Jak obrovský je vesmír? Jaká je velikost vesmíru?
Velikost vesmíru je neznámá. Spekuluje se o jeho skutečné velikosti.
Existují různé modely. Některé modely naznačují, že vesmír by mohl být až stokrát větší než pozorovatelný vesmír.
Pokud má pozorovatelný vesmír průměr 93 miliard světelných let, celý vesmír by mohl mít průměr více než 9,3 bilionu světelných let.
Pozorovatelný vesmír
Velikost pozorovatelného vesmíru je cca: 8 807 000 000 000 000 000 000 000 km.
To odpovídá 8.807 sextilionům kilometrů.
Pro nás pozorovatelný vesmír je ta část vesmíru, ze které mohlo záření od vzniku vesmíru dorazit na Zemi.
Průměr pozorovatelného vesmíru je cca 93 miliard světelných let, což nám dává představu o enormním rozsahu vesmíru, který můžeme pozorovat.
93 miliard světelných let odpovídá přibližně 8,807 × 10²⁴ km.
93 miliard světelných let = 93 × 10⁹ světelných let.
93 × 10⁹ světelných let × 9,461 × 10¹² km/světelný rok ≈ 8,807 × 10²⁴ km
Rozpínání vesmíru
Tento odhad (93 miliard světelných let) je založen na pozorování rozpínání vesmíru a na faktu, že světlo nemá nekonečnou rychlost. To znamená, že nejvzdálenější objekty, které můžeme vidět, jsou ty, od kterých k nám světlo dorazilo od doby Velkého třesku (Big Bangu).
Rychlost rozpínání činí 75 km/s na každý megaparsek (Mpc) vzdálenosti.
1 megaparsek (Mpc) odpovídá vzdálenosti zhruba 3,26 milionů světelných let.
Tedy každá megaparseková vzdálenost znamená, že se objekty vzdalují rychlostí 75 kilometrů za sekundu 67 km/s/Mpc.
To znamená, že prostor mezi galaxiemi se rozpíná rychlostí 67 km za sekundu na každý megaparsek vzdálenosti.
Rychlost světla
Rychlost světla ve vakuu: 299.792.458 metrů za sekundu.
To odpovídá přibližně 1.079.252.848 kilometrům za hodinu nebo přibližně 9,461 bilionům kilometrů za rok.
Toto měřítko nám umožňuje porovnat rychlost světla s velikostí některých vesmírných jevů.
Přepočet 93 miliard světelných let na kilometry:
Světelný rok je vzdálenost, kterou světlo urazí za jeden rok, což je přibližně 9,461 bilionů kilometrů.
Takže:
93 miliard světelných let × 9,461 bilionů kilometrů/světelný rok ≈ 8,807 × 10²⁴ km.
93 miliard světelných let odpovídá přibližně 8.807 sextilionům kilometrů
Rychlost rozpínání vesmíru
67 km/s/Mpc:
Rychlost expanze vesmíru v hodnotách:
2 139 570 km za sekundu.
7.702.453.987 km za hodinu.
184.858.895.705 km za den.
Elektromagnetické záření a červený posuv
Kosmické mikrovlnné záření, Cosmic Microwave Background (CMB) je jedním z hlavních důkazů rychlosti expanze vesmíru v různých fázích. Bylo objeveno v roce 1965.
Reliktní záření (CMB) pochází z doby, kdy byl vesmír starý přibližně 380 000 let.
Nyní má vlnovou délku přibližně 1,9 mm, což je důsledek rozpínání.
Viditelné světlo má totiž vlnovou délku 300 nanometrů, což odpovídá 0,0003 mm.
Vlnová délka reliktního záření je tedy přibližně 6333x delší než vlnová délka viditelného světla
Kosmologický červený posuv původního záření vzniká kvůli rozpínání vesmíru.
Hubbleův parametr (H) a červený posuv ukazují, jak rychle se vesmír rozpíná v daném čase.
Hubbleova konstanta (H₀) je aktuální měření rychlosti expanze vesmíru.
Dopplerův červený posuv
Dopplerův červený posuv vzniká, když se zdroj světla pohybuje od pozorovatele. Tento jev je podobný jako Dopplerův efekt u zvuku, kdy se mění frekvence zvuku v závislosti na pohybu zdroje.
