§ 3. Концепция крупномасштабной ячеистой структуры Вселенной в XX в. От Ф. Цвикки до наших дней

Крупномасштабная структура Вселенной
в космологии — структура распределения вещества Вселенной на самых больших наблюдаемых масштабах[1]. Искривление пространства-времени на данном масштабе хорошо описывается общей теорией относительности[2].

Виды крупномасштабных неоднородностей в распределении материи во Вселенной

Уже в начале XX века было известно, что звёзды группируются в звёздные скопления, которые, в свою очередь, образуют галактики. Позже были найдены скопления галактик и сверхскопления галактик. Сверхскопление — самый большой тип объединения галактик, включает в себя тысячи галактик[3]. Форма таких скоплений может быть различна: от цепочки, такой как цепочка Маркаряна, до стен, как великая стена Слоуна. Разумно было бы предположить, что эта иерархия распространяется дальше на сколь угодно много уровней, но в 1990-е Маргарет Геллер и Джон Хукра выяснили, что на масштабах порядка 300 мегапарсеков Вселенная практически однородна[4] и представляет собой совокупность нитевидных скоплений галактик, разделённых областями, в которых практически нет светящейся материи. Эти области (пустоты

, войды, англ. voids) имеют размер порядка сотни мегапарсеков.

Нити и пустоты могут образовывать протяжённые относительно плоские локальные структуры, которые получили название «стены». Первым таким наблюдаемым сверхмасштабным объектом стала Великая стена CfA2, находящаяся в 200 миллионах световых лет и имеющая размер около 500 млн св. лет и толщину всего 15 млн св. лет. Последними являются открытая в ноябре 2012 года Громадная группа квазаров, имеющая размер 4 млрд св. лет, и открытая в ноябре 2013 года Великая стена Геркулес — Северная Корона размером 10 млрд св. лет.

• Крупномасштабная структура Вселенной, как она выглядит из нашей Галактики по данным обзора SDSS. Яркость каждой точки отражает плотность распределения галактик в данном направлении в последовательно сменяющихся сечениях постоянной толщины 10 Мпк, так что линейный масштаб изображения растёт по мере перехода к более удалённым слоям — поэтому размер структур, как кажется, падает. Длительное яркое пятно в нижней части картины — Великая стена Слоуна. Версия с бо́льшим разрешением .

Бесплатный фрагмент — Структура мироздания Вселенной

Глава 4. Пространство Вселенной

Пространство Вселенной сформировано внешними полями плотных ядер ЧСТ стационарных источников с самовращающейся формой движения вокруг собственной оси — квазаров, пульсаров, ядер ЧСТ планет, звёзд, Галактик и т. д. Это дальнодействующие поля тёмной-невидимой материи и энергии (95,1%), стягивающие ячеистую Вселенную в одно целое. Короткодействующие поля противоположной по знаку полярности образует наработанное пульсарами видимое атомно-молекулярное вещество звёзд, планет, Галактик и крупных объединений их сверхскоплений, размещённых, в основном, в коре планет, атмосфере звёзд и газо пылевых туманностях (4,9%), которые сконцентрированы таким стягиванием в « стенах » и « филаментах » — галактические нити.

Суммарная Гиперструктура пространства Вселенной является продуктами Холодной гравитационной плазмой и носит объемно- сетчатый и ячеистый характер. Бесконечно большой, но конечный и непрерывно расширяющийся несимметрично по поверхности «пузырь» нашей Вселенной, далеко неравномерно заселен звездами, галактиками, скоплениями и сверхскоплениями галактик в стенах в видимой ее части размером более ~ 1028 см. По существу, структура такого «пузыря» представляет собой распределение вещества и его полей в пространстве Вселенной, а также первичных источников полей-пространства гравитации — квазаров, пульсаров и т. д.

Уже в начале 20 века было известно, что звёзды по какой то причине группируются в звёздные скопления, которые почему то образуют галактики. Позже были найдены скопления и сверхскопления галактик. Сверхскопление — самый большой тип объединения галактик, включает в себя тысячи галактик. Форма таких скоплений может быть различна: от цепочки , такой как цепочка Маркаряна, до стен , как великая стена Слоуна. В 1990 годы Маргарет Геллер и Джон Хукра выяснили, что на масштабах порядка 300 мегапарсек Вселенная практически однородна и представляет собой совокупность нитевидных скоплений галактик, разделённых областями, в которых практически нет светящейся материи. Эти области-пространства (пустоты — войды ) имеют размер порядка сотни мегапарсек и, в основном, заполнены полями гравитации зёрнами-гравпотенциалами с одним знаком.

Исследования вращений спиральных галактик, а также распределений скоростей галактик в скоплениях и сверхскоплениях показало, что большая часть полной массы и энергии Вселенной невидима (95,1%) и обнаруживается лишь по гравитационному воздействию на наблюдаемые видимые объекты. Поэтому основная часть гравитационного пространства является невидимой. И как в любом расширяющемся пространстве на первое место по его структуре встает вопрос о месторасположении центра такой сферы. Уже точно установлено хаббловское расширение Вселенной со скоростью пропорциональной удалению разбегающихся Галактик от нас. Точное установление центра Вселенной, а также ее анализ и изучение ее структуры позволит дать ответ на вопрос о характере направления эволюции материи в пространстве Вселенной — синтез или распад ?

