McGoris #29 - Jak wielki jest Wszechświat?

Pewnie myślicie - do Australii jest niesamowicie daleko. Albo nawet takie 100 km to dla was daleko. Ja wam teraz pokażę prawdziwe odległości. Zapraszam was na nie tylko podróż po kosmosie, ale również podróż w czasie!

Źródło: www.spidersweb.pl

1. Sfera niebieska

Stojąc nocą pod rozgwieżdżonym niebem widzimy pewien obszar nieba. Niezależnie od tego w którą stronę popatrzymy - będziemy widzieć niebo rozciągające się łukiem z jednego horyzontu po drugi.

Wszystko co widzimy - gwiazdy, planety, Księżyc wydają się być zawieszone na jakieś wielkiej kuli.
Po drugiej stronie półkuli widzimy drugą stronę nieba.

Taką "sferę" całego gwieździstego nieba nazywamy sferą niebieską.

źródło: cyfroteka.pl

Uwaga! Sfera niebieska to pojęcie względne. Nie ma takiego czegoś jak sfera, bo Księżyc i planety są w różnych odległościach, tak samo gwiazdy w konstelacjach także są w różnych odległościach od siebie, nie są po prostu "zawieszone" w przestrzeni w jednym miejscu mimo, że wydają się takie być.

Używanie pojęcia sfera niebieska jest po prostu wygodne i pozwala na orientację w gwiazdozbiorach i wyznaczanie współrzędnych (rektascencja i deklinacja) obiektów na niebie.

To oznacza, że możemy polecieć w każdym kierunku - w kosmos.



2.  Kim jesteśmy we Wszechświecie?

Usiądź wygodnie przed komputerem i odpręż się. Bądź świadom tego, że jesteś malutkim ludzikiem i siedzisz na ogromnej, gigantycznej skale o średnicy 12742 km. Ta wielka gigantyczna skała krąży wokół gigantycznej, gorącej gwiazdy o średnicy 1 392 000 km z prędkością ok. 30 km/s.
Wokół niej krąży także kilka innych planet, m.in gazowe giganty nawet ok. 10x większe od naszej Ziemi, np. Jowisz czy Saturn, które znajdują się od nas w odległości od 770 mln, do 1,4 mld km od naszej gwiazdy.

Porównanie wielkości planet - Źródło: www.universetoday.com

Cały nasz Układ Słoneczny krąży także wokół centrum Drogi Mlecznej, naszej galaktyki. Nasza dzienna gwiazda, to przeciętna gwiazda ciągu głównego, których w naszej galaktyce są miliony. Gwiazdy też są różne, są i mniejsze jak i większe od naszej, gorętsze i chłodniejsze. Odległości między nimi są ogromne, często dzielą nawet lata świetlne.

Jeden rok świetlny to aż 9 406 000 000 000 km. Do najbliższej nam gwiazdy - Proximy Centauri dzieli nas ok. 4,2 roku świetlnego. Z prędkością światła podróż zajęłaby 4,2 roku. W przeliczeniu na kilometry to ok. 39 505 200 000 000 km. Po innej stronie nieba mamy najjaśniejszą gwiazdę na nocnym niebie - Syriusza. Odległość do niej to ok. 8,6 roku świetlnego. Ponad 2x dalej niż do Proximy.

Słońce widoczne z Proximy - Przeciętna gwiazdka. Program SpaceEngine.

Ale to jest nic w naszej galaktyce. Na niebie widzimy gwiazdy oddalone znacznie więcej. Kilkadziesiąt lat świetlnych, kilkaset lat świetlnych, a nawet grubo ponad 1000 lat świetlnych. Przez sprzęt optyczny możemy sięgnąć jeszcze dalej.
Nasza galaktyka - Droga Mleczna ma aż 120 000 lat świetlnych średnicy i ilość gwiazd szacuje się na ilość ok 100 do 400 miliardów gwiazd. Nawet nie przeliczam tego na kilometry.

 Droga Mleczna - Źródło: wikipedia.org

Co najmniej 80% gwiazd może mieć swoje planety. Mogą nawet być podobne do Ziemi, istnieć na nich inteligentne życie. A może inne jak nasze. Pewnie myślą tak samo jak my, też zachwyceni wielkością Wszechświata - myślą sobie, czy gdzieś istnieje życie? Naszą gwiazdę - Słońce widzieliby jako przeciętną gwiazdkę na nocnym niebie.

Ale uwaga! Nasza galaktyka, Droga Mleczna nie jest jedyną we Wszechświecie! Są inne galaktyki. Najbliższą nam sąsiadką jest Galaktyka Andromedy. Oddalona jest o uwaga! ok. 2,500 000 lat świetlnych od nas. Jej średnica jest większa, bo aż ok. 220 000 lat świetlnych. Ma jeszcze więcej gwiazd niż nasza Droga Mleczna.

