الفلك

ما مقدار المادة الصلبة الموجودة في الكون المرئي؟

ما مقدار المادة الصلبة الموجودة في الكون المرئي؟



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.

أريد أن أعرف النسبة الحجمية للفضاء الفارغ إلى الكواكب والنجوم وجميع المواد الصلبة الأخرى مجتمعة. لا تفكر في أي مادة مظلمة أو طاقة مظلمة أو ثقوب سوداء.

على سبيل المثال ، يمكنك القول أن X بالمائة من المساحة المرصودة هي مجرد مساحة فارغة. البقايا هي مذنبات ونجوم وكواكب وما إلى ذلك.

يحرر:

  1. قصدت صلب مثل كل الأشياء التي ليست غازات.
  2. أعلم أن المساحة ليست فارغة تمامًا ، دعنا نفكر في ذلك فارغة يعني كل الأشياء الأخرى باستثناء صلب.
  3. أنا لا أبحث عن أرقام دقيقة ولكن مجرد تقدير.

أي غير نجم لا يكاد يذكر ، حجمه عمليا صفر.

معظم المادة في الكون هي بلازما مرتبطة بالجاذبية ، مما يؤدي إلى عدم امتلاكها لحجم محدد جيدًا ، لأن كثافتها تتغير باستمرار من الفراغ بين النجوم إلى عدة مرات من الرصاص. لكن اختيار سطح في أي نقطة اعتباطية (على سبيل المثال ، عند ضغط 1 بار) لا يغير النتيجة بشكل كبير (لهذا السبب يمكننا أن نقول نصف قطر للشمس).

يقول هذا المصدر أن العدد التقديري للنجوم في الكون المرئي هو $10^{21}$. من الواضح أن هذا ليس دقيقًا للغاية ، فمن المحتمل أن تكون هناك تقديرات أفضل يمكنك استبدالها في هذه الإجابة.

غالبية النجوم في الكون قزم أحمر. يتراوح نصف قطرها بين 9٪ و 50٪ من الشمس ، ونحصل على متوسطها الهندسي ، وهذا هو $ تقريبا $ 21٪ من الشمس. حجمها $ frac {4 pi} {3} (0.21 cdot 700000km) ^ 3 almost 1.37 cdot 10 ^ {16} km ^ 3 $.

وبالتالي ، فإن حجم جميع النجوم في الكون هو $ حوالي 1.37 cdot 10 ^ {37} كم ^ 3 $.

الكون المرئي عبارة عن كرة نصف قطرها 46 مليار سنة ضوئية.1 سنة ضوئية $ حوالي 9.5 cdot 10 ^ {12} كم $. وبالتالي ، فإن حجم الكون المرئي هو $ frac {4 pi} {3} (23 cdot 10 ^ {12} cdot 9.5 cdot 10 ^ {12}) ^ 3 حوالي 4.37 cdot 10 ^ {79} كم ^ 3 $.

بعد الانقسام ، حصلنا على ذلك

$$ frac {1.37 cdot 10 ^ {37}} {4.37 cdot 10 ^ {79}} almost underline { underline { frac {1} {3.2 cdot 10 ^ {42}}}} $ $

جزء من حجم الكون المرئي هو ليس مساحة فارغة.

من الممكن أن يكون هناك اختلاف في رقم واحد عن الواقع بسبب عدم وجود تقديرات تقريبية دقيقة.

1هذا هو ليس 13.7 مليار سنة ضوئية معروفة وكاذبة ، وهي الطريقة التي يمكن للضوء أن يفعلها منذ الانفجار العظيم. يأتي الاختلاف من أن الكون توسع ، وبالتالي فإن النجوم التي يمكننا رؤيتها (كما لو كانت على بعد 13.7 مليار ليي) هي الآن على بعد 46 مليار ليلي. مزيد من التفاصيل موجودة على رابط wiki.


تتمثل إحدى طرق تقدير ذلك في النظر إلى جزء المادة الصلب ، ثم الاستفادة من تقديرات كثافته. يتضمن مخزون الطاقة الكونية كسرًا 0.00036 ± 0.00008 على شكل نجوم قزم أبيض ، 0.00005 ± 0.00002 كنجوم نيوترونية ، $10^{-6}$ ككواكب $10^{-5.6}$ كمادة مكثفة أخرى. الباقي هو المادة المظلمة والغاز والبلازما وما شابهها من المواد غير الصلبة.

اتضح أن المادة الجزيئية الصلبة لها كثافة بحدود 1000 كجم لكل متر مكعب ، متفاوتة في حدود المقدار. وتتراوح المادة المتحللة في النجوم القزمة البيضاء $10^7$ ل $10^{10}$ كجم لكل متر مكعب ، بينما النجوم النيوترونية تكمن حولها $10^{17}$. الحالة الأخيرة هي حالة حدودية ، لأنها قد تكون في الواقع سائلة إلى حد كبير وليست صلبة.

إن كثافة كتلة الكون تبلغ 9.9 دولارات أمريكية cdot 10 ^ {- 27} دولارًا أمريكيًا كجم لكل متر مكعب (WMAP). إذا قلبناها ، نحصل على كيلوغرام واحد من كتلة الطاقة العامة $10^{26}$ متر مكعب. من هذا الكسر 0.00036 كجم من النجوم القزمة البيضاء ، التي تشغل حجمًا 1.1 دولار cdot 10 ^ {- 12} $ متر مكعب (بافتراض الكثافة $10^{8.5}$). تشكل النجوم النيوترونية 5 دولارات cdot 10 ^ {- 22} دولار ، والمادة الصلبة 4.1 دولارات أمريكية cdot 10 ^ {- 9} دولار أمريكي متر مكعب. إذن ، بإيجاز ، أحصل على جزء من حجم المادة الصلبة من 4.2 دولارات أمريكية cdot 10 ^ {- 35} دولارًا. من المحتمل أن يكون معظم الحجم عبارة عن غبار بين نجمي.

هذا الحساب مستقل عن حجم الكون المرئي. لكن من المحتمل أيضًا أن تكون التقديرات في Peebles و Fukugita في حدود حجم الكواكب والغبار.


ما خطب الكون؟ العلماء لديهم الجواب

تُظهر صورة نشرة أصدرها المرصد الأوروبي الجنوبي صورة مركبة لمجموعة مجرة ​​Abell 2597 تصور تدفق الغاز الشبيه بالنافورة المدعوم من الثقب الأسود الهائل في المجرة المركزية

أنتج فريق من علماء الفيزياء الفلكية الأمريكيين أحد أكثر القياسات دقة على الإطلاق للكمية الإجمالية للمادة في الكون ، وهو لغز الكون منذ زمن طويل.

