Faktatext – Universum – Lärporten Årstaskolan

Här nedan kommer du få lära dig mer om vårt universum.

Fakta från Ungfakta.se, Studi.se, SVT, Mittklassrum!

Läs, titta och lyssna!

Ta ett område i taget och svara på frågorna i ditt arbetsblad!

Big bang – singularitet

Universum bildades för ungefär 13,7 miljarder år sedan. Från början var universum samlat i en punkt, en singularitet av energi och värme. Allt startade med en stor explosion som vi kallar för Big Bang. Big Bang betyder stor smäll på engelska.

Det blev mycket hett och universum började att utvidgas och blev större och större. Universum fortsätter än idag att bli större. Efter flera miljarder år blev det svalare och de första himlakropparna bildades. Vårt solsystem med planeter, stjärnor och månar skapades.

Big Bang frågor:

För hur många år sedan bildades universum?

Beskriv och förklara hur universum skapades med hjälp av Big Bang teorin.

Vad tror du fanns innan universum skapades?

Galaxer

En galax är en samling av flera miljarder stjärnor. I en galax finns även moln av gas och stoft.

Det finns många galaxer i rymden. Vår galax heter vintergatan. Galaxerna är samlade i stora galaxhopar. I vår galaxhop finns det ungefär 35 galaxer. Vår närmaste granngalax i rymden heter Andromeda.

Galaxerna kan ha olika former. Vintergatan är formad som en stor spiral. Långt ut på en av spiralarmarna finns vår sol.

En stjärnklar natt kan man se ett band av dimmigt ljus över himlen. I Sverige tyckte man att det påminde om en gata med snö på och därför kallar vi vår galax för Vintergatan. På engelska heter vår galax The Milky Way som betyder mjölkvägen. Det kommer från en gammal gudasaga från Grekland som berättar om gudinnan Hera som sprutade ut mjölkdroppar på himlen.

Galaxer i rött och blått

Galaxerna har olika färger beroende på om de rör sig mot oss eller från oss. En galax som är på väg från oss blir allt rödare. En galax som närmar sig blir blåare. Sådana här förändringar beror på ”doppler-effekten”.

I vardagen märker man av doppler-effekten flera gånger varje dag. När en motorcykel som kör fort närmar sig låter den på ett sätt, när den far förbi på ett sätt och när den avlägsnar på ett annat. Det beror också på doppler-effekten. Då pratar vi ju om ljud, men ljus påverkas också på samma sätt.

Grannar i rymden

Våra närmsta galax-grannar är Stora och Lilla Magellanska molnet. De ligger på ungefär 200 000 ljusårs avstånd från jorden, och har döpts efter en upptäcksresande som hette Magellan. Just de här galaxerna ser ut som pölar av vit färg mot den svarta rymden. Men Vintergatan har ett helt annat utseende.

Hur ser en galax egentligen ut?

Det finns tre olika huvudgrupper av galaxer: Elliptiska, som är runda; spiralgalaxer, till vilka Vintergatan hör, som liknar virvlar och oregelbundna galaxer som Stora Magellanska molnet.

Galax-frågor:

Vad är en galax?

Varför heter galaxen Vintergatan?

Hur kommer det sig att en del galaxer är röda eller blåa?

Beskriv de tre olika huvudgrupperna av galaxer och deras form!

Stjärnor

Stjärnorna verkar ju ynkligt små när man ser dem på natthimlen. Men i själva verket är de bra mycket större än alla planeterna i vårt solsystem tillsammans. Vår sol, till exempel, är en stjärna.

Stjärnorna är enorma brinnande gasklot. Från Jorden ser de ibland taggiga och spretiga ut, och man brukar ju också rita dem som sjöstjärnor ungefär.

Det här är en synvilla som beror på att stjärnornas ljus bryts av och till i Jordens atmosfärlager. Det är också därför de ibland verkar blinka och tindra. När man åker ut i rymden är de alldeles stilla och runda, eftersom det inte finns någon luft som stör.

Förr i världen trodde man att stjärnorna var eviga, och aldrig slocknade. Nu vet vi tack vare noggrann forskning att de föds och dör, precis som levande varelser.

Stjärnorna föds i enorma gasmoln som kallas nebulosor. Man skulle kunna säga att det här är rymdens!

De hetaste stjärnorna brinner också mest intensivt och slocknar fortast. De små röda har den längsta livstiden. Vår sol ligger alltså ganska bra till. Den är redan mycket gammal och beräknas leva i sex miljarder år till.

Vissa stjärnor, dubbelstjärnor, fångas i varandras dragningskraft och cirklar kring varandra.

