План вселенной

В свободное время я работал над космической игрой, и в последнее время я размышлял над тем, как планировать вселенную. Хотя я искал вокруг и нашел, что трудно понять, как выглядит вселенная. Я нашел много хороших источников, хотя я очень визуальный ученик, и мне было трудно получить хорошее представление о Вселенной с тем, что я нашел. Я также не знаю, какие хорошие, надежные, точные и современные источники были.

Итак, есть ли хорошие визуальные источники, чтобы получить картину вселенной? Желательно сериал или очень хорошо иллюстрированная книга, а может быть, даже компьютерная программа.

Редактировать: я ищу более общий вид вселенной. Например, как выглядят галактики и каков их масштаб. Насколько я понимаю, они содержат комбинацию планет, солнечных систем, звездных скоплений ... Хотя я не мог понять, насколько они плотные. Много ли пространства (относительно) между этими солнечными системами и звездными скоплениями. Я обнаружил, что наша солнечная система имеет размер около 4 световых часов, хотя соседние солнечные системы находятся в среднем или в тысячах световых лет от нас? И в пространстве между ними в основном пусто или есть космическая пыль? Тот же вопрос для того, что бы ни крутила наша галактика (если она это делает) и что находится между различными галактиками. (И, возможно, что еще там размером с галактику?)

Я получил смутное представление обо всем этом, читая тексты, хотя чувствую, что скучаю совсем.

Редактировать 2: я не ищу свойства разных планет, это в слишком маленьком масштабе. В игре я планирую создать вымышленную вселенную (возможно, сгенерированную случайным образом, хотя еще не решено), но я хочу, чтобы широкий макет был реалистичным.

Редактировать 3: Я только что нашел это: http://htwins.net/scale2/ Это помогло мне много в понимании относительного размера вещей.

Большое спасибо!

Вот обзор различных масштабов, которые мы можем посмотреть на вселенную. На масштабах за пределами это почти однородно, и мы получаем на границе видимой вселенной. Многие подробные изображения доступны, например, с космического телескопа Хаббла .

Если вам нужно трехмерное описание вселенной, вашей программе, вероятно, потребуется прочитать части каталогов звезд, облаков, звездных скоплений или галактик, подобно программному обеспечению планетария.

Общая структура вселенной и ее содержание могут быть обобщены следующим образом:

• Наблюдаемая Вселенная имеет диаметр в порядке 10s миллиардов световых лет; это зависит от того, какое из нескольких понятий расстояния выбрано. Для расстояний ниже нескольких сотен миллионов световых лет понятия становятся похожими.
• Вселенной около 13,8 миллиардов лет, она начинается как горячее и плотное состояние (Большой взрыв), расширяется и представляет собой почти 3-мерное евклидово плюс одно временное измерение в больших масштабах; этот вид пространства плюс время называется пространством-временем Минковского . Его средняя температура сейчас около 2,7 К; мы можем обнаружить фон этой температуры как космический микроволновый фон (CMB); считается, что CMB является красным смещением послесвечения своего состояния в виде горячей плазмы через 380 000 лет после Большого взрыва.
• Вселенная в основном состоит (согласно современным моделям) из темной энергии (около 70%); это невидимо; считается, что темная энергия распределена поровну, хотя это будет рассмотрено более подробно.
• Большая часть (около 63%) вещества холодная (медленная) и «темная», но распределена неравномерно. Считается, что темная материя образует большие гало вокруг галактик и скоплений галактик. Он невидим и взаимодействует через гравитацию с обычной материей. Это может быть выведено из гравитационного линзирования и распределения скоростей звезд внутри галактик.
• Большая часть оставшегося вещества состоит из горячих (быстрых) нейтрино ; их очень трудно обнаружить, но они могут быть обнаружены, и они могут быть выведены из измерений ядерного распада.
• Часть энергии вселенной состоит из фотонов (например, радиоволн, света, рентгеновских лучей, гамма-лучей, магнитных и электрических полей).
• Небольшая часть (около 5%) Вселенной состоит из атомов и ионов (упрощенно называемых барионной материей ); это тот тип вопроса, который мы знаем из нашего непосредственного опыта.
• Считается, что около половины барионной материи во Вселенной является межгалактической средой , состоящей из разреженной плазмы, состоящей из атомов водорода, протонов, электронов, ионов гелия. Предполагается, что он образует огромные нити вокруг пустот диаметром около 100 миллионов световых лет.
• Нити соединяют и внедряют сверхскопления галактик . Наша локальная группа галактик является частью сверхскопления Девы .
• Сверхскопления галактик состоят из скоплений галактик (диаметром до 30 миллионов световых лет), таких как кластер Девы , и групп галактик (диаметром до 10 миллионов световых лет), таких как Локальная группа . Иногда определяется промежуточная группировка (между сверхскоплением и скоплением), подобная облаку галактики.
• Кластеры галактик содержат до 1000 галактик, группы галактик менее 50. Галактики могут иметь размеры около 100 000 световых лет в поперечнике и состоять (помимо гало темной материи) в основном из межзвездного газа и пыли . После столкновений галактик этот газ может быть поглощен образованием звезд или удален из галактики. Галактика обычно содержит миллиарды звезд. Различают межзвездный газ разной температуры.
• Галактики могут содержать звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рассела , нейтронные звезды, черные дыры, иногда сверхновые и планеты-изгои , вероятно, также более мелкие породы, выброшенные из планетных систем. Звезды могут быть сгруппированы в двойные, тройные или более крупные системы звезд до открытых и шаровых звездных скоплений . Шаровые скопления, как правило, старые, расположены в гало галактики и содержат до миллиона, в основном старых звезд, возможно, с черной дырой ( IMBH ) в их центре. Открытые скопления в основном молодые и находятся в галактическом диске . Различают несколько различных типов галактик, например, эллиптические и спиральные галактики . Плотныймолекулярные облака могут быть местом, где звезды образуются и начинаются как открытые скопления.
• Расстояние между звездами обычно составляет несколько световых лет; в шаровых скоплениях это значительно ниже светового года. В галактическом центре ( выпуклости ) звезды также находятся ближе друг к другу. Диаметр звезды может варьироваться от около 10 километров ( нейтронные звезды ) до нескольких астрономических единиц ( красные сверхгиганты ), масса от около 13 масс Юпитера для коричневых карликов (или по более строгому определению от 0,075 солнечных масс для красных карликов ) до нескольких 100 солнечных масс .
• Центр галактики в основном заполнен сверхмассивной черной дырой (SMBH), с массой галактики около 0,1%, масса SMBH может варьироваться от галактики к галактике.
• Галактики могут сталкиваться и временно образовывать неправильные галактики .
• Планетные системы вокруг звезд кажутся общими; считается, что они образуются из протопланетных дисков вскоре после образования центральной звезды. Самая внешняя часть планетных систем может достигать половины светового года до границ сферы Хилла центральной звезды; это зависит от расстояния и массы соседних звезд. Планеты могут формироваться вне предела Роша звезды; маленькие астероиды могут выжить ближе к центральной звезде в течение некоторого времени. Планетная система может содержать планеты, карликовые планеты, луны, астероиды, трояны, кометы, пыль, магнитные поля, звездный ветер.

Это, конечно, все еще неполно, и большинство понятий можно подразделить на гораздо более подробные.