Если считать видимую часть Вселенной ближайшей к центру, то центральным ядром этого «пузыря» должна быть область, где полностью отсутствует тёмная активная масса (энергия) или ЧСТ, а ее центр должен быть определен по полному отсутствию источников-ядер центральных гравитационных (звезд, Галактик) полей. Это могут быть россыпи газопылевых туманностей в пространстве, заполненном соответствующим нескомпенсированным гравитационным эфиром с другим знаком, и соизмеримых по пассивной массе большим звездным скоплениям. Области видимой (4,9%) части Вселенной, где преобладает структура в виде групп и скоплений галактик, образующих вытянутые «нити» (стены ) — филаменты , создают связную объёмную сетку взаимодействующих гравитационных полей пузырей (войд) и их стенок.

Галактическая нить, стена , комплекс сверхскоплений , филаменты — это всё самые большие из известных космических структур во Вселенной в форме нитей из галактик со средней длиной 50—80 мегапарсек (160—260 миллионов сетовых лет), лежащих по границам между большими пустотами (войдами). Нити и войды могут формировать « великие стены » — относительно плоские скопления кластеров и суперкластеров.

Причём в центре пузырей (войд ) находятся мощные ядра ЧСТ квазаров , которые отталкиваются друг от друга одноимёнными положительными полями, одинаково притягивая к себе скопления и сверхскопления Галактик с их наработанной массой вещества, излучающей отрицательные потоки зёрен-гравпотенциалов поля. В результате эта масса, испытывая двойное или тройное притяжение со всех сторон сплющивается в форму сообразно действующим силам в виде стен, нитей и других объёмных геометрических форм.

Квазары по разному могут создавать структуру активных визуально регистрируемых объектов Вселенной. Это зависит от размера их ядер ЧСТ из диапазона 10 6 — 108 см, длины волны трека первичного электромагнитного кванта, сформировавшего это ядро ЧСТ и состава окружения объектов. В случае максимально предельных значений размеров ЧСТ и скоплений галактик они между собой делят пространство с галактиками, притягивая их и одновременно отталкиваясь друг от друга, и таким образом образуют ячеистую структуру. В случае отсутствия галактик они притягивают к себе любое атомно-молекулярное вещество и даже отдельные звёзды, рождая отдельные виды галактик. Кроме того сами они могут притягиваться большим скоплением в форме невидимых облаков гравитационного эфира с противоположным знаком, порождаемого атомно-молекулярным веществом, но нескомпенсированного путём аннигил яции, противоположного по знаку гравитационного эфира.

Внешние поля звёзд и планет наряду с излучением их центральных ядер ЧСТ, которые конкурируют аннигиляцией с обычной смесью полей излучения атомно-молекулярного вещества, обладают ещё и дополнительными формами вихревых полей, индуктированных триадами гипермонополей, активированных самовращением ядер этих астрофизических объектов.

Квазары являются самыми отдаленными и яркими объектами в известной нам Вселенной. В начале 60-х годов 20 века ученые определили квазары как радио-звезды, потому что их смогли обнаружить, как сильные источники радиоволн. Как только мощность радио- и оптических телескопов стала намного выше было обнаружено, что это не настоящие звезды, а вид еще неизвестных науке звездообразных объектов.

Мы видим их движение, которое происходило миллиарды лет назад — так долго свет от них добирался до Земли. Сейчас мы их видим такими, какими они появились десять-четырнадцать миллиардов лет назад. Сегодня квазары и расстояние до них определяются по красному смещению характерных линий их спектра.

Блазары — это мощные источники электромагнитного излучения в ядрах некоторых галактик, ассоциирующихся с сверхмассивными чёрными дырами. Они характеризуются непрерывным спектром во всех диапазонах электромагнитного излучения (гамма, рентгеновском, ультрафиолетовом, инфракрасном и радио). Для них типичны также быстрые и значительные изменения светимости во всех диапазонах спектра за период времени в несколько суток или даже часов. Своё название эти объекты получили от переменного источника BL Ящерицы (BL Lacertae), который ранее считался переменной звездой, но затем был идентифицирован как ядро эллиптической галактики. Наблюдаемые характеристики таких объектов сходны с характеристиками квазаров, что отражено в названии «блазар». Основной признак блазаров — высокая переменность блеска, достигающая в оптическом диапазоне 4—5m (то есть стократное изменение светимости). Излучение сильно поляризовано (30—40%), характер спектра — степенной, что характерно для синхротронного излучения. В спектрах блазаров, в отличие от спектров квазаров, отсутствуют яркие эмиссионные линии, для блазаров также характерно и наличие радиоизлучения.

Блазары выглядят много ярче квазаров одинаковой мощности, чьи джеты ориентированы по-иному. Типичные блазары порождают фотоны самых различных энергий — от радиоволн до гамма-квантов. Открытый Шмидтом квазар как раз принадлежит к числу блазаров, что было установлено лишь в 1981 году. Именно этим объясняется его аномально высокая светимость, так поразившая Шмидта. И было чему удивляться — 3С 273 был и остается на земном небосводе самым ярким квазаром как в радиоспектре, так и в инфракрасном и оптическом диапазонах.

В пространстве филаментов располагаются сверхскопления галактик, к которым и притягиваются вновь образованные самые крупные более 10 8 см ядра ЧСТ, образуя эту ячеисто-сетчатую крупномасштабную структуру Вселенной. Между филаментами находятся пустые области-пространства, в которых отсутствуют галактики, но в их центрах и размещены эти самые крупные ЧСТ, которые и создают эти пространства-поля пустот-войд. Видимое пространство между Галактиками и звездными скоплениями — суть плоское пространство, порождаемое и регуляризованное дальнодействующими гравитационными полями активных ядер отдельных звёзд, долгоживущими и самодвижущимися электромагнитными полями, а также разрозненными скоплениями газопылевых облаков и туманностей.