Galaktyka Andromedy - Autor: Niedźwiadek78

Obie galaktyki są najmasywniejszymi obiektami w Grupie Lokalnej - grupie kilkudziesięciu galaktyk, które rozciągają się na obszarze ok. 10 000 000 lat świetlnych.

Grupa Lokalna galaktyk - autor: Richard Powell, przetłumaczone przez Szczureq

W odległości ok. 60 000 000 lat świetlnych znajduje się gromada galaktyk w Pannie - gromadę zawierającą aż ok. 2000 galaktyk. W innych kierunkach znajdują się małe grupki galaktyk jak np. Grupa M81, czy Grupa M101.

Gromady galaktyk dookoła należą do tzw. Supergromady Lokalnej. (Zwana także jako Supergromada w Pannie) Zajmuje on obszar ok. 200 000 000 lat świetlnych. 

Źródło: NASA

To jeszcze nie koniec. Są także inne supergromady galaktyk. Supergromada Laniakea, do której należy także nasza supergromada - zawiera aż ok. 100 000 galaktyk i rozciąga się na przestrzeń ok. 500 000 000 lat świetlnych.

Wykaz sąsiednich supergromad. Nasza supergromada to "Virgo Supercluster") Autor: Richard Powell

Żeby uchwycić tak odległe obiekty potrzeba już ogromnej apertury i zdolności rozdzielczej.



3. Jak wielki jest wszechświat?

W 2003 roku Kosmiczny Teleskop Hubble'a ukazał nam ogrom Wszechświata! Zrobił zdjęcie niesamowicie maleńkiego obszaru nieba - ok. 4 minuty kątowe. To mniej więcej tyle, ile ma pogrubiona kropka widoczna na monitorze.

Teleskop Hubble'a wykonał 800 naświetlań jednego obszaru, który wydaje się na pierwszy rzut oka - pusty. Obszar naświetlany był przez 11 dni. Ukazało nam się to:

Źródło: NASA and the European Space Agency

 ULTRAGŁĘBOKIE POLE HUBBLE'A - 10 000 GALAKTYK.

Najbardziej odległe galaktyki są ledwo widoczne i mają kolor czerwony. Im bardziej czerwone, tym są bardziej odległe. Z ok. 100 galaktyk światło zostało wysłane, gdy Wszechświat miał 800 milionów lat. (Wiek Wszechświata to ok. 13,82 mld lat)

Tyle galaktyk widoczne było na tak małym obszarze nieba, że ledwo go było widać gołym okiem - mniej więcej tyle co ziarenko piasku.


Uwaga! Liczba galaktyk, jaką możemy zobaczyć - jest ograniczona.


Wiek Wszechświata jak wcześniej wspomniałem wynosi ok. 13,82 mld lat. Światło najdalszych widocznych galaktyk wysłane zostało mniej więcej na początku.

Ale są obiekty położone jeszcze dalej! Światło z tamtych obiektów nie zdążyło do nas dotrzeć, gdyż gdy światło biegło, to Wszechświat cały czas się rozszerzał.

Tą granicę, ten "kosmiczny horyzont",miejsce skąd światło zdążyło dotrzeć podczas życia Wszechświata, nazywamy Obserwowalnym Wszechświatem.

Obserwowalny Wszechświat jest sferą, w której jesteśmy w centrum - o promieniu szacowanym na ok. 46 mld lat świetlnych.

Spytacie się pewnie dlaczego aż tyle skoro Wszechświat ma 13,82 mld lat? Dlatego, że gdy światło zostało wysłane z tej galaktyki - Wszechświat cały czas puchł, rozszerzał się. Zanim światło do nas dotarło, to ta galaktyka już zdążyła się za tedy oddalić.

Jest to obszar, za który dalej nie widzimy. Nawet jak byśmy mieli teleskop wielkości hm.. gromady galaktyk to nie zobaczymy nic poza tą granicą. Informacja jeszcze stamtąd nie dotarła.

Najciekawszą rzeczą jest to - że to może być nie cały Wszechświat. Nie wiadomo co jest poza granicą Obserwowalnego Wszechświata.

Ale! Nie musimy czuć kompleksu. Przecież są mniejsze obiekty od nas, malutkich ludzików. Są owady. Bakterie, Cząsteczki, Atomy, Kwarki.

Poniżej przedstawiam filmik znaleziony na youtube, jak gość porównuje wielkości od cząstek elementarnych do struktur Wszechświata.

Jeśli wam się podobało, to udostępniajcie, lajkujcie, w komentarzach zadawajcie swoje pytania :)

Zapraszam także do polubienia strony na Facebooku: facebook.com/mcastronomia

ZOBACZ TEŻ:

Najbliższe nam gwiazdy. 
Skarby południowego nieba - Omega Centauri.