Světlo z objektů, které k nám přichází dnes po 13,8 miliardách let, je dnes od nás díky rozpínání vzdáleno přibližně 46,5 miliard světelných let.
To je celkem průměr 93 miliard světelných let
Ocenění za objevy
Kosmické mikrovlnné záření (CMB) objevili Arno Penzias a Robert Wilson v roce 1965. Za tento objev dostali Nobelovu cenu za fyziku v roce 1978.
Zrychlování rozpínání vesmíru bylo potvrzeno v roce 1998 při pozorování supernov typu Ia nezávisle dvěma týmy.
Jeden tým vedl Saul Perlmutter, druhý tým Brian Schmidt a Adam Riess.
Všichni získali Nobelovu cenu za fyziku v roce 2011.
Naše galaxie – Mléčná dráha - Milky Way
Průměr: 100 000 až 120 000 světelných let.
Tloušťka disku: cca 1 000 světelných let.
Hmotnost: cca 1,5 bilionu hmotností Slunce.
Počet hvězd: 100 až 400 miliard.
Vzdálenost Slunce od středu galaxie: 26 000 světelných let.
Orbit of the Sun - oběžná dráha Slunce
Does The Sun Orbit Anything?
Oběžná dráha Slunce kolem středu naší galaxie. Slunce se pohybuje cca 26.600 světelných let od středu naší galaxie.
Zatím nejaktuálnější údaj o rychlosti Slunce, který máme asi k dispozici, pochází z roku 2016 od AAS Nova. Rychlost Slunce se uvádí 239±9 km/s
Studie vedená Jasonem Huntem z Dunlapova institutu na Univerzitě v Torontu kombinovala data z prvního vydání mise ESA Gaia a katalogu hvězd z experimentu Radial Velocity Experiment, aby určila pohyby více než 200 000 hvězd v blízkosti Slunce. Z těchto dat odvodili, že rychlost oběhu Slunce kolem středu Mléčné dráhy je 239±9 km/s.
Pokud se Slunce pohybuje po své oběžné dráze rychlostí zhruba 239 km/s
tak to je 860.400 kilometrů za hodinu
800.000 km/hod x 24 = 20 649 600 km/den
20 649 600 km x 365 = 7.537.104.000 km/rok t.j. cca 7,5 miliardy km za rok
Jeden oběh Galaktický rok
Astronomové odhadují, že Slunci trvá přibližně 225-250 milionů let, aby oběhlo střed Mléčné dráhy.
4,5 miliardy let staré Slunce již dokončilo tento oběh 18-20 krát.
Odhady pro konec života Slunce se pohybují kolem 10 miliard let celkové životnosti.
Zbývá tedy přibližně 5,5 miliardy let jeho života.
Slunce tedy oběhne střed galaxie ještě přibližně 22–24krát, než se jeho životní cyklus ukončí.
Celkem tak Slunce během svého života oběhne střed galaxie asi 40–44krát
Kromě kruhové trajektorie Slunce také osciluje nahoru a dolů v průběhu své cesty, což je dáno rozložením hmoty v galaxii, a přibližně každých 33 milionů let prochází skrze galaktický disk.
Slunce se pohybuje po téměř kruhové dráze s mírnou elipticitou (asi 5%)
Speed of Light Calculator (omnicalculator.com)
5 Little-Known Facts About The Sun’s Journey Through The Galaxy
Light Day
299,792km/s × 86,400s = 25,902,068,800km
The Sun Solar system - Slunce Sluneční soustava
Měřítko vesmíru - Rozložení vesmíru
Vzdálenosti ve vesmíru - Distances in the Universe
Scale Universe - Layout of the universe
The Scale of the Universe 2https://htwins.net/minesweeper/
Sonda Voyager 1
NASA Voyager 1 vypustila 5. září 1977
https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/status/
voyager 1 trajectory
Deklinace - Rektascenze
Precese
Osa, okolo které se Země otáčí, není nehybná.
Osa vykonává krouživý pohyb, jeden okruh trvá cca 19 - 25 800 let
Polárka
Svítivost Polárky cca 2500 x větší než Slunce
Velikost Polárky 30 x větší než Slunce
Hmotnost Polárky cca 6 x větší než Slunce
Polaris luminosity 2500 times the Sun
Polárka, nebo také Severní hvězda, je od Země vzdálená přibližně 433 světelných let. Tato vzdálenost je odhadem založeným na měřeních trigonometrické paralaxy a jiných astronomických metodách. Světelný rok je jednotka, která udává, jakou vzdálenost urazí světlo ve vakuu za jeden rok, a je často používána pro měření velkých kosmických vzdáleností mezi hvězdami a galaxiemi.
