الفلك

ماذا يوجد في مركز الكون؟

ماذا يوجد في مركز الكون؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

إذا كان الكون قد تشكل ونشأ عن انفجار Big Bang ، فلا بد من وجود مساحة فارغة في وسط موقع الانفجار ، حيث أن كل المادة تنتقل بسرعات هائلة بعيدًا عن المركز ، ويجب أن يكون هناك المزيد من المادة والنجوم. ، المجرات والغبار ، إلخ بالقرب من المحيط الحالي أو المحيط أو الأفق للكون الحالي. نظرًا لأن هذا الانفجار الكبير قد حدث منذ حوالي 13.7 مليار سنة ، فإن الحدود الخارجية لكوننا على بعد 13.7 مليار سنة ضوئية من مركز انفجار Big Bang.

هل اكتشف علماء الفلك لدينا الفراغ أو الفراغ في أي مكان في مركز الكون أم لا؟


إنك تسيء فهم توسع الكون. الانفجار العظيم ليس انفجارًا: فهذه هي اللحظة الزمنية التي كان للكون فيها (قريبة) كثافة لانهائية. لذلك لا يوجد مركز في الكون حيث لا يوجد مركز لسطح الأرض (هذا هو التناظرية ثنائية الأبعاد الأكثر شيوعًا).

منذ هذه الحالة البدائية فائقة الكثافة ، يتوسع الكون ، وتشكلت الذرات ، وتشكلت النجوم والمجرات ، والآن ، على نطاق واسع جدًا ، تستمر المسافة بين مجموعتين من المجرات في الزيادة مع مرور الوقت بسبب التوسع.


أعتقد أن سؤالك حول الموضوع ، لكنRhysW ربطت مشاركة مفيدة جدًا في فهم سبب كون سؤالك مفهومًا خاطئًا شائعًا حول الانفجار العظيم.

لا يوجد مركز

لا يوجد "مركز" للكون. في أي لحظة ، سيدعي مراقب محلي أنهم في مركز الكون بالطريقة التي تبتعد بها المجرات عنهم. كيف يمكننا معرفة هذا؟ يبدو أن الكون متجانس (له نفس البنية في كل مكان) وخواص الخواص (لا يوجد اتجاه مفضل). إذا كانت هذه بالفعل خواص للكون ، فإن تمدد الكون يجب أن يكون هو نفسه في جميع المواقع الأخرى (انظر: المبدأ الكوني).

كيف يختلف الانفجار العظيم والانفجارات

بالإضافة إلى ذلك ، يختلف الانفجار العظيم عن الانفجار بالطرق التالية:

1) تتباطأ الجزيئات المتضمنة في الانفجار في النهاية بسبب قوى الاحتكاك. فكر في الألعاب النارية (http://www.youtube.com/watch؟v=qn_tkJDFG3s). تتحرك الجسيمات بأسرع وقت في لحظة الانفجار ، وتتباطأ بشكل رتيب مع مرور الوقت. لا يتبع توسع الكون المبكر هذا الاتجاه ، على الرغم من أن الناس يستخدمون أحيانًا كلمة "انفجار" لوصف الزيادة الهائلة في الحجم (زيادة بمعامل $ sim10 ^ {76} $) والتي حدثت بين $ 10 ^ {- 36} - 10 ^ {- 32} دولارًا أمريكيًا بعد ثانية من الانفجار العظيم ، وهو الاسم المناسب للتضخم.

2) انفجار يدل على وجود الفضاء. لكي يحدث انفجار ، يجب أن يكون للجسيمات (سواء كنا نتحدث عن المادة أو الضوء) مساحة للانفجار. بالمعنى الدقيق للكلمة ، فإن تضخم الكون هو توسع في إحداثيات الزمكان ، وبالتالي فإن كلمة انفجار لا يمكن أن تنطبق حقًا لأنه لم يكن هناك شيء ينفجر فيه الزمكان.


بمعنى ما ، أي نقطة تختارها تكون في "مركز" الكون وفي أي نقطة في الكون ، وعلى نطاق واسع ، يبدو الكون كما هو في أي نقطة أخرى. هذا هو ليس نفس القول بأن الكون لانهائي ، رغم ذلك (لكن يمكن أن يكون). التشبيه بالانفجار ضعيف ، حيث تتوسع الانفجارات في الفضاء الموجود. مع الانفجار الكبير تتسع المساحة نفسها. ولكن حسب التعريف ، لا يحتوي الفضاء على حافة (إذا كان كذلك ، فسيكون هناك "مساحة تعريف" والتي ستكون المساحة الحقيقية وما إلى ذلك) وهكذا يوجد المركز في كل مكان و / أو لا يوجد أي مكان.


هذه ليست طريقة عمل الانفجارات. عندما ينفجر النتروجليسرين ، فإنه لا يترك فجوة في المركز. تمامًا مثل الانفجار ، لا يعمل الانفجار العظيم بهذه الطريقة أيضًا. في أي إطار مرجعي صالح ، بدأ الكون بالتمدد بسرعة الضوء دون ترك فجوة في المركز وليس المركز مكانًا خاصًا. بسبب قوانين الكون الغريبة ، لا يوجد إطار مرجعي واحد صالح.

يتبع الكون النسبية العامة التي تبسط إلى النسبية الخاصة في غياب مجال الجاذبية وفي غياب الأجسام ذات سرعة الإفلات التي تمثل جزءًا مهمًا من سرعة الضوء ، يتبع عن كثب نسخة من النسبية الخاصة حيث تكون الجاذبية حقيقة. القوة التي لا تنحني الزمكان. راجع https://physics.stackexchange.com/questions/19937/time-dilation-as-an-observer-in-special-relativity/384547#384547 لمعرفة كيفية عمل النسبية الخاصة.

وفقًا للنسبية الخاصة ، ليس للكون مركز. أي جسم غير دوار يتحرك بأي سرعة ثابتة أبطأ من سرعة الضوء هو إطار مرجعي صالح وفي إطاره المرجعي ، فإن مركز الكون هو المكان الذي حدث فيه الانفجار الأعظم. لا يوجد خط زمني يتفق عليه جميع المراقبين على أنه مركز الكون. في أي إطار مرجعي ، لا يمكن أن يكون مركز الكون في هذا الإطار المرجعي مكانًا خاصًا لأنه ليس المركز في إطار مرجعي آخر. عندما ننظر إلى المجرات القريبة من حافة الكون ، نرى المجرات المشابهة لتلك التي حدثت بالقرب من بداية الكون ، لكننا في الحقيقة ننظر فقط إلى المجرات عندما كانت نصف عمر كوننا تقريبًا. الإطار المرجعي. إنها تشبه المجرات الأصغر بكثير فقط بسبب تمددها الزمني وفي إطارها المرجعي الخاص ، فهي في الواقع أصغر من ذلك بكثير. في أي إطار مرجعي ، ماذا يحدث إذا كنت بالقرب من حافة الكون وثابتًا؟ ترى نفسك بالقرب من الحافة. في إطار مرجعي آخر ، أنت في مركز الكون وتتحرك وانحراف الضوء الذي تلاحظه يجعلك تدرك أنك لست في المركز.

هذا هو بالضبط ما تتنبأ به النسبية الخاصة ، لكن في الواقع ، لا يتبع الكون النسبية الخاصة ، لكن بعض النتائج التي ذكرتها بالفعل لا تزال صحيحة. يتسارع الكون حتى تنحسر المجرات عنا في النهاية أسرع من الضوء لأن الفضاء نفسه يسحبها بعيدًا أسرع من الضوء. ربما نعيش في عالم De Sitter. أفقنا الكوني ، منطقة الفضاء التي تبتعد عنا بسرعة الضوء في إطارنا المرجعي ، تتصرف تمامًا مثل الثقب الأسود ، بمعنى أننا سنرى المجرات تقترب بشكل كبير من الأفق الكوني دون الوصول إليها مطلقًا والحصول على المزيد. تحول اللون الأحمر دون قيود كلما اقترب.

