Реферат Будова галактик

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Зміст

Запровадження

Глава I. АКМ. Галактики

1.1. Класифікація галактик

1.2. Спіральні рукави галактик

Глава II. Квазари. Місцева група галактик

2.1 Квазари

2.2 Місцева група галактик

Глава III. Наша Галактика – Чумацький Шлях

Глава IV. Магнітні поля. Червоне усунення

4.1 Магнітні поля галактик

4.2 Червоне усунення. Закон Хаббла

Глава V. Великомасштабна структура Всесвіту

Укладання

Список літератури


Запровадження

У ХХІ столітті в астрономії сталися радикальні зміни. Починаючи з 20-30-х рр. як теоретичної основи астрономічного пізнання стали виступати (поруч із класичної механікою) релятивістська і квантова механіка.Эмпирический базис астрономії став всехвильової (радіо-, інфрачервоний, оптичний, ультрафіолетовий, рентгенівський і гама- діапазони). Загальна теорія відносності дав можливість модельного теоретичного описи явищ космологічного масштабу. Створення квантової механіки послужило імпульсом розвитку астрофізики і космогонічного аспекти астрономії (з'ясування джерел енергії та правових механізмів еволюції зірок,звездних систем та інших.); забезпечило переорієнтування завдань астрономії з вивчення механічних рухів космічних тіл (під впливом гравітаційного поля) на вивчення їх фізичних і хімічних характеристик. Висування астрофізичних проблем першому плані супроводжувалося інтенсивним розвитком таких галузей астрономічної науки, якзвездная івнегалактическая астрономія. З'явилась би можливість прямого дослідження з допомогою космічних апаратів і спостережень космонавтів навколоземного космічного простору, відвідин Місяця й планет Сонячної системи. Усе це призвело до значного розширенню що спостерігається області Всесвіту роздивилися й відкриттю цілого ряду незвичайних явищ:

*Виявлення наприкінці 40-х років існування «>звездних асоціацій», що становлять групи зруйнованих після свого народження зірок;

*Виявлення в 50-х рр. явищ розпаду скупчень і груп галактик;

*Відкриття 60-ті рр. квазарів,радиогалактик, вибуховий активності ядер галактик із колосальною енерговиділенням (близько 1060 ерг);

*Виявлення нестаціонарних явищ у надрах зірок і нестаціонарних явищ в сонячної системі;

*Виявлення «реліктового» випромінювання (теорія «гарячої» Всесвіту), «рентгенівських зірок», пульсарів;

*Імовірне відкриття «чорних дір» та інших.

Спроби пояснити й інші новітні відкриття зіштовхнулися з багатьма труднощами (необхідність удосконаленнятеоретико-методологического інструментарію сучасноїастрономии).Виделяются нові галузі теоретичної і спостережної астрономії, виникають прикладні галузі астрономії (успіхи космічної техніки). Зростає роль загальнотеоретичних інтеграційних принципів, понять, установок, створених під впливом математики, фізики, інших природничих і навіть гуманітарних наук.

У другій половині сучасності астрономія ввійшла у смугу наукової революції, яка змінила спосіб астрономічного пізнання (радикальна зміна методологічних установок астрономічного пізнання і астрономічної картини світу, та був методологічні установки некласичної астрономії).

Світ галактик став інтенсивно вивчатися з 1920 р., коли шведський астроном До.Лундмарк розклав на зірки периферійну частина спіральної туманності в сузір'ї Трикутника. Невдовзі американський астроном Еге.Хаббл, працював на найбільший у той час телескопі з дзеркалом діаметром 2,5 м., встановивзвездную природу спіральних рукавів туманності Андромеди і знання кількох слабших галактик неправильної форми. Це початок розвитку нова галузь астрономічної науки – позагалактичної астрономії.

У розумінні астрономічної картини світу важливою метою вивчення світу галактик. З цією ж метою написана дана робота, у якій розглянуть викладено такі і питання завдання:

1) класифікація галактик, їх будову та вік;

2) спіральні рукави;

3) місцева група галактик, зокрема і Чумацький Шлях;

4) галактики з активними ядрами і квазари;

5) магнітні поля галактик;

6) червоне усунення і закон Хаббла;

7) розподіл галактик у Всесвіті.