Převedeme 433 světelných let do různých jednotek:
Světelný rok na astronomické jednotky (AU):
Jeden světelný rok je přibližně 63,241 AU.
Světelný rok na kilometry:
Jeden světelný rok se rovná přibližně 9.461 x 10^12 kilometrů.
Světelný rok na parseky:
Jeden světelný rok je přibližně 0.306 parseků.
Polárka je od Země vzdálená:
Přibližně 27,383,353 astronomických jednotek (AU)
Přibližně 4,096,613,000,000,000 kilometrů
Přibližně 132,498 parseků
Sonda Voyager 1 - Launch Date: Mon, 05 Sept 1977 12:56:00 UTC
Data naznačovala, že sonda Voyager 1 vstoupila do mezihvězdného prostoru 25. srpna 2012
Sonda Voyager 1 k 1. květnu 2024
je vzdálena cca 15,125,330,737 mil
na kilometry 24,341,860,341 kilometrů
Sonda Voyager 1 je vzdálená přibližně
One-Way Light Time 22:33:15 (hh:mm:ss)
https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/status
Sonda Voyager 1 - tracking
https://theskylive.com/planetarium?objects=sun-moon-voyager1-mercury-venus-mars-jupiter-saturn-uranus-neptune-pluto
Převody rychlosti:
Kilometry za hodinu: již jsme vypočítali jako 61,198 km/h.
Kilometry za den: 61,198×24
61,198×24 km/den.
Kilometry za rok: 61,198×24×365.25
61,198×24×365.25 km/rok (365.25 zahrnuje přestupné roky).
Výpočet doby letu:
Celková vzdálenost ve km: 24,341,860,341 km.
Doba letu v hodinách:
Vzdalenost/Rychlost v km/h
Vzdalenost/Rychlost v km/h
Doba letu v letech: Doba letu v hodinách / (24 * 365.25)
61,198 km/h
1,468,752 km/den
536,461,686 km/rok
Při této rychlosti by let k vzdálenosti 162.71528617 AU (což je přibližně 24,341,860,341 km) trval:
397,756 hodin, což je přibližně 45.37 let
Kolik km uletí při této rychlosti 61,198 km/h za 10, 50, 100 let?
Za 10 let: přibližně 5,364,616,858 km
Za 50 let: přibližně 26,823,084,291 km
Za 100 let: přibližně 53,646,168,581 km
Za 10 let: 0.000567 světelných let
Za 50 let: 0.0028351 světelných let
Za 100 let: 0.0056702 světelných let
Za 10 let: 0.21 světelných dnů
Za 50 let: 1.04 světelných dnů
Za 100 let: 2.07 světelných dnů
při rychlosti 61,198 km/h
První kosmická rychlost (orbitální rychlost): Přibližně 7.9 km/s (28,440 km/h). To je rychlost potřebná k udržení objektu na nízké oběžné dráze Země.
Druhá kosmická rychlost (úniková rychlost): Přibližně 11.2 km/s (40,320 km/h). Tato rychlost je potřebná k opuštění Zemské gravitace bez dalšího pohonu, tedy k úniku z gravitačního pole Země.
Třetí kosmická rychlost: Přibližně 16.6 km/s (59,760 km/h). To je rychlost, která je potřebná pro únik z gravitačního působení Sluneční soustavy.
Následně sonda Voyager 1 využila zrychlení gravitačních praků u Jupitera a Saturnu
www.TheSkyLive.com
https://theskylive.com/locationpicker?back_url=https%3A%2F%2Ftheskylive.com%2Fplanetarium%3Fobjects%3Dsun-moon-voyager1-mercury-venus-mars-jupiter-saturn-uranus-neptune-pluto%26localdata%3D50.5350%257C16.4272%257C%255B50.5350N%252C%2B16.4272E%255D%257CEurope%252FWarsaw%257C0%26obj%3Dvoyager1%26h%3D20%26m%3D30%26date%3D2024-05-11%23ra%7C17.262246934366882%7Cdec%7C12.387232232329279%7Cfov%7C80
Koncem tohoto týdne může přijít další silná sluneční bouře a s ní i polární záře
Space Weather Live
www.spaceweatherlive.com
www.spaceweatherlive.com/en/auroral-activity/aurora-forecast.html
Jaká je velikost Mléčné dráhy?
