17 Fotos zeigen, wie unglaublich groß das Universum ist

Innerhalb dieses Universums sind wir nur ein Tropfen im kosmischen Ozean.

Dieses Bild von der Internationalen Raumstation wurde 2013 von der Astronautin Karin Nyberg aufgenommen und zeigt die beiden größten Inseln im südlichen Teil des Mascarene-Plateaus: Reunion im Vordergrund und Mauritius, teilweise von Wolken bedeckt. Um einen Menschen auf der Erde aus der Höhe der Internationalen Raumstation zu sehen, wäre ein Teleskop in Hubble-Größe erforderlich. Die Größe eines Menschen beträgt weniger als 1/5.000.000 der Erdskala, aber die Erde ist nur ein sprichwörtlicher Tropfen im kosmischen Ozean.

(Bildnachweis: NASA/Karen Nyberg)

Alles, was die Menschheit jemals gesehen hat, beschränkt sich auf eine Kugel mit einem Durchmesser von nur 13.000 km.

Erde bewegen

Diese Ansicht der Erde stammt von der Raumsonde MESSENGER der NASA, die über die Erde und die Venus fliegen musste, um genug Energie zu verlieren, um ihr endgültiges Ziel zu erreichen: Merkur. Der runde Globus und seine Eigenschaften sind nicht zu leugnen, denn diese Drehung erklärt, warum sich die Erde in der Mitte wölbt, an den Polen gestaucht ist und unterschiedliche äquatoriale und polare Durchmesser hat. Der durchschnittliche Durchmesser der Erde beträgt jedoch immer noch knapp 13.000 km und variiert in polarer und äquatorialer Richtung um weniger als 1 %.

(Bildnachweis: NASA/MESSENGER)

Auch andere Planeten nehmen routinemäßig die Größe der Erde tausendfach ein.

Die Planeten des Sonnensystems erscheinen hier auf einer Skala in Bezug auf ihre physische Größe, aber nicht in Bezug auf die Entfernungen zwischen ihnen. Sowohl Jupiter als auch Saturn haben mehr als das Zehnfache des Durchmessers der Erde, und einige Riesenplaneten können bis zu doppelt so groß sein wie Jupiter.

(Bildnachweis: NASA/Moon and Planetary Institute)

Sterne beginnen kleiner als die größeren Planeten, werden aber viel größer.

Braune Zwerge mit einer Sonnenmasse zwischen etwa 0,013 und 0,080 werden Deuterium + Deuterium zu Helium-3 oder Tritium verschmelzen, wobei sie etwa die gleiche Größe wie Jupiter haben, aber viel größere Massen erreichen. Rote Zwerge sind nur geringfügig größer, aber sonnenähnliche Sterne werden hier nicht gezeigt, und sie werden um ein Vielfaches größer sein.

(Quelle: NASA/JPL-Caltech/UCB)

Die größten Riesensterne haben Durchmesser von über Milliarden Kilometern.

Diese Abbildung zeigt einige der größten Sterne im Universum, zusammen mit den Umlaufbahnen von Saturn (braune Ellipse) und Neptun (blaue Ellipse) zum Vergleich. Die Sterne, von links nach rechts, sind der größte blaue Riese, der große gelbe Riese, der orangefarbene Riese und dann die beiden größten Sterne aller Zeiten: der rote Riese UY Scuti und Stephenson 2-18. Die größten Sterne haben einen Durchmesser von etwa dem 2.000-fachen Durchmesser unserer Sonne.

(Quelle: SkyFlubbler/Wikimedia Commons)

Sie sind in ihrer Größe vergleichbar mit dem Ereignishorizont massereicherer Schwarzer Löcher.

ABl. 287

Diese Grafik zeigt die relativen Größen der Ereignishorizonte der beiden supermassereichen Schwarzen Löcher, die einander umkreisen im System OJ 287. Das größte, mit 18 Milliarden Sonnenmassen, ist 12 Mal so groß wie die Umlaufbahn von Neptun. Die kleinere Masse von 150 Millionen Sonnenmassen entspricht der Größe der Umlaufbahn des Asteroiden Ceres um die Sonne. Einige kostbare Galaxien, die alle viel kleiner sind als unsere eigene, haben ein supermassereiches Schwarzes Loch von „nur“ ~4 Millionen Sonnenmassen.