Наиболее удаленные от центра Вселенной внегалактические объекты — квазары, обладающие практически чисто центральным и возрастающим по объёму полем тяготения ЧСТ. Они принадлежат к более поверхностным слоям Вселенной, объясняют расширение Вселенной и разбегание Галактик со сверхсветовой скоростью в их расширяющемся поле. С момента открытия квазаров в 1963 году процесс обнаружения новых квазаров шел очень быстро и к 1988 году их уже насчитывалось около 4000, а сейчас — уже более 20 000. Наблюдения за местоположением обнаруженных квазаров являются важным источником информации о распределении материи активной (однополярной) массы во Вселенной.

Определение расстояний до далеких космических объектов (галактик и квазаров) производится в настоящее время по « красному » смещению «Z» их спектров излучения фотонов. «Z» определяется отношением величины «красного» смещения какой-либо спектральной линии в спектре наблюдаемого объекта к длине волны этой линии. Квазары — самые далекие видимые объекты Вселенной. Поэтому они являются превосходным предметом для исследования с целью подтверждения той или иной модели Вселенной.

Распределение квазаров. Исследования распределения квазаров в пространстве Вселенной проводились по разным параметрам, в том числе и по величине «красного» смещения. Наиболее далекие квазары наблюдаются на расстоянии в 30—35 миллиардов световых лет, а самый далекий с Z ~ 9 на расстоянии 46 миллиардов световых лет. Плотность квазаров возрастает к периферии Вселенной.

Галактики и их вихревые поля

Это гигантские вихревые гравитационно-связанные спирально-шаровые по форме системы, состоящие из звёзд, планет, газа, тёмной материи и других астрофизических объектов, сформированные притяжением поля мощного самовращающегося ядра ЧСТ, размещённым в их центре. Все эти объекты являются индикаторами протяжённости и распределения действия полей ядер ЧСТ. Дебройлевская шуба вокруг этих ядер способна приводить и к поступательному движению в пространстве всей галактики. Подобные ядра меньших размеров могут быть и в виде квазаров и пульсаров, т.е. распадаться с излучением радиоволн или нейтронов. Кроме галактик ещё наблюдаются шаровые скопления, которые отличаются от спиральных несколько меньшими параметрами ядра ЧСТ — размерами, степенью распада, видом излучения, а также частотой самовращения вокруг собственной оси.

По внешнему виду в оптическом диапазоне различают эллиптические (около 17% от общего числа галактик), спиральные (около 80% от общего числа галактик) и неправильные галактики (около 3% от общего числа галактик). В галактиках шаровые скопления, входящие в старую сферическую подсистему галактик, содержат множество белых карликов. Главное свойство шаровых скоплений для наблюдательной космологии — много звёзд одного возраста в небольшом пространстве.

При этом в САП основной неразрешимый вопрос состоит в происхождении догалактических вихрей ? В реальном представлении такой вопрос попросту отпадает — в центре спиральных галактик находится очень массивное самовращающееся ядро-ЧСТ с размерами от 10 7 — 108 см, а её вращательно-поступательное движение образуется также естественно, как и движение всей солнечной системы через вращение ядра самой массивной звезды. Вновь прибывающие или захватывающиеся объекты при движении Галактики в соответствии с их массой, скоростью и углом захвата, занимают соответствующее положение на спиральных рукавах или вблизи центра галактики. Это подтверждают и совместные Х. У. Бэб кока работы с отцом, X. Д. Бэбкоком, которые исследовали вращение галактики Андромеды и показали в 1938, что ее спиральные рукава волочатся — отстают во вращении от ядра.

В результате вращения Галактики образуется магнитное поле и это поле свойственно ей как целому. Индукция крупномасштабного магнитного поля галактики составляет при этом 2 х 10 —6 Гс, но может достигать 10 —3 Гс, проявляя себя в ионизованном газовом диске Галактики. В спиральных галактиках магнитное поле наиболее сильно в их рукавах, где оно в среднем вытянуто вдоль них. У некоторых галактик, например, у галактик М31 (Туманность Андромеды), распределение поля имеет вид кольца, расположенного на расстоянии 10 Кпк от центра галактики. У других галактик, например, у М33 и М51, отчётливо выражена структура, имеющая вид двухрукавной спирали — свидетельство двух источников гравитации, связанных в пару . Поляризация оптического и радиоизлучения наблюдается не только в спиральных, но и в неправильных галактиках, например, в М82, NGC3718, Большом Магелановом Облаке, что указывает на присутствие в этих галактиках крупномасштабных магнитных полей. Относительно сильными магнитными полями обладают радиогалактики.

Распределение и формы движения Галактик. Группа галактик формирует филаменты (очень тонкие галактические нитевидные структуры) протяженностью в миллионы световых лет и составляет скелет Вселенной». Филаменты расположены примерно в 6,7 миллиардов световых лет от Земли. Галактики, скопления галактик и их сверхскопления, « встроенные » в филаменты , помещены между пустотами, создавая тем самым гигантскую «пену». Они концентрируются в изогнутых «стенках» толщиной порядка 10 миллионов световых лет, пересекающихся друг с другом. Некоторые «стенки» прослеживаются на сотни миллионов световых лет. Там, где стенки «смыкаются», галактик особенно много (сверхскопления). Эти области повышенной концентрации галактик образуют в пространстве подобие длинных волокон ( цепочек ). Внутри этих ячеек, между стенками, также находятся пустоты — «войды-voids» , в которых плотность галактик как минимум в десять раз меньше, чем в среднем.

Некоторым наглядным аналогом такой структуры может служить пена из мыльных пузырей, в которой стенки пузырей и играют роль филаментов . Правда, распределение галактик вдоль «стенок» ячеек, в отличие от распределения мыльного раствора в пузырях, очень неоднородно, да и сами ячейки не обладают правильностью форм. Размеры больших ячеек составляют более сотен миллионов световых лет, но много и более мелких.