Mléčná dráha má průměr přibližně mezi 150 a 200 tisíci světelnými lety, což je značně menší než průměr pozorovatelného vesmíru.
Hvězdný disk Mléčné dráhy má průměr přibližně 100 tisíc světelných let a jeho tloušťka činí přibližně
1 tisíc světelných let.
To nám ukazuje, jak monumentální je naše galaxie ve srovnání s jinými galaxiemi ve vesmíru viz níže.
Mléčná dráha má průměr přibližně mezi 150 a 200 tisíci světelnými lety, zatímco průměr pozorovatelného vesmíru je odhadován na 93 miliard světelných let.
Abychom zjistili, kolikrát je průměr Mléčné dráhy menší než průměr pozorovatelného vesmíru, můžeme provést následující výpočet:
(Průměr pozorovatelného vesmíru) / (Průměr Mléčné dráhy) = (93 miliard světelných let) / (150 tisíc světelných let) ≈ 620 000 krát
To znamená, že průměr pozorovatelného vesmíru je zhruba 620 000 krát větší než průměr Mléčné dráhy.
Jak velká je Sluneční soustava?
Sluneční soustavu tvoří 8 hlavních planet, 5 trpasličích planet, více než 150 měsíců kolem těchto planet a různá menší tělesa jako planetky, komety a meteoroidy. Slunce, centrální hvězda naší soustavy, má hmotnost přibližně 330 000krát větší než Země a představuje téměř 99,8% hmotnosti celé Sluneční soustavy. Průměr Slunce je zhruba 1 400 000 km, což je přibližně 109krát větší než průměr Země.
Vzdálenosti mezi planetami v naší soustavě se pohybují od několika milionů kilometrů (např. mezi Zemí a Venuší) až po více než 4 miliardy kilometrů (např. mezi Neptunem a Sluncem).
Nejvzdálenější objekt v soustavě, trpasličí planeta Sedna, je od Slunce vzdálen kolem 937 miliard kilometrů.
To nám dává představu o rozsahu naší Sluneční soustavy a jejích jednotlivých členů.
Vzdálenosti mezi planetami sluneční soustavy
Liší se v závislosti na jejich polohách na dráze kolem Slunce. Tyto vzdálenosti se měří v astronomických jednotkách (AU), což je průměrná vzdálenost mezi Zemí a Sluncem,
což činí přibližně 149,6 milionu kilometrů.
Následující seznam uvádí průměrné vzdálenosti planet od Slunce v astronomických jednotkách:
Merkur: Průměrná vzdálenost od Slunce je asi 0,39 AU (přibližně 58 milionů kilometrů).
Venuše: Průměrná vzdálenost od Slunce je asi 0,72 AU (přibližně 108 milionů kilometrů).
Země: Průměrná vzdálenost od Slunce je 1 AU (přibližně 149,6 milionu kilometrů).
Mars: Průměrná vzdálenost od Slunce je asi 1,52 AU (přibližně 227 milionů kilometrů).
Jupiter: Průměrná vzdálenost od Slunce je asi 5,2 AU (přibližně 778 milionů kilometrů).
Saturn: Průměrná vzdálenost od Slunce je asi 9,58 AU (přibližně 1,43 miliardy kilometrů).
Uran: Průměrná vzdálenost od Slunce je asi 19,22 AU (přibližně 2,87 miliardy kilometrů).
Neptun: Průměrná vzdálenost od Slunce je asi 30,05 AU (přibližně 4,5 miliardy kilometrů).
Tyto hodnoty jsou průměrné vzdálenosti, protože dráhy planet nejsou perfektní kruhy, ale mají spíše eliptický tvar, takže vzdálenosti se mohou měnit v průběhu jejich oběhů kolem Slunce.
Následující seznam uvádí průměrné vzdálenosti planet od Země v astronomických jednotkách AU:
Merkur: Průměrná vzdálenost od Země se pohybuje mezi 0,62 AU a 2,19 AU. Nejbližší Merkur může být k Zemi, když se nachází na straně Slunce od Země, a nejdále je, když je na opačné straně Slunce.
