Ce este universul?

1. Ce este universul? Materia - infinită în spaţiu,veşnică în timp , diversificată ca formă şi conţinut,existentă în diverse stadii de dezvoltare,în expansiune şi continuă evoluţie Materia se găseşte în stare de plasmă (ioni) ,particule elementare subatomice (protoni ,neutroni,electroni)atomi(predominanţi fiind H-66-93%şi He-3-33%)sau concentrată încorpuri siderale calde (care emit lumină şi căldură)şi reci(care reflectă lumina de la stele) ma

2. Ierarhia materiei in univers În Univers materia nu e repartizată uniform.Există spaţii în care materia e concentrată în diverse structuri cosmice sau zone în care e extrem de rarefiată.99% din materie e concentrată în stele.Aglomerări de miliarde de stele formează galaxiile.Acestea sunt concentrate în grupuri care la rîndul lor formează roiuri de galaxii .Cîteva zeci de roiuri compun superroiuri de galaxii .Ansambluri de superroiuri formează complexe desuperroiuri .Toate acestea alcătuiesc Universul Observabil sau Metagalaxia. (cuprinde peste 150 miliarde de galaxii)El se desfăşoară pînă la 15 mld A.L depărtare de Pămînt.La exterior seextinde Universul Fizic (neobservabil cu instrumenteactuale)

3. Unitati de masura in univers La scară universală imensitatea spaţiului face ineficiente unitaţile de măsură utilizate în mod obişnuit fiind necesară introducerea unor unităţi specifice. • U.A(unitatea astronomică)=149,6x10(puterea6) km este media distanţei dintre sistemul Pămînt-Lună şi centrul Soarelui • Pc(parsecul)=206266,8U.A • A.L(anul lumină)este distanţa străbătută de lumină ,în vid,în timpul unui an=9,451x10(puterea12)km

4. galaxiile • O galaxie este o aglomeratie de stele, gaze si praf cosmic tinute impreuna de gravitatie. Cele mai mici galaxii au cateva sute de ani lumina si contin 100.000 de stele. Cele mai mari pot avea 3 milioane de ani lumina si contin mii de miliarde de stele. Formele acestora au fost clasificate pe baza unui sistem introdus de Edwin Hubble. Majoritatea galaxiilor conţin un număr mare de sisteme stelare, de clustere stelare şi tipuri variate de nebuloase .

5. Grupul local VIRGO Grupul local COMA

6. Tipuri de galaxii Galaxie lentilă Galaxie spirală Galaxie elpsă Galaxie neregulată

7. Galaxia-calea lactee • Calea Lactee este galaxia gazdă a sistemului nostru solar şi a altor aproximativ 200 miliarde de stele cu planetele lor şi peste 1000 nebuloase. Toate obiectele din galaxie orbitează în jurul centrului de greutate numit şi centru galactic.Calea Lactee este un gigant, având o masă de circa 750-1000 miliarde ori mai mare decât a Soarelui şi un diametru de aproximativ 100.000 ani-lumină.Galaxia noastră face parte dintr-un grup format din 3 mari galaxii şi un număr de alte 30 galaxii mai mici, ea fiind a doua ca mărime după galaxia Andromeda (M31). Andromeda, situată la aproximativ 2,9 milioane ani lumină este cea mai apropiată mare galaxie de noi. Galaxia noastră are forma unei spirale uriaşe ;braţele acestei spirale conţin materie interstelară, nebuloase şi stele tinere. Centrul galaxiei este format din stele bătrâne concentrate în grupuri cu formă sferică. Galaxia noastră are aproximativ 200 astfel de grupuri dintre care cunoscute sunt decât 150. Aceste grupuri sunt concentrate în special în centrul galactic. Sistemul nostru solar este situat la 33 000 ani-lumină de axul galaxiei,realizînd un ciclu complet de rotaţie în cca 200 mil. ani(an galactic)În afara mişcării de rotaţie descrie şi o mişcare de translare în spaţiu în spirală,cu o viteză de 250 km/sec.Galaxia noastră are 4 componente principale: nucleu, discul cu spirale, haloul şi roiurile globulare..

8. Ce sunt stelele? • Stelele sunt uriaşe acumulări de gaze (de obicei hidrogen şi heliu) fierbinţi şi luminoase, de formă sferică. Stabilitatea lor din punct de vedere al formei se datorează, în mare parte echilibrului format între uriaşele forţe de gravitaţie (care îşi exercită forţa spre interior) şi reacţiilor termonucleare din interiorul stelei (care îşi exercită forţa spre exterior). • Reacţiile termo-nucleare, care poartă numele de reacţii de fuziune în fizica nucleară, sunt cele care fac stelele să producă energie.În cele mai frecvente cazuri aceasta se găseşte sub formă de lumină, căldură şi radiaţii (de diferite frecvenţe). Reacţiile termo-nucleare constau în fuziunea a două sau mai multe nuclee de hidrogen pentru a forma un nucleu de heliu, sau unul mai complex.

9. Roiuri de stele

10. Nasterea stelelor • Povestea stelelor incepe intr-un nor imens de gaz (hidrogen) si praf, aflate intr-o continua agitatie. • Astronomii îi numesc, nori moleculari, dar se foloseste si termenul de nebuloasa. • Intr-un asemenea nor se afla intre 100.000 si 10.000.000 de ori mai multa masa de gaz, decat se afla in Soare. Pana acum s-au descoperit nebuloase ce se intind pe o distanta intre 50 si 300 ani lumina. • Daca in regiunile obisnuite ale galaxiei noastre avem intre 0,1 si 1 particule de gaz pe cm3, intr-o nebuloasa exista cateva milioane de particule pe cm3. • Aceste nebuloase se rotesc in jurul centrului galaxiei, trecand, uneori, prin regiuni bogate in stele. Gravitatia stelelor sau explozia unei stele pune in miscare particulele de gaz din nebuloasa.  Pe masura ce particulele de gaz se misca, aceastea se ciocnesc si formeaza formatiuni mai mari de gaz. Aceste formatiuni cresc din ce in ce mai mult, pe masura ce noi particule de gaz cad pe ele. In nebuloasa se formeaza mai multe asemena nuclee, ce atrag din ce in ce mai multa masa de gaz. Astfel apar mai multe nuclee ce vor evolua, separat, in stele. Asa iau nastere roiurile de stele stele tinere, Foarte multe dintre protostele nu ajung sa devina stele, din cauza cantitatii mici de gaz din care sunt formate. Acestea devin stele pitice brune, stele ce nu emit decat radiatie infrarosie. : Daca masa gazului este asemanatoare cu cea a Soarelui, protosteaua se va transforma in stea in 10 miloane de ani; daca masa protostelei este de minim 15 ori mai mare decat masa Soarelui, aceasta va deveni o stea giganta in doar 100.000 de ani.   Dupa ce in interiorul protostelei, temperatura a ajuns la 10.000.000 de grade, hidogenul incepe sa se transforme in deuteriu apoi in heliu, prin procesul de fuziune nucleara. • Acum putem vorbi despre o stea, stea ce a inceput sa traiasca cu adevarat. • Toate stelele au o perioada stabila, periaoda ce poate tine mai mult sau mai putin, in functie de cat de masiva este ea. • Se spune ca odata inceputa transformarea hidrogenului in heliu, steaua a intrat in secventa principala.

11. Formarea stelelor din nebuloase

12. Viata stelelor-stadii de evolutie • Când o stea şi-a consumat în timp cea mai mare parte din combustibilul dehidrogen, miezul acesteia se contractă şi devine mai cald. Hidrogen se găseşte încă din abundenţă la marginea stelei, unde continuă sa se transforme în heliu. Steaua se măreşte, şi culoarea acesteia tinde spre roşu. Steaua devine o gigantă roşie. Diametrul său poate ajunge de 10 până la 100 ori mai mare decât cel al Soarelui nostru. În centru se declanşează noi reacţii nucleare: heliul prezent în mijlocul stelei se transformă în carbon. Atmosfera stelei este proiectată în spaţiu, formând în jurul stelei o sferă de gaze în expansiune, o nebuloasă. Când heliul din mijlocul stelei se transformă în carbon, steaua se contractă din nou, dar nu mai devine suficient de caldă pentru a declanşa noi reacţii nucleare. Ea devine o pitică albă (o stea mică, de mărime comparabilă cu Pământul; dar unde o cantitate de materie de mărimea unui ou cântăreşte câteva tone). Această stea se răceşte, strălucirea ei scade încetul cu încetul, până se stinge. Nu mai rămâne din ea decât o "pitică neagră", prea rece ca să mai strălucească. • Stelele cele mai masive produc elemente chimice mai grele, cum ar fi fierul. Ele cresc şi devin supragigante, cu o rază chiar şi de mii de ori mai mare decât cea a Soarelui. Interiorul lor este format dintr-o succesiune de straturi din ce în ce mai puţin calde şi mai puţin dense spre exterior, compuse din diferite gaze. Brusc, ele explodează şi materia lor se împrăştie în spaţiu. Este un adevărat joc de artificii cosmic. În mod violent, steaua devine de 10 miliarde de ori mai luminoasă decât Soarele. Acest fenomen poartă numele de supernovă. După explozie, nu mai rămâne din ea decât miezul. În funcţie de masa pe care o are, acesta devine fie o stea de neutroni, fie o aşa-numită "gaură neagră".(daca are o masa de 3x mai mare ca Soarele)