Ближайшая к нам «стенка » проходит длинной дугой через южные созвездия Гидры — Центавра –Телескопа — Павлина — Индейца. Образующие ее галактики имеют лучевые скорости в несколько тысяч км/с, и большинство из них удалено от нас не менее чем на 20–30 миллионов световых лет. К этой «стенке» принадлежит и скопления в Деве, и все Местное Сверхскопление, на периферии которого располагается Местная Группа галактик, включающая в себя нашу Галактику . В скоплении галактик в созвездии Девы преобладают эллиптические звездные системы. Среди последних встречаются и сверхгигантские образования, такие, как галактика M87. 16 галактик этого скопления вошли в каталог Месье. Скопления в Деве, в котором насчитывают около 2,5 тысяч галактик, и является центром одноименного сверхскопления галактик. В него входят также, например, скопления в созвездиях Большой Медведицы и Гончих Псов. До скоплений Девы и Большой Медведицы примерно одинаковое расстояние — около 20 мегапарсек. Поскольку мы находимся вблизи края этой «стенки», составляющие ее галактики образуют на небе сравнительно узкую полосу, растянувшуюся более чем на 180 о , наподобие того, как звезды Галактики концентрируются в полосу Млечного Пути. Отдельных звезд в галактиках во много раз больше, чем отдельных галактик в стенках ячеек.

К другой длинной «стенке», иногда называемой «Великая стена» , которая протянулась полосой почти на полнеба, принадлежит богатое хорошо изученное скопление в Волосах Вероники, находящееся на расстоянии почти 300 миллионов световых лет от нас, в центре другой сверхгалактики. Скопление в Волосах Вероники — является . Как и другие богатые скопления, оно содержит много эллиптических галактик. Изучение его динамики впервые указало на наличие большого количества невидимой материи. Масса скопления — около 10 15 масс солнца.

Одно из крупных сверхскоплений галактик, образованное несколькими скоплениями, удаленное от нас примерно на 200 миллионов световых лет, получило название «Великий Аттрактор». Вселенную можно считать однородной только, начиная с масштаба в несколько сотен миллионов световых лет. Сфера такого или большего размера будет содержать примерно одинаковое количество галактик, скоплений галактик или «войдов», а на более мелких масштабах распределение галактик нельзя считать однородным даже приблизительно.

Размеры сверхскоплений достигают сотен миллионов световых лет. Всего же сверхскоплений выявлено около полусотни. В каждое в среднем входит около 10 скоплений, хотя бывают и значительные отклонения в большую и меньшую стороны. Сверхскопления галактик являются самыми большими из известных структур, целостность которых обеспечивается гравитацией. Во всей видимой Вселенной сверхскопления распределены равномерно.

Практически все стены содержат в своем центре богатое скопление галактик. В «близкой» Вселенной находится всего три таких скопления — в Волосах Вероники, Персее и ACO 3627, которое экранируют облака пыли в Млечном Пути.

Все Галактики находятся в состоянии поступательно-вращательного движения, при этом первопричина вынужденного поступательного вращения заключена в механизме вращения — это такая же тайна, как и вращение всех звёзд и активных планет. Другая тайна заключается в том, что при хаббловском расширении Вселенной происходит практически безынерционное разбегание Галактик со скоростями пропорциональными удалению от нас, начиная с каждого последующего шага в 1025 см на 30 км/сек. В этом и кроется ответ, как на первопричину вращения, так и на механизм производства нового пространства в расширяющейся Вселенной.

Мир звезд и галактик вообще не смог бы возникнуть и Вселенная осталась бы бесструктурной , если бы гравитационное поле обычного атомно-молекулярного вещества звёзд и планет не проявляло бы себя в виде филамент на фоне активных центральных полей тяготения квазаров, а также светящейся массы вокруг ядер звёзд и планет.

Структура гиперпространства.

Непрерывное расширение внешней поверхности Вселенной обусловлено выпадением ЧСТ из ее «атмосферы», т.е. из области, где кончаются границы гравитационных полей. Увеличение внешней поверхности Вселенной происходит за счет раздвигания границ с аморфным сингулярным пространством, которое регуляризируется растущим со сверхсветовой скоростью гравитационным полем вновь образованной ЧСТ с активным положительным полем гравитации .

Таким образом, структуру гиперпространства Вселенной можно представить следующим образом:

— Пространство Вселенной образовано дальнодействующими гравитационными полями ядер ЧСТ, заполнено элементарными частицами, газопылевыми туманностями и облаками, стянуто с помощью холодной плазмы со всеми астрофизическими объектами, содержащими атомно-молекулярное вещество от планет, звёзд, галактик и их сверхскоплений, в единую, но расширяющуюся Вселенную.

— Размеры самых больших структур во Вселенной — сверхскоплений галактик и гигантских «войдов» — достигают десятков мегапарсеков. Области Вселенной размером 100 Мпк и более выглядят все одинаково, при этом выделенных направлений во Вселенной нет.

— Пространственная кривизна Вселенной если и отлична от нуля, то очень мала.

— На больших расстояниях регистрируются только яркие объекты, а самыми яркими постоянно радиоизлучающими объектами во Вселенной являются квазары.

В целом наша Вселенная — это «пузырь» раздувающегося не взрывным образом по внешней поверхности вещественно ячеистого гравитационного пространства, за счёт увеличивающегося числа ЧСТ и возрастающего объёма гравитационного пространства вокруг них. Сравнить этот процесс можно с процессом пенообразования при внешнем взбивании мыльной пены.

