Презентация по астрономии Галактики

Лекция по астрономии Наша вселенная КраПЭК Преподаватель: Руденко Е.А. * *

Тема: Строение нашей галактики, строение Вселенной и её составные части.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Обзор: Предлагается рассмотреть следующие разделы: Галактики и их классификация Строение нашей галактики Наблюдаемые объекты Вселенной Структура Вселенной

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.

Разнообразие 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

Пересеченная спиральная галактика NGC1365 Неправильная галактика M82 в созвездии Большой Медведицы

Выбросы радиоизлучения Галактика Чёрная дыра (предположительно) Эллиптическая галактика

Спиралевидная галактика с неправильным вращением рукавов

Неправильная галактика, имеющая форму прямоугольника

Классификация галактик по Хабблу

Нашу галактику мы наблюдаем на небе в виде Млечного пути Центр Галактики находится в созвездии Стрельца в направлении на α = 17h46,1m, δ = –28°51.

Вид на Млечный Путь с воображаемой планеты, обращающейся вокруг звезды галактического гало над звездным диском.

Наша 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.

Галактический 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).

Если 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

Раздел 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

Строение 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

Структура нашей галактики

Окрестности нашей галактики

Спутники нашей галактики

Звёздные 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

Рассеянное 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»

Звёздные 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.

Тёмные 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

Диффузные туманности Большая туманность Ориона туманность M16 в созвездии Орла

Планетарные туманности – это конечная фаза жизни небольших по массе звёзд

Туманности могут образовываться при взрывах Сверхновых звёзд, при этом они имеют чёткую волокнистую структуру Остатки от Сверхновых Квазары

Могут образовываться туманности и при выбросах вещества из галактик. На фотографии из неправильной галактики Сигара вытекает молекулярный водород и пыль

Наше Солнце также находится в туманности – межзвёздном диффузном облаке

Круговорот газа и пыли в Галактике

Фотографии к заданию Объект 1 Объект 2 Объект 3

Раздел 2 Наблюдаемые объекты Вселенной Во Вселенной можно различить следующие объекты, которые предлагается рассмотреть ниже: Галактики Квазары Электромагнитные, гравитационные и др. поля

Квазар в обычном свете Тот же квазар в рентгеновском спектре Квазары Квазары – сильно удалённые от нас галактики со светимостью свыше сотен млрд. звёзд

Сталкивающиеся и сливающиеся галактики Разрушенные галактики Портретная галерея квазаров

Квазар 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.

Галактика Дева A с джетом

Космические каверны Вселенная пронизана электромагнитными полями и излучением

Раздел 3 Структура Вселенной Скопление галактик в Волосах Вероники Сверхскопление галактик в созвездии Геркулеса

Смоделированное скопление галактик На модели показано вращение скопления галактик вокруг общего центра

На 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.

Галактики собраны в сверхскопления, которые образуют слои и ленты, разделенные обширными пустотами, по структуре это напоминает губку

Метагалактика 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

Вселенная расширяется!

Начало начал – теория большого взрыва Модель молодой Вселенной

Фотографии к заданию Объект 1 Объект 2 Объект 3 Объект 4

* * 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?