(Quelle: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC))

Aber auch die größten Einzelobjekte entsprechen nicht den kosmischen Dinggruppen.

Das Sonnensystem, betrachtet auf einer logarithmischen Skala, zeigt, wie weit einige Objekte entfernt sind. Die Planeten, der Kuipergürtel, die Oortsche Wolke und der nächste Stern erscheinen hier, wobei Voyager 1, derzeit 155,5 AE von der Sonne entfernt, das am weitesten entfernte künstliche Raumschiff ist.

(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Um jedes Sternensystem erstrecken sich Oortsche Wolken über mehrere Lichtjahre: mehrere zehn Billionen Kilometer.

Oortsche Wolke

Illustration der inneren und äußeren Oortschen Wolke, die unsere Sonne umgibt. Während die innere Oortsche Wolke ringförmig ist, ist die äußere Oortsche Wolke kugelförmig. Die wahre Ausdehnung der äußeren Oortschen Wolke kann weniger als 1 Lichtjahr oder mehr als 3 Lichtjahre betragen; Hier herrscht eine enorme Unsicherheit. Der Komet Bernardinelli-Bernstein hat ein knapp ein Lichtjahr entferntes Aphel, was darauf hindeutet, dass die Oortsche Wolke mindestens so groß ist.

(Quelle: Pablo Carlos Bodassi/Wikimedia Commons)

Dieselben Sterne sind in großen galaktischen Haufen zusammengeballt.

In allen Zwerggalaxien Segue 1 und Segue 3, die eine Gravitationsmasse von 600.000 Sonnen haben, gibt es nur etwa 1.000 Sterne. Die Sterne, aus denen der Zwergsatellit Segue 1 besteht, sind hier eingekreist. Wenn wir kleinere und schwächere Galaxien mit weniger Sternen entdecken, beginnen wir zu lernen, wie häufig diese kleinen Galaxien sind; Allein in unserer Ortsgruppe gibt es etwa 100 Personen.

(Bildnachweis: Marla Jha/Keck-Observatorium)

Zumindest besitzt es Tausende von Sternen, die sich über Hunderte von Lichtjahren erstrecken.

größte Galaxie

Die riesige Gruppe von Galaxien, Abell 2029, hat die Galaxie IC 1101 in ihrem Kern. Mit 5,5 bis 6,0 Millionen Lichtjahren, über 100 Billionen Sternen und einer Masse von ungefähr einer Billiarde Sonnen ist sie nach vielen Maßstäben die größte Galaxie, die jemals bekannt war. Leider ist es für das Universum aufgrund seines endlichen Alters und der Präsenz dunkler Energie schwierig, ein einzelnes Objekt signifikant größer zu machen.

(Quelle: Digitized Sky Survey 2; NASA)

Die größten Galaxien enthalten mehr als 100 Billionen Sterne, wobei die rekordverdächtige Alcyoneus einen beispiellosen Durchmesser von 16 Millionen Lichtjahren hat.

größte Galaxie

In einem einzigartigen Bild werden großformatige Galaxien gezeigt, darunter die Milchstraße, Andromeda, die größte Spiralgalaxie (UGC 2885), die größte elliptische Galaxie (IC 1101) und die größte Radiogalaxie Alcyoneus. zusammen und präzise zu erweitern.

(Bildnachweis: e-siegel)

In größeren Maßstäben häufen sich Galaxien an und bilden Strukturen mit einem Durchmesser von Hunderten von Millionen Lichtjahren.

Der massereiche Galaxienhaufen MACS J1149.5 + 223, dessen Licht mehr als 5 Milliarden Jahre brauchte, um uns zu erreichen, gehört zu den größten gebundenen Strukturen im gesamten Universum. Auf größeren Skalen können nahe gelegene Galaxien, Gruppen und Haufen verwandt erscheinen, aber durch dunkle Energie von dieser Gruppe getrennt sein; Riesenhaufen sind nur oberflächliche Strukturen, aber die größten zugehörigen Galaxienhaufen können immer noch Hunderte Millionen, vielleicht sogar eine Milliarde Lichtjahre groß sein.

