Представления о возникновении Вселенной, галактик и

планетарных систем

Традиционно в курсе общая геология рассматривается только происхождение Солнечной системы и планеты Земля. На наш взгляд, этот вопрос нельзя отрывать от происхождения галактик и Вселенной в целом.

Современные представления о Вселенной и галактиках

В соответствии с новейшими данными и согласно теории Большого Взрыва, Вселенная возникла 13,7 (±1%) млрд. лет назад в результате грандиозного взрыва, создавшего пространство и время, всю материю и энергию, которые нас окружают. Новорожденная Вселенная от точки сингулярности прошла стадию чрезвычайно быстрого расширения, названного инфляцией. До возраста приблизительно 300 тыс. лет Вселенная была кипящим котлом из электронов, протонов, нейтрино и излучения. Общее расширение Вселенной сопровождалось охлаждением, что привело к появлению стабильных атомов. Дальнейшая конденсация вещества по прошествию первых 200 млн. лет привела к формированию первого поколения звезд, впервые осветивших ее после Большого Взрыва. Предполагается, что черные дыры могли играть важную роль на начальной стадии формирования галактик, собирая материю вместе посредством своей мощной гравитации. Об этом свидетельствуют открытия супермассивных черных дыр в центрах нескольких ближайших эллиптических галактик. Разнообразные по форме и размеру галактики группируются в еще большие скопления и при этом испытывают постоянный разлет, приводящий к непрерывному увеличению расстояния между ними. Сейчас предполагается, что в видимой части Вселенной находится около 40 миллиардов галактик. Однако, это только малая часть видимой материи. Исследования и расчеты НАСА (США) в 2003 г. свидетельствуют, что Вселенная состоит на 4% из обычного вещества, 23% - темной материи, и 73% - темной энергии. Термин «темный» указывает на существование еще непознанного человеком состояния материи и энергии.

Первым, кто рассмотрел в телескоп нашу галактику – Млечный Путь и установил, что она состоит из множества звезд, был Галилей. Наша галактика спиралевидной формы и достаточно велика: диаметр ее диска составляет приблизительно 100 тыс. световых лет, а масса находится в пределах от 750 млрд. до одного триллиона солнечных масс. Образовалась она в интервале 3-4 млрд. лет после Большого Взрыва. По разным оценкам, нас окружают от 200 до 400 миллиардов звезд. Все эти объекты вращаются вокруг своего общего центра масс, названного Галактическим Центром, таким образом, что галактический год, за который галактика совершает один оборот, длится приблизительно 220 млн. лет.

Солнечная система расположена во внешних областях галактики, так что мы Млечный Путь видим как светящуюся полосу, тянущуюся через все небо вдоль плоскости симметрии («Галактический Экватор»). Солнечная система расположена приблизительно на расстоянии 20 световых лет от плоскости экватора и 28 тыс. световых лет от Галактического Центра. От нас центр Млечного Пути находится в направлении созвездия Стрельца. Солнечная система вращается вокруг Галактического Центра на почти круговой орбите со скоростью приблизительно 250 км/сек. С момента образования Солнечной системы, 4,6 млрд. лет назад, было совершено приблизительно 20-21 оборотов.

Рис. . Галактика в поперечном разрезе (а) и в плане (б). Большая часть материи сосредоточена в центре и в спиральных рукавах, но, кроме того, имеются шарообразные звездные скопления, состоящие из многих звезд, которые образуют сферическое "гало". Приблизительное положение Солнца в Галактике показано крестиком. (Из работ Д. Брауна, А. Массет, 1984).