Stjörnufræði

Vetrarbrautir og alheimurinn

Vetrarbrautir

• Vetrarbrautir kallast stór stjörnukerfi með miklum fjölda sóla og lausu efni.

• Lögun vetrarbrauta er mismunandi og eru þær flokkaðar eftir lögun.

1. Þyrilvetrarbrautir

• Hafa kúlulaga kjarna með disk eða skífu umhverfis.

• Svarthol í miðju kjarnans en umhverfis hann er mikið af sólum.

• Í disknum er mikið af lausu efni sem mynda arma í disknum.

• Mest af nýmyndun stjarna í disknum og þar er því meðalaldur stjarna lægri.

• Okkar vetrarbraut er þyrilvetrarbraut.

2. Sporvöluvetrarbrautir

• Eru kúlulaga eða sporvölulaga.

• Sólirnar eru þéttastar nærri kjarna.

• Sumar hafa mjög lítinn disk en án arma.

• Minni nýmyndun og meðalaldur stjarna því hærri en hjá þyrilvetrarbrautum.

3. Óreglulegar vetrarbrautir

• Hafa enga ákveðna lögun or eru því án kjarna.

• Eru minni en aðrar vetrarbrautir.

• Þekktastar eru Magellan-skýin á suðurhveli – næstu vetrarbrautir við okkar.

Hreyfingar vetrarbrauta

• Vetrarbrautir hreyfast miðað við hver aðra – innan rúmsins – og geta rekist á aðrar vetrarbrautir.

• Vetrarbrautirnar hreyfast líka með rúminu, þ.e. útþensla alheimsins eykur fjarlægðina á milli þeirra.

Útþensla alheimsins

• Um 1930 uppgötvaði Edwin Hubble að allar vetrarbrautir umhverfis okkur fjarlægjast okkur sama hvert er horft og því hraðar sem þær eru fjær.

• Aðeins hægt að skýra með því að heimurinn sé að þenjast út.

Útþensla alheimsins

• Útþenslan felur í sér að rúmið milli vetrarbrauta þenst út svo þær fjarlægast hver aðra en sjálfar halda þær stærð sinni.

• Má líkja við þegar blaðra með hnöppum eða peningum límdum á, er blásin upp

Stóri hvellur

• Upphaf útþenslunnar má rekja til Stóra hvells.

• Alheimurinn var þá örsmár og heitur en við útþensluna kólnaði hann og þá gátu atóm, sameindir og efnið myndast.

Stjörnufræðingar nota mjög aflmiklar tölvur til að leiða fram mótunarferli alheimsins frá fyrstu greinanlegu misjöfnum í

örbylgjukliðnum að þeirri mynd sem þeir sjá í dag .

Dimmur næturhiminn gefur ákveðnar vísbendingar um eðli alheims.

• Lögmál heimsfræðinnar: Í víðu samhengi (on large scales) lítur alheimur eins út allsstaðar og í hvaða átt sem er litið. (einsleitur (homogenuos) og stefnusnauður (isotropic)

• Orð eins og miðja alheims eða endimörk (jaðar) alheims hafa enga merkingu.

Endanlegur alheimur án endimarka

• Hvernig getur alheimurinn verið endanlega stór án endimarka.

• Í einni vídd væri hann hringlaga. Einvíð vera gæti ferðast endalaust án þess að rekast á endamörk.

Heimur án endimarka

• Tvívíður heimur sem er endanlega stór en er án endimarka er yfirborð kúlu.

• Okkar heimur er þrívíður. Við getum ekki gert okkur mynd af honum eins og fyrir hina. Hvers vegna ekki?

Framtíðin?

• Mun útþenslan halda áfram, minnka, stöðvast eða aukast?

• Lengi talið að útþenslan myndi stöðvast og alheimurinn jafnvel taka að dragast saman aftur. Til þess þarf hulduefni (dark matter)

• Nýjustu athuganir benda hins vegar til þess að hraði útþenslunar sé alltaf að aukast. Til þess þarf hulduorku (dark energy).

• Allar líkur á að hvoru tveggja sé til.