Слайд 1Лекция
по астрономии
"Наша вселенная"
КраПЭК
Преподаватель: Руденко Е.А.
*
Слайд 2Тема:
Строение нашей галактики, строение Вселенной и её составные части.
Слайд 3Обзор:
Предлагается рассмотреть следующие разделы:
Галактики и их классификация
Строение нашей галактики
Наблюдаемые объекты Вселенной
Структура
Вселенной
Слайд 4
Раздел 1
Галактики и их классификация
Галактики – это большие звездные системы, в
которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд. Наша Галактика – Млечный Путь – также достаточно велика: ее масса равняется приблизительно двумстам миллиардам масс Солнца. Самые маленькие галактики содержат в миллион раз меньше звезд.
Слайд 5Разнообразие наблюдаемых галактик
Эллиптическая галактика
M87 в созвездии Девы
Спиральная галактика M31
(Туманность Андромеды) входит вместе с Млечным Путем в Местную группу. По-видимому, наша Галактика выглядит также
Слайд 6Пересеченная спиральная галактика NGC1365
Неправильная галактика M82 в созвездии Большой Медведицы
Слайд 7Выбросы радиоизлучения
Галактика
Чёрная дыра (предположительно)
Эллиптическая галактика
Слайд 8Спиралевидная галактика
с неправильным вращением рукавов
Слайд 9Неправильная галактика, имеющая форму прямоугольника
Слайд 10
Классификация галактик по Хабблу
Слайд 11Нашу галактику мы наблюдаем на небе в виде Млечного пути
Центр Галактики
находится в созвездии Стрельца в направлении на α = 17h46,1m, δ = –28°51'.
Слайд 12Вид на Млечный Путь с воображаемой планеты, обращающейся вокруг звезды галактического
гало над звездным диском.
Слайд 13Наша галактика как и многие другие подобные ей галактики имеет спиралевидную
форму. В её центре находится ядро из которого выходят рукава.
Спиральная галактика NGC1365: примерно так выглядит наша Галактика сверху.
Спиральная галактика NGC891: примерно так выглядит наша Галактика сбоку.
Слайд 14Галактический каннибализм
В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 % от
общего числа галактик имеет весьма странный, искаженный вид, так что их трудно классифицировать по Хабблу. Иногда такие галактики окружены светящимся гало либо связаны звездной перемычкой. Иногда от галактик на сотни тысяч световых лет отходят длинные хвосты. В некоторых системах обращает на себя внимание сложный характер внутреннего движения межзвездного газа.
Взаимодействующая галактика Колесо
Взаимодействующие галактики NCG4038/4039 (Антенна).
Слайд 15Если галактики в своем движении близко походят друг к другу, то
они могут испытывать сильное гравитационное взаимодействие на расстоянии, даже не соприкасаясь. При взаимном проникновении галактики могут даже слиться друг с другом за несколько сотен миллионов лет
Слайд 16Раздел 2
Строение нашей галактики
Галактика состоит из диска, гало и короны. Центральная,
наиболее компактная область Галактики называется ядром. В ядре высокая концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке находятся тысячи звезд. Если бы мы жили на планете около звезды, находящейся вблизи ядра Галактики, то на небе были бы видны десятки звезд, по яркости сопоставимых с Луной. В центре Галактики предполагается существование массивной черной дыры
Слайд 17Строение нашей галактики
Галактика содержит две основных подсистемы (два компонента), вложенные одна
в другую и гравитационно-связанные друг с другом. Первая называется сферической – гало, ее звезды концентрируются к центру галактики, а плотность вещества, высокая в центре галактики, довольно быстро падает с удалением от него. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж. Вторая подсистема – это массивный звездный диск. Он представляет собой как бы две сложенные краями тарелки. В диске концентрация звезд значительно больше, чем в гало. Звезды внутри диска движутся по круговым траекториям вокруг центра Галактики. В звездном диске между спиральными рукавами расположено Солнце
Слайд 21Звёздные скопления и ассоциации в нашей галактике
Шаровые скопления – старейшие образования
в нашей Галактике, их возраст от 10 до 15 миллиардов лет и сравним с возрастом Вселенной. Бедный химический состав и вытянутые орбиты, по которым они движутся в Галактике, говорят о том, что шаровые скопления образовались в эпоху формирования самой Галактики.
Шаровое скопление в созвездии Центавра
Шаровое скопление M13 в созвездии Геркулеса
Слайд 22Рассеянное скопление M50 в созвездии Единорога
Рассеянные звездные скопления встречаются вблизи
галактической плоскости. Сейчас известно более 1200 рассеянных скоплений, из них детально изучено 500. Самые известные среди них – Плеяды и Гиады в созвездии Тельца. Общее количество рассеянных скоплений в Галактике, возможно, достигает ста тысяч.
Рассеянное скопление
«Плеяды»
Слайд 23Звёздные скопления и ассоциации
В нашей галактике каждая вторая встречающаяся в районе
Солнца звезда – двойная (состоит из системы двух звёзд, вращающихся вокруг общего центра масс). Кроме того, часто встречаются тройные и системы из большего количества звёзд.
Обнаружены в галактике и более сложные образования:
∙ Рассеянные скопления – известно около полутора тысяч, в каждом насчитывается от нескольких десятков до несколько тысяч звёзд. В них мало гигантов и сверхгигантов, т.е. – это молодые звёзды. Группируются исключительно вдоль Млечного пути – в плоскости галактики.
