipas mendimit të astronomëve, u përshkrua po aq thjesht sa sipas mendimit të fizikantëve - lëvizje drejtvizore përkthimore. Mekanika e asaj që po ndodhte ishte qartë e dukshme: kishte një re homogjene; ai përbëhej vetëm nga gazi i përhapur në mënyrë të barabartë. Asgjë nga prania e saj nuk i komplikoi llogaritjet e teoricienëve.

Tani, në vend të një reje të madhe në vizionet e shkencëtarëve, u shfaqën menjëherë disa re të vogla, të shpërndara ndërlikuar. Yjet dukeshin midis tyre; megjithatë, ato ishin të vendosura vetëm në halo. Brenda aureolës gjithçka po ziente: retë u përplasën; masat e gazit u përzien dhe u ngjeshën. Me kalimin e kohës, nga kjo përzierje u formua një disk galaktik. Në të filluan të shfaqen yje të rinj. Por ky model u kritikua më pas.

Ishte e pamundur të kuptohej se çfarë lidhte aureolën dhe diskun galaktik. Ky disk i kondensuar dhe guaska e rrallë yjore rreth tij kishin pak të përbashkëta. Pasi Searle dhe Zinn përpiluan modelin e tyre, doli që halo rrotullohet shumë ngadalë për të formuar një disk galaktik. Duke gjykuar nga shpërndarja e elementeve kimike, këto të fundit u ngritën nga gazi protogalaktik. Më në fund, momenti këndor i diskut doli të ishte 10 herë më i lartë se halo.

I gjithë sekreti është se të dy modelet përmbajnë një kokërr të vërtetë. Problemi është se ato janë shumë të thjeshta dhe të njëanshme. Të dyja tani duket se janë fragmente të së njëjtës recetë që krijoi Rrugën e Qumështit. Eggen dhe kolegët e tij lexuan disa rreshta nga kjo recetë, Searle dhe Zinn lexuan disa të tjerë. Prandaj, duke u përpjekur të riimagjinojmë historinë e Galaxy tonë, herë pas here vërejmë rreshta të njohur që i kemi lexuar tashmë një herë.

Rruga e Qumështit. Modeli kompjuterik

Kështu gjithçka filloi menjëherë pas Big Bengut. "Sot pranohet përgjithësisht se luhatjet në densitetin e materies së errët krijuan strukturat e para - të ashtuquajturat halo të errëta. Falë forcës së gravitetit, këto struktura nuk u shpërbënë”, vëren astronomi gjerman Andreas Burkert, autor i një modeli të ri të lindjes së Galaktikës.

Halot e errëta u bënë embrione - bërthama - të galaktikave të ardhshme. Gazi u grumbullua rreth tyre nën ndikimin e gravitetit. Ndodhi një kolaps homogjen, siç përshkruhet nga modeli ELS. Tashmë 500-1000 milionë vjet pas Big Bengut, akumulimet e gazit që rrethonin aureolët e errëta u bënë "inkubatorë" të yjeve. Këtu u shfaqën protogalaktika të vogla. Grupet e para globulare u ngritën në re të dendura gazi, sepse yjet lindën këtu qindra herë më shpesh se kudo tjetër. Protogalaktikat u përplasën dhe u bashkuan me njëra-tjetrën - kështu u formuan galaktikat e mëdha, duke përfshirë Rrugën tonë të Qumështit. Sot ajo është e rrethuar nga materia e errët dhe një halo yjesh të vetme dhe grupimet e tyre globulare, rrënojat e një universi më shumë se 12 miliardë vjet të vjetër.

Kishte shumë yje shumë masivë në protogalaktikat. Kaluan më pak se disa dhjetëra miliona vjet përpara se shumica e tyre të shpërthyen. Këto shpërthime pasuruan retë e gazit me elementë të rëndë kimikë. Prandaj, yjet që lindën në diskun galaktik nuk ishin të njëjtë si në halo - ato përmbanin qindra herë më shumë metale. Përveç kësaj, këto shpërthime gjeneruan vorbulla të fuqishme galaktike që ngrohnin gazin dhe e fshinin atë përtej protogalaktikave. Ndodhi një ndarje e masave të gazit dhe materies së errët. Kjo ishte faza më e rëndësishme në formimin e galaktikave, e pa marrë parasysh më parë në asnjë model.

Në të njëjtën kohë, halot e errëta përplaseshin gjithnjë e më shumë me njëri-tjetrin. Për më tepër, protogalaktikat u shtrinë ose u shpërbënë. Këto katastrofa të kujtojnë zinxhirët e yjeve të ruajtura në aureolën e Rrugës së Qumështit që nga ditët e "rinisë". Duke studiuar vendndodhjen e tyre, është e mundur të vlerësohen ngjarjet që kanë ndodhur në atë epokë. Gradualisht, këta yje formuan një sferë të gjerë - aureolën që shohim. Ndërsa ftohej, retë e gazit depërtuan brenda tij. Momenti i tyre këndor u ruajt, kështu që ata nuk u rrëzuan në një pikë të vetme, por formuan një disk rrotullues. E gjithë kjo ndodhi më shumë se 12 miliardë vjet më parë. Gazi tani ishte i ngjeshur siç përshkruhet në modelin ELS.

Në këtë kohë, formohet "fryrja" e Rrugës së Qumështit - pjesa e mesme e saj, që të kujton një elipsoid. Fryrja përbëhet nga yje shumë të vjetër. Ndoshta u ngrit gjatë bashkimit të protogalaktikave më të mëdha që mbajtën retë e gazit për kohën më të gjatë. Në mes të tij ishin yje neutron dhe vrima të vogla të zeza - relike të supernovave në shpërthim. Ata u bashkuan me njëri-tjetrin, duke thithur njëkohësisht rrjedhat e gazit. Ndoshta kështu lindi vrima e zezë e madhe që tani banon në qendër të galaktikës sonë.

Historia e Rrugës së Qumështit është shumë më kaotike sesa mendohej më parë. Galaktika jonë vendase, mbresëlënëse edhe për standardet kozmike, u formua pas një sërë ndikimesh dhe bashkimesh - pas një sërë fatkeqësish kozmike. Gjurmët e atyre ngjarjeve të lashta mund të gjenden edhe sot.