المصدر: https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter_universe


تجري حاليًا دراسة هندسة الكون غير المتبلورة ، والتوزيع على نطاق واسع للمجرات يشبه الإسفنج. يمثل القياس في منتصف الصورة 1.5 مليار سنة ضوئية. ينتقل الضوء في كل اتجاه ، وفي وقت الانفجار العظيم ، لم يكن هناك ضوء يسافر إلى أي مكان ، وفي وقت مبكر من نظرية الانفجار العظيم ، لم تكن هناك اتجاهات ثلاثية الأبعاد يمكننا تصورها ، ولا يوجد تعريف للاستقامة والحافة ، لا توجد مسافة بين أي شيء في علم الهندسة ، في نظرية الأوتار الفائقة ثلاثية الأبعاد ، و 4 D ، و 5 D ، و 12 D. لذلك للعثور على الهندسة التي تحتاجها ، يمكن أن تصبح الرياضيات 12D / 28D وهي مربكة لنا ، فإن فكرة المركز مختلفة في أبعاد 12/20. تسبق درجة الحرارة المرتفعة للانفجار العظيم الذرات ، والضوء ، والجسيمات دون الذرية ، والمادة ، والجاذبية ، وهي تسبق وجود الهندسة المعروفة ، ومحتوياتها تتجاوز أي مقياس هندسي أو محدود ، والنقطة المحورية الوحيدة هي الوقت ، لذلك لقياسها تحتاج إلى ابتكار الكثير أبعاد ونماذج هندسية جديدة.

يمكن أن يكون عدد الفراغات في الإسفنج أكثر بكثير من تريليون مرة من عدد الذرات في المحيط. يمكن أن يكون هناك Googolplex MPC's كتذكار من الإجمالي. فأين مركز ذلك؟ متى سينتهي الوقت؟

كان الانفجار الأعظم غير متبلور من وجهة نظرنا ، وبهذا المعنى يمكنك القول أنه "ضخم" إنه كوني ، وخصائص الفضاء والفيزيائية غير متكافئة (إنها كلمة لطيفة أن نقولها غير قابلة للقياس / لا علاقة لها).

إذا كنت تتخيل أن نظرتنا لإشعاع الخلفية الكونية (13.8 مليار LY) لها قطر ذرة في البحر. ربما حدث الانفجار الأعظم أيضًا في ذرة أخرى على الجانب الآخر من البحر ، لذلك لا تحتوي الهندسة على تدرج في القياس يمكن تحديده ضمن الملاحظة. إذا كان للكون الكبير مظهر مختلف مثل Googolplex الذي يبعد تريليون سنة ضوئية ، فستجد صعوبة في معرفة ذلك.

لا يمكن أن يكون للكائن بدون تناظر أو قياس وبدون حدود مركز. يحتوي على قياس googolplex مكعب بدلاً من مركز واحد.

لذلك أنت تسأل سؤالًا هندسيًا مشابهًا لـ "أين المركز على سطح الكرة والطوق"؟


لا يتوسع الكون بعيدًا عن أي مركز. كل المسافات تتوسع بشكل موحد في جميع أنحاء الكون. يتسبب هذا في حدوث مثل هذا التأثير الذي يبدو لكل مراقب فردي كما لو أن الكون بأكمله يبتعد عنه. يمكن توضيح ذلك باستخدام هذا الشكل (من google):

يمثل $ A $ الكون في لحظة واحدة ، ويمثل $ B $ الكون في وقت لاحق. يمكنك أن تلاحظ (بالكاد) أن $ B $ قد تم توسيع نطاقه بمقدار صغير. هذا يمثل توسع الكون. الآن ، لنفترض أنك وضعت $ B $ على $ A $ كما هو موضح في $ C $ ، ثم يبدو أن الكون توسع بعيدًا عن $ X $. ولكن إذا قمت بوضعها كما هو موضح في $ D $ ، فيبدو أن الكون بأكمله يتوسع من نقطة أخرى! كل هذا بسبب التوسع المتجانس للكون.


ماذا يوجد في مركز الكون؟

يشرح هذا السؤال في Physics.SE: "هل حدث الانفجار العظيم في وقت ما؟" ، والذي حصلت إجابته على أكثر من 300 صوت Up ، موضحًا:

"الجواب البسيط هو لا ، لم يحدث الانفجار العظيم في وقت ما. وبدلاً من ذلك حدث في كل مكان في الكون في نفس الوقت. وتشمل عواقب ذلك:

  • الكون ليس له مركز: لم يحدث الانفجار العظيم في نقطة ما ، لذلك لا توجد نقطة مركزية في الكون يتمدد منه. "

  • الكون لا يتوسع في أي شيء: لأن الكون لا يتمدد مثل كرة من نار ، لا يوجد مكان خارج الكون يتوسع فيه.

نحن أقل من المواصفات في مجموعتنا الفائقة:

توجد صفحة ويب Wikipedia: "تاريخ مركز الكون - عدم وجود مركز للكون" والتي توضح:

"الكون المتجانس الخواص ليس له مركز." - المصدر: Livio، Mario (2001). الكون المتسارع: التوسع اللانهائي ، والثابت الكوني ، وجمال الكون. جون وايلي وأولاده. ص. 53. تم الاسترجاع 31 مارس 2012.

شاهد أيضًا فيديو CalTech هذا: "أين مركز الكون؟".

إذا كان الكون قد تشكل ونشأ عن انفجار Big Bang ، فلا بد من وجود مساحة فارغة في وسط موقع الانفجار ، حيث أن كل المادة تنتقل بسرعات هائلة بعيدًا عن المركز ، ويجب أن يكون هناك المزيد من المادة والنجوم. ، المجرات والغبار ، إلخ بالقرب من المحيط الحالي أو المحيط أو الأفق للكون الحالي. نظرًا لأن هذا الانفجار الضخم قد حدث منذ حوالي 13.7 مليار سنة ، فإن الحدود الخارجية لكوننا على بعد 13.7 مليار سنة ضوئية من مركز انفجار Big Bang.

هل اكتشف علماء الفلك لدينا الفراغ أو الفراغ في أي مكان في مركز الكون أم لا؟

عند التكبير إلى درب التبانة (مركز هذه الصورة ، ولكن ليس مركز الكون) نرى:

ال المناطق الزرقاء القريبة منا هي الفراغ المحلي، في حين أن المنطقة على اليسار هي الجاذب الأكبر.

شكل الكون ، الذي يمكننا اكتشافه / رؤيته ، معقد - إنه ليس كرة بسيطة أو شكل كرة قدم ، يشع من نقطة مركزية. القياس الحالي لعمر الكون هو 13.799 ± 0.021 مليار ($10^9$) سنوات ضمن نموذج توافق Lambda-CDM. يمكننا فقط أن نرى ونقيس حتى الآن ، وخلال ما يقرب من 14 مليار سنة الماضية نمت أجزاء من الكون أكثر كثافة وتباعدت أجزاء.

راجع صفحات الويب هذه على ويكيبيديا: "الكون المرصود" و "علم الكونيات المرصود" ، هذا من "الحجم والمناطق":

يصعب تحديد حجم الكون إلى حد ما. وفقًا للنظرية العامة للنسبية ، قد لا تتفاعل بعض مناطق الفضاء أبدًا مع منطقتنا حتى في عمر الكون بسبب السرعة المحدودة للضوء والتوسع المستمر للفضاء. على سبيل المثال ، الرسائل اللاسلكية المرسلة من الأرض قد لا تصل أبدًا إلى بعض مناطق الفضاء ، حتى لو كان الكون موجودًا إلى الأبد: قد يتوسع الفضاء بشكل أسرع مما يستطيع الضوء اجتيازه.

من المفترض أن توجد مناطق بعيدة من الفضاء وأن تكون جزءًا من الواقع بقدر ما نحن ، على الرغم من أننا لا نستطيع أبدًا التفاعل معها. المنطقة المكانية التي يمكن أن نتأثر بها ونتأثر بها هي الكون المرئي.

يعتمد الكون المرئي على موقع الراصد. من خلال السفر ، يمكن للمراقب أن يتلامس مع منطقة أكبر من الزمكان من الراصد الذي لا يزال ثابتًا. ومع ذلك ، لن يتمكن حتى المسافر الأسرع من التفاعل مع كل الفضاء. عادةً ما يُفهم الكون المرئي على أنه جزء من الكون يمكن رؤيته من وجهة نظرنا في درب التبانة.

