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Chapter 3

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Sociology 2173A/B
Gaile Mc Gregor

Ideas of Modern Astronomy • The Universe is vast and old o An enormous number of worlds on which life might possibly have arisen o There has been plenty of time for life to form • The elements of life are widespread o The basic chemical elements that make up life on earth are present  throughout the universe  This means the raw ingredients of life should be found on many  other worlds • The same physical laws that operate on Earth operate throughout the universe o Makes it reasonable to think that the same processes that made life  possible on earth have also made life possible on other worlds Our Cosmic Address • Solar System o Consists of the sun and all the objects that orbit it  The planets and their moons, asteroids, comets (made of ice) • Galaxy o A great island of stars in space o Contains a few hundred million to a trillion or more stars o We are located in the milky way galaxy  Our solar system is located about halfway out through the disk of  the galaxy (orbits the galactic center once every 230 million years) • Galaxy clusters o Groups of galaxies with more than a few dozen members • Superclusters o Regions in which galaxies and galaxy clusters are most tightly packed • The universe o The sum total of all matter and energy, encompassing the super clusters  and voids and everything within them Scales • Lightyear o 1 light year is the distance that light can travel in 1 year o 1 lightyear = 10 trillion km • Alpha Centauri o Nearest star  4.4 light years away • More than 100 billion stars in the milky way The Content of the Universe • The larger the object, the stronger its force of gravity and the faster the objects  around it orbit • Dark Matter o Not light detected from it, but we have detected its gravitational effects o Galaxies made mostly of dark matter o Most of the matter we can see consists of stars and gas clouds in a flat disk  but most of the mass lies unseen a larger spherical halo that surrounds the  disk • Dark Energy o A mysterious form of energy that is pushing galaxies apart even while  their gravity tries to draw them together History of the Universe • Birth of the Universe o Big Bang  Estimated that it occurred about 14 billion years ago  Observed radiation left over from big bang (light) • Left behind a faint flow of radiation that could be detected  with radio telescopes (known as cosmic microwave  background)  Chemical composition of universe should be ¾’s hydrogen and ¼  helium (by mass) • Galaxies as Cosmic Recycling plants o Early universe only contained hydrogen and helium o Other elements were made by stars and recycled from one stellar  generation to the next within galaxies like our Milky Way  Life cycles of Stars o Stars are born in clouds of gas and dust; planets form in surrounding disks o Stars shine with energy released by nuclear fusion which ultimately  manufactures other elements o Nuclear Fusion  The process in which lightweight atomic nuclei smash together and  stick (fuse) to make heavier nuclei o A star lives until it exhausts all its usable fuel for fusion  Larger/denser stars burns through its fuel faster than smaller stars o Stars explode when they die (supernovae) scattering the elements they’ve  produced into space, which mixes with other matter and forms new clouds  of gas and dust Observable Universe • The portion of the entire universe that we can potentially observe • Consists of objects that lie within 14 billion light years of earth o Stuff exists further than 14 billion light years, but we just can’t see it o Evidence suggests that the universe is infinite in extent • If something is 14 billion light year away, we are seeing an image of it 14 billion  years ago • We are technically in the center of our observable universe The Fine­Tuned Universe • People realized that our universe appears to be “fine­tuned” for life • Anthropic Principle o We are here today, able to study the universe and learn about its basic  properties, but if any of those properties were much different , we could  never have come to exist in the first place The Nature of Worlds • Inner planets are bunched more closely together than the outer planets • All planets orbit the sun in the same direction and in nearly the same plane and  with nearly circular orbits with most of them rotating thei
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