Për shembull, jo të gjithë yjet në Rrugën e Qumështit rrotullohen rreth qendrës galaktike. Ndoshta, gjatë miliarda viteve të ekzistencës së saj, Galaxy ynë ka "thithur" shumë bashkëudhëtarë. Çdo yll i dhjetë në aureolën galaktike është më pak se 10 miliardë vjet i vjetër. Në atë kohë, Rruga e Qumështit ishte formuar tashmë. Ndoshta këto janë mbetjet e galaktikave xhuxh të kapur dikur. Një grup shkencëtarësh anglezë nga Instituti Astronomik (Cambridge), të udhëhequr nga Gerard Gilmour, llogaritën se Rruga e Qumështit me sa duket mund të thithte nga 40 deri në 60 galaktika xhuxh të tipit Carina.

Përveç kësaj, Rruga e Qumështit tërheq masa të mëdha gazi. Kështu, në vitin 1958, astronomët holandezë vunë re shumë pika të vogla në halo. Në fakt, ato rezultuan të ishin re gazi, të cilat përbëheshin kryesisht nga atome hidrogjeni dhe po nxitonin drejt diskut galaktik.

Galaxy ynë nuk do ta frenojë oreksin e tij në të ardhmen. Ndoshta do të thithë galaktikat xhuxh më afër nesh - Fornax, Carina dhe, ndoshta, Sextans, dhe më pas do të bashkohet me mjegullnajën Andromeda. Rreth Rrugës së Qumështit - ky "kanibal yjor" i pangopur - do të bëhet edhe më i shkretë.

E ndarë në grupe sociale, galaktika jonë Rruga e Qumështit do t'i përkasë një "klase të mesme" të fortë. Kështu, ajo i përket llojit më të zakonshëm të galaktikës, por në të njëjtën kohë nuk është mesatare në madhësi apo masë. Galaktikat që janë më të vogla se Rruga e Qumështit janë më të mëdha se ato që janë më të mëdha se ajo. "Ishulli ynë i yjeve" gjithashtu ka të paktën 14 satelitë - galaktika të tjera xhuxh. Ata janë të dënuar të qarkullojnë rreth Rrugës së Qumështit derisa të përthithen prej saj, ose të fluturojnë larg nga një përplasje ndërgalaktike. Epo, tani për tani ky është i vetmi vend ku jeta ndoshta ekziston - domethënë ti dhe unë.

Por Rruga e Qumështit mbetet galaktika më misterioze në Univers: duke qenë në buzë të "ishullit të yjeve", ne shohim vetëm një pjesë të miliarda yjeve të tij. Dhe galaktika është plotësisht e padukshme - ajo është e mbuluar me krahë të dendur yjesh, gazi dhe pluhuri. Sot do të flasim për faktet dhe sekretet e Rrugës së Qumështit.

> >> Sa yje ka në Rrugën e Qumështit

Sa yje ka në galaktikën Rruga e Qumështit?: si të përcaktohet numri, hulumtimi i teleskopit Hubble, struktura e një galaktike spirale, metodat e vëzhgimit.

Nëse keni mundësinë të admironi qiellin e errët, atëherë keni një koleksion të jashtëzakonshëm yjesh para jush. Nga çdo vend mund të shikoni 2500 yje të Rrugës së Qumështit pa përdorimin e teknologjisë dhe 5800-8000 nëse keni dylbi ose një teleskop të fshehur në dorë. Por kjo është vetëm një pjesë e vogël e numrit të tyre. Kështu që, sa yje ka në galaktikën e Rrugës së Qumështit?

Shkencëtarët besojnë se numri i përgjithshëm i yjeve në Rrugën e Qumështit varion nga 100-400 miliardë, megjithëse ka nga ata që rriten në shifrën e trilionëve. Pse dallime të tilla? Fakti është se ne kemi një pamje të hapur nga brenda dhe ka vende të fshehura nga zona e dukshmërisë së tokës.

Struktura galaktike dhe ndikimi i saj në numrin e yjeve

Le të fillojmë me faktin se sistemi diellor ndodhet në një disk galaktik të tipit spirale, me një gjatësi prej 100,000 vite dritë. Jemi 30,000 vite dritë larg qendrës. Domethënë ka një hendek të madh mes nesh dhe palës së kundërt.

Pastaj lind një tjetër vështirësi vëzhgimi. Disa yje janë më të shndritshëm se të tjerët dhe ndonjëherë drita e tyre i kalon fqinjët e tyre. Yjet më të largët të dukshëm me sy të lirë ndodhen në një distancë prej 1000 vjet dritë. Rruga e Qumështit është e mbushur me drita verbuese, por shumë prej tyre janë të fshehura pas një mjegull gazi dhe pluhuri. Është kjo gjurmë e zgjatur që quhet "qumësht".

Yjet në "rajonin" tonë galaktik janë të hapur për vëzhgim. Imagjinoni që jeni në një festë në një dhomë ku e gjithë zona është e mbushur me njerëz. Ju qëndroni në një cep dhe ju kërkohet të emërtoni numrin e saktë të njerëzve të pranishëm. Por kjo nuk është e gjitha. Një nga të ftuarit ndez makinën e tymit dhe e gjithë dhoma është e mbushur me mjegull të dendur, duke bllokuar të gjithë ata që qëndrojnë larg teje. Tani numëro!

Metodat për vizualizimin e numrit të yjeve

Por nuk ka nevojë për panik, sepse ka gjithmonë boshllëqe. Kamerat infra të kuqe ju lejojnë të kaloni përmes pluhurit dhe tymit. Projekte të ngjashme përfshijnë teleskopin Spitzer, COBE, WISE dhe Observatorin Gjerman të Hapësirës.

Të gjithë ata janë shfaqur në dhjetë vitet e fundit për të studiuar hapësirën në gjatësi vale infra të kuqe. Kjo ndihmon për të gjetur yjet e fshehur. Por edhe kjo nuk na lejon të shohim gjithçka, ndaj shkencëtarët detyrohen të bëjnë llogaritë dhe të paraqesin shifra spekulative. Vëzhgimet fillojnë nga orbitat yjore në diskun galaktik. Falë kësaj, llogaritet shpejtësia orbitale dhe periudha e rrotullimit (lëvizjes) të Rrugës së Qumështit.