المسافة المناسبة - المسافة التي سيتم قياسها في وقت محدد ، بما في ذلك الوقت الحالي بين الأرض وحافة الكون المرئي هي 46 مليار سنة ضوئية (14 مليار فرسخ فلكي) ، مما يجعل قطر الكون المرئي حوالي 91 مليار. سنوات ضوئية ($28×10^9$ كمبيوتر). المسافة التي قطعها الضوء من حافة الكون المرئي قريبة جدًا من عمر الكون أضعاف سرعة الضوء ، 13.8 مليار سنة ضوئية ($4.2×10^9$ فرسخ فلكي) ، ولكن هذا لا يمثل المسافة في أي وقت معين لأن حافة الكون المرئي والأرض تباعدتا منذ ذلك الحين. للمقارنة ، يبلغ قطر مجرة ​​نموذجية 30000 سنة ضوئية (9198 فرسخ فلكي) ، والمسافة النموذجية بين مجرتين متجاورتين هي 3 ملايين سنة ضوئية (919.8 كيلو فرسخ). على سبيل المثال ، يبلغ قطر مجرة ​​درب التبانة ما يقرب من 100.000-180.000 سنة ضوئية ، وتقع أقرب مجرة ​​شقيقة لمجرة درب التبانة ، مجرة ​​أندروميدا ، على بعد 2.5 مليون سنة ضوئية تقريبًا.

نظرًا لأننا لا نستطيع مراقبة الفضاء خارج حافة الكون المرئي ، فمن غير المعروف ما إذا كان حجم الكون في مجمله محدودًا أم لا نهائيًا.

تقديرات الحجم الإجمالي للكون ، إذا كانت محدودة ، تصل إلى ارتفاع $10^{{10}^{{10}^{122}}}$ ميغا فرسك ، ضمنيًا بقرار واحد لاقتراح بلا حدود.

وفقًا لاقتراح هارتل هوكينج: "ليس للكون حدود أولية في الزمان والمكان".

نشر الدكتور برنت تولي مقالًا: "مجموعة Laniakea الفائقة من المجرات" (نسخة مسبقة من arXiv مجانًا) والفيديو الإضافي المرتبط بها ، جنبًا إلى جنب مع دليل Vimeo الخاص بالدكتور دانيال بوماريد ، وتحديداً هذا الفيديو: كوزموغرافيا الكون المحلي (إصدار FullHD) الذي منها تم رسم صور توضح شكل جزء من الكون كما نعرفه:

  • خذ بيانات WMAP واسقط جميع المجرات في نطاق 8K كم / ثانية (1:18 في الفيديو) على مساحة ثلاثية الأبعاد:

اضغط على الصورة لتحريكها

تُظهر لقطة مقربة لموقعنا الفراغ المحلي الكبير:

يكشف التصغير عن جزء من الكون ، شاهد الفيديو المرتبط أعلاه لمزيد من المعلومات:


عين الله

[/شرح]
كان هناك بريد إلكتروني منذ بضع سنوات يتحدث عن & # 8220the Eye of God & # 8221. كانت هذه الصورة في الواقع صورة لسديم اللولب تم التقاطها بواسطة تلسكوب هابل الفضائي.

سديم عين الله هو سديم كوكبي لامع يقع على بعد 700 سنة ضوئية في كوكبة الدلو (Aquarius it & # 8217s) المعروفة أيضًا باسم NGC 7293. في الواقع ، ربما يكون سديم اللولب أقرب سديم كوكبي يمكننا رؤيته في السماء ، و إنه يُظهر المستقبل الذي تمر به نجوم مثل شمسنا عندما ينفد وقودها وينفث طبقاتها الخارجية.

اعتقد 8217 أن سديم اللولب هو في الواقع أسطواني الشكل. من وجهة نظرنا ، ننظر إلى أسفل الأسطوانة لنرى النجم المركزي. يقدر علماء الفلك أن عمر سديم اللولب يبلغ حوالي 10600 عام ، بناءً على معدل تمدد السديم.

بفضل قوة تلسكوب هابل الفضائي ، تمكن علماء الفلك من رؤية عقدة من المواد في السديم. اكتشفوا الآن أكثر من 20000 عقدة مذنبة في السديم. هذه العقد لها ذيول مذنبة ، وقد تم اكتشاف أنه يمكن أن تصطدم ببعضها البعض.

هنا & # 8217s البريد الإلكتروني الذي قد تحصل عليه:

الموضوع: مهاجم: عين الله
هذه صورة التقطتها وكالة ناسا بواسطة تلسكوب هابل. إنهم يشيرون إليها على أنها & # 8220Eye of God & # 8221. اعتقدت أنها كانت جميلة وتستحق المشاركة.

حتى أن بعض رسائل البريد الإلكتروني تقول إن هذا حدث نادر يحدث مرة واحدة فقط كل 3000 عام. الحقيقة هي أن هذه مجرد صورة جميلة التقطها تلسكوب هابل الفضائي. هناك صور أخرى تم التقاطها بواسطة تلسكوبات أخرى وهي تبدو جميلة أيضًا.

كتبنا & # 8217 عدة مقالات حول سديم اللولب للكون اليوم. هنا & # 8217s مقالًا عن منظر جديد لسديم اللولب ، وهنا مقال عن اصطدام المذنبات داخل سديم اللولب.

إذا كنت & # 8217d تحب المزيد من المعلومات عن سديم اللولب ، فإليك & # 8217 صورة جميلة من مرصد لا سيلا في علم الفلك صورة اليوم.

لقد سجلنا أيضًا حلقة كاملة من Astronomy Cast حول السدم. استمع هنا ، الحلقة 111: السدم.


ما هو مركز الكون؟

لا يوجد مركز ، أو يمكنك أن تقول كل شيء في المركز .. لأن الكون بدأ في نقطة واحدة ، والكون كله ومركزه حيث النقطة نفسها ، لذا الآن كل شيء في مركز الكون.

هذا أيضًا هو السبب في أنه بغض النظر عن المكان الذي تضع فيه نفسك في الكون ، يبدو أن كل شيء يبتعد عنك ، كما لو كنت في المركز. بسبب توسع الكون.

تشبيه البالون الموقر:

تخيل مستعمرة من النمل تعيش على سطح بالون يتمدد بشكل مثير للدهشة. أي نملة هي الأقرب لمركز سطح البالون؟

ترى كل نملة كل نملة أخرى تبتعد عنها. من وجهة نظرها ، فهي في مركز الكون - مثل أي نملة أخرى. كلهم في المركز!

أعتقد أن مثال بالون والنمل هو تشبيه ضعيف. في هذا التشبيه ، سترى النمل فقط النمل الآخر يتحرك بعيدًا في الفضاء ثنائي الأبعاد. لكن في الكون الفعلي ، سترى المادة تتحرك بعيدًا في ثلاثة أبعاد. دائمًا ما يتم مناقشة الشكل الفعلي للكون والصورة الواضحة ليست متاحة بعد. مثال النملة والبالون من شأنه أن يربك القراء أكثر من مساعدتهم على تصور شكل الكون.

لا يمكن القول بثقة 100٪ أن الكون ليس له مركز. قد تكون محقًا في قولك إنه أينما ذهبت ، سترى المادة تبتعد عنك ولكن هذا لا يعني أنه لا يوجد مركز للكون.

إذا كان هناك مركز ، في مكان ما ، فسترى المادة تتحرك بعيدًا في جميع الاتجاهات بنفس السرعة (حسب المسافة) ولكن
سيكون تركيز المادة أعلى من جانب واحد.

إذا لم يكن هناك مركز ، فإن كل المجرات ستنجذب بالتساوي من قبل المجرات المحيطة. لذلك لن يكون هناك أي تأثير جاذبية صافٍ على أي مجرة ​​على نطاق واسع (تجاهل المجرات ذات المسافات القصيرة مثل مجرة ​​المرأة المسلسلة). لكن مازال
يؤمن معظم علماء الفلك بوجود أزمة كبيرة بسبب تأثير الجاذبية بشرط أن تكون كثافة المادة في الكون أقل من الكثافة الحرجة وأيضًا يقال إن الطاقة المظلمة تتغلب على الجاذبية. لذلك نحن هنا نقبل الجاذبية بوضوح على المقاييس الكبيرة وهو أمر غير ممكن إذا لم يكن للكون مركز.

أنا لا أقول أن هناك مركزًا للكون ولكن لا يزال غير واضح.

اشكرك
Talksabcd (أساسيات المحادثات)

لا توجد مشكلة في استخدام القياس ثنائي الأبعاد إذا كان يمكن تطبيق نفس الشيء على ثلاثي الأبعاد ولكن هذا القياس يفشل تمامًا عندما يتعلق الأمر بثلاثي الأبعاد لإثبات عدم وجود مركز.