الجواب المنشور في مجلة الفيزياء الفلكية في يوم الإثنين ، تمثل هذه المادة 31.5 بالمائة - تعطي أو تأخذ 1.3 بالمائة - من إجمالي كمية المادة والطاقة التي يتكون منها الكون.

النسبة المتبقية 68.5٪ هي الطاقة المظلمة ، وهي قوة غامضة تتسبب في تسارع توسع الكون بمرور الوقت ، وقد تم الاستدلال عليها لأول مرة من خلال ملاحظات المستعرات الأعظمية البعيدة في أواخر التسعينيات.

بعبارة أخرى ، هذا يعني أن الكمية الإجمالية للمادة في الكون المرئي تعادل 66 مليار تريليون ضعف كتلة شمسنا ، كما قال محمد عبد الله ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة كاليفورنيا ، والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية لوكالة فرانس برس.

معظم هذه المسألة - 80 في المائة - تسمى المادة المظلمة. لم تُعرف طبيعتها بعد ، لكنها قد تتكون من بعض الجسيمات دون الذرية التي لم تكتشف بعد.

تتوافق أحدث القياسات جيدًا مع القيم التي تم العثور عليها سابقًا من قبل فرق أخرى باستخدام تقنيات كونية مختلفة ، مثل قياس تقلبات درجات الحرارة في الإشعاع منخفض الطاقة المتبقي من الانفجار العظيم.

وقالت جيليان ويلسون ، المؤلفة المشاركة للدراسة والأستاذة في جامعة كاليفورنيا ، لوكالة فرانس برس: "لقد كانت هذه عملية طويلة على مدى 100 عام حيث أصبحنا تدريجياً أكثر دقة".

وأضافت: "إنه لأمر رائع أن تكون قادرًا على إجراء مثل هذا القياس الأساسي عن الكون دون مغادرة كوكب الأرض".

إذن كيف تزن الكون بالضبط؟

صقل الفريق تقنية عمرها 90 عامًا تتضمن مراقبة كيفية دوران المجرات داخل عناقيد المجرات ، وهي أنظمة ضخمة تحتوي على آلاف المجرات.

أخبرتهم هذه الملاحظات عن مدى قوة الجاذبية لكل عنقود مجري ، ومن ثم يمكن حساب كتلته الإجمالية.

في الواقع ، أوضح ويلسون ، أن أسلوبهم تم تطويره في الأصل من قبل عالم الفلك الرائد فريتز زويكي ، الذي كان أول شخص يشتبه في وجود المادة المظلمة في عناقيد المجرات في ثلاثينيات القرن الماضي.

لقد لاحظ أن كتلة الجاذبية المجمعة للمجرات التي لاحظها في مجموعة مجرات كوما القريبة لم تكن كافية لمنع تلك المجرات من الطيران بعيدًا عن بعضها البعض ، وأدرك أنه لا بد من وجود مادة أخرى غير مرئية في اللعب.

قام فريق UCR ، الذي تلقى بحثه أموالًا من مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية ووكالة ناسا ، بتحسين تقنية Zwicky ، وتطوير أداة أطلقوا عليها اسم GalWeight والتي تحدد بدقة أكبر المجرات التي تنتمي إلى مجموعة معينة وأيها لا تنتمي.

قاموا بتطبيق أداتهم على مسح Sloan الرقمي للسماء ، وهو أكثر الخرائط ثلاثية الأبعاد تفصيلا للكون المتوفرة حاليًا ، وقياس كتلة 1800 مجموعة مجرية وإنشاء كتالوج.

أخيرًا ، قارنوا عدد المجموعات التي تمت ملاحظتها لكل وحدة حجم في الكتالوج الخاص بهم مقابل سلسلة من عمليات المحاكاة الحاسوبية ، تم تغذية كل منها بقيمة مختلفة لمجموع مادة الكون.

كانت عمليات المحاكاة التي تحتوي على مادة قليلة جدًا تحتوي على مجموعات قليلة جدًا ، في حين أن المجموعات التي تحتوي على مادة أكثر من اللازم بها عدد كبير جدًا من المجموعات.

قيمة "Goldilocks" التي وجدوها مناسبة تمامًا.

أوضح ويلسون أن وجود مقياس أكثر دقة لإجمالي كمية المادة في الكون قد يأخذنا خطوة أقرب لتعلم طبيعة المادة المظلمة ، لأننا "نعرف مقدار المادة التي يجب أن نبحث عنها" عندما ينفذ العلماء الجسيمات. تجارب ، على سبيل المثال في مصادم هادرون الكبير.

علاوة على ذلك ، "تخبرنا الكمية الإجمالية للمادة المظلمة والطاقة المظلمة بمصير الكون" ، كما أضافت ، مع الإجماع العلمي الحالي على أننا نتجه نحو "تجمد كبير" حيث تتحرك المجرات بعيدًا أكثر فأكثر ، و في نهاية المطاف نفد الوقود في النجوم في تلك المجرات.


كم عدد الاشياء في الكون؟

الكون المرئي ضخم. بشكل لا يصدق ، ضخم بشكل محير للعقل. عندما ننظر إلى الخارج ، في أي اتجاه ، نرى مجرات على مجرات على مجرات ، تمتد لمليارات ومليارات من السنين الضوئية.

هذه الصورة ، التي تم التقاطها لمنطقة من السماء لا يزيد حجمها عن عُشر حجم القمر ، تحتوي على أكثر من 10000 مجرة ​​فريدة. وربما يوجد ما يقرب من مائة مليار مجرة ​​شبيهة بمجرتنا في الكون ، كل واحدة تحتوي على مليارات ومليارات من النجوم والكواكب ، إلى جانب سحب جزيئية وذرية ضخمة من الغاز والغبار.

تتجمع كل هذه المجرات معًا جاذبيًا: الأماكن التي تبدأ بمزيد من المادة تسحب المزيد والمزيد من المجرات ، وتصبح عناقيدًا أو عناقيد مجرات عملاقة ، في حين أن الأماكن التي تبدأ بعدد أقل لا يمكن أن تجذبهم على الإطلاق ، وتصبح رائعة الفراغات في الفضاء.

في الواقع ، لقد حددنا مكان وجود هذه المادة بالقرب من منطقتنا (في غضون بضع مئات من ملايين السنين الضوئية) ، وهذا ما وجدناه!

لكنها تتحسن. استنادًا إلى مجموعة كاملة من الملاحظات ، يمكننا محاكاة الشكل الذي يجب أن تبدو عليه المادة في الكون على نطاقات كبيرة! وما وجدناه ، منتشرًا على كرة قطرها 93 مليار سنة ضوئية ، هو كون مليء بالنجوم والمجرات والعناقيد مثل ذلك.

كل ما قيل ، هناك حول ضخم 10 80 ذرة ملء عالمنا المرئي. هذا رقم ضخم يبعث على السخرية. إذا اخترت أنا وأنت ذرة في الكون بشكل عشوائي ، فإن احتمالية أن يختار كل منا نفس الذرة هو 1 في 10 80 ، أو تقريبًا مثل الفوز بالجائزة الكبرى لعشر مرات. في صف واحد.

لكن الكون أيضًا كبير جدًا ، وهذه الذرات ليست متراصة معًا بإحكام شديد. لدي سؤالان لك.

ماذا لو أخذت الكل من الذرات في الكون وتجميعها معًا في قرص صلب له نفس نصف قطر الكون المرئي؟

ما هي سماكة هذا القرص ، حسب اعتقادك ، ويحتوي على كل المادة الموجودة في الكون؟

دعنا نسأل السؤال الثاني: ماذا لو ، بدلاً من قرص ، جمعت كل ذرات الكون معًا في أسطوانة صلبة يمتد طولها عبر قطر الكون؟

مع كل ذرات الكون المكدسة هناك ، ما سمك هذه الأسطوانة؟

لقد استمتعت بتخميني أنني حصلت على جميع الإجابات ، ولكن أين المتعة في هدية كهذه؟!

تعال ، إيثان ، لا تكن هكذا! تحلى بالإجابات!

حسنًا ، حسنًا بالفعل. إذا ضغطت الكون في قرص ، فسيكون سمكه حوالي 200 ميكرون ، أو بحجم البراميسيوم.

لكن إذا ضغطت الكون في أسطوانة ، فسيكون له نفس قطر مدار الأرض حول الشمس!

مبهر للغايه؟ ليست مثيرة للإعجاب مثل هذه الحقيقة: ستكون علبة الأسطوانة كثيفة جدًا لدرجة أنها ، بحد ذاتها، سيكون ثقبًا أسود ، مع عدم قدرة الضوء على الهروب منه! فقط بعض الطعام للتفكير في يوم الجمعة ، وآمل أن تكون قد استمتعت بالتفكير في الأمر!

تحديث: أدركت أن الأسطوانة لن تشكل ثقبًا أسودًا ، ولكن جسمًا لا يمكن للضوء الهروب منه يمتد عبر الكون بأكمله المعروف باسم السلسلة الكونية! WTF هو سلسلة كونية؟ سيكون عليك العودة يوم الاثنين.


ما مقدار الذرات في الكون

مرة أخرى ، إذا افترضنا أن مجرتنا متوسطة ، فسنحصل على أن عدد الذرات في الكون يبلغ حوالي 24 10 67 10 11 24 10 78. أود أن أقترح 1e79 كتقدير معقول.

24 مادة مظلمة باردة.

كم عدد الذرات في الكون. نظرًا لعدم قدرتنا على الخروج وإحصاء كل جسيم ، فإن عدد الذرات في الكون هو تقدير. خلاصة القول هي أن هناك حوالي 13310 50 ذرة في العالم. يتم حساب الكتل الذرية من خلال معرفة عدد الذرات من كل نوع الموجودة في الكون.

كل ما قيل أن هناك حوالي 1080 ضخمًا. يخبرنا تلسكوب هابل الفضائي أن هناك حوالي 100 مليار أو 10 11 مجرة ​​في الكون كله. وفقًا للدراسة ، تشكل المادة حوالي 315 بالمائة من إجمالي محتويات الكون.

يبحث هذا الفيديو في طريقة بسيطة لتقدير عدد الذرات في الكون المرئي. يبدو إذن أن عدد الذرات في الكون يبلغ على الأقل حوالي 4e78 ولكن ربما يصل إلى 6e79. يقدر الكون المرئي بأنه يحتوي على ما بين 1078 و 1080 ذرة.

إنها قيمة محسوبة وليست مجرد رقم عشوائي. لا يزال الهيدروجين معظم المادة في الكون. البحث على الإنترنت يعطي إجابات حول.

وما نكتشفه منتشرًا على كرة قطرها 93 مليار سنة ضوئية هو كون مليء بالنجوم والمجرات والعناقيد. عندما تحصل على متوسط ​​كل الكتل ، تحصل على رقم هو. الكون شاسع.

من الناحية العادية ، يعمل ما بين عشرة كوادريليون vigintillion و. للهيليوم بروتونان ونيوترونان وإلكترونان. أكثر من 95 من كثافة الطاقة في الكون في شكل لم يتم اكتشافه مباشرة في المختبر.

افترض أن كل من المجرات البالغ عددها 10 مليارات في الكون المرئي تحتوي على نفس عدد الذرات مثل مجرتنا درب التبانة باستخدام وحدات CGS. xx 1023 ذرات في 1 مول من الهيدروجين. عدد ذرات الهيدروجين. النسبة المتبقية 685 في المائة هي الطاقة المظلمة أ. أعلم أن هناك حوالي 1080 ذرة في الكون المرئي ، لكن هل هناك أي تقدير لمقدار الرصاص في الكون في حدود بضعة مقادير.

يصف الكتاب الجديد The 4 Percent Universe بقلم ريتشارد بانيك كيف جاءت هذه الصورة الغريبة. يقدر العلماء أن هناك 10 80 ذرة في الكون. تتضمن الخطوة الأولى تقدير عدد الذرات في.

أي 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 ذرة. 96٪ من الكون تقريبًا عبارة عن مواد غير مرئية تسمى المادة المظلمة والطاقة المظلمة. إذا كنت تريد كتابتها.

يعتقد علماء الفلك أن حوالي 20 من إجمالي المادة في الكون تتكون من مادة طبيعية تضم النجوم والمجرات والذرات والحياة بينما يوجد حوالي 80 مادة. في هذا المستوى ، يُقدر أن هناك ما بين 10 78 إلى 10 82 ذرة في الكون المرئي المعروف. تعادل الكثافة الفعلية للذرات 1 بروتون تقريبًا لكل 4 أمتار مكعبة.

بالنسبة للكربون ، يوجد الكثير من C-12 وزوجين C-13 وعدد قليل من ذرات C-14. أحد التقديرات عند الطرف الأعلى من النطاق هو 4 × 1079 وهذا هو العدد التقديري للذرات في الكون المرئي ولكن نظرًا لأننا لا نعرف الحجم المطلق للكون ، فلا يمكننا التأكد من ذلك.