Глава I. АКМ. Галактики

Після винаходи телескопа увагу спостерігачів залучили численні світлі плями туманного виду, видимі у різних сузір'ях неодмінно одним і тієї ж місцях. З допомогою сильних телескопів У.Гершель його син Джон відкрили багато тих туманних плям, а до кінця ХІХ століття було знайдено, що з них мають спіральну форму. Але залишалося загадкою, чим є ці туманності. Тільки 20-ті роки сучасності з допомогою найбільших у той час телескопів вдалося розкласти туманності на зірки. Галактики – це гігантськізвездние системи (до 1013 зірок). шести метровий телескоп дозволяє сфотографувати мільярди галактик.Наблюдаемая нами область Всесвіту – це такі галактики, якими вони був у далекому минулому. Наприклад, світ найближчій до нас галактики Андромеди, що у стані побачити людина із гарним зором як розмитого плями в сузір'ї, - сягає Землі через 1,5 млн. років. До найвіддаленіших з можна побачити нині галактик – понад 10 млрд. світлових років (2000 р. виявлено квазар з відривом 24 млрд. світлових років від Землі). Більшість галактик входить у групи, в скупчення галактик й усверхскопления. Спостерігаються і одиночні галактики. Єгалактики-карлики кілька десятків світлових років ігалактики-великани з поперечником до 18 млн. світлових років.

1.1 Класифікація галактик

>Многообразни форми галактик.

Більшість галактик належать до кільком основним типам (за характерними зовнішнім ознаками, а дрібні відмінності галактик допомагають підрозділити ці типи деякі підтипи).

1.Эллиптические - кругла чи еліптична форма (позначаються Є, 25% від загальної кількості галактик) - найпростіші галактики, які містять гарячих зіроксверхгигантов, пилу й газових туманностей; немає ядра. Найяскравіші зірки – червоні гіганти, зірки рухаються в довільних напрямах з високими швидкостями.Делятся на 8 підтипів: від сферичних системЕ0 дочечевицеобразнихЕ7 (цифра вказує ступінь стискування).

2. Спіральні (P.S, 50%). Мають чи більш спіральних рукави, їхнім виокремленням плаский диск, у центральній області -сфероидальное здуття (>балдж), де знаходиться ядро галактики.Богати яскравими газовими туманностями, оточуючими гарячізвезди-сверхгиганти; хмарами темноюгазово-пилевой матерії.

>Делятся на:

а) звичайні спіральні галактики (P.S) – галузі виходять із ядра;

б)пересеченние (>SB) – ядропересечено широкої, яскравою смугою (перемичка, бар), від кінців бару закручуються спіральні рукави.

Спіральні галактики поділяються на підтипиSa,Sab,Sb,Sc,SBa тощо. по відносним розмірам ядра і диска (розміри ядра убувають відSa доSc). Деякі спіральні системи видно вигляд збоку як товсте чи тонке веретено,пересеченное смугою темного речовини, яка поглинає світло. Наша галактика є також спіральної (>Sb). Спіральні галактики оточенісфероидальнойзвездной короною, у якій міститься значної частини маси галактик.

3.Линзообразние, проміжні галактики (>S0,20%,предсказани, і потім знайдено).Яркость від центру до краю падає сходинками. Розрізняють ядро, «лінзу» і свій слабкий «ореол». Іноді у зовнішніх частинах лінзи видно зачатки спіральних рукавів, перемички і зовнішнє світле кільце.

4.Неправильние (>Ir, 5%). Мають неправильне форму іклочковатое будова; яскравість і світність невеликі; рясніють гарячимисверхгигантами, газовими туманностями (>Магелланови Хмари), пилом, взаємодіючими галактиками; більшість їх – карлики.

>Делятся на підтипи:

а) Цізвездние системи (>Магелланови Хмари) – граничний випадок спіральних галактик, надзвичайно плоскі, відсутня ядро, осьове обертання;

б) По кольору та плавного зміни яскравості до краях подібні з еліптичними, а, по спектру – зі спіральними системами (М 82). Але ні типовихзвезд-сверхгигантов і яскравих газових туманностей. Хмари газу рухаються зі швидкостями понад тисячу км/с в різні боки;

в)Пекулярние. Кожна з галактик має власну унікальну форму. Зазвичай подвійні галактики, між якими спостерігаються перемички, хвости, містки світлою посмішкою та темною матерію та т. буд. – ознаки взаємовпливу близько розташованих галактик. Серед них спеціальний клас виділено взаємодіючі галактики.