Видимая часть размером более 10 28 см от центра заполнена галактиками, скоплениями и сверхскоплениями галактик, образующих трехмерное ячеисто-сетчатое дальнодействующее гравитационное поле и плоское пространство Вселенной, неравномерно регуляризованное гравитационными, электромагнитными полями, газопылевыми облаками, полями излучения из разнообразных элементарных частиц и световых фотонов. В этой части производство пространства закончено, а масса постоянна.

Промежуточная часть внешнего сферического слоя гиперпространства образована распадающимися ЧСТ на разных этапах эволюции с образованием светящихся облаков сброшенной атомной плазмы при взрывах новых и сверхновых, импульсным излучением пульсаров, нейтронных звёзд и т. д. Сферический слой объёмной невидимой части, размещённый на поверхности в этой промежуточной, образует крупномасштабную и ещё частично видимую часть Вселенной.

ЧСТ, пульсары, квазары, нейтронные звёзды, цветные и белые карлики, с одной стороны, как обладающие положительным гравитационным зарядом, а также отдельные звёзды, в том числе излучающие только видимый свет, галактики и их сверхскопления, с другой стороны, как обладающие вдобавок ещё и отрицательным гравитационным зарядом, формируют целое стянутое вещественное пространство нашей Вселенной в виде ячеисто -точечной гравитационной пены и переменной массы.

Невидимая поверхностная часть слоя сферы пространства Вселенной существенно больше по объему превосходит промежуточную и внутреннюю видимую. Эта область регуляризована относительно равномерным распределением квазаров и пульсаров и определяется, в основном, только гравитационными, магнитными и электрическими полями их ЧСТ, а также их невидимыми электромагнитными полями фотонов в рентгеновском и радиодиапазонах. В этой части Вселенной, в связи с непрерывным перемещением ЧСТ, вследствие постоянно растущей массы и падением к центру пассивной массы, их разной эволюцией, происходит производство дополнительного гравитационного пространства — расширение Вселенной и увеличение её массы . В целом эту часть пространства Вселенной более наглядно описать кристаллической решёткой твёрдого тела, у которой в узлах размещены положительные заряды атомных ядер, окружённые оболочками из отрицательно заряженных электронов. Только у решётки твёрдого тела положительные заряды (электрические) стабильны по значению, а у квазаров и пульсаров этот заряд (масса) переменный, что и приводит к эволюции и движению во Вселенной.

Огибающая поверхность границ гравитационных полей непрерывно растёт — это внешняя поверхность Вселенной. На этой границе происходит наиболее интенсивное производство дополнительных гравитационных пространств за счёт новых полей ЧСТ, поступающих из невещественного пространства. Масса — переменна.

Затем следует переходная область — атмосфера Вселенной. В атмосфере происходит производство только трековых волноводов электромагнитных линейных пространств фотонов всего частотного спектра.

Окружающее пространство вокруг и снаружи атмосферы Вселенной — суть аморфное сингулярное пространство, лишенное какой-либо ориентации и регуляризации, вследствие отсутствия в нем любых видов материи, и которое пронизано только треками фотонов, образующих ЧСТ.

Там куда не достигают даже потенциалы-зёрна от полей ЧСТ, там царствует невещественное пространство, туда изредка долетают даже фотоны.

Подводя итоги механизмам образования того или иного пространства , возраста жизни и переноса материи и энергии в нем, можно с уверенностью констатировать. Во-первых, все вышеизложенные пространства-поля (от атомно-ядерных до гравитационных от ядер звёзд) очень сильно отличаются друг от друга по плотности и дальности динамического заселения зёрнами-потенциалами, а также их качества — это электрические, магнитные, гравитационные, электромагнитные нитевые треки фотонов и сферы ЧСТ. Во-вторых, перенос материи в ядерных сферических микропространствах происходит почти без рассеяния, т.е. в состоянии сверхтекучести, что и определяет возраст протона, электрона и других ядер атомов химических элементов. В-третьих, образовавшиеся первичные ЧСТ в условиях аморфного пространства (ноль протяженности, ноль материи) начинают распадаться в своем собственном гравитационном пространстве, имея по отношению к последнему более высокий потенциал энергии.

И, наконец, последнее, раздувание «пузыря» Вселенной происходит за счет регуляризации аморфного пространства, т.е. наполнение его новыми непрерывно расширяющимися ячеисто гравитационными полями-пространствами с монопольно тяготеющим центром вокруг каждого из числа падающих ЧСТ. Все ЧСТ из диапазона 102 — 10 8 см имеют одинаковый по знаку гравитационный гипермонополь, а наработанная пульсарами дочерняя ядерно-атомно-молекулярная масса — противоположный. Поэтому самые крупные ЧСТ в местах сверхскоплений галактик создают из-за взаимного отталкивания ячеистую структуру пустот со стенками, притягиваясь к общей атомно-молекулярной массе этих сверхскоплений с образованием объёмной гравитационной сетки. Так формируется расширяющаяся крупномасштабная структура Вселенной.

