Виды галактик и звезд

Вселенная – это весь существенный материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Часть Вселенной, доступная исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню развития науки, называется Метагалактикой. Метагалактика – охваченная астрономическими наблюдениями часть Вселенной. Структура Вселенной – предмет изучения космологии, одной из важных отраслей естествознания, находящейся на стыке многих естественных наук: астрономии, физики, химии … Главные составляющие Вселенной – галактики – громадные звездные системы, содержащие десятки, сотни миллиардов звезд. Солнце вместе с планетной системой входят в нашу Галактику, наблюдаемую в форме Млечного пути. Кроме звезд и планет галактика содержит разреженный газ и космическую пыль. Основные составляющие Галактики – звезды. Хотя все звезды – раскаленные шары, подобные Солнцу, их физические характеристики различаются весьма существенно. Есть звезды-гиганты и сверхгиганты. По своим размерам они значительно превосходят Солнце. Кроме звезд-гигантов существуют и звезды-карлики, значительно уступающие по своим размерам Солнцу. Вещество их отличается чрезвычайно высокой плотностью. Еще большей плотностью обладают нейтронные звезды. Диаметр такой звезды, состоящей главным образом их ядерных частиц – нейтронов, составляет всего около 20 – 30 км, а средняя плотность ве-ва достигает 100 млн т/см³. По существу, нейтронная звезда – это громадное атомное ядро. Обнаружить их удалось только в 1967 г. по необычному импульсному радиоизлучению. Нейтронные звезды быстро вращаются, и радиолуч каждой вращающейся звезды регистрирует радиотелескоп как импульс радиоизлучения. Поэтому нейтронные звезды подобного рода называют пульсарами. Звезды обладают различными поверхностными температурами – от нескольких тысяч до десятков тысяч градусов. Соответственно различен и цвет звезд. Сравнительно холодные звезды – с температурой 3-4 тыс. градусов – красного цвета. Наше Солнце с поверхностью, нагретой до 6 тыс. градусов, имеет желтоватый цвет. Самые горячие звезды – с температурой выше 12 тыс. градусов – белые и голубоватые. Во Вселенной наблюдаются вспышки новых и сверхновых звезд. Такие звезды некоторый момент времени в результате бурных физических процессов неожиданно увеличиваются в объеме, «раздуваются», сбрасывают свою газовую оболочку и в течение нескольких суток выдают чудовищное кол-во энергии – в миллиарды раз больше, чем Солнце. Затем исчерпав свои ресурсы, они постепенно тускнеют, превращаясь в газовую туманность.

На расстоянии около 2 млн световых лет от нас находится ближайшая к нам галактика – Туманность Андромеды, которая по своему строению напоминает Млечный Путь, но значительно превосходит его по своим размерам. Туманность Андромеды включает спутники – две эллиптические туманности, состоящие из огромного числа звезд.

По форме и строению различают эллиптические, спиральные, шаровые и неправильной формы галактики. Почти четверть всех известных галактик относятся к эллиптическим. Самые яркие в них звезды – красные гиганты. К спиральным галактикам относятся наша Галактика, Туманность Андромеды и многие другие. Галактики неправильной формы не имеют центральных ядер; закономерность распределения звезд в них пока не установлена. Наша Галактика, Туманность Андромеды вместе с другими звездными системами образуют Местную систему галактик. Она объединяет 16 галактик. Диаметр ее превышает 2 млн световых лет. Звездные острова, галактики – типичные объекты Вселенной. К настоящему времени известно множество звездных образований, которые таят в себе еще немало загадок. 

Антропный принцип.

Вселенная постоянно развивается и её структура усложняется. На определённом этапе такого развития появляется «наблюдатель», способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о породивших её причинах.

У наблюдателя, обладающего нашей системой восприятия мира и нашей логикой, неизбежно возникает вопрос: случайна ли «тонкая подстройка» Вселенной или она предопределена каким-то глобальным процессом самоорганизации? В ответ на этот вопрос был выдвинут и в настоящее время широко обсуждается антропный принцип. В современном виде он был сформулирован в 70-е годы в двух вариантах. Первый из них получил наименование слабого антропного принципа: то, что мы предполагаем наблюдать, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя. Второй вариант назван сильным антропным принципом: Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель. Слабый антропный принцип истолковывается так, что в ходе эволюции Вселенной могли существовать самые различные условия, но человек-наблюдатель видит мир только на том этапе, на котором реализовались условия, необходимые для его существования. В частности, для появления человека понадобилось, чтобы в ходе расширения вещества образовалась водородно-гелиевая Вселенная, чтобы в ней возникли и развились сначала крупномасштабные, а затем и мелкомасштабные структуры, чтобы появились звёзды, чтобы они образовали тяжёлые элементы, и т.д. Понятно, что человек не мог наблюдать перечисленные стадии развития Вселенной, так как физические условия в ней тогда не обеспечивали его появления. С другой стороны, все предшествовавшие появлению человека стадии могли протекать только в мире, где существовала «тонкая подстройка». Поэтому сам факт появления человека уже предопределяет то, что он увидит: современную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки.

В трактовках сильного антропного принципа проявляются две противостоящие линии. С одной стороны, этот принцип рассматривается с позиции стохастичности природных процессов, что вынуждает вводить предположение о множественном рождении вселен, в каждой из которых случайным образом реализуется произвольный набор физических постоянных и физических законов. Случайный перебор всевозможных вариантов создаёт в одной (или нескольких) из них ситуацию «тонкой подстройки» со всеми вытекающими отсюда следствиями.