يرجى الاطلاع على فقرتي الثانية في المنشور رقم 4

إذا لم يكن هناك مركز ، فإن كل المجرات ستنجذب بالتساوي من قبل المجرات المحيطة. لذلك لن يكون هناك أي تأثير جاذبية صافٍ على أي مجرة ​​على نطاق واسع (تجاهل المجرات ذات المسافات القصيرة مثل مجرة ​​المرأة المسلسلة). لكن مازال
يؤمن معظم علماء الفلك بوجود أزمة كبيرة بسبب تأثير الجاذبية بشرط أن تكون كثافة المادة في الكون أقل من الكثافة الحرجة وأيضًا يقال إن الطاقة المظلمة تتغلب على الجاذبية. لذلك نحن هنا نقبل الجاذبية بوضوح على المقاييس الكبيرة وهو أمر غير ممكن إذا لم يكن للكون مركز.

أنا لا أقول أن هناك مركزًا للكون ولكن لا يزال غير واضح.

آسف ولكن هذا كله خطأ. حل معادلات النسبية العامة التي تصف متجانسة وخواص و لانهائي سعداء تمامًا بالملاحظات الحالية. لا تحتاج إلى أن يكون لديك مركز للكون يبتعد عنه كل شيء آخر. لا توجد قوة جاذبية صافية على أي شيء في الكون ، لأن الجاذبية النسبية العامة ليست قوة. بدلاً من ذلك ، تتبع كل المادة في الكون مسارات جغرافية جافة يتم تحديدها من خلال حل المعادلات. تخبرنا الحلول أن كل شيء يتحرك بعيدًا على الرغم من أن الكون اللامتناهي متجانس.

كل ذلك يتلخص في الشروط الأولية. تسبب الانفجار العظيم في بدء كل شيء في التحرك بعيدًا ، وبالتالي استمروا في القيام بذلك. من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن الانفجار العظيم حدث في مرحلة ما. ليست هذه هي القضية. حدث ذلك في كل مكان. لا توجد نقطة واحدة يمكنك تتبع كل المواد الموجودة في الكون إليها إذا قمت بتشغيل الوقت إلى الوراء.

بالمناسبة ، لا يعتقد أي شخص أن الأزمة الكبيرة هي تنبؤ معقول لمستقبل الأكوان. لا تدعمها الملاحظات في الوقت الحاضر. حتى لو كان الأمر كذلك ، فإنه لا يتطلب وجود مركز للكون لكي يحدث. الأزمة الكبيرة ليست المكان الذي تنتقل فيه كل المواد الموجودة في الكون إلى نقطة واحدة. ما هو أن كثافة الكون تذهب إلى ما لا نهاية ، ولكن لا يزال من الممكن أن تكون هناك مسافة لانهائية (أو محدودة بالفعل) بين النقاط في الكون اللامتناهي الكثافة.

لا يوجد مركز ، أو يمكنك أن تقول كل شيء في المركز .. لأن الكون بدأ من نقطة واحدة ، والكون كله ومركزه حيث النقطة نفسها ، لذا الآن كل شيء في مركز الكون.

هذا أيضًا هو السبب في أنه بغض النظر عن المكان الذي تضع فيه نفسك في الكون ، يبدو أن كل شيء يبتعد عنك ، كما لو كنت في المركز. بسبب توسع الكون.

هل هذا يعني أن الكون ثابت؟ هل هذا يعني أن الغلاف الخارجي يتوسع. الكون يتقلص أيضا في المركز؟

أيضًا ، أليس هناك انتهاك للحفاظ على الكتلة أثناء الانفجار العظيم؟

هل هذا يعني أن الكون ثابت؟ هل هذا يعني أن الغلاف الخارجي يتوسع. الكون يتقلص أيضا في المركز؟

أيضًا ، أليس هناك انتهاك للحفاظ على الكتلة أثناء الانفجار العظيم؟

لا ، لا ولا هي الأجوبة التي أخشى عليها.

كان المنشور الذي نقلته صحيحًا تقريبًا على الرغم من أنه ارتكب أيضًا الخطأ الشائع المتمثل في الاعتقاد بأن الانفجار العظيم حدث في نقطة واحدة.

الكون متجانس (على نطاقات كبيرة بما يكفي) ومن ثم يقوم بنفس الرقصة في جميع الأماكن وفي أي وقت. لذلك إذا كان الكون يتمدد ، فإن الكون كله يفعل ذلك ، إذا كان الكون يتسارع أو يتباطأ ، فإنه يفعل ذلك مرة أخرى في جميع الأماكن في نفس الوقت. لا يوجد غلاف داخلي أو خارجي.

لا يوجد انتهاك للحفظ الشامل في الانفجار العظيم لأن قوانين الحفظ تصف ثبات شيء ما مع مرور الوقت. منذ أن بدأ الوقت مع الانفجار العظيم ، لا يوجد شيء يمكن مقارنته سابقًا! يتم الحفاظ على الكتلة مع توسع الكون حيث تقل الكثافة. إذا تضاعف حجم الكون ، فإن كثافة الكتلة تنخفض إلى النصف.

آسف ولكن هذا كله خطأ. حل معادلات النسبية العامة التي تصف متجانسة وخواص و لانهائي سعداء تمامًا بالملاحظات الحالية. لا تحتاج إلى أن يكون لديك مركز للكون يبتعد عنه كل شيء آخر. لا توجد قوة جاذبية صافية على أي شيء في الكون ، لأن الجاذبية النسبية العامة ليست قوة. بدلاً من ذلك ، تتبع كل المادة في الكون مسارات جغرافية جافة يتم تحديدها من خلال حل المعادلات. تخبرنا الحلول أن كل شيء يتحرك بعيدًا على الرغم من أن الكون اللامتناهي متجانس.

كل ذلك يتلخص في الشروط الأولية. تسبب الانفجار العظيم في بدء كل شيء في التحرك بعيدًا ، وبالتالي استمروا في القيام بذلك. من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن الانفجار العظيم حدث في مرحلة ما. ليست هذه هي القضية. حدث ذلك في كل مكان. لا توجد نقطة واحدة يمكنك تتبع كل المواد الموجودة في الكون إليها إذا قمت بتشغيل الوقت إلى الوراء.

بالمناسبة ، لا يعتقد أي شخص أن الأزمة الكبيرة هي تنبؤ معقول لمستقبل الأكوان. لا تدعمها الملاحظات في الوقت الحاضر. حتى لو كان الأمر كذلك ، فإنه لا يتطلب وجود مركز للكون لكي يحدث. الأزمة الكبيرة ليست المكان الذي تنتقل فيه كل المواد الموجودة في الكون إلى نقطة واحدة. ما هو أن كثافة الكون تذهب إلى ما لا نهاية ، ولكن لا يزال من الممكن أن تكون هناك مسافة لانهائية (أو محدودة بالفعل) بين النقاط في الكون اللامتناهي الكثافة.

لن أجادل مع النظرية النسبية العامة. أنت هنا تعتبر الكون غير محدود. هناك أشياء كثيرة ممكنة في ظل الكون اللامتناهي. إذا كان الكون لانهائيًا ، فلن يجرؤ أحد على القول إن هناك مركزًا للكون. ولكن كيف يمكن لأي شخص أن يكون على يقين من أن الكون لا نهائي؟ وليس محدودا؟ هل هناك أي دليل عملي سليم على أن الكون لا نهائي؟ الكون اللانهائي يعني أيضًا طاقة لا نهائية تفوق قبضتي. يرجى توضيح.

أنت تقول أن الانفجار العظيم حدث في كل مكان. كيف يمكن أن يكون هذا ؟
هل يمكنك تقديم شرح موجز أو توجيهي إلى رابط ما؟ لم اسمع بذلك اطلاقا..

أنت تقول أنه في ظل أزمة كبيرة ، فإن كثافة الكون تذهب إلى ما لا نهاية.
نحن نعلم أنه لا يوجد شيء أعلى من اللانهاية. كيف يمكن للمرء أن يقيس المسافات في كون غير محدود الكثافة؟ يرجى توضيح. الكثافة اللانهائية تعني صفر حجم. كيف يمكن قياس المسافات في الحجم الصفري؟ هل تتحدث عن أبعاد إضافية؟


أين هو مركز الكون؟

في حلقة سابقة أشرنا إلى أن كل بقعة تقع في مركز الكون. لكن لماذا؟ اتضح ، في كل طريقة تنظر إليها ، أنك تقف في منتصف كل شيء. وكذلك الحال مع أي شخص آخر.