По морфологічним властивостями галактики знестационарними ядрами від нормальних галактик генерацією потужного рентгенівського, СФ-, ІК- і радіовипромінювання, викидамирадиоизлучающей плазми, прискоренням газових хмар тощо. буд.

Прийнято підрозділяти чотирма основних типи:

1.Сейфертовские галактики (До.Сейферт, 1943 р., США). Здебільшого – спіральні галактики з яскравими ядрами. Вони утворюють найбільш численний клас нестаціонарних галактик. Характерним властивістю є присутність у їхній оптичних спектрах широких емісійних ліній (газ з великими швидкостями). До 1983 р. виявлено близько 200 таких галактик (»1%.). Це, зазвичай, спіральні галактики типівSa іSb (»70%) Вони часто входять до складу кулю та груп галактик, але уникають областей, зайнятих багатими скупченнями. (Ці особливості притаманні всім галактикам з СФ - надлишком). Більшість їхразвернути до нас долілиць, кілька випадків яскравихсейфертовских галактик, розгорнутих до нас руба (очевидно, ядра мають анізотропією випромінювання). Ядрасейфертовских галактик – одні з найпотужніших джерелнетеплового випромінювання. Їх радіовипромінювання в тисячі разів слабше, ніж випромінюваннярадиогалактик. Ядро Нашої Галактики виявляє ознаки активності і виключено, що його за основними параметрами можна зарахувати до ядрам слабкихсейфертовских галактик.

2.Радиогалактики мають потужним електромагнітним випромінюванням в радіодіапазоні, більшість їх – еліптичні галактики. До них віднести радіоджерела з потужністю радіовипромінювання, властивого масивних еліптичних галактик.Радиогалактики ділять додатково сталася на кілька типів (>D-галактики,Е-галактики,N-галактики та інші).ЭллиптическиеЕ-галактики біднімежзвездним газом. Урадиогалактиках є два випромінюючих хмари (компонента), розміщених більш-менш симетрично щодо галактики, видимої в оптичних променях.Радиоисточники утворюються у результаті виділення енергії в ядрі галактики. Важливу роль грає біполярний характер магнітного поля ядра галактики, з магнітних полюсів якого вздовж силових ліній поля випливають струменя релятивістської плазми, розширювані згодом, відстань з-поміж них збільшується. В окремихрадиогалактик виявлено великомасштабніостронаправленние струменя викинули з ядер речовини. Найближчі радіогалактики (>Кентавр А, Діва А,Персей Проте й ін.) є навдивовижу яскравими членами скупчень галактик. Найповніше вивчені радіогалактики:

*Лебєдь А (>Е-галактика,DB-радиогалактика, по червоному зміщення відстань близько 200Мпк, 16-азвездная величина, у центрі –газово-пилевой шар);

*>Кентавр А (найближчарадиогалактика, містить протяжнийрадиоисточник, стару, сильнорасширившуюся подвійну структуру, у центрі - компактна подвійнарадиоструктура, в ядрі – компактнийрадиоисточник);

*Діва А (>Е-галактика, типсD, з одного боку від ядра викид речовини, з іншого - розташований другий компонент радіовипромінювання, має протяжнийрадиоисточник щодо низькою поверхневою яскравості, мабуть галактика рухається через щільнумежгалактическую середу скупчення галактик в Діві).

3.Лацертиди – нечисленна група галактик з активними ядрами, їхньої основної ознака –переменность блиску, ставляться довнегалактическим об'єктах. Характеризуються оптичноїпеременностью з великою амплітудою, зміннимрадиоизлучением і помітної поляризацією випромінювання. Вона має виглядзвездоподобних об'єктів,окруженних туманними оболонками, схожими на квазари. У тому оптичних спектрах немає емісійних ліній, якими можна було б виміряти червоне усунення і тим самим відстань до об'єкта. Спектр слабкої туманною оболонки навколо яскравого ядра містить лінії поглинання (вони типові длязвездного компонентаудаленной галактики), і тим самим відповідаєспектрам звичайних еліптичних галактик. У ядрахлацертидов відсутня газова оболонка. Випроміненнялацертидов – це випромінювання, що йде з самих внутрішніх частин центрального джерела. Характерні часом перемінні випромінювання дозволяють оцінити розміррадиоизлучающей областілацертидов. Можливо,лацертиди – далекопроеволюционировавшие масивні ядра гігантських масивних еліптичних галактик.

4. Квазари – точкові джерела випромінювання, як ілацертиди. У близьких квазарів виявлено слабкі туманні оболонки, спектри яких дозволяють вважати квазари ядрами далеких галактик.

У центрах галактик зазвичай зосереджено дуже багато речовини (до 10% всієї маси). Тут відбуваються викиди більшості кількості речовини, що зумовлює інтенсивному руху від центру хмар водню. У окремих галактиках ядро може бути чорну діру.

Сучасна астрофізика розглядає чорні діри як реальні космічні об'єкти, що у результаті гравітаційного колапсу важких зірок і найчастіше наявні у центрах галактик.

Найбільш чітко вирізняються в спіральних галактиках. Ядро нашої Галактики має багато порядку кілька маси Сонця, воно оточене газовими хмарами,распространяющимися на відстань до 150 пк від центру. Розмір самого ядра менше 10 пк, яке центральній частині ~10-4пк. Деякі галактики (>Магелланови Хмари) не мають ядро. В окремих галактик в ядрах виявлено потужні області іонізованого газу та гарячі зірки («>пекулярние ядра»). Для таких галактик характерні яскраві емісійні лінії в спектрах і потужне безупинне СФ - випромінювання («галактикиМаркаряна»). У окремих випадках процеси, які у ядрах, неможливо знайти пояснити властивостями лише сконцентрованих у яких зірок і є. Такі галактики з активними (>нестационарними) ядрами, складовими за чисельністю близько 1% нормальних галактик (з неактивними ядрами). По морфологічним властивостями галактики знестационарними ядрами істотно відрізняються від нормальних галактик. З ядер галактик відбувається безупинне витікання водню. Водень є простим «>кирпичиком», із якого надрах зірок утворюються у процесі атомних реакцій складніші атоми. Наше Сонце, як звичайна зірка, виробляє лише гелій з водню (який дають ядра галактик), дуже масивні зірки виробляють вуглець – головний «цеглинка» живого речовини.

Для близьких в нам систем іноді вдається підрахувати яскраві зірки і за ними оцінити масу всієї системи. Залежність функції світності зірок дозволяє визначити масизвездних систем, які мають подібні форми і зоряний склад. Оцінки мас галактик з останнього методу виходять меншими, ніж у обертанню галактик («парадокс прихованої маси»).

Визначеннязвездной маси.

1. Спостереження швидкостей обертання периферійних, проміжних і центральної частин спіральних галактик (спіральні галактики обертаються навколо своєї осі не яктвердий однорідний щодо маси диск, адифференциально – згідно із законом, який залежить від розподілу маси).

2. У еліптичних галактик масу оцінюють з розширення ліній у тому спектрах, яке викликається рухом зірок: що більше швидкості зірок, то більше вписувалося маса галактик й ширші лінії у її спектрі. За потужністю випромінювання галактики можна підрозділити сталася на кілька класів світності.

Питання освіті та будову галактик вивчає як космологія, а й космогонія (розрізняють планетну,звездную, галактичну космогонію).

На ранній стадії розвитку Всесвіт була заповнена розрідженим газом, який розпався потім у згущення, а згущення у майбутньому – деякі хмари. Дехто з хмар мали обертальний початок і центральне згущення, згодом утворилися спіральні галактики, інші мало оберталися, вони стали початкомеллиптическим галактикам, хмари ж без значного центрального згущення, та все ж котрі володіли обертальним моментом, дали початок неправильним галактикам. У масивних галактиках еволюція йде швидше. Галактики з великим обертальним моментом розвинулися в типSc , із середнім – в типSb, і з невеликим - вSa. Чиммассивнее спіральна галактика, тим більше тяжіння стискує спіральні рукави, тому в масивних галактик рукави тонкі, у яких більше зірок і від газу. Весь газ еліптичних системах від початку перетворився на зірки сферичної підсистеми.

Порівнюючи кількість зірок різних поколінь в багатьох однотипних галактик можна встановити можливі шляхи їх еволюції. У старіших галактик спостерігається виснаження запасівмежзвездного

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація