Visata ir matmenys

Sky

Visata, matmenys, plėtra, teorijos – Visata tyrimai ir stebėjimai

Visata, matmenys, teleskopai

Visata ir matmenys

Jau senovės Graikijoje plito žinia apie Žemės sukimąsi aplink Saulę. Euklidas (Euclid) „Fenomenuose“ (Phaenomena, 320 m.pr.Kr.) nagrinėjo astro sferinę geometriją, veikale „Almagestas“ (140 m.) K. Ptolemajas (Claudius Ptolemy) aprašė apie 40 žvaigždynų. Žemę esant viena iš Saulės planetų pirmasis paskelbė N. Kopernikas (Mikołaj Kopernik), o Visatos begalumą mėgino įrodyti G. Brunas (Giordano Bruno) ir I. Niutonas (Isaac Newton).

J. Kepleris (Johannes Kepler) „Pasaulio harmonijoje“ (1619) pirmasis aprašė planetų sukimosi dėsningumus ir sudarė jų judėjimo lenteles („Rudolfo“ lentelės). G. Galilėjus (Galileo Galilei) pateikė heliocentrinės sistemos įrodymus, už ką buvo teisiamas inkvizicijos. R. Dekartas (René Descartes) „Traktate apie šviesą ir pasaulį“ (1664) susiejo spinduliavimo, elektromagnetinius ir šilumos reiškinius su materijos elementariosiomis dalelėmis, išplėtojo Saulės sistemos raidos koncepciją. 1755 m.

Visata, matmenys, teleskopai

Saulės sistemos planetų ir palydovų palyginamieji matmenys

I. Kantas (Immanuel Kant) „Visuotinoje gamtos istorijoje ir dangaus teorijoje“ pasiūlė hipotezę Paukščių Taką esant vienu iš daugelio žvaigždžių spiečių. J. Maksvelas (James Clerk Maxwell) „Traktate apie elektrą ir magnetizmą“ (1873) pagrindė el.magnetinio lauko ir krūvių dėsningumus bei spinduliuočių banginę prigimtį. Tačiau iki XIX a nepavyko įvertinti, kiek didelė Visata ir matmenys. Apie jų milžiniškumą suvokta tik 1837 m., V. Struvei (Friedrich Georg Wilhelm von Struve) pamatavus Lyros žvaigždyno ryškiausios žvaigždės Vegos metinį paralaksą. H. Lorencas (Hendrik Lorentz) pastebėjo matavimo rezultato priklausomybę nuo judėjimo atskaitos taško, taip pasukdamas link ilgio ir trukmės reliatyvumo. 1917 m. A. Einšteinas (Albert  Einstein)  susiejo erdvę, laiką ir gravitaciją. Tiksliau matavo Cefeidžių metodu E. Hablas (Edwin Powell Hubble) 1929 m., galutinai patvirtinęs Kanto hipotezę ir visatos struktūrą iš superspiečių ir supertuštumų. 1928 m. Tarptautinė astronomų sąjunga dangaus plotą padalino į 88 žvaigždynus, patvirtino jų koordinates ir 3-raides santrumpas.

Visatos teorijos

Astronautiniai tolimųjų galaktikų stebėjimai (paleista bent 200 robotizuotų tyriklių) ženkliai praplėtė žinias apie kosminius objektus ir Visatos didumą. Bene tolimiausia SPT 0615-JD galaktika teleskopo Hubble skenavimo vaizduose pastebėta ne iš karto, o tik 2017 m., atkreipus dėmesį į jos raudonojo poslinkio dydį z=10. Atrasti 861 galaktikų spiečiai, t.sk. 178 nauji, o 366 – dar tebenagrinėjami. Tarp Abell 399 ir 401 spiečių pastebėtas 10 mln šm ilgio tiltas iš 80 MK plazmos.

Raudonasis poslinkis – bangų ilgio didėjimo reiškinys elektromagnetinės spinduliuotės spektre dėl Doplerio (zD), gravitacinio (zG) ir kosmologinio (zK nuo visatos plėtimosi) efektų. Pagal juos galima įvertinti spinduliuotės šaltinio tolumą.

Aptinkant tolimiausias galaktikas ypač reikšmingi Spitzer teleskopo matavimai 3-5 mkm bangų diapazone, nes artimesnės galaktikos yra ryškesnės ir stelbia kitas. Pastebėta, kad SPT 0615 spektre trumpesnių nei 1,34 mkm bangų visiškai nėra (spėjama – dėl vandenilio pakartotino jonizavimo). Žinant, kad neutralus vandenilis sugeria ultravioletą <0,1216 mkm, ši spinduliuotė vertinama kaip atitinkanti visatos laikmetį 3,5 % nuo šiandienos senumo. Spitzer pamatė ir dar tolesnių z=11 poslinkio galaktikų, atitinkančių 400 mln metų “jaunystę”.

Visata, matmenys, teleskopai

Visata ir plėtra

GAIA (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) nuo 2013 m. dirba Lagranžo L2 taške 1,45 Gm nuo Žemės (Hipparcos 1989-93 m. veikė 223-35000 km Žemės orbitoje). Jau stebėjo 1,7 mlrd žvaigždžių, kiekvieno objekto spinduliuotę detektuodamas po 70 kartų, o 450 mokslininkų komanda sudarinėja astrometrinius žvaigždėlapius. Patikslino ir Šiaurinės žvaigždės tolumą 445-448 šm bei visatos plėtimosi greitį 73,5 km/(s.Mpc).

Planck teleskopo komandos duomenimis šiandien stebimos visatos spindulys vertintinas 46 mlrd šm visomis kryptimis (tad visatos skersmuo – apie 92 mlrd šm), o erdvės tankis – apie 10-29 g/cm3. 1554 paras (865 Ms) jo veikimo galaktikos buvo matomos 0,07o skyra (ankstesnieji COBE – 7o skyra, WMAP – 0,3o) ir terminės fliuktuacijos 5 mkK tikslumu. Didžiausia žvaigždė – UY Seuti yra 2,5 Tm didumo (1708 kartų didesnė už Saulę) 9,5 tūkst šm tolumoj, o masyviausia – R136a1 maždaug 630.1030 kg (315 kartų daugiau nei Saulės) 163 šm tolybėj. Artižemiu kosmosu laikoma 100 km-260 Mm (kur susilygina Žemės ir Saulės gravitacinės jėgos) erdvė, ties Mėnulio orbita prasideda tarpplanetinis kosmosas, o toliau – tarpžvaigždinis bei >5 Tm – tapgalaktinis.

Visata, matmenys, plėtra

Webb (JWST) teleskopu tikimasi patikslinti galaktikų struktūras ir jų objektų chemines sudėtis. Gal ir hipotezę apie visatos atšalimą 380 metais (prieš 14 mlrd metų) ir pirmųjų atomų, elektronų bei spinduliuočių formavimąsi. Šis laikotarpis tebėra neaiškus, nes pirmosios žvaigždės formavosai dar 100 mln metų vėliau.

Brandinama idėja gilintis į juodųjų skylių reiškinius, juodąsias energiją ir materiją, kurios sandarą gal lemia kitokios dalelės nei Žemėje žinomos: elektronas – 10 fm (10-16 m) didumo 9,1.10-28 g masės (vandenilio atomas yra 1837 kartus masyvesnis) -1,6.10-19 C el. krūvio objektas, apibūdinamas savaisiais sukiniu ir magnetiniu momentu; jo padėtį atome lemia bangų darinys, plevenantis ties protonu; fotonas – neturinti el. krūvio ir rimties masės elementarioji dalelė, elektromagnetinio lauko kvantas. Kvantas – fizinio lauko elementarusis nešiklis, pvz, el. magnetinio lauko – fotonas, gravitacinio – gravitonas.


Komentarai apie “Visata ir matmenys”

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *