История астрономии
<<  Виртуальная обсерватория для звездной астрономии Что такое астрономия  >>
Урок по астрономии
Урок по астрономии
Содержание
Содержание
Вселенная
Вселенная
Метагалактика
Метагалактика
Методы изучения звезд и галактик
Методы изучения звезд и галактик
Методы изучения звезд и галактик
Методы изучения звезд и галактик
Спектральный анализ
Спектральный анализ
Эффект Доплера
Эффект Доплера
Немного космологии
Немного космологии
Начало начал
Начало начал
Начало начал
Начало начал
Немного космологии
Немного космологии
Масса и размер галактик
Масса и размер галактик
Галактики
Галактики
В 1784 году
В 1784 году
Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы,
Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы,
Многообразие галактик
Многообразие галактик
Смещение спектральных линий,
Смещение спектральных линий,
Спиральные галактики по внешнему виду напоминают две сложенные вместе
Спиральные галактики по внешнему виду напоминают две сложенные вместе
Эллиптические галактики
Эллиптические галактики
В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 %
В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 %
Взаимодействующая галактика Колесо
Взаимодействующая галактика Колесо
Большое Магелланово Облако
Большое Магелланово Облако
Квазары
Квазары
Наша галактика
Наша галактика
Наша галактика
Наша галактика
Наша галактика
Наша галактика
Форма и размеры Галактики
Форма и размеры Галактики
Наша галактика
Наша галактика
Наша Галактика захватывает карликовую галактику, находящуюся на
Наша Галактика захватывает карликовую галактику, находящуюся на
Движение Галактики
Движение Галактики
Заключение
Заключение

Презентация на тему: «Урок по астрономии». Автор: Константин. Файл: «Урок по астрономии.ppt». Размер zip-архива: 2795 КБ.

Урок по астрономии

содержание презентации «Урок по астрономии.ppt»
СлайдТекст
1 Урок по астрономии

Урок по астрономии

Галактики

Вселенная

Преподаватель Грошева Марина Алексеевна Школа № 254

2 Содержание

Содержание

Содержание

Вселенная

Метагалактика

Методы изучения звезд и галактик

Немного космологии

Галактики

Наша галактика

3 Вселенная

Вселенная

Под Вселенной мы понимаем материальный мир, рассматриваемый с астрономической точки зрения. Космология – это физическое учение о Вселенной как целом, включающее в себя теорию всего охваченного астрономическими наблюдениями мира как части Вселенной

4 Метагалактика

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.

Скопление в созвездии Волосы Вероники. Мы его видим таким, каким оно было 400 миллионов лет назад.

5 Методы изучения звезд и галактик

Методы изучения звезд и галактик

Вся информация от звезд, туманностей, галактик и других астрономических объектов поступает в виде электромагнитного излучения.

6 Методы изучения звезд и галактик

Методы изучения звезд и галактик

Спектральный анализ

Эффект Доплера

Анализ спектров – основной метод изучения астрономических объектов, применяемый в астрофизике.

Движение звезд и галактик дают эффект смещения линий в спектре в красную сторону. Это явление получило название красного смещения

7 Спектральный анализ

Спектральный анализ

Изучение спектров дает информацию о температуре, скорости, давлении, химическом составе и о других важнейших свойствах астрономических объектов

8 Эффект Доплера

Эффект Доплера

В 1842 году австрийский физик и астроном Христиан Доплер установил, что длина волны ?, принятая наблюдателем, связана с длиной волны источника излучения соотношением:

Эффект Доплера

Эффект Доплера

Эффект Доплера

Рисунок 2.4.3.1. Опыт Доплера. Неподвижный наблюдатель отмечает фальшивые ноты движущегося оркестра.

Рисунок 2.4.3.1. Опыт Доплера. Неподвижный наблюдатель отмечает фальшивые ноты движущегося оркестра.

Рисунок 2.4.3.1. Опыт Доплера. Неподвижный наблюдатель отмечает фальшивые ноты движущегося оркестра.

Рисунок 2.4.3.2. Продольный эффект Доплера. По оси абсцисс отложена скорость источника, по оси ординат – наблюдаемая длина волны.

Рисунок 2.4.3.2. Продольный эффект Доплера. По оси абсцисс отложена скорость источника, по оси ординат – наблюдаемая длина волны.

Рисунок 2.4.3.2. Продольный эффект Доплера. По оси абсцисс отложена скорость источника, по оси ординат – наблюдаемая длина волны.

9 Немного космологии

Немного космологии

V = H ? R

В XX веке стали известны два экспериментальных факта, подтверждающих расширение Вселенной: красное смещение, реликтовое излучение. В 1929 году, исходя из наблюдений спектров галактик, американский астроном Эдвин Хаббл сформулировал закон: скорости удаления галактик возрастают пропорционально расстоянию до них:

Этот закон получил название закона Хаббла. Постоянная Хаббла в настоящее время принимается равной H = 70 км/(с?Мпк). Закон Хаббла вовсе не означает, что наша Галактика является центром, от которого и идет расширение.

В 1842 году австрийский физик и астроном Христиан Доплер установил, что длина волны ?, принятая наблюдателем, связана с длиной волны источника излучения соотношением:

Этот закон получил название закона Хаббла. Постоянная Хаббла в настоящее время принимается равной H = 70 км/(с?Мпк). Закон Хаббла вовсе не означает, что наша Галактика является центром, от которого и идет расширение. В любой точке Вселенной наблюдатель увидит ту же самую картину: все галактики имеют красное смещение, пропорциональное расстоянию до них. Поэтому иногда говорят, что расширяется само пространство. Это, естественно, следует понимать условно: галактики, звезды, планеты и мы с вами не расширяемся. В настоящие время принято считать, что разбегание галактик, связанное с общим расширением окружающей нас части Вселенной, есть результат Большого Взрыва.

Смещение линий в спектре звезды относительно спектра сравнения в красную сторону говорит о том, что звезда удаляется от нас, смещение в фиолетовую сторону спектра – что звезда приближается к нам. Вследствие обращения Земли вокруг Солнца со скоростью V = 30 км/с, линии в спектрах звезд, удаляющихся от Земли, смещены в красную сторону на ??/? = V/c = 10–4. Для линии ? = 500 нм смещение составит 0,05 нм (0,5 ?). Для звезд, приближающихся к Земле, линии будут смещены на такую же величину в фиолетовую сторону.

Смещение линий в спектре звезды относительно спектра сравнения в красную сторону говорит о том, что звезда удаляется от нас, смещение в фиолетовую сторону спектра – что звезда приближается к нам. Вследствие обращения Земли вокруг Солнца со скоростью V = 30 км/с, линии в спектрах звезд, удаляющихся от Земли, смещены в красную сторону на ??/? = V/c = 10–4. Для линии ? = 500 нм смещение составит 0,05 нм (0,5 ?). Для звезд, приближающихся к Земле, линии будут смещены на такую же величину в фиолетовую сторону.

Эффект Доплера

Эффект Доплера

Закон Хаббла На протяжении веков разные космологические модели сменяли друг друга, но считалось абсолютно незыблемым, что Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Звездное небо над головой являлось символом вечности и неизменности.

Закон Хаббла На протяжении веков разные космологические модели сменяли друг друга, но считалось абсолютно незыблемым, что Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Звездное небо над головой являлось символом вечности и неизменности.

Рисунок 2.4.3.1. Опыт Доплера. Неподвижный наблюдатель отмечает фальшивые ноты движущегося оркестра.

Рисунок 2.4.3.1. Опыт Доплера. Неподвижный наблюдатель отмечает фальшивые ноты движущегося оркестра.

Рисунок 2.4.3.2. Продольный эффект Доплера. По оси абсцисс отложена скорость источника, по оси ординат – наблюдаемая длина волны.

Рисунок 2.4.3.2. Продольный эффект Доплера. По оси абсцисс отложена скорость источника, по оси ординат – наблюдаемая длина волны.

Рисунок 8.1.2.1. Закон Хаббла.

10 Начало начал

Начало начал

В соответствии с теорией Большого Взрыва 13–15 миллиардов лет назад, в начальный момент времени, радиус Вселенной был равен нулю. В нулевом объеме была сосредоточена вся энергия Вселенной, вся ее масса. Плотность энергии бесконечна, бесконечна и плотность вещества. Подобное состояние называется сингулярным.

11 Начало начал

Начало начал

По теоретическим расчетам, в течение первых 10-36 с, когда температура Вселенной была больше 1028 К, энергия в единице объема оставалась постоянной, а Вселенная расширялась со скоростью, значительно превышающей скорость света. Этот факт не противоречит теории относительности, так как с такой скоростью расширялось не вещество, но само пространство. Эта стадия эволюции называется инфляционной. Выделившаяся в результате подобного нарушения симметрии энергия и явилась причиной катастрофического расширения Вселенной, которая за крошечный промежуток времени в 10–33 с увеличилась от размеров атома до размеров Солнечной системы.

12 Немного космологии

Немного космологии

В любой точке Вселенной наблюдатель увидит ту же самую картину: все галактики имеют красное смещение, пропорциональное расстоянию до них. Поэтому иногда говорят, что расширяется само пространство. Это, естественно, следует понимать условно: галактики, звезды, планеты и мы с вами не расширяемся. В настоящие время принято считать, что разбегание галактик, связанное с общим расширением окружающей нас части Вселенной, есть результат Большого Взрыва.

13 Масса и размер галактик

Масса и размер галактик

Массу галактики можно оценить по вращению ее частей. Если предположить, что вращение идет по окружности, а вся масса галактики сосредоточена в центре, то сравнивая центростремительную и гравитационную силы, получим Отсюда масса галактики равна Расстояние до галактики можно определить следующими способами: Методом цефеид; Методом новых и сверхновых звезд: Метод основан на наблюдении видимой звездной величины новой или сверхновой звезды и сравнении с абсолютными величинами.

14 Галактики

Галактики

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.