تتبع الجزيئات العطرية في مدونة علوم جزيئات الكون المبكرة ، تلسكوب سبيتزر الفضائي

تكبير الكون ينتقل من الذرات إلى المجرات في مقياس الكون عالي الدقة لمجرات الكون

القصة غير المروية للذرات الأولى في الكون

Pin By Hermione Elendil Skywalker على تلسكوب الفضاء وعلم الفلك الإنفوغرافيك مسبار الفضاء

19 خلية مقابل الكون يصادف موت نجم علم

أنت ستاردست وإلى ستاردست سترد الصوم الكبير للملحدين حقائق علمية رائعة حقائق علم الفلك حقائق الفضاء

كم عدد الذرات الموجودة في جسدك ، عقلك ، جسم ذرة

الكون مصنوع من قصص وليست ذرات موريل روكيسير

المفكرون الأحرار الذرات في الكون الحقيقة الأكثر إدهاشًا هي معرفة أن الذرات التي تتكون منها الحياة على الأرض خالية من حياة المفكر على الأرض

جسمك مليء بالجسيمات التي تم إنشاؤها منذ 13 7 مليار سنة حقائق علمية عن الفضاء وكون الفلك

اقتباساتي المفضلة هناك العديد من الذرات في جزيء واحد من الحمض النووي الخاص بك حيث توجد نجوم في المجرة النموذجية يقتبس علم الفلك اقتباسات Galaxy اقتباسات كونية

تثبيت بواسطة الأنظمة الصحية الحيوية على حقائق علم الفلك الكلامي حقائق الفضاء حقائق علمية

أنا عالم من الذرات ذرة في الكون اقتباسات ملهمة شهيرة في Emilysquotes اقتباسات ملهمة مع صور Atom اقتباس اقتباسات ملهمة

نيل ديغراسه تايسون يقتبس توم هيدلستون يقتبس بايرون كاتي يقتبس يوغاناندا

مضحك كيف يعمل ريتشارد فاينمان يقتبس ريتشارد فاينمان علم الفكاهة

الحكمة الرومي القديمة الشعر الفارسي السني ذرات الكون الخفي إمكانات علمية لانهائية Coachcoreyway Atom اقتباس المساعدة الذاتية الكون اللانهائي

الكون مصنوع من قصص وليست ذرات موريل روكيسير Www Luminariesontheloose Com رواية القصص اقتباسات قصص روائية


يحسب العلماء كمية المادة الموجودة في الكون

قدر العلماء الآن الكمية الإجمالية للمادة في الكون ، باستخدام طريقة جديدة أكثر دقة. من خلال حساب كتلة مئات عناقيد المجرات ، وجد الفريق أن المادة تشكل أقل من ثلث محتويات الكون.

كل ما نراه من حولنا ونتفاعل معه في حياتنا اليومية لا يشكل في الواقع سوى جزء صغير مما هو موجود في الكون. من المفهوم منذ فترة طويلة أن هناك تقريبًا 32/68 انقسام بين المادة والطاقة ، وحتى داخل هذه الأقلية من المادة ، فإن معظمها "مظلمة". تمثل المادة العادية (أو الباريونية) حوالي خمسة بالمائة فقط من كل شيء.

الحساب الجديد ، الذي أجراه فريق من العلماء بقيادة جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، يضبط ذلك بشكل طفيف. وفقًا للدراسة ، تشكل المادة حوالي 31.5٪ من إجمالي محتويات الكون. النسبة المتبقية 68.5٪ هي الطاقة المظلمة ، وهي قوة غامضة يبدو أنها تقود تسارع تمدد الكون.

يقول محمد عبد الله ، المؤلف الأول: "لوضع هذه الكمية من المادة في سياقها ، إذا كانت كل المادة في الكون منتشرة بالتساوي عبر الفضاء ، فستتوافق مع متوسط ​​كثافة كتلة يساوي حوالي ست ذرات هيدروجين فقط لكل متر مكعب". الدراسة. "ومع ذلك ، نظرًا لأننا نعلم أن 80 بالمائة من المادة هي في الواقع مادة مظلمة ، في الواقع ، فإن معظم هذه المادة لا تتكون من ذرات الهيدروجين بل من نوع من المادة لم يفهمه علماء الكون بعد."

انهيار محتويات الكون

للوصول إلى استنتاجهم ، طور الباحثون أداة جديدة تسمى GalWeight ، والتي تسمح لهم بحساب كتلة مجموعة من المجرات عن طريق قياس مدارات المجرات الفردية. بتطبيق هذا على 756 مجموعة في البيانات من استطلاع Sloan Digital Sky Survey ، يمكن للفريق بعد ذلك مقارنة النتائج بمحاكاة كيفية تشكل مجموعات المجرات. تبدأ هذه المحاكاة بكميات مختلفة من المادة ، لذا من خلال رؤية الظروف المحاكية الأكثر تطابقًا مع الملاحظات ، يمكنهم تحديد الكمية الأكثر احتمالية من المادة التي يحتوي عليها الكون.

محاكاة تكوينات مجموعات المجرات ، بدءًا بكميات مختلفة من المادة - عن طريق التحقق من الإصدار الأكثر تطابقًا مع الملاحظات الحقيقية ، يمكن لعلماء الفلك تحديد الكمية الأكثر احتمالية من المادة في الكون

يقول جيليان ويلسون ، المؤلف المشارك للدراسة: "لقد نجحنا في إجراء أحد أكثر القياسات دقة على الإطلاق باستخدام تقنية حشد المجرات". "علاوة على ذلك ، هذا هو أول استخدام لتقنية مدار المجرة التي حصلت على قيمة بالاتفاق مع تلك التي حصلت عليها الفرق التي استخدمت تقنيات غير عنقودية مثل تباين الخلفية الكونية الميكروويف ، والتذبذبات الصوتية للباريون ، والمستعرات الأعظمية من النوع Ia ، أو العدسة الجاذبية."

في حين أن هذه المعلومات قد لا تهم (التورية المقصودة) لمعظم الناس ، فإن فهم تطور الكون يمكن أن يساعدنا في النهاية في الكشف عن ألغاز المادة المظلمة والطاقة المظلمة.


هل نعرف تقريبًا مقدار المواد التي فقدها كوننا المرئي؟

في وقت إنشاء كوننا ، كان هناك كمية x من المواد في كوننا المرئي. مع حدوث التضخم والتوسع ، تتسارع حواف كوننا المرصودة بعيدًا عن بعضها البعض ويتحول اللون الأحمر إلى خارج كوننا المرئي. يمكن أن يعني هذا فقط أن كمية المواد التي & # x27s في عالمنا اليوم أقل مما كانت عليه بالأمس. هل يمكن أن يفسر هذا الكتلة المفقودة للكون و / أو هل نعرف مقدار هذه الكتلة في الواقع؟

تحرير - أدرك أنه بسبب دوران المجرة ، فاز هذا & # x27t في حساب الكتلة المفقودة للكون لأننا نستطيع أن نرى المجرات تدور بسرعة ، لذا فإن الكتلة موجودة ، ومن الواضح أنها ليست كذلك. ومع ذلك ، لا يزال السؤال قائمًا ، هل لدينا نسبة تقريبية لمقدار & # x27 فقدنا؟

لقد حصلت على & # x27 في الواقع إلى الوراء ، الكون المرئي ينمو كل ثانية. سافر إشعاع الخلفية الكوني الميكروي الذي سيصلك في غضون 10 دقائق إلى أبعد من إشعاع CMB الذي يصل إليك الآن.

