ГоловнаРеєстраціяВхід Сайт викладача Бажан А.П. Вівторок, 17.10.2017, 17:46
  Каталог файлів Вітаю Вас Гість | RSS

 
 
Головна » Файли » Дисципліни » Астрономія

Заняття №12
06.06.2017, 05:22

Тема: Будова і розвиток Всесвіту.

План

1.Класифікація галактик.

2. Червоне зміщення.

3.Активні галактики, радіогалактики, квазари.

4. Розподіл галактик у просторі.

 

Література:  1. Климишин І.А., Крячко І.П. Астрономія: Підручник для 11 класу загальноосвітніх навчальних закладів. – К.: Знання України, 2003.   §27.

2. Пришляк М.П. Астрономія 11 кл.: підручник для загальноосвітніх навчальних закладів.: Х. «Ранок» 2012. §15.

 1. Класифікація галактик.

Дослідження інших галактик розпочав наприкінці ХVІІІ ст.. В. Гершель. Відкривши і склавши каталоги понад 2500 туманностей, він дослідив їхні форми і значну частину з них виділив в окрему групу «молочних шляхів», які мали б бути подібні до нашої Галактики.  Відстані до цих об’єктів Гершель оцінював мільйонами світлових років.

У 20-х роках минулого століття остаточно було встановлено, що Всесвіт у наш час має острівну структуру. Острови Всесвіту ― це галактики, велетенські зоряні системи. І хоча світ галактик надзвичайно різноманітний, ще 1925 р. Е. Габбл запропонував вдалу їхню класифікацію. Зважаючи на зовнішній вигляд галактик, було виділено три типи: еліптичні Е , спіральні S й неправильні Ir.

Еліптичні галактики мають вигляд кругів чи еліпсів, яскравість яких плавно зменшується від центра до краю. Їх ділять на 8 підтипів від  ЕО до Е7

 

Спіральні галактики   складаються з ядра і кількох спіральних рукавів або гілок.

 

img18_6

Спіральна галактика

 

img16_6

Приклад еліптичної галактики.

 


У звичайних   спіральних галактиках  (тип S)  гілки виходять безпосередньо з ядра. У спіральних галактиках з перемичкою (тип SB) ядро перетинається вздовж діаметра поперечною смугою із зір – перемичкою або баром, від кінців якого й починаються спіральні рукави.

img22_6

Галактика Велика Магелланова Хмара

До неправильних галактик (тип Іr) належать ті, що не мають чітко вираженого ядра і симетричної структури.

 

img24_6

Туманність Андромеди

img21_6

Неправильна галактика

Найближча до нас у північній півкулі неба галактика Туманність Андромеди – це спіральна галактика. У південній півкулі спостерігаються дві неправильні галактики – Велика Магелланова Хмара. І Мала Магелланова Хмара.

 

 Приблизно 25% вивчених галактик – еліптичні, 50% - спіральні і 5% галактик типу Іr.

 Однією з найважливіших проблем в астрономії є визначення відстаней до космічних об’єктів.

У далеких галактиках намагаються зареєструвати спалахи нових і особливо наднових зір у момент максимуму їхнього блиску. Покладаючи, що потужності цих об’єктів однакові у всіх галактиках, за їхніми видимими величинами встановлюють відстані. Після цього за кутовими розмірами визначають і лінійні діаметри галактик.

Порівнюючи зміщення спектральних ліній у різних частинах галактики ( або за розширенням ліній у спектрі), встановлюють факт її обертання навколо своєї осі, а для зір, що перебувають на околицях галактик – швидкості обертання навколо центра мас системи.  Ці дані використовують для визначення мас галактик.

Наша галактика, і Туманність Андромеди входять до числа найбільших за масою, світністю і кількістю зір.

 В спіральних і неправильних галактиках міститься багато білих і блакитних зір, тоді як в еліптичних галактиках – більше червоних. Це означає, що різні типи галактик мають різний вік.

 2. Червоне зміщення.   У 1929 р. американський астроном Е.Габбл досліджував спектри галактик і звернув увагу на те, що лінії поглинання у всіх спектрах зміщені в червоний бік. Це свідчить про те, що всі галактики від нас віддаляються. За допомогою величини зміщення спектральних ліній можна визначити швидкість, з якою галактики віддаляються. Виявилося, що швидкість, з якою «тікають» від нас інші галактики, збільшується прямо пропорційно відстані до цих галактик (закон Габбла): ur, де u - швидкість галактики, Н – стала Габбла,  r – відстань до Галактики в мегапарсеках. Стала Габббла

Н=70 км/(с×Мпк)  - швидкість розлітання галактик збільшується на 70 км/с на кожний мільйон парсеків.

 3. Активні галактики, радіогалактики, квазари.

У всіх галактиках, окрім найменших, виділяється яскрава центральна зона, яка називається ядром. В галактиках, таких як наша, велика яскравість ядра пояснюється високою концентрацією зір. Сумарна кількість зір у ядрі становить лише кілька відсотків від їхньої загальної кількості в галактиці.

img27_6

Сейфертовська галактика

Але зустрічаються галактики, що мають особливо яскраві ядра, з яких виривається світній газ, що рухається з великою швидкістю – тисячі кілометрів за секунду. За деякими даними, так можуть проявляти себе чорні діри, оточені щільною хмарою звичайних зір і газу. Під час падіння в гравітаційному полі чорної діри речовина розганяється до швидкостей, близьких до швидкості світла. Потім у разі зіткнень газових мас поблизу чорної діри енергія руху перетворюється у випромінювання електромагнітних хвиль.