Përfundime se sa yje ka në Rrugën e Qumështit

Sistemit Diellor i duhen 225-250 milionë vjet për të kryer një rrotullim rreth qendrës galaktike. Domethënë, shpejtësia e galaktikës është 600 km/s.

Më pas, përcaktohet masa (halo e materies së errët - 90%) dhe llogaritet masa mesatare (studohen masat dhe llojet e yjeve). Si rezultat, rezulton se vlerësimi mesatar i numrit të yjeve në galaktikën e Rrugës së Qumështit është 200-400 miliardë trupa qiellorë.

Teknologjitë e ardhshme do të bëjnë të mundur gjetjen e çdo ylli. Ose sondat do të jenë në gjendje të arrijnë distanca të pabesueshme dhe të fotografojnë galaktikën nga "veriu" - mbi qendër. Tani për tani, ne mund të mbështetemi vetëm në llogaritjet matematikore.

Planeti Tokë, Sistemi Diellor, miliarda yje të tjerë dhe trupa qiellorë - e gjithë kjo është galaktika jonë Rruga e Qumështit - një formacion i madh ndërgalaktik, ku gjithçka u bindet ligjeve të gravitetit. Të dhënat për madhësinë e vërtetë të galaktikës janë vetëm të përafërta. Dhe gjëja më interesante është se ka qindra, ndoshta edhe mijëra, formacione të tilla, më të mëdha apo më të vogla, në Univers.

Galaktika e Rrugës së Qumështit dhe çfarë e rrethon atë

Të gjithë trupat qiellorë, duke përfshirë planetët e Rrugës së Qumështit, satelitët, asteroidët, kometat dhe yjet, janë vazhdimisht në lëvizje. Të lindur në vorbullën kozmike të Big Bengut, të gjitha këto objekte janë në rrugën e zhvillimit të tyre. Disa janë më të vjetër, të tjerët janë dukshëm më të rinj.

Formacioni gravitacional rrotullohet rreth qendrës, me pjesë të veçanta të galaktikës që rrotullohen me shpejtësi të ndryshme. Nëse në qendër shpejtësia e rrotullimit të diskut galaktik është mjaft e moderuar, atëherë në periferi ky parametër arrin vlerat 200-250 km/s. Dielli ndodhet në një nga këto zona, më afër qendrës së diskut galaktik. Distanca prej saj deri në qendrën e galaktikës është 25-28 mijë vjet dritë. Dielli dhe Sistemi Diellor përfundojnë një revolucion të plotë rreth boshtit qendror të formacionit gravitacional në 225-250 milion vjet. Prandaj, në të gjithë historinë e ekzistencës së tij, Sistemi Diellor ka fluturuar rreth qendrës vetëm 30 herë.

Vendi i galaktikës në Univers

Duhet të theksohet një veçori e dukshme. Pozicioni i Diellit dhe, në përputhje me rrethanat, planetit Tokë është shumë i përshtatshëm. Disku galaktik po kalon vazhdimisht një proces ngjeshjeje. Ky mekanizëm shkaktohet nga mospërputhja midis shpejtësisë së rrotullimit të degëve spirale dhe lëvizjes së yjeve, të cilët lëvizin brenda diskut galaktik sipas ligjeve të tyre. Gjatë ngjeshjes ndodhin procese të dhunshme, të shoqëruara me rrezatim të fuqishëm ultravjollcë. Dielli dhe Toka janë të vendosura të qetë në rrethin korotacion, ku mungon një aktivitet i tillë i fuqishëm: midis dy degëve spirale në kufirin e krahëve të Rrugës së Qumështit - Shigjetarit dhe Perseut. Kjo shpjegon qetësinë në të cilën kemi qenë për një kohë kaq të gjatë. Për më shumë se 4.5 miliardë vjet, ne nuk jemi prekur nga fatkeqësitë kozmike.

Struktura e galaktikës Rruga e Qumështit

Disku galaktik nuk është homogjen në përbërjen e tij. Ashtu si sistemet e tjera gravitacionale spirale, Rruga e Qumështit ka tre rajone të dallueshme:

• një bërthamë e formuar nga një grumbull i dendur yjor që përmban një miliard yje të moshave të ndryshme;
• vetë disku galaktik, i formuar nga grupime yjesh, gazi yjor dhe pluhuri;
• korona, halo sferike - rajoni në të cilin ndodhen grupimet globulare, galaktikat xhuxh, grupet individuale të yjeve, pluhuri kozmik dhe gazi.

Pranë rrafshit të diskut galaktik ka yje të rinj të mbledhur në grupime. Dendësia e grupimeve të yjeve në qendër të diskut është më e lartë. Pranë qendrës, dendësia është 10,000 yje për parsek kub. Në rajonin ku ndodhet Sistemi Diellor, dendësia e yjeve është tashmë 1-2 yje për 16 parsekë kub. Si rregull, mosha e këtyre trupave qiellorë nuk është më shumë se disa miliardë vjet.

Gazi ndëryjor përqendrohet gjithashtu rreth rrafshit të diskut, subjekt i forcave centrifugale. Megjithë shpejtësinë konstante të rrotullimit të degëve spirale, gazi ndëryjor shpërndahet në mënyrë të pabarabartë, duke formuar zona të mëdha dhe të vogla resh dhe mjegullnajash. Megjithatë, materiali kryesor i ndërtimit galaktik është lënda e errët. Masa e tij mbizotëron mbi masën totale të të gjithë trupave qiellorë që përbëjnë galaktikën Rruga e Qumështit.

Nëse në diagram struktura e galaktikës është mjaft e qartë dhe transparente, atëherë në realitet është pothuajse e pamundur të ekzaminohen rajonet qendrore të diskut galaktik. Retë e gazit dhe pluhurit dhe grupimet e gazit yjor fshehin nga pamja jonë dritën nga qendra e Rrugës së Qumështit, në të cilën jeton një përbindësh i vërtetë hapësinor - një vrimë e zezë supermasive. Masa e këtij supergjiganti është afërsisht 4.3 milion M☉. Pranë supergjigantit është një vrimë e zezë më e vogël. Kjo kompani e zymtë plotësohet nga qindra vrima të zeza xhuxh. Vrimat e zeza të Rrugës së Qumështit nuk janë vetëm gllabërues të materies yjore, por gjithashtu veprojnë si një spital materniteti, duke hedhur tufa të mëdha protonesh, neutronesh dhe elektronesh në hapësirë. Është prej tyre që formohet hidrogjeni atomik - karburanti kryesor i fisit të yjeve.

Shiriti i kërcyesit ndodhet në rajonin e bërthamës galaktike. Gjatësia e saj është 27 mijë vjet dritë. Këtu mbretërojnë yje të vjetër, gjigantë të kuq, materia yjore e të cilëve ushqen vrimat e zeza. Pjesa më e madhe e hidrogjenit molekular është e përqendruar në këtë rajon, i cili vepron si materiali kryesor ndërtimor për procesin e formimit të yjeve.

Gjeometrikisht, struktura e galaktikës duket mjaft e thjeshtë. Çdo krah spirale, dhe ka katër prej tyre në Rrugën e Qumështit, e ka origjinën nga një unazë gazi. Mëngët ndryshojnë në një kënd prej 20⁰. Në kufijtë e jashtëm të diskut galaktik, elementi kryesor është hidrogjeni atomik, i cili përhapet nga qendra e galaktikës në periferi. Trashësia e shtresës së hidrogjenit në periferi të Rrugës së Qumështit është shumë më e gjerë se në qendër, ndërsa dendësia e saj është jashtëzakonisht e ulët. Shkarkimi i shtresës së hidrogjenit lehtësohet nga ndikimi i galaktikave xhuxh, të cilët kanë ndjekur nga afër galaktikën tonë për dhjetëra miliarda vjet.

Modelet teorike të galaktikës sonë

Edhe astronomët e lashtë u përpoqën të provonin se shiriti i dukshëm në qiell është pjesë e një disku të madh yjor që rrotullohet rreth qendrës së tij. Kjo deklaratë u mbështet nga llogaritjet matematikore të kryera. Ishte e mundur të kishim një ide për galaktikën tonë vetëm mijëra vjet më vonë, kur metodat instrumentale të eksplorimit të hapësirës erdhën në ndihmë të shkencës. Një zbulim i madh në studimin e natyrës së Rrugës së Qumështit ishte puna e anglezit William Herschel. Në vitin 1700, ai ishte në gjendje të provonte eksperimentalisht se galaktika jonë është në formë disku.

Tashmë në kohën tonë, kërkimi ka marrë një drejtim tjetër. Shkencëtarët u mbështetën në krahasimin e lëvizjeve të yjeve ndërmjet të cilëve kishte distanca të ndryshme. Duke përdorur metodën e paralaksit, Jacob Kaptein ishte në gjendje të përcaktonte afërsisht diametrin e galaktikës, i cili, sipas llogaritjeve të tij, është 60-70 mijë vjet dritë. Prandaj, u përcaktua vendi i Diellit. Doli se ndodhet relativisht larg qendrës së tërbuar të galaktikës dhe në një distancë të konsiderueshme nga periferia e Rrugës së Qumështit.

Teoria themelore e ekzistencës së galaktikave është ajo e astrofizikanit amerikan Edwin Hubble. Ai lindi me idenë për të klasifikuar të gjitha formacionet gravitacionale, duke i ndarë ato në galaktika eliptike dhe formacione të tipit spirale. Këto të fundit, galaktikat spirale, përfaqësojnë grupin më të madh, i cili përfshin formacione të madhësive të ndryshme. Galaktika spirale më e madhe e zbuluar kohët e fundit është NGC 6872, me një diametër prej më shumë se 552 mijë vjet dritë.

E ardhmja e pritshme dhe parashikimet

Galaktika e Rrugës së Qumështit duket të jetë një formacion kompakt dhe i rregullt gravitacional. Ndryshe nga fqinjët tanë, shtëpia jonë ndërgalaktike është mjaft e qetë. Vrimat e zeza ndikojnë sistematikisht në diskun galaktik, duke e zvogëluar atë në madhësi. Ky proces ka zgjatur tashmë dhjetëra miliarda vjet dhe sa do të vazhdojë nuk dihet. Kërcënimi i vetëm mbi galaktikën tonë vjen nga fqinji i saj më i afërt. Galaxy Andromeda po na afrohet me shpejtësi. Shkencëtarët sugjerojnë se një përplasje e dy sistemeve gravitacionale mund të ndodhë në 4.5 miliardë vjet.

Një takim-bashkim i tillë do të nënkuptojë fundin e botës në të cilën jemi mësuar të jetojmë. Rruga e Qumështit, e cila është më e vogël në përmasa, do të absorbohet nga formacioni më i madh. Në vend të dy formacioneve të mëdha spirale, një galaktikë e re eliptike do të shfaqet në Univers. Deri në këtë kohë, galaktika jonë do të jetë në gjendje të merret me satelitët e saj. Dy galaktika xhuxh - Retë e Mëdha dhe të Vogla të Magelanit - do të përthithen nga Rruga e Qumështit në 4 miliardë vjet.

Nëse jeni të lodhur nga reklamat në këtë faqe, shkarkoni aplikacionin tonë celular këtu: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.news.android.military ose më poshtë duke klikuar në logon e Google Play . Atje kemi reduktuar numrin e blloqeve të reklamave posaçërisht për audiencën tonë të rregullt.
Gjithashtu në aplikacion:
- edhe më shumë lajme
- përditësime 24 orë në ditë
- njoftime për ngjarje të rëndësishme

Nëse keni ndonjë pyetje, lini ato në komentet poshtë artikullit. Ne ose vizitorët tanë do të jemi të lumtur t'u përgjigjemi atyre

Njerëzit kanë qenë të interesuar për moshën e Universit që nga kohërat e lashta. Dhe megjithëse nuk mund t'i kërkoni asaj një pasaportë për të parë datën e lindjes, shkenca moderne ka mundur t'i përgjigjet kësaj pyetjeje. E vërtetë, vetëm kohët e fundit.

Pasaporta në Univers Astronomët kanë studiuar në detaje biografinë e hershme të Universit. Por ata kishin dyshime për moshën e saj të saktë, të cilat u shpërndanë vetëm në dy dekadat e fundit.