13. Cand o stea explodeaza ramane in urma un miez. Daca are de peste 3 ori masa Soarelui, miezul se contracta intr-un punct de volum 0 dar densitate infinita. Campul gravitational al acestuia este atat de puternic incat creeaza in jur o regiune numita gaura neagra; odata intrat in gaura neagra, nimic, nici macar lumina nu mai poate iesi. O stea gigant cu o masa de peste 10 ori masa Soarelui isi incheie viata cu o explozie numita supernova. Explozia este atat de energica incat poate fi observata de oriunde din galaxie. Stelele neutronice se formeaza atunci cand in nucleu electronii sunt fortati sa se combine cu protonii. Astfel se formeaza neutronii.. Acese stele sunt foarte mici, neavnd mai mult de 10 km in diametru, cu o densitate enorma. Datorita marimii mici a stelei, rotatia creste, ajungandu-se la 600 de rotatii pe secunda. Pulsarii sunt stele neutronice care se învârtesc foarte repede în jurul propriilor lor axe, emiţând un fascicul de unde radio sau alte radiaţii.

14. Clasificarea stelelor • După multe cercetări, astronomii au reuşit să realizeze o clasificare a spectrelor după temperatura pe care o emite fiecare stea. De la cea mai fierbinte la cea mai rece, tipurile sunt O, B, A, F, G, K, şi M. Soarele nostru este de tip G2, stea de culoare galbenă, care are temperatura la suprafaţă de aprox. 6.000 °C. Mai fierbinţi, stelele de tip A, au culoare albă şi o temperatură de aproximativ 10.000 °C. Cele mai fierbinţi sunt cele de tipurile B şi O şi au culoarea albastră, iar cele mai reci, de tip M, au culoarea roşie cu o temperatură la suprafaţă de aprox. 3.000 °C. Stea de o mie ori mai mare ca Soarele Cea mai mare si mai stralucitoare stea din Galaxie

15. Sistemul solar este alcătuit din Soare şi ansamblul de corpuri cereşti legate de acesta prin forţa gravitaţională: cele opt planete, cei 162 de sateliţi naturali ai acestora, trei planete pitice, şi alte corpuri mai mici (care includ asteroizi, meteoriţi, comete, praf, obiectele centurii Kuiper etc.). În centru se află Soarele, iar celelalte corpuri orbitează în general în jurul acestuia pe o orbita.

16. planetele • -Mercur, Venus, Pământul şi Marte sunt clasificate caplanete interioare terestre sau stâncoase. Sunt făcute mai ales din roci şi metale, au suprafaţe solide şi se rotesc încet. • -Jupiter, Saturn,Uranus şi Neptun sunt clasificate ca giganţi gazoşiexteriori. Au atmosfere groase alcătuite mai ales din hidrogen şi heliu şi se rotesc rapid.(in jurul axei proprii)

17. asteroizii • Asteroizii, numiti si planetoizi sunt obiecte mici de forma neregulata,alcatuiti din roci sau metal sau un amestec din cele doua.. Majoritatea asteroizilor se afla intre orbitele lui Marte si Jupiter. Astronomii au descoperit mai mult de 5000 de asteroizi. Aproximativ 30 asteroizi au diametre mai mari de 190 km, multi altii au mai putin de 1,6 km. Centura de asteroizi dintre Marte si Jupiter include particule de praf, despre care astronomii cred ca s-au format prin coliziunea continua dintre asteroizi. Corpurile mai putin de 50 m de diametru sunt numite meteoriti • Asteroiziii nu sunt sateliti ai vreunei planete.