مع الاحترام ، لا أنا لا & # x27t. أعلم أن الكون يتوسع ، في واقع الأمر أنه يتسارع في هذا التوسع ، وبسبب وجود مساحة أكبر بيننا وبين حافة الكون المرئي ، فإن كل ما هو على هذه الحافة سوف يتسارع في وقت قصير إلى تتحرك بعيدًا عنا أسرع من سرعة الضوء ، لذلك نفقد تلك الكتلة داخل كوننا المرئي. هذه هي نظرية الموت الحراري. بالنظر إلى الوقت الكافي لن يكون هناك شيء داخل كوننا المرئي لأن كل شيء سيتسارع خارجه إذا لم يستسلم للانحلال الذري قبل ذلك الحين.

كذلك يمكننا أن نرى تأثيرات الهياكل خارج كوننا المرئي على كوننا المرئي. هذا يفرض أن تلك الهياكل يجب أن تكون في كوننا المرئي في مرحلة ما وإلا لم تكن المعلومات لتصل إلينا. بمجرد مغادرة المعلومات للهيكل ، يُسمح للهيكل بالسفر خارج حدود كوننا المرئي. وإلا فأنت تذكر أن المعلومات تنتقل أسرع من سرعة الضوء لعبور حدود كوننا المرئي ولا تزال تصل إلينا اليوم.

إلا إذا كنت مخطئًا بشكل فظيع. أعترف أنني قد أكون مخطئا. لكني لا أعتقد ذلك.

تحرير - حسنًا ، يمكن أن أكون مؤخرة كاملة هنا. كيف يلعب CMB في هذا؟


تعتمد المعادلة التي تحكم معدل التوسع على متوسط ​​الكثافة

بغض النظر عن الحجم الكلي ، لذلك إذا كان الحجم هو حجم القطعة التي يمكن ملاحظتها فقط ، فإن الأشياء الأخرى المتساوية ستستمر في التوسع.

كن حذرا مع المصطلحات ، أنت تقول & quot ؛ المسألة المظلمة هي 96 في المائة & quot ؛ لكنها ليست كذلك

التقديرات الشائعة قاتمة طاقة 73 بالمائة
المادة المظلمة 23٪
المادة العادية والإشعاع 4 في المائة.

الطاقة المظلمة مختلفة تمامًا عن المادة المظلمة - تمامًا ، لن تصدق مدى اختلافها! اسأل عن ذلك إذا كنت تريد. لا ينبغي الخلط بينهما.

هناك طريقة جيدة لتتبع متوسط ​​الكثافة المقدرة وهي تحويل كل شيء إلى مصطلحات طاقة (E = mc ^ 2 ، يمكنك دائمًا تحويل الجرامات إلى جول)
ومن ثم تكون الكثافة (بما في ذلك الطاقة المظلمة والمادة المظلمة) موجودة
0.85 جول لكل كيلومتر مكعب.

الرقم الخاص بك للكثافة لا معنى له ----- 3 × 10 55 ضعف كثافة الماء. كثافة الماء واحد جم / سم 3

المادة المظلمة لا يفترضها الكل أو ضرورية

لا يؤمن الجميع بالمادة المظلمة ككائن ملموس.

إذا افترضنا أن الكون يتمدد بمعدل ضعف سرعة الضوء ، فسيكون حجمه ثمانية أضعاف الحجم المتوقع ، وهو ما يعادل تقريبًا نسبة المادة الفعلية إلى المادة المظلمة.

يعطي التعارض بين Sandage و de Vacoleurs قيمتين لثابت هابل مع ضعف الآخر. إذا كان كوننا داخل غلاف خارجي ، فهذا هو نفسه يتمدد ، فقد يفسر هذا سبب وجود حاجة للمادة المظلمة بينما في الواقع لا يبدو أن هناك أي منها.

يقترح منظرو M وجود مثل هذا الوجه الخارجي.

أقترح توسيعًا خارجيًا كحل لأحجية المادة المظلمة

نحن رصد معدل التوسع من الذي إلى المخاطر كمية المادة المظلمة (مع معايير أخرى). لدينا أيضًا ثروة من البيانات الأخرى ، لذلك لا يمكن لهذا الاقتراح البسيط حل مشكلة المادة المظلمة. إذا كان الكون يتوسع بمعدل ضعف المعدل الذي كنا نظن أننا سنلاحظه ببساطة أنه يفعل ذلك ، وبالتالي لن يحدث أبدًا على الرغم من أنه كان يتمدد بمعدل أقل في المقام الأول.

62 الذي يأتي من مسافات مختلفة مقاسة إلى LMC الذي يعاير علاقة اللمعان بين الفترة القيفائية. هذا أقل بكثير من عامل اثنين.

عندما ظهرت بيانات `` Bullet Cluster '' ، كنت مقتنعاً أنها أغلقت قضية المادة المظلمة. ثم نشر جون موفات
http://www.physorg.com/news113031879.html
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0608675

إن الاعتراض على أن التعديل مؤقت هو اعتراض جاد ومشروع للغاية. ومع ذلك ، فإن البيانات المناسبة لمنحنيات الدوران ، والآن بيانات الكتلة ، لا يتم ضمانها تلقائيًا كما يُطالب أحيانًا. في الواقع ، يبدو أن الحفاظ على Hypothosis المادة المظلمة MOG يشكل نموذجًا جيدًا لتحديد التوزيعات المتوقعة للمادة المظلمة.

ليس لدي إجابة ولا تزال الأدلة على المادة المظلمة قوية جدًا. أود أن أقول إن استخدام المصطلح & quotoverwhelming & quot هو أمر سابق لأوانه.

هنا أنت تستخدم افتراضات خاصة بالنموذج لتبرير افتراضات النموذج. من المؤكد أنه دليل قوي للغاية ولكنك لا تقوي هذا الدليل بالمنطق الدائري. لا يمكن تفسير الدليل غير المباشر على أنه & quotbullet & quot. هذا هو نوع مطاردة الخلقيين الأسطورية. لا أعرف من أين حصلت على فرضية الكون اللانهائي (IUH) إلا إذا افترضتها من نموذج Weyl الذي تحدثت عنه. ومع ذلك ، هل ستوجد المعضلة في نموذج IUH؟ أنا لا أحمل أي نموذج معين في الاعتبار الكافي لأقول كيف سيبدو النموذج المثالي. من المؤكد أن الأمر يبدو وكأنه مصادفات كثيرة جدًا لتمهيد الانفجار العظيم بالكامل. الشيء الوحيد الذي يهمني هو آليات محددة يمكن من خلالها تحديد النتائج التجريبية. من المؤكد أن النموذج القياسي لعلم الكونيات هو الأكثر احتمالية لأي نموذج معين ، ولكن في نطاق جميع الاحتمالات ، من المحتمل ألا تكون فرصه الفردية كما هو متصور.

