เค้าโครงของจักรวาล


12

ฉันทำงานเกี่ยวกับเกมอวกาศในเวลาว่างและเมื่อไม่นานมานี้ฉันกำลังคิดว่าจะจัดวางจักรวาลอย่างไร แม้ว่าฉันได้ค้นหาไปรอบ ๆ และพบว่ามันยากที่จะได้รับมุมมองที่ดีของสิ่งที่จักรวาลดูเหมือน ฉันพบแหล่งข้อมูลที่ดีมากมายแม้ว่าฉันจะเป็นผู้เรียนรู้ด้วยสายตาและพบว่ามันยากที่จะได้ภาพที่ดีของสิ่งที่ฉันพบในจักรวาล ฉันไม่ทราบด้วยว่าแหล่งข้อมูลที่ดีน่าเชื่อถือถูกต้องและทันสมัยอะไรบ้าง

ดังนั้นมีแหล่งที่มองเห็นที่ดีที่จะได้รับภาพของจักรวาลหรือไม่? โดยเฉพาะอย่างยิ่งละครโทรทัศน์หรือหนังสือที่แสดงได้ดีมากหรืออาจจะเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์

แก้ไข: ฉันกำลังมองหามุมมองที่กว้างขึ้นของจักรวาล เหมือนกาแลคซีที่มีหน้าตาเป็นอย่างไรและขนาดไหน ดังที่ฉันเข้าใจว่าพวกมันประกอบด้วยดาวเคราะห์ระบบสุริยะกลุ่มดาว ... แม้ว่าฉันจะไม่ได้ภาพที่ชัดเจนว่าหนาแน่นแค่ไหน มีพื้นที่เยอะ (ค่อนข้าง) ระหว่างระบบสุริยจักรวาลและกระจุกดาวเหล่านี้ ฉันพบว่าระบบสุริยจักรวาลของเรามีขนาดใหญ่ประมาณ 4 ชั่วโมงแสงถึงแม้ว่าระบบสุริยะของเราจะอยู่ใกล้กันโดยเฉลี่ยเป็นปีแสงหรือเป็นพัน ๆ ปีแสง? และในช่องว่างระหว่างพวกมันส่วนใหญ่จะว่างเปล่าหรือมีฝุ่นในอวกาศ? คำถามเดียวกันสำหรับสิ่งที่กาแลคซีของเราล้อมรอบ (ถ้ามี) และสิ่งที่อยู่ระหว่างกาแลคซีต่าง ๆ (และบางทีอาจจะมีขนาดกาแล็คซี่ออกไปอีก)

ฉันได้มุมมองที่คลุมเครือทั้งหมดนี้จากการอ่านตำรา แต่ฉันรู้สึกว่าฉันขาดอะไรไปมาก

แก้ไข 2: ฉันไม่ได้มองหาคุณสมบัติของดาวเคราะห์ดวงอื่นมันอยู่ในขนาดที่เล็กเกินไป ในเกมที่ฉันวางแผนที่จะสร้างจักรวาลสมมติ (อาจจะสร้างแบบสุ่ม แต่ยังไม่ได้ตัดสินใจ) แต่ฉันต้องการเค้าโครงที่กว้างเป็นจริง

แก้ไข 3: ฉันเพิ่งพบสิ่งนี้: http://htwins.net/scale2/สิ่งนี้ช่วยฉันได้มากในการเข้าใจขนาดของสิ่งต่าง ๆ

ขอบคุณมาก!