 

     Подібні процеси, що виявляють себе викидами велетенських струменів розжареного газу або потужнім випромінюванням в оптичному, рентгенівському чи радіодіапазоні, відбуваються  в ядрах багатьох галактик.

Такі галактики називають галактиками з активними ядрами або сейфертівськими на честь астронома К.Сейферта, який 1943 р. спостерігав їх уперше.

Впродовж 50 років вивчення галактик проводиться в радіодіапазоні. Від звичайних галактик до Землі надходить радіовипромінювання, але у мільйони разів слабше,  ніж в оптичному діапазоні. Проте серед них було виявлено радіогалактики,  які в радіодіапазоні яскравіші, ніж в оптичному.

Відомо кілька сотень радіогалактик. Найближче до нас знаходиться радіоджерело Лебідь А.  Його ототожнили з галактикою, яка складається з двох ядер, оточених протяжною оболонкою. Цікавою особливістю джерела Лебідь А є те, що зона радіовипромінювання не збігається з видимою галактикою, а розташовується двома окремими приблизно еліптичними областями обабіч зони оптичного випромінювання. Центри областей радіовипромінювання знаходяться від видимого подвійного ядра на відстані 260 тис св. р.

img34_6

Квазар

Одним з найпотужніших джерел радіовипромінювання є квазари – квазізоряні радіоджерела. На фотографіях зроблених в оптичному діапазоні, ці об’єкти мають вигляд звичайних галактик, але спектральні дослідження вказують, що це – дуже віддалені об’єкти.

 

  Світності квазарів у сотні разів більші від потужності найбільшої галактики з її сотнями мільярдів зір. Поблизу деяких квазарів виявлено викиди – велетенські потоки речовини. Астрономи дійшли висновку, що квазари, найімовірніше, недовговічні стадії розвитку ядер галактики.

  4. Розподіл галактик у просторі.

Провівши дослідження галактик до 20m за допомогою 2,5 – метрового телескопа,  Габбл 1934 р. припустив, що таких об’єктів по всій небесній сфері близько 5 млн. Зараз вважається, що галактик з величиною до 30m близько 100 млрд.

Галактики дуже рідко бувають поодинокими, вони зустрічаються невеликими групами по кілька членів або входять до складу великих скупчень із сотень і тисяч галактик.

 Наша Галактика входить до складу Місцевої групи, яка містить ще дві великі спіральні галактики – Туманність Андромеди і галактику в сузір’ї Трикутника,  а також більше 20 карликових і неправильних галактик, серед яких найбільшими є Магелланові Хмари.

   Розміри скупчень галактик становлять кілька мегапарсек. На сьогодні відомо близько 4000 скупчень, в яких налічуються сотні й тисячі зоряних систем.  З багатьма скупченнями пов’язані потужні та протяжні джерела рентгенівського випромінювання. Між скупченнями є гарячий газ із надзвичайно малою густиною.  У просторовому розподілі галактик існують великі неоднорідності розмірами в десятки мегапарсек.

Області з підвищеною густиною галактик img35_6

Скупчення галактик.  Скупчення галактик у сузір’ї  Волосся Вероніки. Всі об’єкти на цьому фото, що мають туманні ореоли і не сферичну форму є галактиками.

чергуються з пустотами, де середня густина галактик значно менша.  Найближча до нас область підвищеної густини галактик та їхніх систем називається  Надгалактикою, або Місцевим скупченням.  У його центральній частині знаходиться скупчення Діви. Скупчення Волосся Вероніки слугує центром іншого, сусіднього над скупчення.

 

   Галактики і скупчення галактик розташовуються на певних поверхнях, схожих на стінки комірок, які охоплюють порожнини. Тобто, розподіл речовини у Всесвіті має комірчасту структуру.


 

img37_6
                          Місцеве надскупчення галактик

Схема Місцевого надскупчення галактик.

img38_6
Комірчаста структура Всесвіту

Малюнок ілюструє комірчасту структуру Всесвіту. Сітку рожевого кольору утворюють галактики і скупчення галактик. Темносині ділянки — велетенські порожнини, вільні від видимої речовини. Одна із таких порожнин (войдів) показана чорно-білим кольором. Цю структуру войда розраховано за допомогою комп’ютера на підставі спостережних даних.

 

Запитання для самоконтролю

  1. Які типи галактик найчастіше виявляють при спостереженнях?
  2. В чому суть червоного зміщення галактик?
  3. Стала Габббла Н=70 км/(с×Мпк)- як це розуміти?
  4. Що астрономи розуміють під поняттям квазари?

рхні Сонця?

  1. Що відомо про вплив окремих проявів сонячної активності на організм людини?
Категорія: Астрономія | Додав: Admin
Переглядів: 49 | Завантажень: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
 
 
Дисципліни

Пошук

Вхід на сайт

Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Друзі сайту
  • Офіційьний блог
  • uCoz Спільнота
  • FAQ по системі
  • База знань uCoz

  •  

    Copyright MyCorp © 2017
    uCoz