宇宙布局


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我在业余时间一直在从事太空游戏的工作,最近我一直在思考如何布局宇宙。尽管我四处搜寻,但很难了解宇宙的样子。我确实找到了很多很好的资源,尽管我是一个非常视觉化的学习者,并且发现很难用我发现的东西对宇宙有一个很好的了解。我也不知道什么是优质,可靠,准确和最新的资源。

那么,有没有很好的视觉资源可以获取宇宙的图像?最好是电视连续剧或插图很好的书,甚至是计算机程序。

编辑:我正在寻找宇宙的更一般的看法。就像星系是什么样子,它们的规模是多少。据我了解,它们包含了行星,太阳系,恒星团等……尽管我无法很好地了解它们的密度。这些太阳系和星团之间是否有很多空间(相对)。我发现我们的太阳系大约有4个光小时,而相邻的太阳系平均光年还是数千光年?在它们之间的空间中,是大部分是空的还是有灰尘?对于我们的银河系所绕行(如果有的话)以及不同的星系之间是什么,都存在相同的问题。(也许那里还有银河大小的东西?)

通过阅读文本,我对所有这些都含糊其辞,尽管我觉得我很想念。

编辑2:我不是在寻找不同行星的属性,因为它的规模太小。在游戏中,我计划制作一个虚构的世界(也许是随机生成的,尽管尚未决定),但是我希望宽大的布局是现实的。

编辑3:我刚刚发现了这一点:http : //htwins.net/scale2/这帮助我了解了事物的相对大小。

非常感谢!


为了清楚起见,您是在询问可观察的宇宙,对吗?因为我们什至不知道可见范围之外的事情。同样,可观测的宇宙的观测半径为137亿光年(实际距离还取决于扩展,请参见Gerald的答案),因此我们在很多领域没有很多细节。您期望多少细节?您希望在太空游戏中将图片用作什么?
称为2voyage

请确切说明您指的是什么。形状?物质分配?尺寸?连接性?
2014年

@ call2voyage,是的,自那以后,我在谈论可观察的宇宙。我将使用有关所寻找内容的更多详细信息来更新问题。
The Oddler

确保距离较远的对象看起来比距离较远的对象大,这样它才变得逼真而不是“天真”
LocalFluff 2015年

Answers:


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是我们可以考察宇宙的不同尺度的概述。在超出它几乎是均匀的尺度上,我们到达了可见宇宙的边界。许多详细的图像都可以使用,例如哈勃太空望远镜

如果需要对宇宙进行三维描述,则程序可能需要读取部分恒星,云,恒星簇或星系目录,类似于天文馆软件。

宇宙的一般结构及其内容可以通过以下方式概括:

  • 观测到的宇宙的直径在数十亿光年的10s的顺序; 它取决于选择距离的几个概念中的哪个。对于小于几亿光年的距离,这些概念会变得相似。
  • 宇宙大约有138亿年的历史,开始时是热态和稠密态(大爆炸),然后扩展,几乎是3维欧几里得,再加上一个大尺度的时间维。这种空间加时间称为Minkowski时空。现在,其平均温度接近2.7 K;我们可以将这个温度的背景检测为宇宙微波背景(CMB);CMB被认为是大爆炸后380,000年以来其状态的炽热余辉。
  • 根据目前的模型,宇宙主要由暗能量(约70%)组成。那是看不见的;尽管将对此进行更详细的研究,但暗能量被认为是均匀分布的。
  • 大部分(约63%)的物质是冷的(缓慢的)和“暗的”,但分布不均。人们认为暗物质在星系和星系团周围形成了巨大的光环。它是不可见的,并通过重力与普通物质相互作用。它可以从引力透镜和星系中恒星的速度分布中得出。
  • 剩下的大部分物质是热的(快速)中微子。它们很难检测,但是可以被检测到,并且可以从核衰变测量结果中推断出来。
  • 宇宙的一部分能量由光子组成(例如,无线电波,光,x射线,伽马射线,磁场和电场)。
  • 宇宙的一小部分(约5%)由原子和离子(简称为重子物质)组成。根据我们的即时经验,我们知道这种事情。
  • 宇宙中约一半的重子物质被认为是由稀有等离子体构成的星际介质,该稀疏等离子体由氢原子,质子,电子,氦离子组成。人们认为它会在直径约1亿光年的空隙周围形成巨大的细丝。
  • 细丝连接并嵌入银河超级团簇。我们当地的星系群是处女座超级集群的一部分。
  • 银河超级集群是由像处女座星团一样的银河星团(直径约3000万光年)和像本地集团一样由银河团(直径约1000万光年)组成。有时会定义一个类似银河云的中间分组(在超集群和集群之间)。
  • 银河星团包含多达约1000个星系,少于50个星系组。星系的大小可能约为100,000光年,并由星际气体和尘埃组成(除了暗物质的晕圈)。在星系碰撞之后,这种气体可能被恒星形成消耗掉或从星系中移出。一个星系通常包含数十亿颗恒星。区分不同温度的星际气体。
  • 星系可以包含横跨赫兹-普鲁斯-拉塞尔图的恒星,中子星,黑洞,有时是超新星和流氓行星,可能还包括从行星系统中弹出的较小岩石。恒星可以被分组为二元,三元或更大的恒星系统,直至形成开放的球状星团。球状星团通常很旧,位于银河系的晕圈中,最多包含一百万颗星,多数是老星,其中心可能有黑洞(IMBH)。疏散星团大多处于年轻状态,位于银河系盘中。区分了两种不同的星系类型,例如椭圆星系螺旋星系。稠密分子云可能是恒星形成并以开放星团开始的位置。
  • 恒星之间的距离通常为几光年;在球状星团中,它远低于光年。在银河系中心(凸起),恒星也彼此靠近。恒星的直径可以从约10公里(中子星)到几个天文单位(红色超巨星)不等,其质量从棕矮星的约13个木星质量(或从红矮星的0.075个太阳质量到更严格的定义)到 几个100太阳质量
  • 一个星系中心主要由一个超大质量黑洞(SMBH)组成,其质量约为星系的0.1%,SMBH的质量可能因星系而异。
  • 星系会碰撞并暂时形成不规则星系
  • 围绕恒星的行星系统似乎很普遍。它们被认为是在中央恒星形成后不久由原行星盘形成的。行星系统的最外部可能达到半光年,达到中心恒星的希尔球的极限;这取决于邻近恒星的距离和质量。行星可以形成超出罗氏极限的恒星。小行星可以在距离中央恒星更近的地方生存一段时间。行星系统可以包含行星,矮行星,卫星,小行星,特洛伊木马,彗星,尘埃,磁场,恒星风。

当然,这仍然是不完整的,并且大多数概念可以细分为更多细节。


谢谢,这是一个很好的总结!虽然,正如我所说,这使我对宇宙的外观有了一个非常模糊的想法,但是我仍然很难在脑海中看到它。我正在寻找更直观的解释。虽然它仍然有很大帮助!(尤其是所有解释您使用的术语的链接都很棒!)
The Oddler

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@TheOddler 地图可以让您对处女座的超级集群有所了解。一切都仅由点映射,但是放大和缩小仍然很有趣。
称为2voyage

@ call2voyage谢谢!那张很棒的地图:D
The Oddler 2014年

一个典型的星系超级集群中包含多少个星系团和星系团?
set5 2015年
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