أنا لا أعترض على Dark Matter على هذا النحو ، كان اعتراضي هو التوصيف بـ & quotoverwhelming & quot. لا يوجد أي من اختيارات الفرضية مُرضية حقًا بالنسبة للنموذج القياسي ، سواء في علم الكونيات أو الفيزياء ، أو كليهما. أنا أتحوط رهاناتي وسأواصل الاعتراض على اليقين في ظل هذه الظروف.

إذا كان لديك أكثر من & quot؛ دليل غير مباشر على DM فهو & quot؛ الرصاصة & quot؛ الحقيقية & quot؛ فأنا مهتم بالتأكيد. إذا كان هذا هو كل ما لديك على ما يرام ، فإنه لا يزال دليلًا قويًا على أنه ليس & quot. الميزة الرئيسية التي لا تمتلك بها Dark Matter نماذج Dark Matter هي الدرجة التي تم افتراضها مسبقًا في نموذج Big Bang القياسي. قوية ، لكنها استرجاع حسب التصميم وليست ميزة يصعب حفظها باستخدام وظيفة الاستيفاء من نوع MOND ، وربما حتى نفس الوظيفة المستخدمة لإصلاح دوران المجرات. ربما حتى كتم الصوت مع نوع من نماذج IUH كما اقترحت. احرقني كهرطقة ، فأنا لست الشخص الذي يطالب بيقين غير تجريبي.


& quot المادة المظلمة & quot تشكل تكتلات كثيفة في الكون الأشباح

محاكاة حاسوبية لتوسع هابل الأولي والتشكيل اللاحق لهالة بحجم المجرة من المادة المظلمة على مدى آخر 13.5 مليار سنة - 99٪ من عمر الكون. تُظهر المحاكاة نمطًا معقدًا لتكتلات المادة المظلمة المحتشدة ، والتي قد لا يستضيف بعضها مادة مضيئة مثل النجوم والغاز. & ltbr & gt (Credit: Chung-Pei Ma، Ed Bertschinger) & ltbr & gt

يقول عالم الفيزياء الفلكية بجامعة كاليفورنيا في بيركلي إن المادة & # 8220d dark & ​​# 8221 التي تتألف من ربع الكون الذي لم يتم اكتشافه بعد ليست ضبابًا كونيًا موحدًا ، ولكنها تشكل بدلاً من ذلك كتلًا كثيفة تتحرك مثل ذرات الغبار التي ترقص في رمح الضوء.

في ورقة بحثية تم تقديمها هذا الأسبوع إلى Physical Review D ، أثبت Chung-Pei Ma ، الأستاذ المشارك في علم الفلك في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، و Edmund Bertschinger من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، أن حركة تكتلات المادة المظلمة يمكن تشكيلها في بطريقة مشابهة للحركة البراونية للغبار أو حبوب اللقاح المحمولة في الهواء.

قال ما إن النتائج التي توصلوا إليها يجب أن توفر لعلماء الفيزياء الفلكية طريقة جديدة لحساب تطور هذا الكون الشبحي للمادة المظلمة والتوفيق بينها وبين الكون المرئي.

كانت المادة المظلمة مشكلة مزعجة لعلم الفلك لأكثر من 30 عامًا. النجوم داخل المجرات والمجرات داخل العناقيد تتحرك بطريقة تشير إلى وجود مادة هناك أكثر مما يمكننا رؤيته. يبدو أن هذه المادة غير المرئية موجودة في هالة كروية تمتد على الأرجح 10 مرات أبعد من الهالة النجمية المرئية حول المجرات. لم تنجح المقترحات المبكرة بأن المادة غير المرئية تتكون من نجوم محترقة أو نيوترينوات ثقيلة ، والمرشحون المفضلون حاليًا هم جسيمات غريبة تسمى نيوتريلينوس أو أكسيونات أو جسيمات افتراضية فائقة التناظر. نظرًا لأن هذه الجسيمات الغريبة تتفاعل مع المادة العادية من خلال الجاذبية فقط ، وليس عبر الموجات الكهرومغناطيسية ، فإنها لا تصدر أي ضوء.

& # 8220 & # 146 نحن نرى فقط نصف جميع الجسيمات ، & # 8221 Ma قال. & # 8220The & # 146 هي ثقيلة جدًا بحيث لا يمكن إنتاجها الآن في المسرعات ، لذلك نصف العالم لا نعرف عنه. & # 8221

ازدادت الصورة سوءًا منذ أربع سنوات فقط عندما وُجد أن & # 8220 الطاقة المظلمة & # 8221 أكثر انتشارًا من المادة المظلمة. يربط الحساب الكوني الآن الطاقة المظلمة بحوالي 69٪ من الكون ، والمادة المظلمة الغريبة بنسبة 27٪ ، والمادة المظلمة الدنيوية & # 8211 النجوم الخافتة وغير المرئية & # 8211 بنسبة 3٪ ، وما نراه بالفعل بنسبة 1٪ فقط.

استنادًا إلى نماذج الكمبيوتر لكيفية تحرك المادة المظلمة تحت قوة الجاذبية ، قال ما إن المادة المظلمة ليست ضبابًا منتظمًا يلف مجموعات المجرات. بدلاً من ذلك ، تشكل المادة المظلمة كتلًا أصغر تبدو ظاهريًا مثل المجرات والعناقيد الكروية التي نراها في كوننا المضيء. قالت إن المادة المظلمة لها حياة ديناميكية مستقلة عن المادة المضيئة.

& # 8220 تظهر الخلفية الكونية الميكروية التأثيرات المبكرة لتكتل المادة المظلمة ، وتنمو هذه الكتل تحت تأثير الجاذبية ، & # 8221 قالت. & # 8220 ولكن كل من هذه التكتلات ، الهالة حول عناقيد المجرات ، كان يُعتقد أنها ناعمة. كان الناس مفتونين ليجدوا أن عمليات المحاكاة عالية الدقة تظهر أنها ليست سلسة ، ولكن بدلاً من ذلك لديها بنى أساسية معقدة. العالم المظلم له حياة ديناميكية خاصة به. & # 8221

أجرى ما وبيرتشينغر وطالب الدراسات العليا بجامعة كاليفورنيا في بيركلي مايكل بويلان كولشين بعض هذه المحاكاة بأنفسهم. أظهرت عدة مجموعات أخرى على مدار العامين الماضيين أيضًا تكتلًا مشابهًا.