Alexey Levin

Të urtët e Babilonisë dhe Greqisë e konsideruan universin të përjetshëm dhe të pandryshueshëm, dhe kronistët hindu në vitin 150 para Krishtit. përcaktoi se ai ishte saktësisht 1,972,949,091 vjeç (nga rruga, për sa i përket rendit të madhësisë, ata nuk gabuan shumë!). Në vitin 1642, teologu anglez John Lightfoot, përmes një analize skrupuloze të teksteve biblike, llogariti se krijimi i botës ndodhi në vitin 3929 para Krishtit; disa vjet më vonë, peshkopi irlandez James Ussher e zhvendosi atë në 4004. Themeluesit e shkencës moderne, Johannes Kepler dhe Isaac Newton, gjithashtu nuk e injoruan këtë temë. Megjithëse ata iu drejtuan jo vetëm Biblës, por edhe astronomisë, rezultatet e tyre rezultuan të ngjashme me llogaritjet e teologëve - 3993 dhe 3988 para Krishtit. Në kohët tona të shkolluara, mosha e Universit përcaktohet në mënyra të tjera. Për t'i parë ato në një këndvështrim historik, le t'i hedhim një vështrim planetit tonë dhe mjedisit të tij kozmik.

Astronomët kanë studiuar në detaje biografinë e hershme të Universit. Por ata kishin dyshime për moshën e saj të saktë, të cilat u shpërndanë vetëm në dy dekadat e fundit.

Tregimi i fatit me gurë

Që nga gjysma e dytë e shekullit të 18-të, shkencëtarët filluan të vlerësojnë moshën e Tokës dhe Diellit bazuar në modele fizike. Kështu, në vitin 1787, natyralisti francez Georges-Louis Leclerc arriti në përfundimin se nëse planeti ynë ishte një top prej hekuri të shkrirë në lindje, do t'i duheshin nga 75 deri në 168 mijë vjet për t'u ftohur në temperaturën e tij aktuale. Pas 108 vjetësh, matematikani dhe inxhinieri irlandez John Perry rillogariti historinë termike të Tokës dhe përcaktoi moshën e saj në 2-3 miliardë vjet. Në fillim të shekullit të 20-të, Lord Kelvin arriti në përfundimin se nëse Dielli gradualisht tkurret dhe shkëlqen vetëm për shkak të lëshimit të energjisë gravitacionale, atëherë mosha e tij (dhe, rrjedhimisht, mosha maksimale e Tokës dhe planetëve të tjerë) mund të jetë disa qindra milionë vjet. Por në atë kohë, gjeologët nuk mund t'i konfirmonin dhe as t'i kundërshtonin këto vlerësime për shkak të mungesës së metodave të besueshme gjeokronologjike.

Në mesin e dekadës së parë të shekullit të njëzetë, Ernest Rutherford dhe kimisti amerikan Bertram Boltwood zhvilluan bazën e datimit radiometrik të shkëmbinjve tokësorë, gjë që tregoi se Perry ishte shumë më afër së vërtetës. Në vitet 1920, u gjetën mostra minerale, mosha radiometrike e të cilave ishte afër 2 miliardë vjet. Më vonë, gjeologët e rritën këtë vlerë më shumë se një herë, dhe tani ajo është dyfishuar - në 4.4 miliardë. Të dhëna shtesë jepen nga studimi i "gurëve qiellorë" - meteoritëve. Pothuajse të gjitha vlerësimet radiometrike të moshës së tyre bien në intervalin 4,4–4,6 miliardë vjet.

Helioseizmologjia moderne bën të mundur përcaktimin e drejtpërdrejtë të moshës së Diellit, e cila, sipas të dhënave të fundit, është 4.56 - 4.58 miliardë vjet. Meqenëse kohëzgjatja e kondensimit gravitacional të resë protosolare u mat vetëm në miliona vjet, mund të themi me besim se nga fillimi i këtij procesi deri në ditët e sotme nuk kanë kaluar më shumë se 4.6 miliardë vjet. Në të njëjtën kohë, lënda diellore përmban shumë elementë më të rëndë se heliumi, të cilët u formuan në furrat termonukleare të yjeve masive të gjeneratave të mëparshme që u dogjën dhe shpërthyen në supernova. Kjo do të thotë se ekzistenca e Universit e tejkalon shumë moshën e Sistemit Diellor. Për të përcaktuar masën e kësaj teprice, duhet të shkoni së pari në Galaxy tonë dhe më pas përtej kufijve të saj.

Duke ndjekur xhuxhët e bardhë

Jetëgjatësia e Galaxy tonë mund të përcaktohet në mënyra të ndryshme, por ne do të kufizohemi në dy më të besueshmet. Metoda e parë bazohet në monitorimin e shkëlqimit të xhuxhëve të bardhë. Këta trupa qiellorë kompaktë (rreth me madhësinë e Tokës) dhe fillimisht shumë të nxehtë përfaqësojnë fazën përfundimtare të jetës për të gjithë, përveç yjeve më masivë. Për t'u shndërruar në një xhuxh të bardhë, një yll duhet të djegë plotësisht të gjithë karburantin e tij termonuklear dhe t'i nënshtrohet disa kataklizmave - për shembull, të bëhet një gjigant i kuq për ca kohë.

Orë natyrale

Sipas datimit radiometrik, shkëmbinjtë më të vjetër në Tokë tani konsiderohen si gneisset gri të bregut të Liqenit të Madh të Skllavit në veriperëndim të Kanadasë - mosha e tyre përcaktohet të jetë 4.03 miliardë vjet. Edhe më herët (4.4 miliardë vjet më parë), u kristalizuan kokrra të vogla të mineralit zirkon, një silikat natyral i zirkonit që gjendet në gneisse në Australinë perëndimore. Dhe meqenëse korja e tokës ekzistonte tashmë në ato ditë, planeti ynë duhet të jetë disi më i vjetër.
Për sa i përket meteoritëve, informacioni më i saktë jepet nga datimi i përfshirjeve kalcium-alumin në materialin e meteoritëve kondritikë karboniferë, të cilët mbetën praktikisht të pandryshuar pas formimit të tij nga reja gaz-pluhur që rrethonte Diellin e porsalindur. Mosha radiometrike e strukturave të ngjashme në meteoritin Efremovka, i gjetur në vitin 1962 në rajonin Pavlodar të Kazakistanit, është 4 miliardë 567 milionë vjet.

