Происхождение и эволюция галактик и звезд

Расчеты, выполненные  астрофизиками, свидетельствуют о  том, что после начала расширения вещество Метагалактики имело высокую  температуру и состояло из элементарных частиц (нуклонов) и их античастиц. По мере расширения изменилась не только температура и плотность вещества, но и состав входивших в него частиц, т.е. многие частицы и античастицы  аннигилировали, порождая при этом электромагнитные кванты.

Эта теория называется теорией «горячей Вселенной», когда  сверхплотное вещество превратилось в  вещество с близкой плотностью к  плотности воды. Через несколько  часов плотность почти сравнялась с плотностью нашего воздуха, а сейчас, по истечении миллиардов лет, оценка средней плотности вещества в  Метагалактике приводит к значению порядка 1028 кг/м3.

Великий немецкий ученый , философ Кант (17241804) создал первую универсальную концепцию эволюционирующей Вселенной и представлял Вселенную  бесконечной в особом смысле. Он обосновал возможности и значительную вероятность возникновения такой  Вселенной исключительно под  действием механических сил притяжения и отталкивания и попытался выяснить дальнейшую судьбу этой Вселенной на всех ее масштабных уровнях – начиная  с планетной системы и кончая миром туманности.

Эйнштейн совершил радикальную научную революцию, открыв теорию относительности. В статье от 30.06.1905 г., заложившей основы специальной  теории относительности, Эйнштейн, обобщая  принципы относительности Галилея, провозгласил равноправие всех инерциальных систем отсчета не только в механических, но также в электромагнитных явлениях.

Специальная или  частная теория относительности  Эйнштейна явилась результатом  обобщения механики Галилея и  электродинамики Лоренца. Она описывает  законы всех физических процессов при  скоростях движения близких к  скорости света.

Впервые принципиально  новые космологические следствия  общей теории относительности раскрыл  выдающийся советский математик  и физиктеоретик Александр Фридман (18881925 гг.). Фридман привел две модели Вселенной. Вскоре эти модели нашли  удивительно точное подтверждение  в непосредственных наблюдениях  движений далёких галактик в эффекте  «красного смещения» в их спектрах.

Этим Фридман доказал, что вещество во Вселенной не может  находиться в покое. Своими выводами Фридман теоретически способствовал  открытию необходимости глобальной эволюции Вселенной.

Существует несколько  теорий эволюции:

 Теория пульсирующей  Вселенной утверждает, что наш  мир произошел в результате  гигантского взрыва. Но расширение  Вселенной не будет продолжаться  вечно, т.к. его остановит гравитация. По этой теории наша Вселенная  расширяется в течение 18 млрд. лет со времени взрыва. В будущем  расширение полностью замедлится  и произойдет остановка, а затем  она начнёт сжиматься до тех  пор, пока вещество опять не  сожмется и произойдет новый  взрыв. 

 Теория стационарного  взрыва: согласно ей Вселенная  не имеет ни начала, ни конца.  Она все время пребывает в  одном и том же состоянии.  Постоянно идет образование нового  водоворота, чтобы возместить вещество  удаляющихся галактик. Вот по  этой причине Вселенная всегда  одинакова, но если Вселенная,  начало которой положил взрыв,  будет расширяться до бесконечности,  то она постепенно охладится  и совсем угаснет. 

Но пока ни одна из этих теорий не доказана, т.к. на данный момент не существует каких либо точных доказательств хотя бы одной из них.

Наиболее вероятное  значение постоянной Хаббла (коэффициента пропорциональности, связывающего скорости удаления внегалактических объектов и  расстояние до них, составляющее 60 км/(с* Мпк), приводит к значению времени  расширения метагалактики до современного состояния  17 млрд. лет.