Layout dell'universo

Ho lavorato su un gioco spaziale nel mio tempo libero e ultimamente ho pensato a come delineare l'universo. Anche se ho cercato in giro e ho trovato difficile ottenere una buona visione di come appare l'universo. Ho trovato molte buone fonti, anche se sono uno studente molto visivo e ho trovato difficile ottenere una buona immagine dell'universo con quello che ho trovato. Inoltre non so quali fossero le fonti valide, affidabili, accurate e aggiornate.

Quindi, ci sono buone fonti visive per ottenere una foto dell'universo? Preferibilmente una serie TV o un libro ben illustrato, o forse anche un programma per computer.

Modifica: sto cercando una visione più generale dell'universo. Come sono le galassie e qual è la loro scala. A quanto ho capito, contengono una combinazione di pianeti, sistemi solari, ammassi stellari, ... Anche se non sono riuscito a capire bene quanto siano densi. C'è molto spazio (relativamente) tra questi sistemi solari e ammassi stellari. Ho scoperto che il nostro sistema solare è grande circa 4 ore luce, anche se i vicini sono in media anni luce o migliaia di anni luce di distanza? E nello spazio tra loro, è per lo più vuoto o c'è polvere nello spazio? La stessa domanda per qualunque cosa la nostra galassia cerchi (se lo fa) e cosa c'è tra diverse galassie. (E forse cos'altro c'è della dimensione di una galassia là fuori?)

Ho avuto una vaga visione di tutto ciò leggendo testi, anche se mi sento come se mi mancasse molto.

Modifica 2: Non sto cercando proprietà di pianeti diversi, su scala troppo piccola. Nel gioco sto progettando di creare un universo immaginario (forse generato casualmente, anche se non ancora deciso), ma voglio che l'ampio layout sia realistico.

Modifica 3: Ho appena trovato questo: http://htwins.net/scale2/ Questo mi ha aiutato MOLTO a capire la dimensione relativa delle cose.

Molte grazie!

Ecco una panoramica delle diverse scale che possiamo osservare nell'universo. Su scale oltre è quasi omogenea, e arriviamo al confine dell'universo visibile. Sono disponibili molte immagini dettagliate, ad esempio dal telescopio spaziale Hubble .

Se hai bisogno di una descrizione tridimensionale dell'universo, il tuo programma probabilmente avrà bisogno di leggere porzioni di cataloghi di stelle, nuvole, ammassi stellari o galassie, simili a un software planetario.

La struttura generale dell'universo e il suo contenuto possono essere riassunti nel modo seguente:

