Layout des Universums


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Ich habe in meiner Freizeit an einem Weltraumspiel gearbeitet und in letzter Zeit darüber nachgedacht, wie ich das Universum gestalten kann. Obwohl ich mich umgesehen habe und es schwierig fand, einen guten Überblick über das Universum zu bekommen. Ich habe viele gute Quellen gefunden, obwohl ich ein sehr visueller Lerner bin und es schwierig war, mit dem, was ich gefunden habe, ein gutes Bild des Universums zu bekommen. Ich weiß auch nicht, was die guten, zuverlässigen, genauen und aktuellen Quellen waren.

Gibt es also gute visuelle Quellen, um sich ein Bild vom Universum zu machen? Am liebsten eine Fernsehserie oder ein sehr gut illustriertes Buch oder vielleicht sogar ein Computerprogramm.

Edit: Ich suche nach einer allgemeineren Sicht auf das Universum. Wie sehen Galaxien aus und wie groß sind sie? Soweit ich weiß, enthalten sie eine Kombination aus Planeten, Sonnensystemen, Sternhaufen, ... Obwohl ich mir kein gutes Bild davon machen konnte, wie dicht sie sind. Gibt es (relativ) viel Platz zwischen diesen Sonnensystemen und Sternhaufen? Ich fand heraus, dass unser Sonnensystem ungefähr 4 Lichtstunden groß ist, obgleich die benachbarten durchschnittliche Lichtjahre oder Tausende Lichtjahre entfernt sind? Und in dem Raum zwischen ihnen ist es größtenteils leer oder gibt es Raumstaub? Dieselbe Frage für alles, was unsere Galaxie umkreist (wenn ja) und was sich zwischen verschiedenen Galaxien befindet. (Und was gibt es sonst noch in Galaxiengröße?)

Ich habe eine vage Vorstellung davon, wie ich Texte lese, obwohl ich das Gefühl habe, dass ich eine ganze Menge vermisse.

Edit 2: Ich suche nicht nach Eigenschaften verschiedener Planeten, das ist zu klein. Im Spiel plane ich, ein fiktives Universum zu erschaffen (vielleicht zufällig generiert, aber noch nicht entschieden), aber ich möchte, dass das breite Layout realistisch ist.

Edit 3: Ich habe gerade Folgendes gefunden: http://htwins.net/scale2/ Dies hat mir VIEL geholfen, ein Gefühl für die relative Größe der Dinge zu bekommen.

Danke vielmals!


Aus Gründen der Klarheit fragen Sie nach dem beobachtbaren Universum, oder? Weil wir nicht einmal wissen, was jenseits des sichtbaren Horizonts ist. Außerdem hat das beobachtbare Universum einen Beobachtungsradius von 13,7 Milliarden Lichtjahren (die tatsächliche Entfernung ergibt sich aus der Ausdehnung, siehe Geralds Antwort), sodass es viele Bereiche gibt, über die wir nicht viele Details haben. Wie viele Details erwarten Sie? Wofür möchten Sie das Bild im Weltraumspiel verwenden?
called2voyage

Bitte erläutern Sie genau, worauf Sie sich beziehen. Gestalten? Verteilung der Materie? Größe? Konnektivität?
Schreiben Sie am

@ called2voyage, ja ich spreche über das beobachtbare Universum, da. Ich werde die Frage mit weiteren Details zu dem, wonach ich suche, aktualisieren.
The Oddler

Stellen Sie sicher, dass entfernte Objekte größer als nahe Objekte aussehen, damit sie realistisch und nicht "naiv" werden .
LocalFluff

Antworten:


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Hier ist eine Übersicht über verschiedene Maßstäbe, die wir im Universum betrachten können. Auf Maßstäben darüber hinaus ist es fast homogen, und wir kommen an die Grenze des sichtbaren Universums. Viele detaillierte Bilder sind verfügbar, z. B. vom Hubble-Weltraumteleskop .

Wenn Sie eine dreidimensionale Beschreibung des Universums benötigen, muss Ihr Programm wahrscheinlich Teile von Stern-, Wolken-, Sternhaufen- oder Galaxienkatalogen lesen, ähnlich einer Planetariumssoftware.

Die allgemeine Struktur des Universums und sein Inhalt lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:

  • Das beobachtbare Universum hat einen Durchmesser in der Größenordnung von 10 Milliarden Lichtjahren; es hängt davon ab, welcher der verschiedenen Entfernungsbegriffe gewählt wird. Bei Entfernungen unter einigen hundert Millionen Lichtjahren werden die Vorstellungen ähnlich.
  • Das Universum ist ungefähr 13,8 Milliarden Jahre alt, begann als heißer und dichter Zustand (Urknall), dehnt sich aus und ist fast dreidimensional euklidisch plus einmalige Dimension auf großen Skalen; Diese Art von Raum plus Zeit wird als Minkowski-Raumzeit bezeichnet . Die durchschnittliche Temperatur liegt jetzt bei 2,7 K; Wir können einen Hintergrund dieser Temperatur als kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB) erkennen. Es wird angenommen, dass der CMB das rotverschobene Nachglühen seines Zustands als heißes Plasma 380.000 Jahre nach dem Urknall ist.
  • Das Universum besteht (nach aktuellen Modellen) hauptsächlich aus dunkler Energie (ca. 70%); das ist unsichtbar; Es wird angenommen, dass die Dunkle Energie gleichmäßig verteilt ist, obwohl dies genauer untersucht werden soll.
  • Der größte Teil (ca. 63%) der Materie ist kalt (langsam) und "dunkel", jedoch nicht gleichmäßig verteilt. Dunkle Materie soll große Lichthöfe um Galaxien und Galaxienhaufen bilden. Es ist unsichtbar und interagiert über die Schwerkraft mit gewöhnlicher Materie. Es kann aus der Gravitationslinse und der Geschwindigkeitsverteilung von Sternen in Galaxien abgeleitet werden.
  • Ein Großteil der verbleibenden Materie besteht aus heißen (schnellen) Neutrinos ; Sie sind sehr schwer nachzuweisen, aber sie können nachgewiesen und aus Messungen des nuklearen Zerfalls abgeleitet werden.
  • Ein Teil der Energie des Universums besteht aus Photonen (z. B. Radiowellen, Licht, Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, magnetischen und elektrischen Feldern).
  • Ein kleiner Teil (ungefähr 5%) des Universums besteht aus Atomen und Ionen (vereinfacht als baryonische Materie bezeichnet ); Das ist die Art von Materie, die wir aus unserer unmittelbaren Erfahrung kennen.
  • Es wird angenommen, dass etwa die Hälfte der baryonischen Materie im Universum das intergalaktische Medium ist, das aus einem verdünnten Plasma besteht, das aus Wasserstoffatomen, Protonen, Elektronen und Heliumionen besteht. Es wird angenommen, dass sich riesige Filamente um Hohlräume mit einem Durchmesser von etwa 100 Millionen Lichtjahren bilden.
  • Die Fäden verbinden und Galaxie einbetten Superhaufen . Unsere lokale Galaxiengruppe ist Teil des Virgo-Superclusters .
  • Galaxiensupercluster bestehen aus Galaxienclustern (Durchmesser bis zu 30 Millionen Lichtjahre) wie dem Virgo-Cluster und Galaxiengruppen (Durchmesser bis zu 10 Millionen Lichtjahre) wie der lokalen Gruppe . Manchmal wird eine Zwischengruppierung (zwischen Supercluster und Cluster) wie eine Galaxienwolke definiert.
  • Galaxienhaufen enthalten bis zu etwa 1000 Galaxien, weniger als 50 Galaxiengruppen. Galaxien können eine Größe von etwa 100.000 Lichtjahren haben und bestehen (neben einem Halo aus dunkler Materie) hauptsächlich aus interstellarem Gas und Staub . Nach Galaxienkollisionen kann dieses Gas durch Sternentstehung verbraucht oder aus der Galaxie entfernt werden. Eine Galaxie enthält typischerweise Milliarden von Sternen. Interstellares Gas unterschiedlicher Temperatur wird unterschieden.
