Universul in evolutie

de la 7000 milioane al 9 miliarde de ani dupa Big Bang

• Imaginile din campul profund, surprinse de telescopul spatial Hubble, prezinta galaxii care au aparut acum 700 milioane de ani. Unele contin gauri negre de mari dimensiuni, misteriosi quasari. Teoriile actuale considera ca la inceput s-au format galaxii de mici dimensiuni care apoi au fuzionat prin colaps gravitational producand sisteme mai mari. Este si cazul galaxiei noastre care va inghitii in vitor galaxiile satelite (Norul mic siNorul mare al lui Magelan)
  
  Quasari - 7:46 min
  
  
  
• Universul vazut de telescopul spatial Hubble.
• Clasificarea galaxiilor. Edwin Hubble a fost cel care a propus un sistem de clasificare al galaxiilor, asa numita diagrama diapazon.
  E0-E9 sunt galaxii eliptice de la E0 care este aproape sferica pana la E9- puternic aplatizata.
  Sa, Sb si Sc sunt galaxii spirale, infasurate strans, Sa, mai largi, Sb si foarte largi Sc.
  SBa, SBb si SBc sunt galaxii spirale cu bara. Axele centrale ale acestor galaxii prezinta o bara de la capetele careia se intind spiralele.
  
  Site-uri cu imagini de galaxii
  Catalogul Messier  
  Tipuri de galaxii in catalogul Messier
  NOAO Image galery
  Princeton galaxy images
  
  
  Galaxia noastra. Calea Lactee. Are forma unei spirale cu centrul la 26.000 de ani lumina de noi. Diametrul total al sistemului este de 1000.000 de nai lumina. Arata ca o lentila dublu convexa. Centrul galaxiei se afla in spatele norului de stele din constelatia Sagetatorului. Locatia exacta este o sursa radio intensa numita Sagittarius A. In centrul galaxiei se afla o gaura neagra cu masa de 2,6 milioane de ori mai mare decat a Soarelui. Steaua S21 cu masa de 15 ori mai mare deact a Soarelui se misca in jurul gaurii negre cu o perioada de 15,2 ani viteza orbitala atingand 5000 km/s .
• Galaxia noastra se roteste cu o perioada de 225 milioane de ani.
  
  Galaxia noastra - 1:26 min
  
  
  
• Galaxii spirale. Galaxiile spirale se rotesc astfel incat bratele se desfasoara in sens invers miscarii de rotatie. (cu o singura exceptie). In brate densitatea de materie stelara este mai mare decat media si aici se formeaza stelele cele mai vizibile. Rotatia bratelor galaxiilor se poate determina prin efect Doppler (materia de pe o parte se apopie de noi iar materia de pe cealalta parte se departeaza de noi). Din analiza liniilor spectrale din cele doua brate se poate determina iteza de rotatie.
• Explore 10 Billion Years of Galactic History
  
• Materia neagra. Masurarea vitezei de rotatie a bratelor spirale ale galaxiilor a condus la concluzia ca in Univers exista materie neagra.
• Materia neagra este o materie nelumioasa ce nu poate detectata prin observarea a nici unei forme de radiatie electromagnetica, dar a carei existenta, este sugerata de observarea vitezei de rotatie a bratelor spirale ale galaxiilor. Era de asteptat ca rotatia unei galaxii sa se faca asemanator celei a planetelor in Sistemul Solar. Cu cat se afla mai departe de centru viteza de rotatie sa fie mai mica. In realitate se observa ca rotatia se face cu aceiasi viteza unghiulara indiferent de distanta fata de centru (asemenator cu rotatia unei roti, toate punctele se misca cu aceiasi viteza unghiulara). Explicatia plauzibila este ca in intreaga galaxie este distribuita materie neagra (complet invizibila) dar care actioneaza gravitational. Au fost porpuse doua solutii: prima considera ca materia neagar este alcatuita din particule elementare cu masa foarte mica inca necunoscute - WIMP, a doua considera ca materia neagra este compusa din materie obisnuita (planete sau stele mici pitice maro) care inca nu au fost descoperite.
• Dark Matter 3D Map (video)
• Estimari recente arata ca in Univers avem:
  • 4 % materie cunoscuta (stele , planete, galaxii
  • 23% materie neagra
  • 73% energie neagra
• Energia neagra. Evolutia Universului depinde de densitatea media a materiei din Univers (notata cu omega mare). daca:
  • omega > 1 gravitatia este dominanta si va exista un Big Crunch (Mare Colaps)
  • omega = 1 extinderea Universului va incetini dar nu se va opri (Univers plat). Universul se va apropia ed o dimensiune finala fara sa o atnga vreodata.
  • omega < 1 extinderea incetineste dar continua la infinit.
• Se pare ca ne aflam in cazul omega=1 (Univers plat)
• Calculul distantei la care se gasesc galaxiile se poate face in doua moduri: urmarind deplasarea spre rosu a spectrulu lor si urmarind luminozitatea maxima a supernovelor din acele galaxii, care actioneaza ca o sursa standard de lumina. Analiza luminii de la supernovele galaxiilor indepartate, arata ca acestea se departeaza mai repede de noi decat ne-am astepta. Procesul de extindere al Universului paresa se accelereze. Energia acestei accelerari se numeste energie neagra. Pentru a explica originea acestei energii s-au facut diverse ipoteze: existenta unei a cinea forte misterioase, fortele vidului si a particulelor virtuale.
• O alta dovada a existentei energiei negre este forfecarea gravitationala. Curbarea luminii la trecerea pe langa obiecte masive datorita efectului gravitatiei asupra luminii.