Layout do universo

Eu tenho trabalhado em um jogo espacial no meu tempo livre, e ultimamente tenho pensado em como definir o universo. Embora eu tenha procurado e achado difícil obter uma boa visão de como o universo se parece. Eu encontrei muitas fontes boas, embora eu seja um aprendiz muito visual e achei difícil obter uma boa imagem do universo com o que encontrei. Também não sei quais eram as fontes boas, confiáveis, precisas e atualizadas.

Então, existem boas fontes visuais para obter uma imagem do universo? De preferência uma série de TV ou um livro muito bem ilustrado, ou talvez até um programa de computador.

Edit: Estou procurando uma visão mais geral do universo. Como são as galáxias e qual é a escala delas. Pelo que entendi, eles contêm uma combinação de planetas, sistemas solares, aglomerados de estrelas, ... Embora eu não tenha conseguido ter uma boa idéia de quão densos eles são. Existe muito espaço (relativamente) entre esses sistemas solares e aglomerados de estrelas. Descobri que nosso sistema solar tem cerca de 4 horas-luz de altura, embora os vizinhos sejam em média anos-luz ou milhares de anos-luz de distância? E no espaço entre eles, está quase vazio ou existe poeira espacial? A mesma pergunta para o que quer que nossa galáxia circule (se houver) e o que há entre galáxias diferentes. (E talvez o que mais haja do tamanho de galáxias por aí?)

Eu tenho uma visão vaga de tudo isso lendo textos, apesar de sentir que estou perdendo muito.

Edit 2: Não estou procurando propriedades de planetas diferentes, isso é em uma escala muito pequena. No jogo, estou pensando em criar um universo fictício (talvez gerado aleatoriamente, embora ainda não tenha sido decidido), mas quero que o layout amplo seja realista.

Edit 3: Acabei de encontrar este: http://htwins.net/scale2/ Isso me ajudou MUITO a entender o tamanho relativo das coisas.

Muito obrigado!

Aqui está uma visão geral das diferentes escalas que podemos observar no universo. Em escalas além da quase homogênea, chegamos à fronteira do universo visível. Muitas imagens detalhadas estão disponíveis, por exemplo, no Telescópio Espacial Hubble .

Se você precisar de uma descrição tridimensional do universo, seu programa provavelmente precisará ler partes de catálogos de estrelas, nuvens, aglomerados de estrelas ou galáxias, semelhantes a um software de planetário.

A estrutura geral do universo e seu conteúdo podem ser resumidos da seguinte maneira:

• O universo observável tem um diâmetro na ordem de 10s de bilhões de anos-luz; depende de qual das várias noções de distância é escolhida. Para distâncias abaixo de algumas centenas de milhões de anos-luz, as noções são semelhantes.
• O universo tem cerca de 13,8 bilhões de anos, começou como um estado quente e denso (Big Bang), se expande e é quase euclidiano tridimensional, mais uma dimensão temporal em grandes escalas; esse tipo de espaço mais tempo é chamado espaço-tempo de Minkowski . Sua temperatura média está agora perto de 2,7 K; podemos detectar um fundo dessa temperatura como fundo cósmico de microondas (CMB); Pensa-se que o CMB seja o resplendor vermelho de seu estado como plasma quente aos 380.000 anos após o Big Bang.
• O universo consiste principalmente (de acordo com os modelos atuais) de energia escura (cerca de 70%); isso é invisível; acredita-se que a energia escura seja igualmente distribuída, embora isso seja investigado com mais detalhes.
• A maioria (cerca de 63%) da matéria é fria (lenta) e "escura", mas não distribuída igualmente. Pensa-se que a matéria escura forma grandes halos em torno de galáxias e aglomerados de galáxias. É invisível e interage via gravidade com a matéria comum. Pode-se inferir a partir das lentes gravitacionais e da distribuição de velocidade das estrelas nas galáxias.
• Grande parte da matéria restante consiste em neutrinos quentes (rápidos) ; eles são muito difíceis de detectar, mas podem ser detectados e inferidos a partir de medições de decaimento nuclear.
• Parte da energia do universo consiste em fótons (por exemplo, ondas de rádio, luz, raios-x, raios gama, campos magnéticos e elétricos).
• Uma parte menor (cerca de 5%) do universo consiste em átomos e íons (simplificados chamados matéria bariônica ); esse é o tipo de assunto que conhecemos por nossa experiência imediata.
• Pensa-se que cerca da metade da matéria bariônica do universo seja o meio intergalático feito de um plasma rarificado, constituído por átomos de hidrogênio, prótons, elétrons, íons hélio. Pensa-se que forma filamentos enormes em torno de vazios com aproximadamente 100 milhões de anos-luz de diâmetro.
• Os filamentos conectam e incorporam superaglomerados de galáxias . Nosso grupo local de galáxias faz parte do superaglomerado Virgem .
• Os superaglomerados de galáxias são feitos de aglomerados de galáxias (diâmetro de até 30 milhões de anos-luz), como o aglomerado de Virgem , e grupos de galáxias (diâmetro de até 10 milhões de anos-luz), como o Grupo Local . Às vezes, um agrupamento intermediário (entre superaglomerado e aglomerado) como uma nuvem de galáxia é definido.
• Os aglomerados de galáxias contêm até 1000 galáxias, grupos de galáxias menores que 50. As galáxias podem ter tamanhos de cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro e consistem (além de um halo de matéria escura) principalmente de gás e poeira interestelar . Após colisões de galáxias, esse gás pode ser consumido pela formação de estrelas ou removido da galáxia. Uma galáxia normalmente contém bilhões de estrelas. O gás interestelar de temperatura diferente é diferenciado.
• As galáxias podem conter estrelas através do diagrama de Hertzsprung-Russel , estrelas de nêutrons, buracos negros, às vezes supernovas e planetas de rougue , provavelmente também rochas menores ejetadas de sistemas planetários. As estrelas podem ser agrupadas em sistemas binários, ternários ou maiores de estrelas, até aglomerados de estrelas abertos e globulares . Os aglomerados globulares são geralmente antigos, localizados no halo de uma galáxia e contêm até cerca de um milhão, principalmente estrelas antigas, podem estar com um buraco negro ( IMBH ) no centro. Aglomerados abertos são principalmente jovens e estão no disco galáctico . Distinguem-se dois tipos diferentes de galáxias, como nuvens moleculares de galáxias elípticas e espirais . Denso podem ser o local onde as estrelas se formam e começam como aglomerados abertos.
• A distância entre as estrelas é geralmente de alguns anos-luz; em aglomerados globulares está bem abaixo de um ano-luz. No centro galáctico ( protuberância ), as estrelas também estão mais próximas. O diâmetro de uma estrela pode variar de cerca de 10 quilômetros ( estrelas de nêutrons ) a várias unidades astronômicas ( supergigantes vermelhos ), a massa de cerca de 13 massas de Júpiter para anãs marrons (ou por uma definição mais rigorosa de 0,075 massas solares para anãs vermelhas ) a várias 100 massas solares .
• Um centro de galáxia é principalmente povoado por um buraco negro supermassivo (SMBH), com cerca de 0,1% da massa da galáxia, a massa da SMBH pode variar de galáxia para galáxia.
• Galáxias podem colidir e formar temporariamente galáxias irregulares .
• Os sistemas planetários em torno das estrelas parecem ser comuns; acredita-se que eles se formem a partir de discos protoplanetários logo após a formação da estrela central. A parte mais externa dos sistemas planetários pode chegar a meio ano, até os limites da esfera Hill da estrela central; depende da distância e massa das estrelas vizinhas. Planetas podem se formar fora do limite de uma estrela Roche ; pequenos asteróides podem sobreviver mais perto da estrela central por algum tempo. Um sistema planetário pode conter planetas, planetas anões, luas, asteróides, cavalos de tróia, cometas, poeira, campos magnéticos, vento estelar.

Isso certamente ainda está incompleto, e a maioria das noções pode ser subdividida em muito mais detalhes.