  • Galaxien können Sterne im Hertzsprung-Russel-Diagramm , Neutronensterne, Schwarze Löcher, manchmal Supernovae und Rougue-Planeten enthalten , wahrscheinlich auch kleinere Steine, die aus Planetensystemen ausgestoßen wurden. Sterne können zu binären, ternären oder größeren Sternensystemen bis hin zu offenen und kugelförmigen Sternhaufen zusammengefasst werden . Kugelhaufen sind in der Regel alt, befinden sich im Lichthof einer Galaxie und enthalten bis zu etwa eine Million, meist alte Sterne, in deren Zentrum sich möglicherweise ein Schwarzes Loch ( IMBH ) befindet. Offene Haufen sind meist jung und befinden sich in der galaktischen Scheibe . Es werden verschiedene Galaxientypen unterschieden, z. B. elliptische und spiralförmige Galaxien . DichtMolekülwolken können der Ort sein, an dem sich Sterne bilden und als offene Cluster beginnen.
  • Der Abstand zwischen den Sternen beträgt normalerweise einige Lichtjahre. in Kugelsternhaufen ist es weit unter einem Lichtjahr. Im galaktischen Zentrum ( Ausbuchtung ) sind die Sterne auch näher beieinander. Der Durchmesser eines Sterns kann von etwa 10 Kilometern ( Neutronensterne ) bis zu mehreren astronomischen Einheiten ( roten Überriesen ), die Masse von etwa 13 Jupitermassen für Braune Zwerge (oder nach strengerer Definition von 0,075 Sonnenmassen für Rote Zwerge ) bis zu mehreren variieren 100 Sonnenmassen .
  • Ein Galaxienzentrum wird meistens von einem supermassiven Schwarzen Loch (SMBH) besiedelt, wobei etwa 0,1% der Masse der Galaxie die Masse der SMBH von Galaxie zu Galaxie variieren kann.
  • Galaxien können kollidieren und vorübergehend unregelmäßige Galaxien bilden .
  • Planetensysteme um Sterne scheinen verbreitet zu sein; Es wird angenommen, dass sie sich aus protoplanetaren Scheiben bilden, kurz nachdem sich der Zentralstern gebildet hat. Der äußerste Teil der Planetensysteme kann ein halbes Lichtjahr bis an die Grenzen der Hill-Sphäre des Zentralsterns reichen . es hängt von der Entfernung und Masse benachbarter Sterne ab. Planeten können sich außerhalb der Roche-Grenze eines Sterns bilden. kleine Asteroiden können einige Zeit näher am Zentralstern überleben. Ein Planetensystem kann Planeten, Zwergplaneten, Monde, Asteroiden, Trojaner, Kometen, Staub, Magnetfelder und Sternwind enthalten.

Das ist sicherlich noch unvollständig, und die meisten Begriffe lassen sich viel detaillierter unterteilen.


Danke, das ist eine großartige Zusammenfassung! Wie ich schon sagte, gibt mir dies eine sehr vage Vorstellung davon, wie das Universum aussieht, aber es fällt mir immer noch schwer, es in meinem Kopf zu visualisieren. Ich suche eine visuellere Erklärung. Obwohl es immer noch viel hilft! (Besonders alle Links, die die von Ihnen verwendeten Begriffe erklären, sind brillant!)
The Oddler

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@TheOddler Diese Karte kann Ihnen einen Eindruck vom Virgo Supercluster geben. Alles ist nur durch Punkte abgebildet, aber vergrößern und verkleinern und es ist immer noch ziemlich interessant.
called2voyage

@ called2voyage danke! Das ist eine großartige Karte: D
The Oddler

Wie viele Galaxienhaufen und Galaxiengruppen sind in einem typischen Galaxiensuperhaufen enthalten?
Set5
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