เพื่อความชัดเจนคุณกำลังถามเกี่ยวกับเอกภพที่สังเกตได้ใช่ไหม เพราะเราไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีอะไรเหนือขอบฟ้าที่มองเห็นได้ นอกจากนี้เอกภพที่สังเกตได้มีรัศมีการสังเกต 13.7 พันล้านปีแสง (ระยะทางจริงนั้นไกลออกไปเนื่องจากการขยายตัวดูคำตอบของเจอราลด์) ดังนั้นจึงมีพื้นที่มากมายที่เราไม่มีรายละเอียดมากมาย คุณคาดหวังรายละเอียดเท่าใด คุณหวังว่าจะใช้ภาพในเกมอวกาศอย่างไร
call2voyage

โปรดอธิบายสิ่งที่คุณอ้างถึงอย่างชัดเจน รูปร่าง? การกระจายของสสาร ขนาด? การเชื่อมต่อ?
ตอบ

@ ชื่อว่า 2 การเดินทางใช่ฉันกำลังพูดถึงจักรวาลที่สังเกตได้ตั้งแต่ ฉันจะอัปเดตคำถามพร้อมรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันกำลังมองหา
Oddler

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัตถุที่อยู่ไกลมากขึ้นดูมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุใกล้ชิดเพื่อที่จะได้รับจริงและไม่ได้ "ไร้เดียงสา"
LocalFluff

คำตอบ:


22

นี่คือภาพรวมของเครื่องชั่งที่แตกต่างกันที่เราอาจมองไปที่จักรวาล บนตาชั่งที่เหลือเกือบจะเป็นเนื้อเดียวกันและเราไปถึงชายแดนของจักรวาลที่มองเห็นได้ มีภาพที่มีรายละเอียดมากมายเช่นจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

หากคุณต้องการคำอธิบายเกี่ยวกับจักรวาลสามมิติโปรแกรมของคุณอาจจำเป็นต้องอ่านบางส่วนของกลุ่มดาวกลุ่มเมฆกลุ่มดาวหรือกาแลกซี่กาแล็กซี่ซึ่งคล้ายกับซอฟต์แวร์ท้องฟ้าจำลอง

โครงสร้างทั่วไปของจักรวาลและเนื้อหาของมันอาจถูกสรุปด้วยวิธีต่อไปนี้:

  • จักรวาลมีเส้นผ่าศูนย์กลางในคำสั่งของ 10s ของพันล้านปีแสงที่; มันขึ้นอยู่กับว่าแนวคิดใดที่ห่างไกลใดที่เลือกสำหรับระยะทางที่ต่ำกว่าสองสามร้อยล้านปีแสงความคิดจะคล้ายกัน
  • เอกภพมีอายุประมาณ 13.8 พันล้านปีเริ่มต้นในฐานะที่เป็นรัฐที่ร้อนและหนาแน่น (บิกแบง) ขยายออกและเป็นยุคลิดแบบ 3 มิติบวกกับมิติครั้งเดียวบนสเกลขนาดใหญ่ ชนิดของพื้นที่บวกกับเวลาที่เรียกว่าคอฟสกีพื้นที่เวลา อุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ใกล้ 2.7 K เราสามารถตรวจจับพื้นหลังของอุณหภูมินี้เป็นพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิค (CMB); CMB คิดว่าเป็นสายัณห์ที่ไหลผ่านของรัฐในฐานะพลาสมาร้อนที่ 380,000 ปีหลังจากบิกแบง
  • จักรวาลส่วนใหญ่ประกอบด้วย (ตามรุ่นปัจจุบัน) พลังงานมืด (ประมาณ 70%); ที่มองไม่เห็น; พลังงานมืดนั้นคิดว่าจะถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกันแม้ว่าจะมีการตรวจสอบในรายละเอียดมากกว่านี้
  • สสารส่วนใหญ่ (ประมาณ 63%) นั้นเย็น (ช้า) และ "มืด" แต่ไม่กระจายเท่ากัน สสารมืดคิดว่าจะก่อตัวเป็นรัศมีขนาดใหญ่รอบกาแลคซีและกระจุกกาแลคซี มันมองไม่เห็นและโต้ตอบผ่านแรงโน้มถ่วงกับสสารทั่วไป มันสามารถอนุมานได้จากเลนส์ความโน้มถ่วงและการกระจายความเร็วของดาวภายในกาแลคซี
  • สสารที่เหลืออยู่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยนิวตริโนร้อน (เร็ว) ; มันตรวจจับได้ยาก แต่สามารถตรวจจับได้และสามารถอนุมานได้จากการตรวจวัดการสลายตัวของนิวเคลียร์
  • ส่วนหนึ่งของพลังงานของจักรวาลประกอบด้วยโฟตอน (เช่นคลื่นวิทยุ, แสง, รังสีเอกซ์, รังสีแกมม่า, สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า)
  • ส่วนเล็กน้อย (ประมาณ 5%) ของจักรวาลประกอบด้วยอะตอมและไอออน (เรียกว่าสสารแบริออน) ) นั่นเป็นเรื่องที่เรารู้จากประสบการณ์ทันทีของเรา
  • ประมาณครึ่งหนึ่งของสสารแบริออนในเอกภพคิดว่าเป็นตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ที่ทำจากพลาสมาที่หายากประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน, โปรตอน, อิเล็กตรอน, ฮีเลียมไอออน มันคิดว่าจะสร้างเส้นใยขนาดใหญ่รอบ ๆช่องว่างที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 100 ล้านปีแสง
  • เส้นใยที่เชื่อมต่อและฝังกาแลคซีซุปเปอร์ กลุ่มกาแลคซีในท้องถิ่นของเราเป็นส่วนหนึ่งของSupercluster ราศีกันย์
  • กาแลคซีซุปเปอร์คลัสเตอร์นั้นทำจากกระจุกกาแลคซี (มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 30 ล้านปีแสง) เช่นกระจุกดาวราศีกันย์และกลุ่มกาแล็กซี่ (ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 10 ล้านปีแสง) เช่นกลุ่มท้องถิ่นกลุ่มท้องถิ่นบางครั้งการจัดกลุ่มกลาง (ระหว่างซูเปอร์คลัสเตอร์และคลัสเตอร์) เช่นกาแลคซีคลาวด์ถูกกำหนดไว้
  • กลุ่มกาแล็กซี่มีถึงประมาณ 1000 กาแลคซีกลุ่มกาแลคซีน้อยกว่า 50 กาแลคซี่อาจจะมีขนาดประมาณ 100,000 ปีแสงไปทั่วและประกอบด้วย (นอกเหนือจากรัศมีของสสารมืด) ส่วนใหญ่ของก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาว หลังจากกาแลคซีชนกันก๊าซนี้อาจถูกใช้โดยการก่อตัวดาวฤกษ์หรือลบออกจากกาแลคซี กาแลคซีมักจะมีดาวเป็นพันล้านดวง ก๊าซระหว่างดวงดาวที่อุณหภูมิแตกต่างกันมีความโดดเด่น
  • กาแลคซีสามารถมีดาวทั่วไดอะแกรม Hertzsprung-Russel , ดาวนิวตรอน, หลุมดำ, บางครั้งซูเปอร์โนวาและดาวเคราะห์สีแดงอาจเป็นหินก้อนเล็ก ๆ ที่พุ่งออกมาจากระบบดาวเคราะห์ ดาวสามารถจัดกลุ่มเพื่อไบนารี ternary หรือระบบขนาดใหญ่ของดาวขึ้นไปเปิดและทรงกลมกระจุกดาว กระจุกดาวทรงกลมมักมีอายุตั้งอยู่ในรัศมีของกาแลคซีและมีดาวฤกษ์เกือบหนึ่งล้านดวงซึ่งส่วนใหญ่เป็นดาวฤกษ์อายุประมาณอาจมีหลุมดำ ( IMBH ) อยู่ตรงกลาง กระจุกดาวเปิดส่วนใหญ่เป็นหนุ่มสาวและในดิสก์กาแล็คซี่ คู่ของกาแลคซีชนิดที่แตกต่างกันมีความโดดเด่นเช่นรูปไข่และเกลียวกาแลคซี หนาแน่นเมฆโมเลกุลอาจเป็นตำแหน่งที่ดาวก่อตัวและเริ่มเป็นกระจุกดาวเปิด
  • ระยะห่างระหว่างดวงดาวมักจะเป็นปีแสงน้อย ในกระจุกทรงกลมมันอยู่ต่ำกว่าปีแสง ในใจกลางกาแลคซี ( โป่ง ) ดาวก็อยู่ใกล้กันมากขึ้น เส้นผ่าศูนย์กลางของดาวจะแตกต่างจากประมาณ 10 กิโลเมตร ( ดาวนิวตรอน ) ไปยังหน่วยงานทางดาราศาสตร์หลายคน ( ซุปเปอร์ยักษ์สีแดง ) มวลจากประมาณ 13 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดีดาวแคระน้ำตาล (หรือโดยความหมายที่เข้มงวดจาก 0.075 ฝูงแสงอาทิตย์สำหรับดาวแคระแดง ) ไป หลาย 100 เท่าของดวงอาทิตย์
  • ศูนย์กลางกาแลคซีนั้นส่วนใหญ่มีประชากรอยู่ในหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH)ประมาณ 0.1% ของกาแลคซีมวลของ SMBH อาจแตกต่างจากกาแลคซีถึงกาแล็คซี่
  • กาแลคซี่สามารถชนกันและรูปแบบชั่วคราวกาแลคซีที่ผิดปกติ
  • ระบบดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ดูเหมือนจะเป็นเรื่องปกติ พวกเขาคิดว่าก่อตัวจากดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์น้อยมากหลังจากที่ดาวฤกษ์กลางก่อตัวขึ้น ส่วนนอกสุดของระบบดาวเคราะห์อาจยื่นครึ่งปีแสงออกไปจนถึงขอบเขตของเนินเขาทรงกลมของดาวกลาง มันขึ้นอยู่กับระยะทางและมวลของดาวข้างเคียง ดาวเคราะห์สามารถก่อตัวนอกขีด จำกัด โรชของดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กสามารถอยู่ใกล้กับใจกลางดาวได้ระยะหนึ่ง ระบบดาวเคราะห์สามารถมีดาวเคราะห์ดาวเคราะห์แคระดวงจันทร์ดาวเคราะห์น้อยโทรจันดาวหางฝุ่นสนามแม่เหล็กลมดาวฤกษ์