Глава 5. Солнечная система, Гипервихроны звёзд и планет

Теории САП зашли в тупик в исследованиях Управляемого Термоядерного Синтеза, микроматерии (атома, атомного ядра, элементарных частиц), а также в изучении квантовых свойств макроматерии конденсированного вещества (Эффект Джанибекова, Эффект Д. Серла, электрический ток, звук, сверхтекучесть и сверхпроводимость и т.д.), явлений LENR и структур гиперматерии — ядер и атмосферы звёзд, планет, их мантийного вещества и гранита, ядра Земли, его гравитационного, магнитного и электрического полей, тайн образования тёмной массы, звёздного и планетного вещества и т. д. Неверно трактуется причина образования планет — из вращающегося газопылевого облака. Это следствие того, что в современной физике стало преобладать мнение о несущественности наглядности в исследованиях структур элементарных частиц и механизма природы их внутренних и внешних полей на фоне виртуальных достижений феноменологических теорий на основе математических представлений квантовой механики, квантовой теории поля, квантовой хромодинамики и математических теорий относительности. Математический формализм в приоритетах методов познания законов природы ограничен теоремами о неполноте К. Гёделя, по мнению которого в логическом отношении математика оказалась неполна . В таких теориях отсутствует связь описываемых ими природных квантовых явлений с наглядным представлением хотя бы приближённого механизма микроскопических взаимодействий, а в теориях относительности реально наблюдаемые в природе движение и изменения материи подменяется несуществующей в природе формой материи — временем. К. Гёдель также считал, что «время» — это иллюзорная категория, которая отсутствует в природе. Кроме того, вихревой механизм переноса электромагнитной материи со скоростью света без обоснования распространяется на радиальный прямолинейный и относительный перенос масс и материи полей стационарных источников гравитации , электричества и магнетизма .

Основные явления природы мироздания такие как:

— внешние и внутренние поля звёзд и планет,

— механизм гравитации и знак заряда центрального поля тяготения ядер звёзд и планет,

— эллипсоидная форма движения орбит планет и их постоянство,

— механизм магнитного поля и инверсия его полюсов в местах обычного размещения на планетах и звёздах,

— чёрные и белые пятна на поверхности фотосферы Солнца,

— факельные выбросы черными сферами (протуберанцы) плазмы из флоккул в хромосферу,

— чёрные сферы, являющиеся причиной факельных выбросов плазмы фотосферы, растворяющиеся в прозрачность на поверхности Солнца,

— расширение объёма Земли,

— активная вулканическая деятельность,

— землетрясения и цунами,

— циклоны и антициклоны,

— линейные, шаровые молнии, спрайты, эльфы, синие струи и т.д.,

Положение Земли в структуре Вселенной

• Планетарная система
  : Солнечная система
• Межзвёздное облако
  : Местное межзвёздное облако
• Галактический рукав
  : Рукав Ориона
• Галактика
  : Млечный Путь
• Скопление галактик
  : Местная группа
• Местный лист
• Сверхскопление галактик
  : Местное сверхскопление (Девы)
• Сверхскопление галактик
  : Ланиакея[5]
• Стена
  : Комплекс сверхскоплений Рыб-Кита[6]

Рисунок показывает положение Земли в наблюдаемой Вселенной.

Основные составляющие элементы Вселенной

Система «планета – спутник» является одним из примеров простейшей структуры в космосе. Так, наша планета Земля и её спутник Луна являются одним из таких примеров. В свою очередь планеты, вращаясь около Солнца, образуют планетную систему.

Солнечная система является примером планетарной системы, однако, примером не типичным. Это связано с тем, что согласно наблюдениям исследователей, основную часть звёздных систем составляют парные звёздные системы. Также может быть ситуация, когда количество светил является чётным, а наше Солнце, как мы можем убедиться, у нас всего лишь одно.

Готовые работы на аналогичную тему

• Курсовая работа Структура Вселенной 430 руб.
• Реферат Структура Вселенной 250 руб.
• Контрольная работа Структура Вселенной 230 руб.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Солнечная система согласно разработанной структуре входит в местное межзвездное облако.

Межзвездным облаком называют скопления газа, пыли и плазмы в нашей и в иных галактиках.

Наша Солнечная система вошла в такое облако по расчетам специалистов примерно 44 — 150 тысяч лет назад.

По оценкам специалистов наша родная Солнечная система останется в пределах Местного межзвездного облака ещё примерно в течении 10 -20 тысяч лет.

Следующим этапом в выделяемой структуре является галактический рукав.

Галактический рукав – так называют часть структуры спиральной галактики.

В таких рукавах согласно исследованиям, имеется некоторое количество пыли, молодых звёзд, и, разумеется, большое количество звездных скоплений.

Солнечная система входит в так называемый рукав Ориона.

Рукавом Ориона называют небольшую часть Млечного Пути, его галактический рукав. Специалисты определяют толщину рукава Ориона примерно в 3500 тысячи световых лет. Длину рукава определяют примерно в 11 тысяч световых лет.

Отметим, что Рукав Ориона также могут называть Местным рукавом или Шпорой Ориона.

Лень читать?

Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут!

Задать вопрос

Название рукава происходит от расположенных в нем звёзд из созвездия Ориона.

Основным свойством и одновременно одной из проблем является длительность жизни спиральных рукавов. Считается в данный момент, что спиральные ветви являются волнами плотности, которые образовались в результате развития возникших неустойчивостей в диске.

Следующим более сложным и крупным типом структуры являются галактики, в которые входят звёздные скопления и их планетные системы.

Земля и Солнечная система входят в галактику Млечный Путь.

Замечание 1

Галактика Млечный Путь – это система звезд, звёздных скоплений межзвёздного газа, пыли, темной материи и планет, которые связаны гравитацией. Все объекты, входящие в состав галактики, принимают участие в движении относительно общего для всех центра масс.

Рисунок 1. Галактика Млечный Путь. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Галактики, за исключением той, в которой пребываем мы, являются очень далекими объектами.

На небе мы можем разглядеть без приборов всего четыре галактики. Это галактика Андромеды (ее можно увидеть в северном полушарии), Большое и Малое Магелланово облако которые возможно наблюдать в южном полушарии Земли. Последние две галактики являются спутниками нашей галактики Млечный Путь. А также возможно наблюдать галактику, носящую скромное имя Треугольник или М33, что находится в созвездии Треугольника. Эту галактику можно увидеть в северном полушарии в незасвеченном небе.

Замечание 2

Сколько всего галактик неизвестно. Есть предположение, что их около двух триллионов. Отмечается, что галактики распределяются неравномерно, пустые зоны между ними называют войдами.