∙ Шаровые скопления – насчитывают сотни тысяч – до миллиона звёзд. Среди них мало бело-голубых, но много красных звёзд, гигантов и сверхгигантов. Известно до 150 шаровых скоплений. Их особенность – отсутствие звёзд - лирид (переменных типа RR Лиры).
∙ Звёздные ассоциации – О-ассоциации (известно около 50) – небольшие группы по 20 – 30 звёзд, в основном класса О, В и др. Т-ассоциации (известно свыше 700) – скопления неправильных молодых переменных звёзд-карликов, преимущественно жёлтых и красных.
Слайд 24Тёмные участки
Освещённая область той же туманности
Туманности
2% всего вещества во Вселенной –
это туманности.
Диффузные туманности – частицы пыли. Они обычно тёмные. Если по-соседству оказывается звезда, туманность становится освещена и видимой
Слайд 25Диффузные туманности
Большая туманность Ориона
туманность M16 в созвездии Орла
Слайд 26Планетарные туманности – это конечная фаза жизни небольших по массе звёзд
Слайд 27Туманности могут образовываться при взрывах Сверхновых звёзд, при этом они имеют
чёткую волокнистую структуру
Остатки от Сверхновых
Квазары
Слайд 28Могут образовываться туманности и при выбросах вещества из галактик. На фотографии
из неправильной галактики Сигара вытекает молекулярный водород и пыль
Слайд 29Наше Солнце также находится в туманности – межзвёздном диффузном облаке
Слайд 30Круговорот газа и пыли в Галактике
Слайд 31Фотографии к заданию
Объект 1
Объект 2
Объект 3
Слайд 32Раздел 2
Наблюдаемые объекты Вселенной
Во Вселенной можно различить следующие объекты, которые предлагается
рассмотреть ниже:
Галактики
Квазары
Электромагнитные, гравитационные и др. поля
Слайд 33Квазар в обычном свете
Тот же квазар в рентгеновском спектре
Квазары
Квазары – сильно
удалённые от нас галактики со светимостью свыше сотен млрд. звёзд
Слайд 34Сталкивающиеся и сливающиеся галактики
Разрушенные галактики
Портретная галерея квазаров
Слайд 35Квазар с джетом в рентгеновском свете
Его длина 10 млрд. световых
лет
Схема образования джета
Выбросы из квазаров
Выброс частиц высоких энергий называется джетом. Такое явление может происходить от интенсивного падения вещества на центральную сверхмассивную чёрную дыру галактики. При этом образуется диск светоизлучения.
Слайд 37Космические каверны
Вселенная пронизана электромагнитными полями и излучением
Слайд 38Раздел 3 Структура Вселенной
Скопление галактик
в Волосах Вероники
Сверхскопление галактик
в созвездии
Геркулеса
Слайд 39Смоделированное скопление галактик
На модели показано вращение скопления галактик вокруг общего центра
Слайд 40На этой трехмерной карте, покрывающей около трети неба, отмечены более 11 тысяч
галактик
Скопления галактик, повидимому, самые крупные устойчивые системы во Вселенной. Области повышенной концентрации скоплений галактик чередуются с пустотами в сотни миллионов световых лет. Местная группа (вместе с сотнями других скоплений) также расположена в сверхскоплении, центр масс которого находится в созвездии Девы.
Слайд 41Галактики собраны в сверхскопления, которые образуют слои и ленты, разделенные обширными
пустотами; по структуре это напоминает губку
Слайд 42Метагалактика
Во Вселенной медленно происходят изменения, носящие необратимый характер, например ее расширение.
Наблюдаемую часть Вселенной обычно называют Метагалактикой. Метагалактику составляют различные наблюдаемые структурные элементы: галактики, звезды, сверхновые, квазары и т.д. Размеры Метагалактики ограничены нашими возможностями наблюдений и в настоящее время приняты равными 1026 м. Ясно, что понятие размеров Вселенной весьма условно: реальная Вселенная безгранична и нигде не кончается.
Участок небесной сферы малого размера. За исключением нескольких звезд все объекты на фотографии – далекие галактики
Слайд 44Начало начал – теория большого взрыва
Модель молодой Вселенной
Слайд 45Фотографии к заданию
Объект 1
Объект 2
Объект 3
Объект 4
Слайд 46*
Вопросы
Какие типы галактик относят к молодым, а какие к старым?
Что
за галактика наша Галактика?
Сколько времени понадобится свету, чтобы пролелеть нашу галактику по диаметру, в поперечнике?
Каков наш адрес во вселенной?
Почему в веществе самых старых звезд Галактики очень мало тяжелых элементов, а в веществе самых молодых, наоборот, повышенное их содержание?
Какие самые старые образования в Галактике?
Какие галактики видны невооруженным глазом?
Какие галактики расположены ближе всего к нашей Галактике?
Что такое скопления галактик?
Что находится в центрах галактик?
В чем проявляется активность галактик?
Влияет ли космологическое расширение Метагалактики на расстояние Земли
1)до Луны;
2)до центра Галактики;
3)до галактики М31 в созвездии Андромеды;
4)до центра местного сверхскопления галактик?
Конечна или бесконечна наблюдаемая Вселенная?