قالت إن الكون الشبح للمادة المظلمة هو قالب للكون المرئي. المادة المظلمة أكثر وفرة بـ 25 مرة من مجرد المادة المرئية ، لذلك يجب أن تتجمع المادة المرئية حيثما تتجمع المادة المظلمة.

قال ما هنا تكمن المشكلة. تتنبأ المحاكاة الحاسوبية لتطور المادة المظلمة بمزيد من كتل المادة المظلمة في منطقة ما أكثر بكثير من كتل المادة المضيئة التي يمكننا رؤيتها. إذا كانت المادة المضيئة تتبع المادة المظلمة ، فيجب أن يكون هناك عدد مكافئ تقريبًا لكل منها.

& # 8220 مجرتنا ، درب التبانة ، لديها حوالي عشرة أقمار صناعية ، ولكن في عمليات المحاكاة نرى آلاف الأقمار الصناعية للمادة المظلمة ، & # 8221 قالت. & # 8220 المادة المظلمة في مجرة ​​درب التبانة هي بيئة ديناميكية وحيوية حيث تتجمع آلاف الأقمار الصناعية الصغيرة من كتل المادة المظلمة حول هالة كبيرة من المادة المظلمة ، وتتفاعل باستمرار وتزعج بعضها البعض. & # 8221

In addition, astrophysicists modeling the motion of dark matter were puzzled to see that each clump had a density that peaked in the center and fell off toward the edges in the exact same way, independent of its size. This universal density profile, however, appears to be in conflict with observations of some dwarf galaxies made by Ma’s colleague, UC Berkeley professor of astronomy Leo Blitz, and his research group, among others.

Ma hopes that a new way of looking at the motion of dark matter will resolve these problems and square theory with observation. In her Physical Review article, discussed at a meeting earlier this year of the American Physical Society, she proved that the motion of dark matter can be modeled much like the Brownian motion that botanist Robert Brown described in 1828 and Albert Einstein explained in a seminal 1905 paper that helped garner him the 1921 Nobel Prize in Physics.

Brownian motion was first described as the zigzag path traveled by a grain of pollen floating in water, pushed about by water molecules colliding with it. The phenomenon refers equally to the motion of dust in air and dense clumps of dark matter in the dark matter universe, said Ma.

This insight “let’s us use a different language, a different point of view than the standard view,” to investigate the movement and evolution of dark matter, she said.

Other astronomers, such as UC Berkeley emeritus professor of astronomy Ivan King, have used the theory of Brownian motion to model the movement of hundreds of thousands of stars within star clusters, but this, Ma said, “is the first time it has been applied rigorously to large cosmological scales. The idea is that we don’t care exactly where the clumps are, but rather, how clumps behave statistically in the system, how they scatter gravitationally.”

Ma noted that the Brownian motion of clumps is governed by an equation, the Fokker-Planck equation, that is used to model many stochastic or random processes, including the stock market. Ma and collaborators are currently working on solving this equation for cosmological dark matter.

“It is surprising and delightful that the evolution of dark matter, the evolution of clumps, obeys a simple, 90-year-old equation,” she said.

The work was supported by the National Aeronautics and Space Administration.


How much stuff is there in the universe?

To understand how much stuff there is in the universe, it helps to first understand what kind of stuff we are talking about. We currently believe that only about 5 per cent of the universe is made up of “ordinary” (or “baryonic”) matter, which is things like protons and neutrons – the stuff that you, me, our planet and the stars, for example, are made of. The remaining 95 per cent comprises “dark matter” and “dark energy”.

But how do we know that only 5 per cent of the universe is composed of ordinary matter, and how much “stuff” does that actually translate into? One of the ways astronomers have been able to determine the contents of the universe is by observing the cosmic microwave background (CMB). This is like a snapshot of the early universe when it was only about 370,000 years old, and marks the moment when photons, or particles of light, were first able to travel freely throughout the universe.

Today, the remnants of this first light that we see are distributed uniformly across the sky, with very slight fluctuations. It turns out that these fluctuations depend on how much stuff is present in the universe, and what kind of stuff it is. Since light only interacts with the universe’s ordinary matter, changing the amount of this type of matter would affect how the light from the CMB appears to us today. We can therefore determine how much of the universe is ordinary matter from the CMB.

There are other ways to measure the same thing, and luckily they all more or less agree with each other. Certain chemical reactions that happened shortly after the big bang depended on the amount of ordinary matter in the universe. If there was more of it present, for example, these chemical reactions would have created more helium, deuterium, lithium, and other elements.

By measuring the ratios of these elements in very old celestial objects, we can get an estimate of how much ordinary matter was present when these reactions occurred. More recently, astronomers have studied the ways in which “fast radio bursts”, which are mysterious flashes of radio waves from the distant universe, have interacted with ordinary matter as they travel through the universe. This provides an additional measurement of this stuff.

So how much is there? If you use the methods I described above to figure out the density of ordinary matter in the universe, and you have a good estimate for the volume of the observable universe (about 4 x 10 80 cubic metres), we get a value of about 10 80 particles of ordinary matter in the universe. While this may sound like a lot, the universe is so large that when you translate this into a density, you will find that, on average, there is only about one particle of ordinary matter per cubic metre in the universe.

A far greater percentage of the universe is made up of things like dark matter and dark energy, both of which we still don’t fully understand.

Sutton Coldfield, West Midlands, UK

This question is tricky to answer, if not impossible, partly because we don’t know the size of the universe or its ultimate fate.

The universe began with the big bang about 13.8 billion years ago. Before 1998, cosmologists expected gravity to slow the resulting expansion of space because galaxies were pulling on each other. According to the prevailing model, if the universe had a critical density, it would eventually stop expanding and become static. A higher density and it would collapse in a big crunch a smaller density would see it expanding forever.

The critical density is about 10 -26 kilograms per cubic metre, which is equivalent to about six protons per cubic metre. The estimated volume of the observable universe is 4 x 10 80 m 3 . Mass is the product of density and volume using the critical density gives a mind-boggling mass of 4 x 10 54 kilograms of matter of all types in the observable universe.

In the 1990s, most scientists would have bet on a universe with a critical density as this offered a better fit with particle physics and demanded the existence of dark matter, which is inferred from astrophysical observations.

However, all bets were off in 1998, when two research groups independently reported that the expansion of the universe is accelerating. The current consensus is that the universe is composed of a 5 per cent mix of baryonic matter (stuff we are familiar with), 25 per cent dark matter and about 70 per cent dark energy. While it still eludes definitive explanation, dark energy behaves like anti-gravity, repelling masses, instead of attracting them.

In summary, we can work out the mass of the observable universe if we assume its density, but the true size of the universe eludes us. When working out the mass of the universe, should we count energy, given that energy and mass are equivalent? If we exist in a multiverse, then how could we work out what proportion of the total mass belongs to our universe? Perhaps our universe is the only one with baryonic matter.