18. cometele • Cometele sunt corpuri mici, care se rotesc în jurul Soarelui.Majoritatea cometelor au trei părţi: • un nucleu solid în centru alcătuit din gaze, îngheţate şi praf, • o coamă rotundă sau cap, care înconjoară nucleul, formată din particule de praf şi gaze, • o coada lungă de praf şi gaze în prelungirea capului. • În timp ce o cometa se apropie de Soare, interiorul ei de gheata incepe sa se topeasca formand in jurul ei un nor de praf si gaz. Cometele devin astfel vizibile cand lumina solara este reflectat de acest nor. Cu cat cometa se apropie de Soare, cu atat mai mult gaz se produce. Gazul si praful sunt indepartate de, vantul solar. Particulele de praf dau cometei o culoare galbuie iar gazul ionizat dau cozii cometei o culoare albastruie. Datorita vantului solar, coada cometei este indepartata intotdeauna in directie opusa Soarelui. • Dupa multe orbite in jurul Soarelui, majoritatea cometelor isi pierd rezervele de gheata, ramanand mai mult ca niste asteroizi., • Ploile de meteoriti se petrec atunci cand Pamantul traverseaza traiectoria unei comete.

19. Planetele pitice • O planetă pitică este o categorie de corpuri cereşti definită de Uniunii Astronomice Internaţionale ca un obiect ce: • orbitează în jurul Soarelui, • are o masă suficientă astfel încât forţa gravitaţională să îi confere o formă aproximativ sferică, • nu a "curăţat" spaţiul cosmic din vecinatatea orbitei sale, • nu este satelitul unei planete • Această definiţie retrogradează Pluto de la planetă la planetă dwarf, deoarece nu a curaţat vecinatatea orbitei sale (Centura Kuiper). • UAI a identificat oficial trei corpuricereşti care au primit imediat statutul de planetă dwarf: Pluto Ceres şi Eris

20. Centura kuiper • Centura Kuiper este centura de materie primordială ce înconjoară Sistemul Solar extinzându-se de la orbita planetei Neptun până mult în afara Sistemului Solar (actualmente se consideră că se află la între 30 UA şi 50 UA depărtare faţă de Soare). • Obiectele astronomice ce se află în aşa-zisul Disc împrăştiat sunt cele care poartă un nume colectiv de obiecte trans-Neptuniene. De curând, în această zonă au fost descoperite trei potenţiale planete: 2003UB313(diametru 2600 km), Charon (1250 km), Quaoar (circa 1250 km) şiSedna (1600 km

21. Planetele Pitice Ce constitue o planeta? Uniunea Astronomica Internationala (IAU) a facut cunoscute cateva definitii in 2001, le-a modificat in 2003, si pe 24 august 2006 IAU a aparut cu alte definitii. Definitia unei planete este acum cunoscuta oficial astfel: un corp ceresc ce orbiteaza in jurul Soarelui, are o masa suficienta pentru ca propria gravitatie sa-i permita sa atinga o forma cvasi-sferica si si-a curatat vecinatatea din jurul orbitei sale. O Planeta Pitica este un corp ceresc ce orbiteaza in jurul Soarelui, are o masa suficienta pentru ca propria gravitatie sa-i permita sa atinga o forma cvasi-sferica, nu si-a curatat vecinatatea din jurul orbitei sale si nu este satelit. Toate celelalte obiecte ce orbiteaza in jurul Soarelui, exceptand satelitii, formeaza colectivitatea Corpurilor Mici ale Sistemului Solar. Conform IAU, mai multe planete pitice asteapta a fi declarate in urmatoarele luni, existand mai bine de o duzina de candidate. In prezent exista doar 3 corpuri ceresti ce au fost redefinite de IAU ca planete pitice: Eris, Pluto si Ceres

22. Eris In iulie 2005, Mike Brown a anunţat descoperirea unui alt obiect al centurii Kuiper, chiar mai mare decat Pluto. Tot un KBO, aceasta planeta pitica, provizoriu numita UB313 sau Xena, a fost recent numita oficial, Eris. Noua planeta are un diametru de 3.000 km, cu 700 km mai mare decât Pluto. Aceste noi observatii au fost făcute utilizând un senzor foarte sensibil pe telescopul IRAM 30-m care a măsurat căldura emisa de obiect, si s-a descoperit ca are cam aceeaşi temperatura ca si Pluto. Acesta este un obiect semnificativ deoarece este cunoscut drept cel mai mare KBO din Sistemul Solar. Noua planeta pitica este cel mai distant obiect ce orbiteaza Soarele, aflându-se chiar mai departe decât Sedna, un alt obiect al centurii Kuiper, descoperit in 2003, aflându-se la circa 10 miliarde kilometri fata de soare. Eris are doar un satelit descoperit pana acum, numit Dysnomia.