นั่นเป็นสิ่งที่ไม่สมบูรณ์และความคิดส่วนใหญ่สามารถแบ่งย่อยออกเป็นรายละเอียดได้มากขึ้น


ขอบคุณนี่เป็นบทสรุปที่ยอดเยี่ยม! แม้ว่าอย่างที่ฉันพูดสิ่งนี้ทำให้ฉันมีความคิดที่คลุมเครือเกี่ยวกับสิ่งที่จักรวาลดูเหมือน แต่ฉันยังคงมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการแสดงภาพในหัว ฉันกำลังมองหาคำอธิบายที่ชัดเจนยิ่งขึ้น แม้ว่ามันจะยังช่วยได้มาก! (โดยเฉพาะลิงก์ทั้งหมดที่อธิบายคำศัพท์ที่คุณใช้นั้นยอดเยี่ยมมาก!)
The Oddler

1
@TheOddler แผนที่นี้จะให้ความคิดเกี่ยวกับ Virgo Supercluster ทุกอย่างถูกแมปด้วยคะแนนเท่านั้น แต่ซูมเข้าและออกและมันก็ยังน่าสนใจพอสมควร
call2voyage

@ call2voyage ขอบคุณ! นั่นเป็นแผนที่ที่ยอดเยี่ยม: D
The Oddler

มีกระจุกกาแลคซีและกลุ่มกาแลคซีจำนวนมากในกาแลคซีซุปเปอร์คลาวด์ทั่วไปเท่าไร?
set5
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.