När en stjärna som brinner långsamt dör tar också den processen lång tid. Den slocknar ut som ett stearinljus ungefär. Vår sol kommer att börja slockna när allt väte har brunnit upp.

Då kommer en ny fusion som börjar med en annan gas, helium. Heliumet ersätts i sin tur av kol och solen sväller upp och blir röd. Den har alltså svalnat. I nästa steg kommer andra lager gas att förbrukas och solen börjar krympa samtidigt som den värms upp. Så småningom är den inte större än jordklotet, glödande het och vit till färgen. Solen har blivit vad som kallas en ”vit dvärg”. De sista gaserna brinner upp ganska snabbt och slutligen har vår sol blivit en ”svart dvärg”, ett slocknat klot av kalla gaser.

Supernova

Det är en helt annan historia med de stora, heta stjärnornas dödskamp. Istället för att slockna exploderar de helt utan förvarning. En sådan katastrof kallas för ”supernova”.

Supernovan lyser starkt som en miljon stjärnor och bildar nya, otroliga krafter. Resterna av novaexplosionen dras samman antingen till en neutronstjärna eller ett svart hål.

Stjärnfrågor:

Vad är en stjärna?

Hur föds en stjärna?

Vad händer när en stjärna dör?

Vad är en Supernova?

Kan du några namn på stjärnbilder?

Svarta hål

En jättestjärna kan också sluta sina dagar som ett svart hål. Det är nog den märkligaste företeelsen vi känner till i universum, men faktum är att vi aldrig har sett något -de är nämligen osynliga. Hur kan vi då veta att de finns? Det handlar helt om gravitation, vad vi vet om tyngdkraftens regler, och vilka slutsatser vi kan dra av hur universum beter sig enligt dessa regler.

Med de instrument astronomerna använder för att läsa av rymden hittar de ibland områden med stor oro. Här finns det kraftig strålning och andra föremål i rymden dras mot något med stark tyngdkraft – fast man kan inte se detta ”något”. De svarta hålen är otroligt små, fast deras vikt och dragningskraft kan vara lika stor som en hel stjärna.

Enligt fysikern Albert Einstein fungerar gravitationen i universum som en grop, där ett tungt föremål ligger i botten och lättare föremål ligger längs gropens kanter och rullar. Så, menade Einstein, ligger det till exempel till med vårt solsystem med solen och planeterna, där solen väger mest.

I det svarta hålet har gravitationen pajat ihop fullständigt, och ”gropen” har blivit en tratt med otroligt sug i. Allt som kommer i närheten av det svarta hålet försvinner ner i det. Framför allt slukar det svarta hålet ljus. Det är kolmörkt runt omkring det. Skulle du själv skulle komma i närheten av ett svart hål skulle gravitationen dra ut dig som en sytråd innan du slutligen försvann ner i tratten.

Forskarna kan bara gissa var de svarta hålen kommer ifrån, men eftersom det är så mycket kraft inblandat tror man att de är resterna av de allra största stjärnorna.

Svarta hål – frågor

Hur bildas ett svart hål?

Förklara hur gravitationen i universum fungerar!

Solsystemet

Planeterna

Det finns åtta planeter i vårt solsystem. Det är möjligt att solsystemet är större och att det finns fler planeter längre ut i rymden, men dessa har vi i så fall inte upptäckt än. Planeterna som snurrar kring solen ligger i den här ordningen: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Tidigare fanns en planet till som hette Pluto men den kallas nu dvärgplanet.

Det är solens dragningskraft som håller fast planeterna i deras banor. Alla planeterna har sin egen dragningskraft (gravitation), och håller i sin tur fast månar och stenblock i banor runt sig själva.

Vad består planeterna av?

De fyra första planeterna har fasta ytor och består mest av sten. Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus består av gas och är mycket större än de andra planeterna. De kallas därför ofta för ”gasjättar”.

Månar

Merkurius och Venus saknar månar. Jupiter och Saturnus har flest månar, antagligen fler än vad vi ännu känner till – med jämna mellanrum upptäcker astronomerna nya.

Jorden har bara en måne, men den är ganska stor. De flesta månarna består av en blandning av is och sten. Det är inte alla som är runda. Många månar kan vara stora stenblock som kommit utifrån rymden, och fångats in av planetens dragningskraft.

Varför är egentligen planeterna runda?

Som så mycket annat i rymden handlar det också om gravitation. Det är planetens kärna som drar allting till sig i en stor klump. Gravitationen är lika stark åt alla håll och därför blir planeterna runda. Mindre himlakroppar, som till exempel asteroider, har kanske inte så stor gravitation och då blir de mer oformliga. Den runda formen dyker upp överallt i naturen, tänk på ägg och bubblor. Det är en smart form, eftersom den är otroligt stark.