23. Pluto Odată cunoscuta drept cea mai mica, rece si îndepărtata planeta fata de soare, Pluto are identitate dubla. Este si membru al grupului de obiecte ce orbiteaza intr-o zona dincolo de orbita lui Neptun numita centura Kuiper. Aceasta distanta regiune conţine mii de lumi îngheţate in miniatura cu diametre ce nu depăşesc 1000 km. Descoperita de astronomul american Clyde Tombaugh in 1930, lui Pluto ii ia 248 ani sa orbiteze Soarele. Intre anii 1979 si 1999 Pluto a fost mai aproape de Soare decât Neptun. Mai tot ce stim despre Pluto am invatat din observaţiile din 1970 făcute cu ajutorul IRAS si al telescopului spatial Hubble. Nici o nava nu a vizitat inca planeta pitica. NASA a lansat insa o misiune ce va studia in viitor Pluto si regiunea Centurii Kuiper. Planeta are trei sateliţi cunoscuţi: Hydra, Nix si Charon. Charon a fost descoperit in 1978 iar ceilalţi doi in anul 2005. Pluto orbiteaza Soarele intr-o regiune unde ar putea exista o populaţie de sute si mii de corpuri asemănătoare. Este ceva mai mic decât Luna si ar putea avea un nucleu rocos înconjurat de o manta formata din gheata. Masa sa este o şesime din cea a Lunii. Pluto pare a fi format din metan, azot si monoxid de carbon, la suprafaţa. Cel mai mare satelit al planetei, Charon este de 2 ori mai mic decât Pluto, suprafaţa sa este acoperita de gheata murdara si nu reflecta atât de multa lumina ca Pluto.

24. Ceres Ceres a fost clasificat drept planeta pitica, insa este considerat si asteroid. Descoperit in anul 1801 pe 1 ianuarie, de Giuseppe Piazzi, Ceres are un diametru de 950 km si este de departe cel mai mare si mai masiv asteroid, conţinând o treime din masa centurii de asteroizi. Dupa descoperirea obiectului trans - Neptunian Eris, i s-a propus asteroidului Ceres aducerea la statutul de planeta alături de Charon si Eris. Insa, pe 24 august, 2006, o alta propunere a făcut ca Ceres sa devina o planeta pitica. Nu se ştie inca daca Ceres isi va mai păstra statutul de asteroid.

25. In urma cu aproximativ 10-15 miliarde de ani a luat naştere universul in urma unei uriaşe explozii - marele Big Bang. Evoluţia lui imediataîncepând cu prima secunda de viata pana in ziua de azi poate fi foarte bine descrisa cu ajutorul teoriei Big-Bang. Acest lucru include expansiunea universului, originea elementelor luminoase si a radiaţiilor, cat si înţelegerea formarii galaxiilor. Expansiunea universului a început odată cu Big-Bang. Faptul ca se galaxiile se depărtează intre ele este o urmare a acestei explozii si acest lucru a fost descoperit de Hubble. In urma uriaşelor forte gravitaţionale, galaxiile ajung si sa se ciocnească, formând astfel supergalaxii.                                       Începând cu prima secunda după Big-Bang, materia - sub forma de neutroni si protoni - era foarte fierbinte si densa. Pe măsura ce expansiunea universului se derula, temperatura a început sa scadă si aceste particule s-au sintetizat in elemente luminoase. Elementele mai grele, din care in mare parte suntem alcătuiţi, s-au format mai târziu in interiorul stelelor si s-au imprastiat apoi in univers in urma exploziilor acestora. Formarea Galaxiilor La aproximativ 10000 ani dupa Big-Bang temperatura a scăzut astfel incat universul a început sa fie dominat de particule mai mari, nu de lumina si radiaţii ca la început. Aceasta schimbare a densităţii principalei forme de materie a dus la formarea forţelor gravitaţionale intre particule. După 10 miliarde de ani vedem rezultatele acestui proces.