Bố cục của vũ trụ

Tôi đã làm việc trong một trò chơi không gian trong thời gian rảnh rỗi và gần đây tôi đã suy nghĩ về cách bố trí vũ trụ. Mặc dù tôi đã tìm kiếm xung quanh và thấy thật khó để có cái nhìn tốt về vũ trụ trông như thế nào. Tôi đã tìm thấy rất nhiều nguồn tốt, mặc dù tôi là một người học rất trực quan và rất khó để có được một bức tranh tốt về vũ trụ với những gì tôi tìm thấy. Tôi cũng không biết các nguồn tốt, đáng tin cậy, chính xác và cập nhật là gì.

Vì vậy, có bất kỳ nguồn hình ảnh tốt để có được một hình ảnh của vũ trụ? Tốt nhất là một bộ phim truyền hình hoặc một cuốn sách minh họa rất tốt, hoặc thậm chí có thể là chương trình máy tính.

Chỉnh sửa: Tôi đang tìm kiếm một cái nhìn tổng quát hơn về vũ trụ. Giống như những gì các thiên hà trông như thế nào, và quy mô của chúng là gì. Theo tôi hiểu, chúng chứa sự kết hợp của các hành tinh, hệ mặt trời, cụm sao, ... Mặc dù tôi không thể có được một bức tranh tốt về độ dày của chúng. Có rất nhiều không gian (tương đối) giữa các hệ mặt trời và các cụm sao. Tôi thấy rằng hệ mặt trời của chúng ta lớn khoảng 4 giờ ánh sáng, mặc dù các hệ thống lân cận trung bình cách xa năm ánh sáng hoặc hàng nghìn năm ánh sáng? Và trong không gian giữa chúng, nó hầu như trống rỗng hay có bụi không gian? Câu hỏi tương tự cho bất cứ điều gì thiên hà của chúng ta xoay quanh (nếu có) và những gì nằm giữa các thiên hà khác nhau. (Và có lẽ còn có kích thước thiên hà nào khác ngoài đó?)

Tôi có một cái nhìn mơ hồ về tất cả những điều này từ việc đọc văn bản, mặc dù tôi cảm thấy như mình đang thiếu rất nhiều.

Chỉnh sửa 2: Tôi không tìm kiếm thuộc tính của các hành tinh khác nhau, đó là ở quy mô quá nhỏ. Trong trò chơi, tôi dự định tạo ra một vũ trụ hư cấu (có lẽ được tạo ngẫu nhiên, mặc dù chưa được quyết định), nhưng tôi muốn bố cục rộng rãi phải thực tế.

Chỉnh sửa 3: Tôi vừa tìm thấy cái này: http://htwins.net/scale2/ Điều này đã giúp tôi rất nhiều trong việc hiểu được kích thước tương đối của mọi thứ.

Cảm ơn rất nhiều!

Dưới đây là tổng quan về các quy mô khác nhau mà chúng ta có thể nhìn vào vũ trụ. Trên quy mô vượt ra ngoài nó gần như đồng nhất, và chúng ta có được ở biên giới của vũ trụ hữu hình. Nhiều hình ảnh chi tiết có sẵn, ví dụ từ Kính viễn vọng Không gian Hubble .

Nếu bạn cần một mô tả ba chiều về vũ trụ, chương trình của bạn có thể sẽ cần phải đọc các phần của danh mục sao, đám mây, cụm sao hoặc thiên hà, tương tự như một phần mềm cung thiên văn.

Cấu trúc chung của vũ trụ và nội dung của nó có thể được tóm tắt theo cách sau:

• Các vũ trụ quan sát được có đường kính theo thứ tự của 10s của hàng tỷ năm ánh sáng; nó phụ thuộc vào cái nào trong số các khái niệm khoảng cách được chọn. Đối với khoảng cách dưới vài trăm triệu ánh sáng, các khái niệm có được tương tự.
• Vũ trụ khoảng 13,8 tỷ năm tuổi, bắt đầu như một trạng thái nóng và dày đặc (Big Bang), mở rộng và gần như là Euclide 3 chiều cộng với một chiều thời gian trên quy mô lớn; loại không gian đó cộng với thời gian được gọi là không gian thời gian chồn . Nhiệt độ trung bình của nó bây giờ là gần 2,7 K; chúng ta có thể phát hiện nền của nhiệt độ này là nền vi sóng vũ trụ (CMB); CMB được cho là hậu quả của dịch chuyển đỏ ở trạng thái nóng như 380.000 năm sau Vụ nổ lớn.
• Vũ trụ chủ yếu bao gồm (theo các mô hình hiện tại) năng lượng tối (khoảng 70%); đó là vô hình; năng lượng tối được cho là phân bố đều, mặc dù điều này sẽ được nghiên cứu chi tiết hơn.
• Hầu hết (khoảng 63%) của vấn đề là lạnh (chậm) và "tối", nhưng không phân bố đều. Vật chất tối được cho là tạo thành quầng sáng lớn xung quanh các thiên hà và cụm thiên hà. Nó vô hình và tương tác thông qua trọng lực với vật chất thông thường. Nó có thể được suy ra từ thấu kính hấp dẫn và sự phân bố vận tốc của các ngôi sao trong các thiên hà.
• Phần lớn vật chất còn lại bao gồm neutrino nóng (nhanh) ; chúng rất khó phát hiện, nhưng chúng có thể được phát hiện và chúng có thể được suy ra từ các phép đo phân rã hạt nhân.
• Một phần năng lượng của vũ trụ bao gồm các photon (ví dụ như sóng vô tuyến, ánh sáng, tia X, tia gamma, từ trường và điện trường).
• Một phần nhỏ (khoảng 5%) của vũ trụ bao gồm các nguyên tử và ion (được gọi đơn giản là vật chất baryonic ); đó là loại vấn đề chúng ta biết từ kinh nghiệm trước mắt của chúng ta.
• Khoảng một nửa vật chất baryonic trong vũ trụ được cho là môi trường liên thiên hà được tạo thành từ plasma hiếm, bao gồm các nguyên tử hydro, proton, electron, ion helium. Nó được cho là tạo thành những sợi nhỏ xung quanh các khoảng trống có đường kính khoảng 100 triệu năm ánh sáng.
• Các sợi kết nối và nhúng các siêu đám thiên hà . Nhóm thiên hà địa phương của chúng ta là một phần của siêu sao Xử Nữ .
• Các siêu đám thiên hà được tạo thành từ các cụm thiên hà (đường kính lên tới khoảng 30 triệu ánh sáng), giống như cụm Xử Nữ và các nhóm thiên hà (đường kính lên tới khoảng 10 triệu ánh sáng), như Nhóm Địa phương . Đôi khi, một nhóm trung gian (giữa siêu đám mây và cụm) như đám mây thiên hà được xác định.
• Các cụm thiên hà chứa tới khoảng 1000 thiên hà, các nhóm thiên hà nhỏ hơn 50. Các thiên hà có thể có kích thước khoảng 100.000 ánh sáng và bao gồm (bên cạnh quầng sáng của vật chất tối) chủ yếu là khí và bụi liên sao . Sau khi thiên hà va chạm, khí này có thể được tiêu thụ bởi sự hình thành sao hoặc bị loại bỏ khỏi thiên hà. Một thiên hà thường chứa hàng tỷ ngôi sao. Khí liên sao có nhiệt độ khác nhau được phân biệt.
• Các thiên hà có thể chứa các ngôi sao trên sơ đồ Hertzsprung-Russel , sao neutron, lỗ đen, đôi khi siêu tân tinh và các hành tinh rougue , có lẽ cũng là những tảng đá nhỏ hơn được đẩy ra từ các hệ hành tinh. Các ngôi sao có thể được nhóm thành các hệ sao nhị phân, ternary hoặc lớn hơn cho đến các cụm sao mở và hình cầu . Các cụm sao cầu thường cũ, nằm trong quầng sáng của một thiên hà và chứa tới khoảng một triệu ngôi sao, chủ yếu là các ngôi sao cũ, có thể có một lỗ đen ( IMBH ) ở trung tâm của chúng. Các cụm mở hầu hết là trẻ và trong đĩa thiên hà . Một vài loại thiên hà khác nhau được phân biệt, ví dụ như các thiên hà hình elip và xoắn ốc . Ngu độncác đám mây phân tử có thể là vị trí mà các ngôi sao hình thành và bắt đầu như các cụm mở.
• Khoảng cách giữa các ngôi sao thường là một vài ánh sáng; trong cụm sao cầu nó nằm dưới một ánh sáng. Trong trung tâm thiên hà ( phình ) các ngôi sao cũng ở gần nhau hơn. Đường kính của một ngôi sao có thể thay đổi từ khoảng 10 kilômét ( sao neutron ) cho một số đơn vị thiên văn ( supergiants đỏ ), khối lượng từ khoảng 13 khối lượng sao Mộc cho các sao lùn nâu (hoặc bằng một định nghĩa chặt chẽ hơn từ 0.075 khối lượng mặt trời cho sao lùn đỏ ) để nhiều 100 khối lượng mặt trời .
• Một trung tâm thiên hà chủ yếu được tạo ra bởi một lỗ đen siêu lớn (SMBH), với khoảng 0,1% khối lượng của thiên hà, khối lượng của SMBH có thể thay đổi từ thiên hà này sang thiên hà khác.
• Các thiên hà có thể va chạm và tạm thời hình thành các thiên hà không đều .
• Các hệ thống hành tinh xung quanh các ngôi sao dường như là phổ biến; chúng được cho là hình thành từ các đĩa tiền điện tử sau khi ngôi sao trung tâm hình thành. Phần ngoài cùng của các hệ hành tinh có thể vươn ra một nửa ánh sáng, đến giới hạn của quả cầu Hill của ngôi sao trung tâm; nó phụ thuộc vào khoảng cách và khối lượng của các ngôi sao lân cận. Các hành tinh có thể hình thành bên ngoài giới hạn Roche của một ngôi sao; các tiểu hành tinh nhỏ có thể tồn tại gần hơn với ngôi sao trung tâm trong một thời gian. Một hệ hành tinh có thể chứa các hành tinh, hành tinh lùn, mặt trăng, tiểu hành tinh, trojan, sao chổi, bụi, từ trường, gió sao.

Điều đó chắc chắn vẫn chưa hoàn chỉnh, và hầu hết các khái niệm có thể được chia thành nhiều chi tiết hơn.