Një xhuxh tipik i bardhë përbëhet pothuajse tërësisht nga jone karboni dhe oksigjeni të ngulitur në gaz elektronik të degjeneruar dhe ka një atmosferë të hollë të dominuar nga hidrogjeni ose heliumi. Temperatura e sipërfaqes së saj varion nga 8,000 deri në 40,000 K, ndërsa zona qendrore nxehet në miliona dhe madje dhjetëra miliona gradë. Sipas modeleve teorike, mund të lindin edhe xhuxhë që përbëhen kryesisht nga oksigjeni, neoni dhe magnezi (të cilët, në kushte të caktuara, shndërrohen në yje me një masë prej 8 deri në 10,5 apo edhe deri në 12 masa diellore), por ekzistenca e tyre ende nuk ka është vërtetuar. Teoria gjithashtu thotë se yjet me të paktën gjysmën e masës së Diellit përfundojnë si xhuxhë të bardhë helium. Yje të tillë janë shumë të shumtë, por ato djegin hidrogjen jashtëzakonisht ngadalë dhe për këtë arsye jetojnë për shumë dhjetëra e qindra miliona vjet. Deri më tani, ata thjesht nuk kanë pasur kohë të mjaftueshme për të konsumuar karburantin e tyre të hidrogjenit (shumë pak xhuxhë të heliumit të zbuluar deri më sot jetojnë në sisteme binare dhe u ngritën në një mënyrë krejtësisht të ndryshme).

Meqenëse një xhuxh i bardhë nuk mund të mbështesë reaksionet e shkrirjes termonukleare, ai shkëlqen për shkak të energjisë së akumuluar dhe për këtë arsye ftohet ngadalë. Shpejtësia e kësaj ftohjeje mund të llogaritet dhe, mbi këtë bazë, të përcaktohet koha e nevojshme për të ulur temperaturën e sipërfaqes nga ajo fillestare (për një xhuxh tipik kjo është rreth 150,000 K) në atë të vëzhguar. Duke qenë se ne jemi të interesuar për epokën e Galaktikës, duhet të kërkojmë për xhuxhët e bardhë më jetëgjatë dhe për rrjedhojë më të ftohtët. Teleskopët modernë bëjnë të mundur zbulimin e xhuxhëve intragalaktikë me një temperaturë sipërfaqësore më të vogël se 4000 K, shkëlqimi i të cilave është 30,000 herë më i ulët se ai i Diellit. Deri më tani ata nuk janë gjetur - ose nuk janë fare aty, ose ka shumë pak prej tyre. Nga kjo rrjedh se Galaktika jonë nuk mund të jetë më e vjetër se 15 miliardë vjet, përndryshe ato do të ishin të pranishme në sasi të dukshme.

Deri më sot shkëmbinjtë, përdoret një analizë e përmbajtjes së produkteve të kalbjes të izotopeve të ndryshme radioaktive në to. Në varësi të llojit të shkëmbit dhe kohës së takimit, përdoren çifte të ndryshme izotopësh.

Ky është kufiri i sipërm i moshës. Çfarë mund të themi për pjesën e poshtme? Xhuxhët e bardhë më të lezetshëm të njohur aktualisht u zbuluan nga Teleskopi Hapësinor Hubble në 2002 dhe 2007. Llogaritjet treguan se mosha e tyre është 11.5 - 12 miliardë vjet. Kësaj duhet t'i shtojmë edhe moshën e yjeve paraardhës (nga gjysmë miliardi në një miliard vjet). Nga kjo rezulton se Rruga e Qumështit nuk është më e re se 13 miliardë vjeç. Pra, vlerësimi përfundimtar i moshës së tij, i marrë nga vëzhgimet e xhuxhëve të bardhë, është afërsisht 13 - 15 miliardë vjet.

Certifikatat e topit

Metoda e dytë bazohet në studimin e grupimeve sferike të yjeve të vendosura në zonën periferike të Rrugës së Qumështit dhe që rrotullohen rreth bërthamës së saj. Ato përmbajnë nga qindra mijëra deri në më shumë se një milion yje të lidhur nga tërheqja reciproke.

Grumbullimet globulare gjenden pothuajse në të gjitha galaktikat e mëdha dhe numri i tyre ndonjëherë arrin në mijëra. Pothuajse asnjë yll i ri nuk lind atje, por yjet më të vjetër janë të pranishëm me bollëk. Rreth 160 grupime të tilla globulare janë regjistruar në galaktikën tonë dhe ndoshta dy deri në tre duzina të tjera do të zbulohen. Mekanizmat e formimit të tyre nuk janë plotësisht të qarta, megjithatë, ka shumë të ngjarë, shumë prej tyre u ngritën menjëherë pas lindjes së vetë Galaxy. Prandaj, datimi i formimit të grupimeve globulare më të vjetra bën të mundur vendosjen e një kufiri më të ulët në moshën galaktike.

Ky takim është teknikisht shumë kompleks, por bazohet në një ide shumë të thjeshtë. Të gjithë yjet në grup (nga supermasivet tek më të lehtat) janë formuar nga e njëjta re gazi dhe për këtë arsye lindin pothuajse njëkohësisht. Me kalimin e kohës, ata djegin rezervat kryesore të hidrogjenit - disa më herët, të tjerët më vonë. Në këtë fazë, ylli largohet nga sekuenca kryesore dhe i nënshtrohet një sërë transformimesh që kulmojnë ose në kolaps të plotë gravitacional (pasuar nga formimi i një ylli neutron ose vrima e zezë) ose në shfaqjen e një xhuxhi të bardhë. Prandaj, studimi i përbërjes së një grupi globular bën të mundur përcaktimin mjaft të saktë të moshës së tij. Për statistika të besueshme, numri i grupimeve të studiuara duhet të jetë së paku disa dhjetëra.

Kjo punë u krye tre vjet më parë nga një ekip astronomësh duke përdorur kamerën ACS (Advanced Camera for Survey) të teleskopit hapësinor Hubble. Monitorimi i 41 grupimeve globulare në galaktikën tonë tregoi se mosha mesatare e tyre është 12.8 miliardë vjet. Mbajtësit e rekordeve ishin grupimet NGC 6937 dhe NGC 6752, të vendosura 7,200 dhe 13,000 vite dritë nga Dielli. Ata janë pothuajse me siguri jo më të rinj se 13 miliardë vjet, me jetëgjatësinë më të mundshme të grupimit të dytë 13.4 miliardë vjet (edhe pse me një gabim plus ose minus një miliard).