Want to send us a question or answer?

To answer this question – or ask a new one – email [email protected]

Questions should be scientific enquiries about everyday phenomena, and both questions and answers should be concise. We reserve the right to edit items for clarity and style. Please include a postal address, daytime telephone number and email address.

New Scientist Ltd retains total editorial control over the published content and reserves all rights to reuse question and answer material that has been submitted by readers in any medium or in any format.

You can also submit answers by post to: The Last Word, New Scientist, 25 Bedford Street, London WC2E 9ES.


Quantum liquid spins

Physicist and Nobel Prize winner Philip Warren Anderson was the first to predict the existence of quantum liquid spins in the 1970s, but it was not until 2016 that their actual existence was proved. The curious thing is that, under certain conditions of pressure and temperature, some minerals exhibit regions in this state, among them, herbersmithite.

Under certain conditions of pressure and temperature, herbersmithite exhibit regions in quantum liquid spins state. تنسب إليه: Rob Lavinsky

Spin is a property of electrons and other subatomic particles. Put simply, it’s as if each electron contained a tiny internal compass. In most materials (and in the states of matter) the spins of the electrons are aligned with each other. However, in the quantum liquid spin state, the spins of electrons never come to align, but remain in a constant fluctuation even at temperatures close to absolute zero, while in the remaining states of matter the spin freezes at that temperature.

The quantum liquid spin state gives the material unique magnetic characteristics, whose applications are currently being investigated.


The Dark Universe

Dark Energy
At the close of the 20th century, our perception of the Universe was jolted. Instead of slowing down after the Big Bang, the expansion of the Universe was found to be accelerating. Was the cosmic acceleration due to Einstein's cosmological constant, a mysterious form of "dark energy," or perhaps a lack of understanding of gravity? The answer is still out there. By studying clusters of galaxies, X-ray astronomy is tackling this question using powerful techniques that are independent of other methods currently being employed or proposed for the future. More information on Dark Energy

Dark Matter
The next largest chunk of the Universe's budget is another unknown: dark matter. Of all of the material we know about because we can see its gravitational efects, about 85% is composed of matter that emits no light and is radically diferent from material found in planets and stars. X-rays can be used to study the e!ects of dark matter in a variety of astronomical settings, and thus probe the nature of this mysterious substance that pervades the Universe. More information on Dark Matter

Observable Cosmos
The remaining 4% of the Universe is composed of everything we can see with our eyes and telescopes. This includes all intergalactic and interstellar gas and dust, stars, planets, and life. Before dark matter was discovered in the 1930s, this 4% was our entire Universe. Scientists now use their telescopes and computers to learn ever more about the exciting objects and phenomena in the observable cosmos, but also to glimpse through keyholes into the much larger Dark Universe.

Black Holes
Black holes – once the subject of science fiction – are now science fact. X-ray telescopes have been crucial in this shift of thinking. While many things have been learned about these mysterious objects, much more remains to be discovered. In fact, black holes provide a natural arena for quantum mechanics and general relativity to meet and clash. This means that if we are ever to unify the theories of physics (the much sought-after goal of the physics of everything), we need to push forward the studies of black holes. More on black holes

Supernovas
Supernovas are produced when stars end their lives in spectacular explosions so bright that they outshine their home galaxies. During their lives, stars convert hydrogen and helium into heavier, more complex elements, which are distributed into space when the star explodes. Nearly everything on Earth, including life, owes its start to the demise of earlier generations of stars that went supernova. The remnants of supernovas can glow in X-ray light for thousands of years, and reveal their secrets to sensitive X-ray telescopes. More on supernovas

مجموعات المجرة
Galaxy clusters are the largest structures in the Universe that are held together by gravity. These mammoth objects can contain thousands of individual galaxies, are immersed in vast clouds of hot gas, and are held together by immense amounts of dark matter. The hot gas, which radiates at temperatures detectable by X-ray satellites like Chandra, contains much more mass than the galaxies themselves. Their size and mass, along with their rich reserves of dark matter, make galaxy clusters valuable cosmic laboratories for the study of the properties of the whole Universe. More on galaxy clusters

Missing Baryons
Astronomers have known for some time that about half of all of the baryonic matter, a.k.a. protons and neutrons, in the recent, nearby Universe is unaccounted for. It’s all there in the early Universe, so where did it go? One idea is that these missing baryons became part of an extremely diffuse web-like system of gas clouds from which galaxies and clusters of galaxies formed. One of the best ways to detect these missing baryons is through their faint, but observable, X-ray signatures.

Our Universe
Astronomers use every appropriate means at their disposal to investigate the biggest questions in the Universe. In the past decade, Chandra has demonstrated tahat X-rays are a fundamental part of the modern astronomer's toolkit. Many wavelengths. One Universe.

JELLYBEAN UNIVERSE ACTIVITY

How Many Jelly Beans Fill A One-Liter Container?
There are many possible calculations, but this is one:

How big is a jelly bean?
A typical jelly bean would measure about 2 cm long by about 1.5 cm in diameter.

Do jelly beans completely fill the container?
The irregular shape of jelly beans result in them not being tightly packed approximately 80% of the volume of the bottle is filled.

The number of jelly beans is the occupied volume of the container divided by the volume of a single jelly bean.

Number of beans = (occupied volume
of container)/(volume of 1 Bean)

The volume of one jelly bean is approximated by the volume of a small cylinder 2 cm long and 1.5 cm in diameter.

Volume of 1 Jelly Bean = pi x (1.5cm/2) 2 x 2 cm = 3.5 cubic centimeters

The approximate number of beans in the container is:
Number of beans = (.80 x 1000 cubic centimeters)/(3.5 cubic centimeters) = approx 229 jelly beans

OTHER RESOURCES

Understanding cosmic distance to a supernova remnant
Students work with a photograph to determine its scale and the time taken by light and matter to reach a specified distance.

Grade: 6-8 /Topics: Scale drawings unit conversion distance = speed x time

Rate of change of expanding debris for a supernova remnant
Using a millimeter ruler and a sequence of images of a gaseous shell between 2000 and 2005, students calculate the speed of the material ejected by Supernova 1987A.

Grade: 6-9 | Topics: Measuring Metric Units speed=distance/time

Chemical makeup of part of Cassiopeia A's atmosphere:
Students determine the mass of the carbon atmosphere of the neutron star Cas-A.

Grade: 8-10 | Topics: Volume of spherical shell mass = density x volume

Developed by the Chandra X-ray Center, at the Smithsonian Astrophysical Observatory, in Cambridge, MA, with funding by NASA under contract NAS8-03060 | Privacy | Accessibility


شاهد الفيديو: لحظة انفجار نيزك عند دخوله للغلاف الجوي للأرض (أغسطس 2022).