Примечания

1. С. Б. Попов.
2. FAQ: D-браны и М-теория
3. Bahcall, Neta A. (1988). «Large-scale structure in the universe indicated by galaxy clusters». Annual review of astronomy and astrophysics26
   : 631—686. DOI:10.1146/annurev.aa.26.090188.003215. (англ.)
4. M. J. Geller & J. P. Huchra, Science246
   , 897 (1989).
5. Ланиакея: Сверхскопление галактик, в котором мы живём
6. Tully, R. B. (1986-04-01). «Alignment of clusters and galaxies on scales up to 0.1 C». The Astrophysical Journal303
   : 25–38. DOI:10.1086/164049. Bibcode: 1986ApJ…303…25T. Проверено 2011-05-03.

§ 3. Концепция крупномасштабной ячеистой структуры Вселенной в XX в. От Ф. Цвикки до наших дней

Создание первой строгой математической космологической теории (Эйнштейн), прогресс наблюдательной астрономии и, наконец, установление внегалактической природы спиральных туманностей (Хаббл, 1924) — все это вновь привлекло внимание астрономов г. проблеме строения, структуры Вселенной в целом. Наблюдательное решение проблемы виделось в изучении распределения галактик.

На первых порах результаты оказались диаметрально противоположными выводам В. Гершеля о крупномасштабной структурности Вселенной. Попытка глобального обзора гершелевым методом черпков (теперь уже не звезд, а галактик), предпринятая Хабблом в 20-е гг., показала в целом равномерное их распределение и, следовательно, бесструктурность, однородность Вселенной.

Несколько ранее Рейнолдс вновь выявил таинственный пласт туманностей, пересекающий все небо перпендикулярно Млечному Пути. Однако обнаруживался этот пласт более четко лишь по ярким туманностям-галактикам. Переход и других астрономов к такому дифференцированному (по яркости) изучению распределения галактик привел к иной, по сравнению с их же первыми результатами, картине. Оказалось, что мир галактик, подобно миру звезд, имеет

все же крупномасштабную структуру. Галактики обнаружили тенденцию к скучиванию. Они образовывали и небольшие скопления (вроде нашей Местной группы), и колоссальные «метагалактические» системы-скопления. Установить это удалось по распределению галактик ярче 14m (каковая, кстати, была предельной рабочей величиной и для телескопов Гершеля).

Первое такое сверхскопление галактик обнаружил Ж. де Вокулер на основании изучения каталога галактик, составленного Х. Шепли и А. Эймз. Экваториальная область этой сверхсистемы в точности совпала с «пластом Волос Вероники», открытым В. Гершелем.

Вокулер только и наблюдал эту полосу резко повышенной видимой плотности распределения галактик по небу. Дальше шла интерпретация явления. Оно было объяснено им в рамках иерархической концепции Вселенной: как экваториальная часть сильно уплощенной сверхсистемы, возможно, даже вращающейся, иначе как Сверхгалактика. И хотя сам Вокулер назвал ее Местным (Локальным) сверхскоплением, в астрономическую картину мира в 50-е гг. она вошла сначала как Сверхгалактика Вокулера.

Господство иерархических представлений сказывалось и в идеях, выдвигавшихся в первой половине XX в. другими крупными астрономами. Так, американский астроном Ф. Цвикки (1898—1974) еще в 1938 г. высказал мысль, что вся наша Местная группа галактик является членом некоторой более крупной системы галактик. Вокулер в 1956 г. также писал, что «большинство, если не все, галактики мыслятся как принадлежащие к большому числу сверхсистем… правильных скоплений и неправильной формы облаков, начиная от маленьких плотных групп… до огромных объединений туманностей в несколько десятков мегапарсеков в поперечнике…» Поперечник Местного сверхскопления он оценил в 30—50 Мпк, расстояние от нас ее центральной части — огромного скопления галактик в созвездии Девы — в 10—13 Мпк (по современным данным, около 20 Мпк).

2. Новый этап наблюдательного изучения распределения галактик. Открытие принципиального различия между скоплениями и сверхскоплениями.

К настоящему времени выявлено множество новых сверхскоплений галактик типа Местного и больших масштабов. Тенденцию к скапливанию показали и радиогалактики. Таким образом, идея крупномасштабной структурности Вселенной, выдвинутая впервые на основе наблюдений В. Гершелем в конце XVIII в., в наши дни перешла из области элементов картины мира в ранг достоверных научных знаний.

Вместе с тем уже на уровне скоплений галактик современная картина структурности Вселенной оказывается весьма далекой от классических представлений Канта — Ламберта: скопления не имеют правильной уплощенной формы «сверхгалактик», не вращаются. Экстраполяция на «всю Вселенную» образца Солнечной системы, а затем и спирально-эллиптических галактик показала свою неправомерность. Скопления галактик напоминают, скорее, «рои мошек». В то же время, по современным представлениям, они могут быть завершающим этапом формирования иерархической структуры в Космосе: допускается, что галактики объединяются в скопления под действием гравитации так же, как сами галактики являются результатом гравитационных взаимодействий звезд и звездных скоплений.

Идея бесконечной иерархии космических систем в наши дни поддерживалась лишь немногими. На передний план вышло иное направление в космологии. В его основе лежит вытекающая из наблюдений идея крупномасштабной структурности также с постепенным усложнением систем, но не чисто иерархического типа.

Наиболее крупномасштабными из наблюдаемых (а может быть, и из возможных, на что первым указал Цвикки) объединениями галактик представляются сверхскопления, которые включают отдельные галактики и скопления их и размеры которых достигают многих десятков мегапарсеков. Они состоят из десятков тысяч членов. Расстояния между ними уже сравнимы с их размерами. Последнее еще в 30-х гг. XX в. привело Цвикки к идее структуры Вселенной вроде «мыльной пены», где сверхскопления занимали, однако, сами ячейки — пузыри пены. Тогда, правда, эта идея не нашла поддержки.