لقد أنهينا حلقة سابقة توضح كيف يوجد مركز الكون في كل مكان ، ثم انتقلنا سريعًا إلى "شكرًا للمشاهدة" دون تقديم أي تفاصيل بخلاف غمزة وإيماءة.

أخبار جيدة ، ها هي التفاصيل الخاصة بك. أولاً ، تخيل الكون المتوسع في عقلك. ربما كنت تتخيل كرة منتفخة تندفع للخارج في كل الاتجاهات. ربما ترى نوعًا من القرع السماوي المتوسع العملاق. لسوء الحظ ، هذه الفكرة غير صحيحة. لكن لا تشعر بالسوء ، فقد تم إنشاء أجزاء اللحوم التي نفكر فيها للتو & # 8217t للقيام بهذا النوع من الأشياء.

منطقة الفضاء التي يمكننا رؤيتها هي الكون المرئي. عندما ننظر في أي اتجاه ، فإننا نرى الضوء الذي ترك النجوم منذ ملايين وحتى مليارات السنين. عندما تصل إلى 13.8 مليار ميل سنة ضوئية ، فإنك ترى الضوء الذي انبعث بعد وقت قصير من الانفجار العظيم ، عندما برد الكون لدرجة أنه أصبح شفافًا. لذا فإن الكون الذي يمكن ملاحظته هو كرة من حولك ، وهي مرتبطة بموقعك.

إن كوني المرئي عبارة عن كرة حولي ، نسبة إلى موقعي. لذلك إذا كنت على بعد 10 أمتار منك ، يمكنني أن أرى مسافة أبعد قليلاً في الكون في هذا الاتجاه. إذا نظرت خلفك ، فأنت ترى الكون المرئي أبعد قليلاً في هذا الاتجاه.

تخيل أنك تقف في غرفة مظلمة وتحمل شمعة. يمكنك أن ترى في كرة من حولك. أنت في مركز المساحة التي يمكن ملاحظتها. وإذا كنت في موقع مختلف ، فسيكون لدي مجال مختلف يمكن ملاحظته. هذا هو السبب في أننا نقول إن كل شخص هو في مركز كونه الشخصي المرئي.

هذا لديه تلميحات من التحذلق وهو غير مرضي بعض الشيء ، لذلك دعونا نتعمق قليلا. أين المركز الفعلي للكون ، بغض النظر عمن يراقبه؟ قد يكون كوننا محدودًا أو قد يكون لانهائيًا. علماء الفلك لا يعرفون على وجه اليقين. تشير حساباتهم الأكثر دقة إلى أن عرض الكون المرئي يبلغ 93 مليار سنة ضوئية.

تمثيل الجدول الزمني للكون على مدى 13.7 مليار سنة ، والتوسع في الكون الذي أعقب ذلك. حقوق الصورة: NASA / WMAP Science Team.

تذكر ذلك الضوء من الانفجار العظيم الذي استغرق 13.8 مليار سنة ضوئية للوصول إليك؟ حسنًا ، أدى توسع الكون إلى دفع تلك المنطقة إلى أبعد من 46 مليار سنة ضوئية. انظر بقدر ما تستطيع إلى اليمين وبقدر ما تستطيع إلى اليسار. هاتان النقطتان تبعدان 93 مليار سنة ضوئية عن بعضهما البعض. لذلك لا يمكننا رؤية حجم الكون حقًا. يجب أن يكون أكبر من 93 مليار سنة ضوئية. كل شيء خارج تلك المنطقة لا يمكننا رؤيته ... حتى الآن. قد يكون لانهائي.

إذا كان الكون لانهائيًا ، فهناك مقدار لانهائي من الفضاء في هذا الاتجاه وكمية لا حصر لها من الفضاء في هذا الاتجاه وهذا الاتجاه. وعدنا حيث بدأنا ، حرفيا. مرة أخرى ، أنت في مركز الكون. و أنا أيضا.

لكن ماذا لو كان الكون محدودًا؟ هذا هو المكان الذي يصبح فيه الأمر صعبًا. تخيل الكون المرئي ككرة صغيرة داخل الكون الفعلي الأكبر بكثير. ربما يبلغ عرضه 100 مليار سنة ضوئية ، أو ربما تريليون أو كوادريليون. مهما كان الحجم ، فهو ليس بلا حدود. الآن تعتقد أن هناك مركزًا ، أليس كذلك؟

حسنًا ، يعتقد علماء الفلك أن طوبولوجيا الكون المحدود تشير إلى أنك إذا سافرت في أي اتجاه لفترة طويلة بما فيه الكفاية ، فستعود إلى نقطة البداية. بعبارة أخرى ، إذا كان بإمكانك النظر بعيدًا بما يكفي في أي اتجاه ، فسترى مؤخرة رأسك.

تخيل الكون على أنه كرة & # 8211 كرة سماوية متقدمة (مشروع ولفرام). الائتمان: جيم أرلو

لقد قمنا بحلقة كاملة حول هذا الموضوع ، وقد ترغب في التحقق من ذلك. وستريد حقًا الاطلاع على شرح Zogg the Aliens التفصيلي. للتشابه ، فكر في نملة على سطح كرة. إذا اختارت النملة السير في أي اتجاه ، فستعود إلى نقطة البداية. خذ هذا المفهوم وقم بتوسيعه بعدًا واحدًا. لا يمكنك تخيل ذلك؟ لا مشكلة. كما قلت ، فإن أدمغتنا ليست مجهزة أو ذات خبرة. ومع ذلك ، يبدو أن هذا البعد الإضافي هو طبيعة الكون. بغض النظر عن الاتجاه الذي تسافر إليه ، إذا استغرق الأمر نفس القدر من الوقت للعودة إلى نقطة البداية. حسنًا ... أنت في مركز الكون؟

يرى؟ بغض النظر عن كيفية تفكيرك في الأمر وتفصيله ، فأنت في قلب كل شيء. وأنا كذلك أنا ما رأيك؟ هل الكون محدود أم لانهائي؟ أخبرنا لماذا في التعليقات أدناه.


المسيحية ومركز الكون

منذ وقت ليس ببعيد ، سألني شخص ما إذا كنت & # 8217d شاهد الفيلم الوثائقي ، الله الذي كان هناك & # 8217t (2005) ، الذي يستكشف & # 8220 يسوع أسطورة & # 8221 والمسيحية بشكل عام. It’s been out for several years, and despite the fact that it’s viewable for free on YouTube, I haven’t bothered to watch it, because it looks like an uninspired retread of common challenges to the Christian faith that tend to be very weak. However, from what I can tell, it does perpetuate one historical distortion that is worth refuting. From a partial transcript on IMDb, TGWWT puts forth the idea that it was primarily Christians who were wrong about the Earth-centered universe:

Narrator: The Earth revolves around the Sun. But it wasn’t always that way. The Sun used to revolve around the Earth. It was like that for hundreds of years, until it was discovered to be otherwise, and even for a few hundred years after that. But, ultimately, after much kicking and screaming, the Earth did, in fact, begin to revolve around the Sun. Christianity was wrong about the solar system. What if it’s wrong about something else, too? This movie’s about what happened when I went looking for Jesus.

Or, more likely, what happened when he went looking for anything لكن Jesus, but never mind. The problem with this statement is that it implies only Christians were wrong about the solar system, when the truth is that just about everyone was wrong about the solar system at one time or another. So why single out Christians? Without having seen the movie, I am fairly confident of the answer (hint: look at who appears in the movie). Unfortunately, the notion that the medieval Church was scientifically ignorant and held back scientific progress is a fairly easy misconception to perpetuate, because people who believe it are usually already eager to believe misconceptions about Christianity and/or they do not know enough to evaluate its validity.

I made a point to cover geocentric theory in my astronomy 101 courses, so let’s explore what my college freshmen students knew about this subject that TGWWT‘s writer/director Brian Flemming apparently did not (or did not want you to know about).

The geocentric model of the solar system, which places the Earth at the center of the universe, is an idea that is found in nearly every ancient culture. In Western Civilization, the idea is usually attributed to the ancient Greek philosopher Aristotle (384 BC – 322 BC), and was later systematized by the Alexandrian astronomer Claudius Ptolemaeus (aka Ptolemy,

64 AD – 165 AD). The geocentric model persisted for more than 1,700 years, and while medieval interpretation of biblical scripture seemed to loosely support the idea, its formulation had nothing to do with Christianity.

