Фото: NASA.
Десять важнейших понятий и фактов по астрофизике:
1. Солнце – рядовая звезда (одна из примерно 200–400 миллиардов) на окраине нашей Галактики (Млечного Пути) – системы из звезд и их остатков, межзвездного газа, пыли и темного вещества. Расстояния между звездами в Галактике обычно составляют несколько световых лет.
2. Солнечная система простирается далеко за орбиту Плутона и заканчивается там, где гравитационное влияние Солнца сравнивается с влиянием близких звезд.
3. Звезды образуются и в наши дни из межзвездного газа и пыли. В течение жизни и по ее окончании звезды сбрасывают часть своего вещества, обогащенного синтезированными элементами, в межзвездное пространство. Так изменяется химический состав Вселенной.
4. Солнце эволюционирует. Его возраст – менее 5 миллиардов лет. Примерно через 5 миллиардов лет закончится водород в его ядре. Солнце превратится в красный гигант, а затем – в белый карлик. Массивные звезды в конце жизни взрываются, оставляя нейтронную звезду или черную дыру.
5. Млечный Путь – одна из многих подобных систем. В видимой части Вселенной – около 100 миллиардов крупных галактик. Они окружены небольшими спутниками. Размер галактики – около 100 тысяч световых лет. До ближайшей крупной галактики – около 2,5 миллионов световых лет.
6. Планеты есть не только у Солнца, но и у других звезд, их называют экзопланеты. Планетные системы не похожи друг на друга. Сейчас мы знаем более тысячи экзопланет. По всей видимости, многие звезды имеют планеты, но лишь малая часть этих планет может быть пригодна для жизни.
7. Возраст известного нам мира – чуть менее 14 миллиардов лет. Вначале материя была в очень плотном и горячем состоянии. Частиц обычного вещества (протонов, нейтронов, электронов) тогда не существовало. Но Вселенная расширяется, эволюционирует. В ходе расширения из плотного горячего состояния Вселенная остывала и становилась менее плотной, появлялись обычные частицы. Затем возникли звезды, галактики.
8. Из-за конечности скорости света и конечного возраста наблюдаемой Вселенной нам доступна для наблюдений лишь конечная область пространства, но на этой границе физический мир не заканчивается. На больших расстояниях из-за конечности скорости света мы видим объекты такими, какими они были в далеком прошлом.
9. Большинство химических элементов, с которыми мы сталкиваемся в жизни (и из которых состоим), возникло в звездах в течение их жизни в результате термоядерных реакций или на последних стадиях жизни массивных звезд — во взрывах сверхновых. До образования звезд обычное вещество в основном существовало в виде водорода (самый распространенный элемент) и гелия.
10. Обычное вещество составляет лишь несколько процентов от всей Вселенной. Около четверти Вселенной – это темное вещество. Судя по всему, оно состоит из частиц, слабо взаимодействующих друг с другом и с обычным веществом. Пока мы можем наблюдать лишь гравитационное взаимодействие обычного и темного вещества. Оставшиеся примерно 70% плотности Вселенной связаны с темной энергией. Из-за нее расширение Вселенной идет всё быстрее. Природа темной энергии пока не ясна.