Yjet me masë sipas rendit të Diellit, ndërsa rezervat e tyre të hidrogjenit janë varfëruar, bymehen dhe bëhen xhuxhë të kuq, pas së cilës thelbi i tyre i heliumit nxehet gjatë ngjeshjes dhe fillon djegia e heliumit. Pas ca kohësh, ylli hedh guaskën e tij, duke formuar një mjegullnajë planetare, dhe më pas bëhet një xhuxh i bardhë dhe më pas ftohet.

Megjithatë, Galaxy ynë duhet të jetë më i vjetër se grupimet e tij. Yjet e tij të parë supermasive shpërthyen si supernova dhe nxorën bërthamat e shumë elementeve në hapësirë, në veçanti bërthamat e izotopit të qëndrueshëm berilium-berilium-9. Kur grupimet globulare filluan të formoheshin, yjet e tyre të porsalindur tashmë përmbanin berilium, dhe aq më tepër sa më vonë u ngritën. Bazuar në përmbajtjen e beriliumit në atmosferat e tyre, mund të përcaktohet se sa më të rinj janë grupimet se sa Galaxy. Siç dëshmohet nga të dhënat për grupin NGC 6937, ky ndryshim është 200 - 300 milion vjet. Pra, pa shumë shtrirje, mund të themi se mosha e Rrugës së Qumështit i kalon 13 miliardë vjet dhe ndoshta arrin 13,3 - 13,4 miliardë.Ky është pothuajse i njëjti vlerësim me atë të bërë në bazë të vëzhgimeve të xhuxhëve të bardhë, por është marrë në një mënyrë krejtësisht të ndryshme.

Ligji i Hubble

Formulimi shkencor i pyetjes për moshën e Universit u bë i mundur vetëm në fillim të çerekut të dytë të shekullit të kaluar. Në fund të viteve 1920, Edwin Hubble dhe ndihmësi i tij Milton Humason filluan të sqaronin distancat me dhjetëra mjegullnaja jashtë Rrugës së Qumështit, të cilat vetëm disa vjet më parë ishin bërë galaktika të pavarura.

Këto galaktika po largohen nga Dielli me shpejtësi radiale që u matën nga zhvendosja e kuqe e spektrave të tyre. Megjithëse distancat në shumicën e këtyre galaktikave mund të përcaktoheshin me një gabim të madh, Hubble zbuloi se ato ishin afërsisht proporcionale me shpejtësitë radiale, siç shkroi ai në një artikull të botuar në fillim të vitit 1929. Dy vjet më vonë, Hubble dhe Humason konfirmuan këtë përfundim bazuar në vëzhgimet e galaktikave të tjera - disa prej tyre më shumë se 100 milionë vite dritë larg.

Këto të dhëna formuan bazën e formulës së famshme v=H0d, e njohur si ligji i Hubble. Këtu v është shpejtësia radiale e galaktikës në lidhje me Tokën, d është distanca, H0 është koeficienti i proporcionalitetit, dimensioni i të cilit, siç shihet lehtë, është inversi i dimensionit të kohës (më parë quhej konstanta e Hubble , e cila është e pasaktë, pasi në epokat e mëparshme vlera e H0 ishte e ndryshme nga në ditët e sotme). Vetë Hubble dhe shumë astronomë të tjerë për një kohë të gjatë hodhën poshtë supozimet në lidhje me kuptimin fizik të këtij parametri. Sidoqoftë, Georges Lemaitre tregoi në vitin 1927 se teoria e përgjithshme e relativitetit na lejon të interpretojmë zgjerimin e galaktikave si dëshmi të zgjerimit të Universit. Katër vjet më vonë, ai pati guximin ta çonte këtë përfundim në përfundimin e tij logjik, duke parashtruar hipotezën se Universi lindi nga një embrion pothuajse i ngjashëm me pikën, të cilin ai, në mungesë të një termi më të mirë, e quajti atom. Ky atom primordial mund të qëndronte në një gjendje statike për çdo kohë deri në pafundësi, por "shpërthimi" i tij lindi një hapësirë ​​në zgjerim të mbushur me materie dhe rrezatim, e cila në një kohë të fundme i dha lindjen Universit aktual. Tashmë në artikullin e tij të parë, Lemaitre nxori një analog të plotë të formulës Hubble dhe, duke pasur të dhënat e njohura deri në atë kohë mbi shpejtësitë dhe distancat e një numri galaktikash, ai mori afërsisht të njëjtën vlerë të koeficientit të proporcionalitetit midis distancave dhe shpejtësive. si Hubble. Megjithatë, artikulli i tij u botua në frëngjisht në një revistë pak të njohur belge dhe fillimisht kaloi pa u vënë re. Ai u bë i njohur për shumicën e astronomëve vetëm në vitin 1931 pas botimit të përkthimit të tij në anglisht.

Evolucioni i Universit përcaktohet nga shkalla fillestare e zgjerimit të tij, si dhe nga efektet e gravitetit (përfshirë materien e errët) dhe antigravitetit (energjia e errët). Në varësi të marrëdhënies midis këtyre faktorëve, grafiku i madhësisë së Universit ka një formë të ndryshme si në të ardhmen ashtu edhe në të kaluarën, gjë që ndikon në vlerësimin e moshës së tij. Vëzhgimet aktuale tregojnë se Universi po zgjerohet në mënyrë eksponenciale (grafiku i kuq).

Koha e Hubble

Nga kjo vepër e Lemaître dhe veprat e mëvonshme të vetë Hubble dhe kozmologëve të tjerë, rrjedh drejtpërdrejt se mosha e universit (natyrisht, e matur që nga momenti fillestar i zgjerimit të tij) varet nga vlera 1/H0, e cila tani quhet Hubble. koha. Natyra e kësaj varësie përcaktohet nga modeli specifik i universit. Nëse supozojmë se jetojmë në një Univers të sheshtë të mbushur me lëndë gravituese dhe rrezatim, atëherë për të llogaritur moshën e tij 1/H0 duhet të shumëzohet me 2/3.