To understand why the geocentric model persisted for so long, I want you to place yourself, just for a moment, in the ancient world where there is no such thing as telescopes, astronauts, or satellites. Your only notion of the Earth’s place in the universe is based on what your human senses tell you about the apparent motions of the heavens. You notice that the Sun and Moon make daily journeys across the sky from east to west, and that the stars at night travel in the same daily east-west direction. The familiar constellations also seem to drift across the sky over the course of weeks and months. To your human senses, it appears that the Earth is stationary and that objects in the heavens move about it in very predictable cycles. Armed only with these observations, it is entirely reasonable to assume that the Earth is at the center of the universe.

We owe a tremendous debt of gratitude to the Greeks, who were the first to seek natural explanations for the phenomena they observed. This reliance on natural explanations heralded the birth of science. But what is science? It is actually a difficult concept to define. Most of us understand science to be the search for knowledge, but knowledge can be acquired by other means. The scientific method works by making observations and asking questions in a very systematic way. One observes a phenomenon in nature (say, the motions of the heavens) and posits an educated guess about the nature of the phenomenon (everything in the heavens orbits the Earth, which is stationary). This educated guess is referred to as an hypothesis. The hypothesis then makes a prediction (where objects in the sky will appear on a certain date), and one carries out tests or observations to determine how well the hypothesis performs. If the hypothesis fails the test or cannot account for new observations, then it must be revised or abandoned in favor of a new hypothesis.

One such test of the geocentric model came in the form of retrograde motions of the planets. The Greeks observed that a handful of objects in the heavens moved in a way that was different from the other objects. For one thing, their positions were not fixed like the stars, but appeared to wander over a period of months. (The word “planet” comes from the Greek word for wanderer.) This retrograde motion, or apparent looping back of the planet’s path in the sky, is now understood in the context of the Sun-centered (heliocentric) model, but in ancient times it represented a significant challenge to the geocentric model. This challenge was resolved by placing each of the planets in a smaller orbit, called an epicycle, upon its larger orbit about the Earth. This was a key feature of the model put forth by Ptolemy, which is referred to as the Ptolemaic model.

The Ptolemaic model persisted for almost two millenia, because, clunky as it was, it made accurate predictions about the motions of the planets. Moreover, several key objections to the heliocentric model were unresolved. Centuries before Ptolemy, the Greek astronomer Aristarchus (310 BC –

230 BC) proposed a Sun-centered solar system, but was ridiculed by his peers for it. First, the idea that the Earth was moving was counterintuitive, because of the apparent motions of the heavens. But the most significant objection was that stellar parallax was not observed. This is the apparent shifting of position of closer stars relative to more distant background stars, which must occur if the Earth is moving around the Sun. As this was not observed, it was reasonable for Aristarchus’ fellow Greeks to reject his idea.

Fast-forward almost two millennia to Nicolaus Copernicus (1473 – 1543 AD), who was a true Renaissance man. In addition to being an astronomer, he was also a physician, scholar, cleric, and military leader. Like Aristarchus before him, Copernicus went against popular sentiment and proposed a heliocentric system. There is evidence that Copernicus knew he was recycling Aristarchus’ ancient model, but his genius was in recognizing its potential as a much more elegant and compelling model than the geocentric model. It is true that Copernicus’ book stirred some controversy within the Church, but contrary to popular belief, the Church was not monolithically opposed to, but rather divided on, the subject of heliocentrism. Secular scientists at the time likewise held to the Aristotelian school of thought, and mostly rejected Copernicus’ ideas. There was good reason for this, as the major objections to the heliocentric model had not yet been overcome. In particular, since Copernicus used circular orbits for the planets, instead of what we now know to be elliptical orbits, the predictions of the Copernican model were less accurate than those of the Ptolemaic model. Heliocentrists also had to contend with the lack of observed stellar parallax, and there were still more objections based on Aristotelian notions about nature. For instance, long before Newton developed his laws of motion, Aristotle held that all objects naturally come to rest, which meant that if the Earth was moving it would leave airborne objects (birds, clouds, etc.) behind. It was not until Galileo anticipated Newton’s first law (objects in motion tend to stay in motion) with simple experiments and made some key observations with his telescope—among them, that the stars are too far away to observe parallax 1 —that these objections were overcome and the Copernican Revolution was solidified.

It is important to understand that there was as much objection to the Copernican model from secular scientists as from the Church. Perhaps more. (For instance, it was supposedly a secular rival who reported Galileo to the Inquisition, illustrating that scientific enterprise has always been a little cut-throat.) The objections of the Church were only partially founded on Christian doctrine, which was based at that time on interpretation of scripture that was consistent with the Aristotelian school of thought. There is, in fact, nothing in scripture that dictates an Earth-centered system. The politics of the time also complicated things, with the Catholic Church struggling to come to grips with the tremendous effects of the Reformation. The most influential figure of the Reformation, Martin Luther, strongly objected to the ideas of the “upstart astrologer” Copernicus, and the Catholic Church was anxious to stay abreast with Protestantism on such an important issue. It is also important to understand that Copernicus was eventually shown to be incorrect in his placement of the Sun at the center of the universe we now understand that there is no ‘center’ to the universe, an idea that is difficult to accept for many people.

What can we conclude from all of this? We can conclude that the most important factor preventing wide-spread acceptance of the heliocentric model was simple human nature. As clever as we sometimes are, we are constrained by limited perspective and emotion. Limited perspective prevented scientists from perceiving the stellar parallax that was predicted by the heliocentric model. Human emotion means cherished ideas often have a powerful hold on people, especially when it comes to accepted ideas that have served mankind well for many centuries. Put these two constraints together and you have the very non-linear progression from old ideas to new ideas that is evident throughout human history.

Having not seen TGWWT, I can only surmise from the partial transcript that either Flemming knows very little about scientific history, classical thought, and theology, or he is being deliberately disingenuous to make Christians look bad. Which is unfortunate, because, with just a few changes to the quote from the transcript, I think we could have turned his movie into a much more interesting narrative on the fallibility of human reason:

Narrator: The Earth revolves around the Sun. But it wasn’t always that way. The Sun used to revolve around the Earth. It was like that for hundreds of years, until it was discovered to be otherwise, and even for a few hundred years after that. But, ultimately, after much kicking and screaming, the Earth did, in fact, begin to revolve around the Sun. Mankind was wrong about the solar system, but eventually figured it out. What is it today that we don’t yet understand that will be obvious to mankind hundreds of years from now? Let’s speculate…

[1] With the advent of larger and more sophisticated telescopes, stellar parallax was indeed observed.


What's The Largest Galaxy In The Universe?

The SDSS view in the infrared - with APOGEE - of the Milky Way galaxy as viewed towards the center.

Our Milky Way contains some 400 billion stars, spanning 100,000 light years in diameter.

Galaxies come in a variety of types and sizes. While the Milky Way may be impressive from our . [+] location within it, it barely registers at all on a list of the largest galaxies.

Yet compared to other galaxies, it's not even especially large.

The Andromeda Galaxy resides in our local group, and is perhaps twice as large in diameter as our . [+] Milky Way.

In our own local group, the Andromeda galaxy is significantly larger, reaching 220,000 light years across.

Severely disrupted galaxies, like NGC 6872, can extend for many times farther than a quiet galaxy . [+] that hasn't had a major gravitational interaction.

Interacting spiral galaxies can have their arms greatly extended and disrupted, with NGC 6872 spanning 522,000 light years from tip-to-tip.

The galaxy Malin 1 is one of the largest spiral galaxies ever discovered, at 650,000 light years . [+] (199 kpc) in diameter.

Ultra-low surface brightness galaxies can see their stars extend even farther, with Malin 1 reaching 650,000 light years across.

The low-surface-brightness galaxy UGC 2885 is also severely gravitationally disrupted, making it . [+] arguably the largest known spiral galaxy.

Kitt Peak / Zagursky & McGaugh, 2008

Unsurprisingly, a disrupted low surface brightness galaxy, UGC 2885, is the largest spiral known at 832,000 light years.

The galaxy NGC 262, at the image's center (and in detail, inset), is only about the size of the . [+] Milky Way, but its hydrogen halo extends more than 10 times as far, as shown in blue in the main image.

NRAO/AUI, with the VLA (main) SDSS (inset)

Hydrogen gas and dark matter halos can continue beyond the stars, like in NGC 262, extending over 1,000,000 light years.

The giant elliptical near the center of the Coma Cluster, NGC 4874, is typical of the largest, . [+] brightest galaxies found at the centers of the most massive galaxy clusters.