3. Открытие ячеисто-филаментарной крупномасштабной структуры Метагалактики.

По современным данным, структура Вселенной действительно ячеистая, но галактики и скопления их располагаются, напротив, не в ячейках, а как бы в стенках ячеек, по окраинам огромных пустых (или почти пустых) областей, получивших название «войды». Такая структура нашла объяснение в теории «горячей Вселенной». Я.Б. Зельдович на основе обобщения теории гравитационной неустойчивости Дж. Джинса показал, что в ранней Вселенной гравитационная неустойчивость сначала ведет к сгущению вещества в направлении не к отдельным центрам (классическая идея Ньютона), а к
поверхностям
. В результате происходит как бы расслоение вещества на сравнительно тонкие уплотняющиеся искривленные и разнонаправленные «пласты» (образно названные «блинами»),

В 1975 г. Дж. Кинкарини и Г. Руд (США), рассмотрев красные смещения у тысяч галактик, обнаружили, что они растут ступенчато. Это и показало существование колоссальных пустот в Метагалактике. В том же году С.Ф. Шандарин и А.Д. Дорошкевич провели первый в мире численный расчет двумерной модели эволюции совокупности гравитирующих точек, сначала распределенных приблизительно равномерно, лишь с небольшими местными возмущениями плотности. Они показали, что эволюция идет в направлении образования вытянутых нитеобразных (филаментарных) структур, которые, пересекаясь, создают сетчатую картину (см. рис. 29, а

), т. е. налицо было как бы сечение объемной ячеистой структуры. В последующие годы эти результаты, имеющие принципиально новый характер, были полностью подтверждены английскими и американскими космологами (рис. 29,
б
), а в 1978 г. и группой эстонских исследователей Я.Э. Эйнасто, уже на наблюдательном материале каталога галактик. Наконец, в 1981 г. тот же результат был получен при расчете трехмерной модели А. Клыпиным и С. Шандариным. К этому времени в 1980 г. группа Эйнасто обнаружила и реальную филаментарную структуру — сверхскопление в Персее.

В рамках теории гравитационной неустойчивости было показано, что стягивание почти однородно распределенного вещества к некоторым поверхностям, усиливаясь и распространяясь вдоль них, приводит к взаимному пересечению этих поверхностей (вспомним картину пересекающихся пластов у Гершеля). В результате образуется непрерывная объемная ячеистая структура, так что вещество оказывается сосредоточенным в стенках ячеек. В дальнейшем «стенка» превращается в колоссальное уплощенное клочковатое собрание галактик и их скоплений (один вид сверхскоплений). Пересечение стенок образует второй вид сверхскоплений — нитевидных (филаментарных). Наконец, в местах пересечения ребер — в «узлах» сетки формируются сверхскопления третьего типа, наиболее заметные. Такова общая картина структуры наблюдаемой Вселенной — Метагалактики по данным современной науки.

4. Современные идеи об эволюции структуры Метагалактики.

Структура сверхскоплений — неправильная, клочковатая — и колоссальные размеры их свидетельствуют о неравновесности этих систем. (Характерный срок достижения равновесия — время пересечения системы телом, движущимся в ее гравитационном поле, — сравнимо здесь с возрастом наблюдаемой Вселенной.) В структуре сверхскоплений прослеживаются признаки предшествующего «коллапса». В связи с этим небезынтересно сопоставить высказывания исследователей, разделенные почти двумя столетиями, но созвучные по эволюционному подходу и пониманию Вселенной. В 1811 г. Гершель писал: «…Если они [туманности] обязаны своим происхождением разрушению прежде существовавших обширных туманных образований …мы можем ожидать, что… эти разрозненные туманности должны находиться не только в большом изобилии, но и поблизости друг к другу или даже в непрерывном соединении друг с другом в зависимости от различной протяженности и расположения прежних диффузных образований из такой туманной материи». В работе 1983 г. Я.Б. Зельдовича, А.В. Мамаева и С.Ф. Шандарина читаем: «Галактики в значительной мере объединены в скопления, и все вместе скопления галактик и изолированные галактики долго — до сегодняшнего дня — помнят об облаке, где родились…»

В последние годы были высказаны и некоторые теоретические предположения о возможной дальнейшей эволюции крупномасштабной структуры Вселенной (Метагалактики): вещество из стенок ячеек постепенно переходит в ребра, а далее стягивается к вершинам ячеек. В результате сверхскопления в узлах растут и могут в дальнейшем сливаться периферийными частями, так что возникает некоторое непрерывное распределение галактик и их скоплений с уплотнениями в местах бывших узлов. Картина оказывается неожиданно близкой к идее Цвикки полувековой давности — к его образу Вселенной, заполненной сверхскоплениями галактик как мыльная пена пузырями воздуха.

Что же дальше? Повторятся ли условия для образования вновь крупномасштабной ячеистой структуры, или же она является неким не повторяющимся этапом эволюции Метагалактики (что представляется, пожалуй, более вероятным)? Ясно одно — процессы эти будут существенно зависеть и от типа модели нашей Вселенной (открытой или закрытой). Ситуация осложняется еще и тем, что до сих пор, несмотря на значительные усилия теоретиков, так и не создана внутренне непротиворечивая статистическая механика системы гравитирующих частиц. Вместе с тем на возможность дальнейшего продвижения в проблеме эволюции крупномасштабной структуры Вселенной позволяет надеяться быстрое развитие компьютерной техники.
Предыдущая страница