(Quelle: NASA, ESA, S. Rodney (JHU) und das FrontierSN-Team; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley) und das GLASS-Team; J. Lotz (STScI) und das Frontier Fields-Team; M. Postman (STScI) und das CLASH-Team und Z. Levay (STScI))

Die größten der riesigen Cluster, Hohlräume und Filamente erstrecken sich – obwohl sie nichts mit der Schwerkraft zu tun haben – über Milliarden von Lichtjahren.

Die Great Sloan Wall ist eine der größten sichtbaren Strukturen im Universum und wird wahrscheinlich als vergänglich angesehen. Sie hat einen Durchmesser von etwa 1,37 Milliarden Lichtjahren. Es mag nur eine zufällige Ausrichtung vieler Supercluster sein, aber es ist sicherlich keine einzelne gravitativ gebundene Struktur. Die Galaxien der Great Sloan Wall sind rechts abgebildet.

(Quelle: Willem Chap (links); Pablo Carlos Bodassi (rechts) / Wikimedia Commons)

Insgesamt umfasst unser beobachtbares Universum 92 Milliarden Lichtjahre.

Nicht erreichbar

Die Größe unseres beobachtbaren Universums (gelb) und wie weit wir es erreichen können (magenta). Die Grenze des sichtbaren Universums beträgt 46,1 Milliarden Lichtjahre, was die maximale Reichweite eines lichtemittierenden Körpers ist, der uns heute erreichen wird, nachdem er sich 13,8 Milliarden Jahre von uns entfernt hat. Nach etwa 18 Milliarden Lichtjahren können wir jedoch niemals eine Galaxie erreichen, selbst wenn wir uns mit Lichtgeschwindigkeit auf sie zubewegen. Jenseits der Grenzen des beobachtbaren Universums liegt noch mehr vom Universum, sogar die Grenzen, die durch jeden Ort auferlegt werden, an dem die Inflation nicht gleichzeitig mit dem heißen Urknall endet. Diese Grenze, falls vorhanden, wird nicht erkannt.

(Quelle: Andrew Z. Colvin und Frederic Michel, Wikimedia Commons; Anmerkungen: E. Siegel)

Aber das unsichtbare Universum muss mindestens hundertmal größer sein.

Diese Simulation zeigt das kosmische Netz aus dunkler Materie und die großräumige Struktur, die es bildet. Natürliche Materie ist vorhanden, macht aber nur 1/6 der Gesamtmaterie aus. Mittlerweile macht Materie selbst etwa zwei Drittel des gesamten Universums aus, während dunkle Energie den Rest ausmacht. Das unsichtbare Universum sollte mindestens die 400-fache Ausdehnung des sichtbaren Universums haben, das wir sehen können, was bedeutet, dass unser Universum mit einem Durchmesser von 92 Milliarden Lichtjahren weniger als ein 64 Millionstel der Mindestgröße von dem ist, was da draußen ist.

(Quelle: The Millennium Simulation, F. Springell et al.)

Soweit wir wissen, kann das Universum unendlich sein.

Paralleluniversum

Während erwartet wird, dass viele unabhängige Universen in einer sich aufblähenden Raumzeit erschaffen werden, endet die Inflation niemals überall gleichzeitig, sondern endet nur in getrennten, unabhängigen Regionen, die durch einen Raum getrennt sind, der sich weiter aufbläst. Hierher kommt der wissenschaftliche Impuls für das Multiversum, warum zwei Universen niemals kollidieren werden und warum wir fest davon ausgehen, dass sich das unbeobachtete Universum im Laufe der Zeit in Richtung unendlicher Größe neigt.

(Bildnachweis: MUSTAFABULENT / Adobe Stock)

Mostly Mute Monday erzählt eine astronomische Geschichte mit Bildern, Visuals und nicht mehr als 200 Wörtern. schweigsam; lächle mehr.

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