But the largest and most massive galaxies aren't spirals, but supergiant ellipticals, like NGC 4874 in the Coma Cluster.

The two bright, large galaxies at the center of the Coma Cluster, NGC 4889 (left) and the slightly . [+] smaller NGC 4874 (right), each exceed a million light years in size.

Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona

Coma has two enormous core ellipticals, with the even larger NGC 4889 reaching 1.3 million light years in diameter.

The brightest cluster galaxy of the Phoenix cluster, shown at left from the South Pole Telescope and . [+] at right from Blanco/MOSAIC-II optical/infrared imagery, is one of the largest galaxies of all, still rapidly forming stars at hundreds of times the rate of our own Milky Way.

R. Williamson et al., Astrophysical Journal 738(2):139 · August 2011

Even larger ones reside inside more massive galaxy clusters, like the brightest galaxy in the Phoenix cluster, at 2.2 million light years.

The giant galaxy cluster, Abell 2029, houses galaxy IC 1101 at its core. At 5.5 million light years . [+] across, over 100 trillion stars and the mass of nearly a quadrillion suns, it's the largest known galaxy of all.

Digitized Sky Survey 2, NASA

Still, IC 1101 beats them all, extending for 5.5 million light years.

Early, intense star forming galaxies, like the Baby Boom galaxy shown in green/red here and imaged . [+] in the infrared, can form up to 4,000 new Sun-like stars every year. This behavior, from more than 12 billion years ago, can lead to the largest galaxies of all by present times.

NASA/JPL-Caltech/P. Capak (Spitzer Science Center)

Periodic star formation, mergers, and gravitational growth over time inevitably lead to these cosmic behemoths.

Mostly Mute Monday tells the scientific story of an astronomical object, class or phenomenon in visuals, images and no more than 200 words.


Astronomers agree: Universe is nearly 14 billion years old

From an observatory high above Chile’s Atacama Desert, astronomers have taken a new look at the oldest light in the universe.

Their observations, plus a bit of cosmic geometry, suggest that the universe is 13.77 billion years old – give or take 40 million years. A Cornell researcher co-authored one of two papers about the findings, which add a fresh twist to an ongoing debate in the astrophysics community.

The new estimate, using data gathered at the National Science Foundation’s Atacama Cosmology Telescope (ACT), matches the one provided by the standard model of the universe, as well as measurements of the same light made by the European Space Agency’s Planck satellite, which measured remnants of the Big Bang from 2009 to ’13.

The research was published Dec. 30 in the Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

The lead author of “The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the Cosmic Microwave Background Power Spectra at 98 and 150 GHz” is Steve Choi, NSF Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellow at the Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, in the College of Arts and Sciences.

In 2019, a research team measuring the movements of galaxies calculated that the universe is hundreds of millions of years younger than the Planck team predicted. That discrepancy suggested a new model for the universe might be needed and sparked concerns that one of the sets of measurements might be incorrect.

“Now we’ve come up with an answer where Planck and ACT agree,” said Simone Aiola, a researcher at the Flatiron Institute’s Center for Computational Astrophysics and first author of one of two papers. “It speaks to the fact that these difficult measurements are reliable.”

Linda B. Glaser is the news and media relations manager for the College of Arts and Sciences


Where is the center of the universe?

We can easily pinpoint the center of a circle or the center of a cube. With the ability to mark the center of objects and places, you may often wonder, “Where is the center of our universe?” Unlike pinpointing the center of geometric shapes, there isn’t exactly a center of the universe to pinpoint. Let’s try to understand why there is no center of the universe.

Scientists explain the that universe began with a the Big Bang. During this cosmic event, space itself began to expand outward. While you might think that there is a single point where this expansion happened, the expansion of space actually happened everywhere. Everything moved and is moving away from everything else, instead of everything moving away from a single point or object in space.

Many scientists like to use a balloon as an example. Imagine that you draw lots of dots on a deflated balloon. The dots represent galaxies. Once you blow the balloon up, the dots begin to mover further and further away from each other. Now, if you asked one dot if they were the center of the universe, they would say yes. However, if you asked another dot, they would also say they are the center of the universe. However, we know that the dots are just small specks on the large balloon, and they are not the center.

The expansion of galaxies is not like an explosion, where you can trace the source of the explosion to once object or cause at the center. Instead, the universe expands everywhere, meaning every object will think other objects are moving away from it during expansion.

The real answer to this question is that there is no center of the universe. The universe does not expand from a single, fixed point, nor does it sit around a single point. Instead, it is more like a balloon that is being blown up bigger and bigger, which makes galaxies and objects constantly move further apart. Therefore, if you are searching for the center of the universe, then you will unfortunately not find it.


Is there a hole in the universe?

In August 2007, scientists from the University of Minnesota published an astonishing finding in the Astrophysical Journal. The universe, they declared, had a hole in it -- a hole far bigg­er than anything scientists have ever seen or expected. This "hole" spans almost one billion light years and is six to 10 billion light years from Earth, in the Eridanus constellation [source: Daily Tech]. (For reference, one light year measures about six trillion miles.)

Space Dust Image Gallery

What makes this vast area of the universe a hole? The area shows almost no signs of cosmic matter, meaning no stars, planets, solar systems or clouds of cosmic dust. Researchers couldn't even find dark matter, which is invisible but measurable by its gravitational pull. There were also no signs of black holes that might have gobbled up the matter once present in the region.

­T­he hole was initially detected by a NASA program studying the spread of radiation emitted from the Big Bang, which scientists believe spawned our universe. It was then further examined using information gleaned from the Very Large Array (VLA) telescope, used in the NRAO VLA Sky Survey Project to study large sections of the visible sky.

­One researcher described the find as "not normal," going against computer simulations and past studies [source: Yahoo News]. Other such holes, also known as voids, have been found before, but this find is by far the largest. Other voids amount to around 1/1000th the size of this one, while scientists once observed a void as close as two million light years away -- practically down the street in cosmic terms [source: CNN.com].

Astronomer Brent Tully told the Associated Press that galactic voids in all likelihood develop because regions of space with high mass pull matter from less massive areas [source: CNN.com]. Over billions of years, a region can lose most of its mass to a massive neighbor. In the case of this giant void, further studies may reveal some matter in the region, but it would still be far less than what is found in "normal" parts of space.

Earlier we said that the void was first discovered through a NASA program examining radiation stemming from the Big Bang. On the next page, we'll take a closer look at that program and how scientists can look far back into the universe's history -- almost to its beginnings -- in order to make discoveries like this one.

Dark Energy and Mapping the Universe

­O­n June 30, 2001, NASA launched the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), a satellite that has since been used to map cosmic microwave background (CMB) radiation. CMB radiation is billions of years old, a byproduct of the Big Bang that scientists detect in the form of radio waves. CMB radiation yields insights into the early history of the universe, showing what it looked like when it was as young as a few hundred thousand years old. And by examining the spread of CMB radiation, scientists can find out how the universe has developed since the Big Bang and how it will continue to develop -- or even end.

Until the giant galactic void was further studied by the University of Minnesota researchers, it was known as the "WMAP Cold Spot" because NASA scientists measured colder temperatures in the region than in surrounding areas. The temperature difference only amounted to a few millionths of a degree, but that was enough to indicate something was much different about that section of space.

­In­ order to understand why galactic voids show up as cooler, it's important to consider the role of dark energy. يحب dark matter, dark energy is prevalent throughout the known universe. But in an area lacking dark energy, photons (originating from the Big Bang) pick up energy from objects as they approach them. As they move away, the gravitational force of those objects takes that energy back. The result is no net change in energy.

An area where dark energy is present works differently. When photons pass through space containing dark energy, the dark energy gives the photons energy. Consequently areas with a lot of photons and dark energy show up on scans as more energetic and hotter. Photons lose some of their energy if they pass through a galactic void lacking in dark energy. Those areas in turn emit cooler radiation. A giant void where little matter or dark energy is present, like the WMAP Cold Spot, causes significant drops in radiation temperature.

Both dark matter and dark energy remain rather mysterious to scientists. Much scientific research is underway to examine these substances and their roles in various cosmic processes. Dark energy may be even less understood than dark matter, but scientists do know that dark energy serves an important role in accelerating the universe's growth, especially in recent cosmological history. We also know that photons passing through dark energy allow for the kind of energy changes that produce varying temperatures that are in turn represented in the CMB map. Examining these temperature fluctuations allows scientists to learn how the universe is growing and developing. And considering that dark energy is the most common type of energy in the universe, it should continue to occupy a prominent role in cosmological research for years to come.