Këtu lindi pengesa. Nga matjet e Hubble dhe Humason rezulton se vlera numerike e 1/H0 është afërsisht e barabartë me 1.8 miliardë vjet. Pasoi që Universi lindi 1.2 miliardë vjet më parë, gjë që kundërshtonte qartë edhe vlerësimet shumë të nënvlerësuara të moshës së Tokës në atë kohë. Dikush mund të dalë nga kjo vështirësi duke supozuar se galaktikat po largohen më ngadalë sesa mendonte Hubble. Me kalimin e kohës, ky supozim u konfirmua, por nuk e zgjidhi problemin. Sipas të dhënave të marra nga fundi i shekullit të kaluar duke përdorur astronominë optike, 1/H0 varion nga 13 deri në 15 miliardë vjet. Pra, mospërputhja mbeti ende, pasi hapësira e Universit ishte dhe konsiderohet e sheshtë, dhe dy të tretat e kohës së Hubble është shumë më pak se edhe vlerësimet më modeste të moshës së Galaxy.

Botë boshe

Sipas matjeve të fundit të parametrit Hubble, kufiri i poshtëm i kohës së Hubble është 13.5 miliardë vjet, dhe kufiri i sipërm është 14 miliardë. Rezulton se mosha aktuale e Universit është afërsisht e barabartë me kohën aktuale të Hubble. Një barazi e tillë duhet të respektohet rreptësisht dhe pa ndryshim për një Univers absolutisht të zbrazët, ku nuk ka as materie gravituese dhe as fusha anti-gravituese. Por në botën tonë ka mjaft nga të dyja. Fakti është se hapësira fillimisht u zgjerua ngadalë, më pas shpejtësia e zgjerimit të saj filloi të rritet dhe në epokën aktuale këto prirje të kundërta pothuajse kompensuan njëra-tjetrën.

Në përgjithësi, kjo kontradiktë u eliminua në 1998 - 1999, kur dy ekipe astronomësh vërtetuan se gjatë 5 - 6 miliardë viteve të fundit, hapësira e jashtme është zgjeruar jo me një ritëm në rënie, por në rritje. Ky përshpejtim zakonisht shpjegohet me faktin se në Universin tonë po rritet ndikimi i faktorit anti-gravitetit, e ashtuquajtura energji e errët, dendësia e së cilës nuk ndryshon me kalimin e kohës. Meqenëse dendësia e materies gravituese zvogëlohet ndërsa Kozmosi zgjerohet, energjia e errët konkurron gjithnjë e më shumë me sukses me gravitetin. Kohëzgjatja e ekzistencës së një universi me një komponent antigravitacional nuk duhet të jetë e barabartë me dy të tretat e kohës së Hubble. Prandaj, zbulimi i zgjerimit të përshpejtuar të Universit (i shënuar në 2011 nga çmimi Nobel) bëri të mundur eliminimin e mospërputhjes midis vlerësimeve kozmologjike dhe astronomike të jetës së tij. Ishte gjithashtu një prelud për zhvillimin e një metode të re për takimin e lindjes së saj.

Ritmet kozmike

Më 30 qershor 2001, NASA dërgoi Explorer 80 në hapësirë, dy vjet më vonë u quajt WMAP, Sonda e Anisotropisë së Mikrovalëve Wilkinson. Pajisjet e tij bënë të mundur regjistrimin e luhatjeve të temperaturës së rrezatimit të sfondit kozmik të mikrovalës me një rezolucion këndor prej më pak se tre të dhjetat e një shkalle. Dihej tashmë që spektri i këtij rrezatimi pothuajse plotësisht përkon me spektrin e një trupi ideal të zi të ngrohur në 2,725 K, dhe luhatjet e tij të temperaturës në matjet "me kokërr të trashë" me një rezolucion këndor prej 10 gradë nuk i kalojnë 0,000036 K. Megjithatë, në matjet "me grimca të imta" në shkallën e sondës WMAP, amplituda e luhatjeve të tilla ishte gjashtë herë më e madhe (rreth 0,0002 K). Rrezatimi kozmik i sfondit të mikrovalës doli të ishte i njollosur, i mbushur ngushtë me zona pak më shumë dhe pak më pak të nxehta.

Luhatjet në rrezatimin kozmik të sfondit mikrovalor krijohen nga luhatjet në densitetin e gazit elektron-foton që dikur mbushte hapësirën e jashtme. Ai ra pothuajse në zero rreth 380,000 vjet pas Big Bengut, kur praktikisht të gjitha elektronet e lira u kombinuan me bërthamat e hidrogjenit, heliumit dhe litiumit, duke krijuar kështu atome neutrale. Derisa ndodhi kjo, valët e zërit përhapeshin në gazin elektron-foton, të ndikuar nga fushat gravitacionale të grimcave të materies së errët. Këto valë, ose, siç thonë astrofizikanët, lëkundjet akustike, lanë gjurmë në spektrin e rrezatimit kozmik të sfondit mikrovalor. Ky spektër mund të deshifrohet duke përdorur aparatin teorik të kozmologjisë dhe hidrodinamikës magnetike, gjë që bën të mundur rivlerësimin e moshës së Universit. Siç tregojnë llogaritjet e fundit, shtrirja e tij më e mundshme është 13.72 miliardë vjet. Tani konsiderohet si vlerësimi standard i jetëgjatësisë së Universit. Nëse marrim parasysh të gjitha pasaktësitë, tolerancat dhe përafrimet e mundshme, mund të konkludojmë se, sipas rezultateve të sondës WMAP, Universi ka ekzistuar midis 13.5 dhe 14 miliardë vjet.

Kështu, astronomët, duke vlerësuar moshën e Universit në tre mënyra të ndryshme, morën rezultate mjaft të përputhshme. Prandaj, ne tani e dimë (ose, për ta thënë më me kujdes, mendojmë se e dimë) kur u ngrit universi ynë - të paktën me një saktësi prej disa qindra milionë vjetësh. Ndoshta, pasardhësit do t'i shtojnë zgjidhjen kësaj gjëegjëze shekullore në listën e arritjeve më të shquara të astronomisë dhe astrofizikës.