Метагалактика

присуща структурность на всех уровнях: от ядер атомов до сверхскоплений:
Галактики
Кратные

галактики (десятки галактик)
Местная группа галактик (десятки-сотни галактик, Ø до 1 Мпк)
Скопление галактик (сотни-тысячи галактик, Ø до 10 Мпк)
Сверхскопление галактик (10 тысяч галактик, Ø до 50 Мпк)

Магелланово Облако (ММО), неправильные галактики NGC 6822, IC 1613, карликовые галактики. В

ней всего около сорока галактик связаны взаимной гравитацией. Согласно последним исследованиям Местная группа движется со скоростью 635 км/с относительно реликтового излучения.

Три галактики Квинтета Стефана

галактик. Средний диаметр скопления галактик 5 Мпк.
Скопление в созвездии Волосы Вероники.
Мы его видим таким, каким оно было 400 миллионов лет назад.

превышающий площадь, занимаемую Луной. Одна только эллиптическая галактика M87 из этого

скопления по размеру сравнима с нашей Местной группой.

Скопление галактик в созвездии Девы

огромным объемом скопления полная масса газа сопоставима с массой всех

галактик скопления.

Сверхскопление галактик в созвездии Геркулеса.

суммарного гравитационного поля всех галактик для этого не достаточно. Необходимо предположить, что существует, так называемая,

скрытая масса. К этому же выводу можно прийти, рассматривая устойчивость самих скоплений. Скорости отдельных галактик настолько высоки, что без скрытой массы они разлетелись бы в разные стороны.

Состав Вселенной.

расположена в сверхскоплении,
центр масс которого находится 
в созвездии Девы. Другое 
 сверхскопление находится 
в созвездии Геркулеса на
 расстоянии около
 700 миллионов
 световых лет.

На этой трехмерной карте,
покрывающей около трети неба,
отмечены более 11 тысяч галактик.

галактики распределены вдоль границ ячеек, а внутри их почти нет.
Моделью

пространственной структуры является кусок пемзы – вещество во Вселенной распределено равномерно.
Вывод 1: Вселенная однородна и изотропна.

году, исходя из наблюдений спектров галактик, американский астроном Эдвин Хаббл сформулировал закон:
красное смещение в спектрах, а значит

и скорости удаления галактик возрастают пропорционально расстоянию до них.

Вывод 2: Метагалактика нестационарна – в настоящее время она расширяется.

В настоящее время принимается равной H = 70 км/(с∙Мпк).
Закон Хаббла наиболее точно выполняется для

R=100-300 Мпк.

нашей Вселенной) T = 1 / H  14 миллиардов лет, а

расстояние Хаббла (условный размер Вселенной) R = c / H = 4300 Мпк.

Телескоп им. Хаббла (состыкованный с шаттлом для  ремонта).

составляют различные наблюдаемые структурные элементы: галактики, звезды, сверхновые, квазары и т.д. Размеры Метагалактики ограничены нашими возможностями

наблюдений и в настоящее время приняты равными 1026 м. Ясно, что понятие  размеров Вселенной весьма условно. Реальная
Вселенная безгранична и нигде не кончается. Радиус видимой части Вселенной не может превышать расстояние, которое излучение, распространяющееся со скоростью света, проходит за время, равное возрасту Вселенной.

объёме была сосредоточена вся энергия Вселенной, вся её масса. Плотность энергии была бесконечной,

бесконечной  была и плотность вещества. Подобное состояние называется сингулярным.

ядра тяжелого водорода и гелия. Затем началось спокойное расширение и остывание Вселенной. Предсказанные количества водорода (75%) и гелия (25%)

по теории первичного нуклеосинтеза подтверждаются распространенностью легких элементов в космосе в настоящее время.

от средней плотности заполняющего ее вещества. Если она ниже некоторой

критической плотности, расширение Вселенной будет продолжаться вечно. Этот вариант называется «открытая Вселенная». Похожий сценарий развития ждет и плоскую Вселенную, когда плотность равна критической. Через многие миллиарды лет прогорит все вещество в звездах, и галактики погрузятся во тьму. Останутся только планеты, белые и коричневые карлики, а столкновения между ними будут крайне редки. Если Земля все еще останется к этому времени, она будет замерзшей скалой в темной расширяющейся Вселенной.
Если плотность выше критической плотности, расширение Вселенной сменится сжатием. Это «закрытая Вселенная».
Согласно теории Эйнштейна – Фридмана критическая плотность равна

Эта величина ничтожно мала: достаточно, чтобы в кубе со стороной около 50 метров содержался один атом водорода.

расширяться. Однако, произведенный в последнее время учёт скрытой массы и массы физических полей 

(согласно общей теории относитель-ности) приближает истинную среднюю плотность Вселенной к критичес-кому значению. При этом видимое вещество дает вклад только 5%.

Две основные космологические модели.