For more information about voids, dark energy and related topics, please check out the links on the next page.


Mushballs and a Great Blue Spot: What Lies Beneath Jupiter’s Pretty Clouds

NASA’s Juno probe is beginning an extended mission that may not have been possible if it hadn’t experienced engine trouble when it first arrived at the giant planet.

Jupiter and its southern hemisphere, captured by NASA’s Juno spacecraft in February 2019. Credit. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

Listen to This Article

For something that was to have been done and thrown away three years ago, NASA’s Juno spacecraft has a busy schedule ahead exploring Jupiter and its big moons.

The spacecraft entered orbit around Jupiter on July 4, 2016, and has survived bombardment from intense radiation at the largest of the solar system’s planets. It is now finishing its primary mission, but NASA has granted it a four-year extension and 42 more orbits. Last week, it zipped past Ganymede, Jupiter’s largest moon.

“Basically, we designed and built an armored tank,” said Scott J. Bolton of the Southwest Research Institute in San Antonio, who is the mission’s principal investigator. “And it’s worked.”

Jupiter is essentially a big ball of mostly hydrogen, but it has turned out to be a pretty complicated ball. The mission’s discoveries include lightning higher up than thought possible, rings of stable storms at the north and south poles, and winds extending so deep into the interior that they might push around the planet’s magnetic fields.

“I think this has been a revelation,” said David J. Stevenson, a professor of planetary science at the California Institute of Technology and a co-investigator on the mission.

Juno’s highly elliptical path, pitched up at almost a 90-degree angle to the orbits of Jupiter’s moons, passes over the planet’s north and south poles. On each orbit, Juno swoops in, reaching a top speed of 130,000 miles per hour as it passes within a few thousand miles of Jupiter’s clouds.

An early problem with the propulsion system led mission managers to forego an engine firing that would have shortened the orbit to 14 days from 53 days. The mission’s scientists had to be more patient but that has become a blessing.

In the original timeline, Juno would have completed its work by early 2018. With the spacecraft’s more languid trajectories, researchers will get to watch changes in and around Jupiter that they might have missed had the mission wrapped up sooner.

The additional orbits of the extended mission will also enable further investigations of the mysteries that Juno has revealed, like the rings of storms at the north and south poles — eight storms around the north pole, five around the south pole.

At one point, it looked as if a sixth storm was entering the group at the south pole, but then it was pushed away.

“It’s like five bullies on the playground, right?” said Candice J. Hansen-Koharcheck, a scientist at the Planetary Science Institute in Tucson, Ariz., who is responsible for the operation of the spacecraft’s primary camera, JunoCam. “Oh, no, you cannot join our game.”

Why do the storms, which last for years and are all about 2,500 miles in diameter, appear to remain constant in number?

Two storms would easily fit in a polar region without disrupting each other, said Yohai Kaspi, a professor of earth and planetary sciences at the Weizmann Institute of Science in Israel and a co-investigator on the mission. “But if you had 100, then that would be too close, and they wouldn’t be stable,” he said. “There is this magic number that can make them fit.”

The atmospheric patterns in the top half of Jupiter differ from those of the bottom half. “We tested a little bit with different dynamics of the north and the south,” he said, in order to understand why the two poles have different numbers of storms.

Scientists will get a closer look at the eight storms at the top of Jupiter in the coming years. Jupiter’s immense gravity is tugging on Juno’s orbit so that the spacecraft’s closest approaches — what the scientists call perijoves — no longer occur over the equator but are migrating northward. By the end of the extended mission, the perijove of the orbit will occur at a latitude that is the equivalent of where St. Petersburg, Russia, lies on Earth.

Those orbits will also provide closer observations of the perplexing lightning high in the atmosphere.

The colorful, swirling stripes of Jupiter are just the tops of the highest clouds, which are made of frozen ammonia crystals coated with soot. But Jupiter’s water clouds — where lightning observed by earlier spacecraft appeared to originate — are 30 to 40 miles deeper than the cloud tops. Within the water clouds, lightning probably occurs much as in thunderstorms on Earth, fueled by the collision of water droplets with ice crystals that build up electrical charge.

But the dim, never-before-detected flashes that Juno spotted were higher up in the atmosphere, where temperatures, about minus-125 degrees Fahrenheit, are far too cold for water to remain a liquid.

When she first saw the flashes, the reaction of Heidi N. Becker, a scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in California who is the lead for Juno’s radiation monitoring research, was “Uh oh, what’s wrong?”

The key to unraveling this mystery was ammonia in the atmosphere, which acted as an antifreeze.

“Jupiter has incredibly violent storms that can fling up water ice particles from below at 100, 200 miles per hour and get to these very high altitudes,” Dr. Becker said.

High up, the water ice crystals mix with the ammonia vapors and melt. The water-ammonia droplets then collide with additional ice crystals flung up from below, building electrical charge to generate lightning.

Seemingly paradoxically, the ammonia is also key to explaining why there is so little ammonia in the same swaths of the atmosphere where the lightning occurs. Scientists had expected that beneath the ammonia ice clouds, the churning winds of Jupiter would mix the ammonia gas evenly throughout the atmosphere.

“But this is not what’s happening,” said Tristan Guillot, director of research at the Côte d’Azur Observatory in France and a co-investigator on the mission. “We have regions down to 200 kilometers below or perhaps more, that contain much less ammonia than other regions.”

That appears to be caused by downpours of mushballs — viscous, sticky conglomerations the size of baseballs.

Scientists realized that the ammonia-water droplets do not remain as small droplets. Instead, they continue to grow until they are too heavy to remain suspended in the air. “Like big hailstones on Earth,” Dr. Stevenson said.

The raining mushballs, scientists believe, carry much of the ammonia to the deeper reaches of Jupiter’s atmosphere.

The mission has furthered understanding of the Great Red Spot, showing that the iconic giant storm, which has persisted for centuries, extends more than 200 miles deep into Jupiter’s atmosphere, and it has led to the discovery of a new region scientists call the Great Blue Spot.

It is not actually blue the name is an artifact of the color scheme used in mapping Jupiter’s magnetic field. Indeed, photographs yield no visible hints of the Great Blue Spot. The dark blue region in the magnetic map just indicates a confluence of invisible magnetic field lines entering Jupiter at that point — almost a second south pole sticking out near the equator.

Kimberly M. Moore, a postdoctoral researcher at Caltech, compared Juno’s magnetic measurements with observations by earlier spacecraft to see how magnetic fields in the Great Blue Spot have changed over the decades.

It appears that the center of the Great Blue Spot is being blown to the west by one jet of winds while eastward winds are shearing the top and bottom sections of the spot in the opposite direction.

That would suggest that the winds of Jupiter extend far below the cloud tops, down to regions where pressures and temperatures are high enough to turn hydrogen into an electrical conductor. Electrical currents generate magnetic fields.

The strength of the magnetic fields within the Great Blue Spot is changing by as much as one percent per year — growing stronger in some places, weakening in others. By the end of the extended mission in 2025, Dr. Moore will have almost a decade of data to test her hypothesis, which foresees changes of up to 10 percent during that time. “That’s what our model predicts, and we want to test it,” she said.

The scientists are likely to come across new mysteries too. The Great Blue Spot is at about the same latitude as the Great Red Spot. Are the two related or separate phenomena?

“The fact that they travel at different speeds suggests that maybe they’re unlikely to be related,” Dr. Moore said. “But maybe there is some sort of causal mechanism. It is all just one fluid planet, after all.”

During the extended mission, Juno will also fly by three of Jupiter’s large moons.

Last week, Juno provided scientists with the first close-up look in more than 20 years of Ganymede, the largest of Jupiter’s moons. At more than 3,200 miles wide, Ganymede is larger than the planet Mercury, and it is the only moon known to generate its own magnetic field.

Dr. Hansen-Koharcheck will be comparing pictures of Ganymede taken by Juno with older images. Parts of the surface are marked by grooves often seen on icy moons. Although there is still an ocean of liquid water beneath the moon’s icy crust, the ice is thought to be more than 60 miles thick, and Ganymede’s grooves most likely formed a few billion years ago when the surface was warmer and more bendable, Dr. Hansen-Koharcheck said.

“It’s highly unlikely that the groove terrain now is in communication with that water mantle,” she said. “However, if we were to find it, I would also be jumping up and down screaming.”


شاهد الفيديو: أين يقع مركز الكون (شهر فبراير 2023).