Venuše: Průměrná vzdálenost od Země se pohybuje mezi 0,28 AU a 1,72 AU. Venuše je nejblíže k Zemi, když se nachází na opačné straně Slunce.
Mars: Průměrná vzdálenost od Země se pohybuje mezi 0,52 AU a 2,66 AU. Mars je nejblíže k Zemi, když se nachází na straně Slunce od Země, a nejdále je, když je na opačné straně Slunce.
Jupiter: Průměrná vzdálenost od Země se pohybuje mezi 3,91 AU a 6,41 AU. Jupiter je nejblíže k Zemi, když se nachází na straně Slunce od Země, a nejdále je, když je na opačné straně Slunce.
Saturn: Průměrná vzdálenost od Země se pohybuje mezi 7,53 AU a 11,06 AU. Saturn je nejblíže k Zemi, když se nachází na straně Slunce od Země, a nejdále je, když je na opačné straně Slunce.
Uran: Průměrná vzdálenost od Země se pohybuje mezi 17,68 AU a 20,98 AU. Uran je nejblíže k Zemi, když se nachází na straně Slunce od Země, a nejdále je, když je na opačné straně Slunce.
Neptun: Průměrná vzdálenost od Země se pohybuje mezi 27,72 AU a 30,89 AU. Neptun je nejblíže k Zemi, když se nachází na straně Slunce od Země, a nejdále je, když je na opačné straně Slunce.
Vzdálenosti planet od Země se mohou měnit v průběhu jejich oběhů kolem Slunce kvůli eliptickým dráhám a různým polohám na dráze.
Galaxie jsou různorodé a mají různé velikosti.
Místní skupina: Tato skupina zahrnuje naši Mléčnou dráhu, Andromedovou galaxii a několik dalších menších galaxií. Průměr celé Místní skupiny je kolem 10 milionů světelných let.
| Galaxie | Vzdálenost od Země (světelné roky) | Vzdálenost od Země (kilometry) |
|---|---|---|
| Velký Magellanův mrak (LMC) | Přibližně 163 000 světelných let | Přibližně 1,54 x 10^21 kilometrů |
| Malý Magellanův mrak (SMC) | Přibližně 200 000 světelných let | Přibližně 1,89 x 10^21 kilometrů |
| Andromedová galaxie (M31) | Přibližně 2,537 milionu světelných let | Přibližně 2,4 x 10^22 kilometrů |
| Trojúhelníková galaxie (M33) | Přibližně 2,73 milionu světelných let | Přibližně 2,6 x 10^22 kilometrů |
| Kuřecí galaxie (M33) | Přibližně 3 miliony světelných let | Přibližně 2,8 x 10^22 kilometrů |
| Galaxie Spirální souhvězdí (M101) | Přibližně 21 milionů světelných let | Přibližně 1,98 x 10^23 kilometrů |
| Větrná mlhovina (M101) | Přibližně 21 milionů světelných let | Přibližně 1,98 x 10^23 kilometrů |
| Sombrero galaxie (M104) | Přibližně 28 milionů světelných let | Přibližně 2,64 x 10^23 kilometrů |
| Galaxie Velryba (NGC 4631) | Přibližně 30 milionů světelných let | Přibližně 2,83 x 10^23 kilometrů |
Velký Magellanův mrak (LMC) a Malý Magellanův mrak (SMC) jsou galaxie.
Jsou to trpasličí nepravidelné galaxie, které patří k našemu Mléčnému dráze a jsou dvěma z nejbližších galaxií k naší vlastní galaxii.
Věk (podle modelu ΛCDM (Lambda-CDM model): 13,787 ± 0,020 miliard let
Průměrná hustota (včetně energie): 9,9×10−27 kg/m³
Průměrná teplota: 2,72548 K; (−270,4 °C, −454,8 °F)
Průměr: Neznámý. Pozorovatelný vesmír: 8,8×10²⁶ m (28,5 Gpc gigaparseků, 93 Gly miliard světelných let)
Hmotnost (obyčejná hmota): Alespoň 10⁵³ kg
planeta
planets
planety
vesmír
universe
space
Žádné komentáře:
Okomentovat