• L' universo osservabile ha un diametro dell'ordine di 10s di miliardi di anni luce; dipende da quale delle diverse nozioni di distanza viene scelta. Per distanze inferiori a poche centinaia di milioni di anni luce le nozioni diventano simili.
• L'universo ha circa 13,8 miliardi di anni, iniziato come uno stato caldo e denso (Big Bang), si espande ed è euclideo quasi tridimensionale più una dimensione temporale su larga scala; quel tipo di spazio più tempo è chiamato spazio-tempo di Minkowski . La sua temperatura media è ora vicino a 2,7 K; possiamo rilevare uno sfondo di questa temperatura come sfondo cosmico a microonde (CMB); si pensa che il CMB sia il bagliore rosso del suo stato spostato verso il rosso come plasma caldo a 380.000 anni dopo il Big Bang.
• L'universo consiste principalmente (secondo i modelli attuali) di energia oscura (circa il 70%); è invisibile; si pensa che l'energia oscura sia equamente distribuita, anche se questo sarà studiato in modo più dettagliato.
• La maggior parte (circa il 63%) della questione è fredda (lenta) e "scura", ma non equamente distribuita. Si pensa che la materia oscura formi grandi aloni attorno a galassie e ammassi di galassie. È invisibile e interagisce via gravità con la materia ordinaria. Può essere dedotto dalla lente gravitazionale e dalla distribuzione della velocità delle stelle all'interno delle galassie.
• Gran parte della materia rimanente è costituita da neutrini caldi (veloci) ; sono molto difficili da rilevare, ma possono essere rilevati e possono essere dedotti dalle misurazioni del decadimento nucleare.
• Parte dell'energia dell'universo è costituita da fotoni (ad esempio onde radio, luce, raggi X, raggi gamma, campi magnetici ed elettrici).
• Una parte minore (circa il 5%) dell'universo è costituita da atomi e ioni (semplificati chiamati materia barionica ); questo è il tipo di materia che conosciamo dalla nostra esperienza immediata.
• Si ritiene che circa la metà della materia barionica nell'universo sia il mezzo intergalattico costituito da un plasma rarefatto, costituito da atomi di idrogeno, protoni, elettroni, ioni elio. Si pensa che formi enormi filamenti attorno a vuoti di circa 100 milioni di anni luce di diametro.
• I filamenti si collegano e incorporano supercluster della galassia . Il nostro gruppo di galassie locali fa parte del supercluster della Vergine .
• I supercluster della galassia sono costituiti da ammassi di galassie (diametro fino a circa 30 milioni di anni luce), come il cluster di Vergine , e gruppi di galassie (diametro fino a circa 10 milioni di anni luce), come il gruppo locale . A volte viene definito un raggruppamento intermedio (tra supercluster e cluster) come una nuvola di galassie.
• I cluster di galassie contengono fino a circa 1000 galassie, i gruppi di galassie meno di 50. Le galassie possono avere dimensioni di circa 100.000 anni luce e sono costituite (oltre a un alone di materia oscura) principalmente da gas e polvere interstellare . Dopo le collisioni della galassia questo gas può essere consumato dalla formazione stellare o rimosso dalla galassia. Una galassia in genere contiene miliardi di stelle. Si distingue gas interstellare di diversa temperatura.
• Le galassie possono contenere stelle attraverso il diagramma Hertzsprung-Russel , stelle di neutroni, buchi neri, a volte supernovae e pianeti rougue , probabilmente anche rocce più piccole espulse dai sistemi planetari. Le stelle possono essere raggruppate in sistemi binari, ternari o più grandi fino a gruppi di stelle aperti e globulari . Gli ammassi globulari sono generalmente vecchi, situati nell'aureola di una galassia, e contengono fino a circa un milione di stelle, per lo più vecchie, che potrebbero avere un buco nero ( IMBH ) al centro. I cluster aperti sono principalmente giovani e nel disco galattico . Si distinguono un paio di diversi tipi di galassie, ad esempio galassie ellittiche e a spirale . Densole nuvole molecolari possono essere la posizione in cui le stelle si formano e iniziano come ammassi aperti.
• La distanza tra le stelle è generalmente di alcuni anni luce; negli ammassi globulari è ben al di sotto di un anno luce. Nel centro galattico ( rigonfiamento ) le stelle sono anche più vicine tra loro. Il diametro di una stella può variare da circa 10 chilometri ( stelle di neutroni ) a diverse unità astronomiche ( supergiganti rosse ), la massa da circa 13 masse di Giove per le nane brune (o per una definizione più rigorosa da 0,075 masse solari per le nane rosse ) a diverse 100 masse solari .
• Un centro galattico è per lo più popolato da un buco nero supermassiccio (SMBH), con circa lo 0,1% della massa della galassia, la massa dell'SMBH può variare da galassia a galassia.
• Le galassie possono scontrarsi e formare temporaneamente galassie irregolari .
• I sistemi planetari attorno alle stelle sembrano essere comuni; si pensa che si formino dai dischi protoplanetari poco dopo la formazione della stella centrale. La parte più esterna dei sistemi planetari può raggiungere mezzo anno luce, ai limiti della sfera di Hill della stella centrale; dipende dalla distanza e dalla massa delle stelle vicine. I pianeti possono formarsi al di fuori del limite di Roche di una stella; piccoli asteroidi possono sopravvivere più vicino alla stella centrale per qualche tempo. Un sistema planetario può contenere pianeti, pianeti nani, lune, asteroidi, trojan, comete, polvere, campi magnetici, vento stellare.

Questo è certamente ancora incompleto e la maggior parte delle nozioni può essere suddivisa in molti più dettagli.