Faktauppsats, universum

1 röster
3318 visningar
uppladdat: 2015-03-02
Inactive member

Inactive member

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

1.Inledning Min faktauppsats kommer att handla om universum och olika fenomen, viktiga historiska händelser och mycket annat som rör det här enorma området. Rymdens gåtor och frågetecknen som rör universum är oändligt många men genom att skriva det här har jag lyckats räta ut några av mina egna frågetecken och lärt mig väldigt mycket nya grejer. Jag skrev uppsatsen för att jag blev tilldelad uppgiften, men har alltid varit fascinerad av rymden och om även om vi själva hade fått välja något att skriva om är det möjligt att jag hade valt det här ämnet. 1 Big bang- universum och grundämnenas uppkomst 2 Forna tiders världsuppfattning 3 Ljusår och enorma 4 Fenomen i universum 5 Stjärnornas liv och död avstånd 6 Vintergatan och andra galaxer 2. Resultat 2.1 Big bang- grundämnena och universums utveckling Universum har inte funnits för alltid. För ungefär 10-15 miljarder år sedan fanns ingenting. Hur universum uppstod har forskare länge varit intresserade av att reda ut och den mest anammade teorin är den om Big Bang, eller Stora smällen. Egentligen är Big Bang en samling av olika kosmologiska teorier, men alla bygger på samma sak. Att allt började med en liten, liten, liten hårt packad samling energi som av någon ännu oklar anledning uppstod från detta ingenting. Energin var så hårt packad och så het att inget annat, inga andra partiklar fanns där, bara energi. Men den lilla energisamlingen började växa mycket snabbt. På en miljarddels, miljarddels, miljarddels sekund hade energisamlingen fått storleken av en fotboll. Det är det här som kallas Big Bang, alltså var det egentligen ingen explosion som namnet säger. ”Big Bang” fortsatte att växa och ju större den blev, ju längre blev det mellan partiklarna och ju svalare blev temperaturen. Elektroner, protoner och neutroner började bildas och så småningom gå ihop för att bilda atomer. Det var så de första grundämnena- väte, helium och litium- kom till. Resterande grundämnen tros ha uppkommit senare vid andra händelser som supernovor eller vid spallation mellan stjärnor. Idén om Big bang grundar sig faktiskt i att allt vi känner till består av liknande sorters atomer. Därför tänkte forskarna att det vore troligt att allt uppstod samtidigt. Energisamlingen fortsatte sedan växa under otroligt lång tid, men inte med samma hastighet. Ungefär 10 miljarder år efter universums uppståndelse kom vår planet jorden till. Stjärnor och himlakroppar började bildas efter hand, men efter att energisamlingen slutat växa med den enorma hastigheten som vid begynnelsen saktades hela processen ner. På flera miljarder år hände egentligen inget mer än att universum fortsatte utvidgas. Med tiden började dock väte och helium klumpa ihop sig och bilda stora gasmoln, nebulosor. Ur dessa gasmoln börjar sedan stjärnor utvecklas och det var då universum för första gången började likna vad det är idag.

2.2 Forna tiders världsuppfattning Man har inte alltid vetat att jorden tillhör en galax, eller att solen är en stjärna precis som de små prickarna på himlen, eller att jorden är rund. Genom människans historia har många teorier om universum utvecklats, och varje ny teori har varit närmare sanningen. Men än vet man inget säkert. Imorgon kanske en ny upptäckt görs som radikalt förändrar vår idé om universum, det vet vi inte nu. För mycket länge sedan trodde man att jorden var platt, vilket är ganska naturligt. Tar man en promenad i naturen får man ju just den uppfattningen och antagligen fanns det ingen anledning att ifrågasätta jordens form. Det fanns heller ingen teknisk utrustning som det finns idag. Man vågade inte segla för långt ut på havet med rädsla för att ramla över kanten. Men det var aldrig någon som gjorde det, och till slut lyckades forskare och filosofer komma fram till att jorden inte alls var platt, utan klotformad. Teorin grundades sig på att fartyg som åkte mot horisonten blev mindre och mindre och att man till slut bara såg den övre delen. Under den här tiden hade man den geocentriska världsbilden, man trodde att jorden var universums centrum och att allt annat som solen, planeterna och stjärnorna rörde sig runt jorden. Cirka 500 år senare kom nästa teori. Filosofen Kopernikus hade börjat ifrågasätta om jorden verkligen var universums centrum eller om det istället var solen. Han tänkte att eftersom jorden rörde sig vore det konstigt om den var centrum i universum. Men väldigt få trodde på honom och teorin fick föga uppmärksamhet. Inte förens 100 år senare, på 1600-talet, kom teorin upp igen. Galileo Galilei hade sett i sin kikare att andra planeter hade månar som snurrade runt dem. Men inte heller han blev prisad för sin upptäckt. Katolska kyrkan som styrde då tyckte inte om hur han ifrågasatte deras världssyn och han blev därför arresterad. Synsättet som bygger på att solen är universums mitt kallas ”den heliocentriska världsbilden” och är på sätt och vis vad vi vet idag. Man ser inte solen som universums centrum, men i alla fall som solsystemets. Men det tog mycket lång tid innan den heliocentriska världsbilden officiellt slog ut den geocentriska.

2.3Ljusår och enorma avstånd I rymden är inte avståndsproportionerna de samma som på jorden, avstånden är så enorma. Att resa till månen, som är vår mest närliggande himlakropp, är otroligt nog längre än nio och ett halvt varv runt jorden! Men avståndet till månen är, i rymdmått räknat, så kort att det inte är jämförbart med exempelvis avståndet till polstjärnan som är 433,8 ljusår. Med ljusår menas den sträcka som ljuset fördas på ett år och med tanke på att ljuset färdas med en hastighet på 300 000 km/sekund är det en ofattbart lång sträcka. Vår galax Vintergatan är 100 000 ljusår i diameter. För att räkna ut avstånd i rymden upp till 600 ljusår använder vi oss av triangelmetoden. Man föreställer sig en triangel med ett hörn på objekten man vill mäta, ett på jordens placering längst ut i omloppsbanan på sommaren och motsvarande plats på vintern. Med hjälp av vinklarna som bildas kan man då räkna ut avståndet till objektet. Men även i vårt eget solsystem är avstånden väldig. Om vi skulle förminska jorden till storleken av ett knappnålshuvud skulle solen får storleken av en apelsin med samma proportioner. Månen skulle hamna ungefär tre centimeter ifrån knappnålsjorden och solen tio meter. Ett ljusår: 9 460 800 000 000 km

2.4Nebulosor, supernovor och svarta hål När forskare studerar universum görs ständigt nya upptäkter. Några av de viktigaste och mest häpnadsveckande fenomenen är nebulosor (gas- och stoftmoln), supernovor (döende stjärnor) och svarta hål. Dessa tre har varit viktiga upptäkter då de har gett ökad förståelse för stjärnornas livscykel. En nebulosa är ett ofta vagt lysande moln av gas och stoft, men kan också förekomma i form av mörka moln som framträder mot en något ljusare bakgrund och syns därför trots att molnet inte strålar ut något ljus. Innan vetenskapen nått dagens nivåer trodde man att galaxer och andra objekt som på långt håll såg diffusa ut var nebulosor, men idag har man kunnat fastställa att skillnaderna mellan en verklig nebulosa och exempelvis en galax är enormt stora.
Det finns tre huvudtyper nebulosor: Emissionsnebulosor, reflexionsnebulosor och De mörka nebulosorna. Emissionsnebulosor är den sorten som senare blir stjärnor men de kan också bestå av rester ifrån en supernova, en exploderad stjärna. Ur en emissionsnebulosa kan hundratals stjärnor bildas. Emissionsnebulosor lyser i synligt ljus men även på andra våglängder, såsom ultraviolett ljus. Nästa typ är reflexionsnebulosan. Den frambringar ingen egen energi som gör att den utsänder ljus utan stoftpartiklarna i gasen belyses av en närbelägen stjärna. De mörka nebulosorna framträder till skillnad från de andra genom att inte lysa. De syns som mörka fläckar framför stjärnor.
Nästa fenomen är supernovor. Att bli en supernova är ett sätt för en stjärna att avsluta sitt liv på, men det är mycket ovanligt. Uppskattningsvis sker det 1-4 ggr/sekel i en normal galax. Vid en supernovaexplosion kastas partier av stjärnan ut i rymden med en hastighet som ibland kan överstiga 20 000 km/sekunden. När supernovan lyser som starkast kan den uppnå samma ljusstyrka som en galax med flera hundra miljarder stjärnor. Energiförbrukningen kan komma upp i 1046 joule, vilket motsvarar den energi solen beräknas använda under hela sin livstid, gånger hundra. Det finns två huvudtyper av supernovor. En del, typ 1, tros uppkomma då täta dubbelstjärnor krockar och de sammansmälta stjärnornas massa överstiger gränsen för stabilitet. Typ två som är den andra huvudtypen är tunga stjärnor som i slutet av utvecklingen helt enkelt kollapsar. Forskare tror att Bethlems stjärna som tändes vid Jesu födelse var en supernova. Det som blir kvar efter supernovaexplosionen kallas supernovarest och kan bestå av olika saker, men ofta blir det neutronstjärnor. Som namnet antyder består dessa av neutroner som är mycket hårt sammanpressade. De har ofta en diameter på ungefär tolv kilometer, men fortfarande en massa som är två-tre gånger solens. Vid supernovaexplosionen slungas de yttre lagren ut först och kärnans atomer pressas samman så mycket att elektronerna börjar tas upp av protonerna. Vid varje sådan sammansmältning bildas en neutron och på grund av det finns så småningom bara neutroner kvar. Men om restmassan efter supernovan överstiger gränsen för neutronstjärnors stabilitet bildas istället ett svart hål. I svarta hål är gravitationen så stark att ingenting kan ta sig varken ut eller in. Inte ens ljuset. I ett svart hål finns ingenting. Om något skulle närma sig händelsehorionten (den skenbara ytan på hålet) skulle det slukas och förintas av gravitationen. Kvar av den slukade materian kommer endast gravitation att finnas. Stora och tunga svarta hål kan vara centrum i galaxer. Vintergatans tros ha ett svart hål i mitten som håller allt i galaxen samman med sin dragningskraft. Det svarta hålet uppskattas ha en massa motsvarande 3 miljoner solmassor. 2.5 Stjärnornas liv och död En stjärna är inte evig, utan har precis som människan ett tidsbestämt liv. Alla stjärnor går igenom samma utvecklingsfas men beroende på dess massa kan livscykelns längd vara otroligt varierande. I tidigare avsnitt har jag beskrivit hur stjärnor blir till i nebulosor, hur vissa senare kollapsar i supernovor och hur det senare kan bildas svarta hål. Men en stjärnas liv är mycket mer än så, och dess död kan ske på många andra sätt än i en supernova. Den första fasen stjärnan går igenom efter uppkomsten ur nebulosan kallas att det är en protostjärna. Protostjärnan utstrålar en viss mängd energi men stjärnans centrum har för låg temperatur för att kallas färdig. När centrum blivit tillräckligt hett för att fusion ska sättas igång har stjärnan blivit en färdig stjärna, i denna utvecklingsfas kallas stjärnan huvudseriestjärna. I det här stadiet kan stjärnan befinna sig i flera miljarder år, om den har ett långt liv. En stjärna brinner hela tiden, men eftersom rymden inte innehåller fritt syre kan den inte brinna som en jordisk eld. För att brinna använder sig stjärnan av den energi som bildas när atomer ute i rymden smälter samman. Fusionerna inne i stjärnan mellan väte och helium gör att den utsänder synligt ljus och vi kan därför se mycket avlägsna stjärnor från jorden. Men efter en tid tar vätet slut och endast helium återstår, då har den brunnit klart. Med anledning av fusionen kommer en del av det kvarvarande heliumet att omvandlas till kol. När vätet är slut expanderar stjärnan och bli till en röd jätte. Den röda jätten är större och svalare än originalstjärnan var. I det här stadiet finns inte mycket energi kvar och stjärnans liv närmar sig sitt slut. Beroende på hur stor stjärnan är avslutar den livet på olika sätt. Det vanligaste är att den röda jätten efter ett tag börjar krympa och blir mindre och mindre för att till slut bli en vit dvärg. Den vita dvärgen innehåller den absolut sista energin som finns kvar i stjärnan. När även den är slut slocknar den och kvar finns nu enbart en svart dvärg. Om det är en stor stjärna kan det istället bli en supernova och senare ett svart hål eller en neutronstjärna (se tidigare avsnitt). Stora stjärnor har kortare liv än små. Detta beror på att gravitationen i de stora stjärnorna blir så hög att förbränningen av grundämnen går fort. Ibland är bränslet slut efter bara två miljoner år. Hos små stjärnor tar det däremot längre tid och vissa har en livscykel på flera hundra miljarder år. 2.6 Vintergatan och andra galaxer I universum finns minst 100 miljarder galaxer, de är stjärnsystem som kan bestå av flera miljarder stjärnor. Stjärnorna i en galax hålls samman på grund av gravitationen emellan dem, men mellan de olika galaxerna är det vanligtvis miljontals ljusår. Trots de enorma avstånden sägs vissa galaxer vara bundna till varandra i så kallade hopar eller superhopar. En hop är en samling galaxer som kan innehålla allt ifrån ett fåtal till tusentals medlemmar och ha en diameter på mellan två och trettio millioner ljusår. I centrum av täta hopar återfinns ofta de allra största galaxerna. Vår galax, Vinergatan, ingår i en superhop som nyligen getts namnet Laniakea som på hawaiiaska betyder ”vidsträckt himmel”. Huruvida galaxer faktiskt är bundna till varandra eller inte är idag omöjligt att bevisa, men mycket tyder på just det. Även de enskilda galaxerna delas in i olika grupper då deras egenskaper skiljer sig mycket åt. Huvudgrupperna är Normalgalaxer, med undergrupperna Spiralgalax, elliptisk galax och oregelbunden galax. Normalgalaxerna är de vanligaste och består som de flesta huvudsakligen av stjärnor, gas och stoft, de beter sig inte på något speciellt sätt. Vilken undergrupp man tillhör beror på vilken form galaxen har. Nästa grupp är radiogalaxer. Förutom det tidigare nämnda ”ingredienserna” bär dessa galaxer även på en mycket stark radiostrålning. Så gott som alla registrerade galaxer sänder ut någon form av osynligt ljus, men vissa mer än andra. En av de kraftigaste radiokällorna på himlen är radiogalaxen Cygnus A som ligger 500 miljoner ljusår bort. Den sänder ut över en miljon starkare radiovågor än Vintergatan. På bilder av den uppträder strålningen på två områden som är symmetriskt utplacerade runtom galaxen. Detta innebär att den håller på att delas upp i två. Storleken på galaxer kan skilja otroligt mycket. De minsta kallas dvärggalaxer och är relativt små samtidigt som de största, elliptiska jättegalaxer kan vara upp till 15 gånger massivare och större än Vintergatan. Elliptiska galaxer är ovalformade Solen och vårt planetsystem ligger i Orionarmen i den spiralformade galaxen Vintergatan. Den består av flera hundra miljarder stjärnor samt planeter, månar och interstellär materia som allt rör sig runt galaxens mitt, ett svart hål. Det svarta hålet beräknas ha en massa som är fyra miljoner gånger så stor som solens. Det finns forskare som tror att alla galaxer har ett svart hål som centrum.

  1. 3. Diskussion Genom att jobba med det här området har jag fått ökad förståelse för universum och dess uppbyggnad. Det jag har svårast att greppa är avstånden. Allt är så stort och mäktigt i rymden! Tidigare har jag mest läst om vårt solsystem och lite om galaxen Vintergatan, men inte mer övergripande om kosmos. Nu har jag börjat förstå hur liten jorden verkligen är, även om den är väldigt stor sett ur mänskligt perspektiv. För vå...

...läs fortsättningen genom att logga in dig.

Medlemskap krävs

För att komma åt allt innehåll på Mimers Brunn måste du vara medlem och inloggad.
Kontot skapar du endast via facebook.

Källor för arbetet

Webbplatser: http://www.alltomvetenskap.se/nyheter/fragor-om-galaxer http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/elliptisk-galax http://illvet.se/universum/vad-ar-en-neutronstjarna http://astronomi.ifokus.se/discussions/4d7166f6b9cb462233075695-stjarnors-livslangd http://tildasarbeten.blogspot.se/2014/02/en-stjarnas-livscykel.html http://studi.se/ Böcker: Lexikon 9, 2000 Astronomisk uppslagsbok, Ahlin Per, Stenholm Björn. Prisma, 2005, Stockholm

Kommentera arbetet: Faktauppsats, universum

 
Tack för din kommentar! Ladda om sidan för att se den. ×
Det verkar som att du glömde skriva något ×
Du måste vara inloggad för att kunna kommentera. ×
Något verkar ha gått fel med din kommentar, försök igen! ×

Kommentarer på arbetet

Inga kommentarer än :(

Liknande arbeten

Källhänvisning

Inactive member [2015-03-02]   Faktauppsats, universum
Mimers Brunn [Online]. https://mimersbrunn.se/article?id=59551 [2019-08-19]

Rapportera det här arbetet

Är det något du ogillar med arbetet? Rapportera
Vad är problemet?



Mimers Brunns personal granskar flaggade arbeten kontinuerligt för att upptäcka om något strider mot riktlinjerna för webbplatsen. Arbeten som inte följer riktlinjerna tas bort och upprepade överträdelser kan leda till att användarens konto avslutas.
Din rapportering har mottagits, tack så mycket. ×
Du måste vara inloggad för att kunna rapportera arbeten. ×
Något verkar ha gått fel med din rapportering, försök igen. ×
Det verkar som om du har glömt något att specificera ×
Du har redan rapporterat det här arbetet. Vi gör vårt bästa för att så snabbt som möjligt granska arbetet. ×