Предполагают, что современные галактики образуются в результате слияния и объединения своеобразных строительных блоков из звезд, газа и пыли. По одной из гипотез галактики образуются слиянием таких блоков из BCG-галактик

15 В 1784 году

В 1784 году

1784 году французский астроном Шарль Мессье составил первый каталог из 110 туманных объектов, доступных для наблюдений на инструментах того времени.

Только 11объектов из этого каталога оказались газовыми туманностями, остальные шаровыми и рассеянными скоплениями и галактика-ми.

И тем не менее, только в двадцатых годах XX века американский астроном Эдвин Хаббл, наблюдая за цефеидами в туманности Андромеды, пришел к выводу, что она – внегалактический объект, и доказал существование галактик.

16 Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы,

Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы,

та классификация отражает не только особенности их видимой формы, но и свойства входящих в них звезд: Е-галактики состоят из очень старых звезд, Ir-галактики основной вклад в излучение дают звезды, существенно моложе Солнца. в S-галактиках характер спектра выдает присутствие звезд всех возрастов.

17 Многообразие галактик

Многообразие галактик

Эллиптическая галактика M87 в созвездии Девы.

Пересеченная спиральная галактика NGC1365.

Эллиптическая галактика в ультрафиолетовых лучах.

Спиральная галактика M31 (Туманность Андромеды) входит вместе с Млечным Путем в Местную группу. По-видимому, наша Галактика выглядит также.

Рисунок 7.2.1.1. Эллиптическая галактика M87 в созвездии Девы.

Рисунок 7.2.1.1. Эллиптическая галактика M87 в созвездии Девы.

Рисунок 7.2.1.3. Галактика M100 – большая спиральная галактика в скоплении Девы, похожая на Млечный Путь. Свет, который мы видим сейчас, был «испущен», еще когда динозавры населяли Землю. На фотографии центральная часть галактики.

Рисунок 7.2.1.4. Пересеченная спиральная галактика NGC1365.

Рисунок 7.2.1.4. Пересеченная спиральная галактика NGC1365.

18 Смещение спектральных линий,

Смещение спектральных линий,

мещение спектральных линий, наблюдаемое в различных частях какой-нибудь галактики, свидетельствует о том, что она вращается. По эффекту Доплера можно оценить скорость вращения галактики. Это позволяет определить массу галактики.

19 Спиральные галактики по внешнему виду напоминают две сложенные вместе

Спиральные галактики по внешнему виду напоминают две сложенные вместе

пиральные галактики по внешнему виду напоминают две сложенные вместе тарелки или двояковыпуклую линзу. В них имеется как гало, так и массивный звездный диск. Центральная часть диска, которая видна как вздутие, называется балджем. Темная полоса, идущая вдоль диска непрозрачный слой межзвездной среды, межзвездная пыль.

Обозначают спиральные галактики буквой S. Их различают по степени своей спиральной структуры добавлением к символу S букв a, b, c. Sa-спиральная галактика с мало развитой спиральной структурой и с мощным ядром. Sc-галактика с малым ядром и с сильно развитыми спиральными ветвями.

20 Эллиптические галактики

Эллиптические галактики

Эллиптические галактики составляют примерно 25 % от общего числа галактик высокой светимости. Их принято обозначать буквой E (англ. elliptical). Типичная Е-галактика выглядит как сфера или эллипсоид, диск в ней практически полностью отсутствует.

21 В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 %

В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 %

середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 % от общего числа Галактик имеют весьма странный, искаженный вид, так что их трудно классифицировать по Хабблу. Такие галактики называются неправильными Ir-галактики.

22 Взаимодействующая галактика Колесо

Взаимодействующая галактика Колесо

заимодействующая галактика Колесо

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.

23 Большое Магелланово Облако

Большое Магелланово Облако

ольшое Магелланово Облако

Ближайшими к нам и самыми яркими на небе галактиками являются Магеллановы Облака. Они хорошо видны в Южном и полушарии невооруженным глазом как два туманных облака, подобно Млечному Пути. Свет от Большого Магелланового Облака идет к нам 170 тысяч лет, от Малого – 200 тысяч лет.

24 Квазары

Квазары

В 1960 году ученые обратили внимание на звездообразные объекты, источники мощного радиоизлучения. После анализа спектров этих источников установили, что они находятся на расстоянии более миллиарда световых лет. Подобные объекты были названы КВАЗАРАМИ (сокращение от «квазизвездный радиоисточник»). Красное смещение квазаров намного больше красного смещения обычных звезд и близких галактик. Так, смещение спектральных линий водорода, кислорода и ионизованного магния в квазаре 3С273 оказалось равным 16%:

Квазар 3C275 –самый яркий объект вблизи центра фотографии

В настоящее время есть гипотеза, что квазары – ядра далеких галактик на стадии необычно высокой активности

25 Наша галактика

Наша галактика

Галактика представляет собой сложную звездную систему, состоящую из множества разнообразных объектов, которые находятся между собой в определенной взаимосвязи. Масса Галактики оценивается в 200 миллиардов (2*10) масс Солнца, но только два миллиарда звезд (2?109) доступно наблюдениям.

26 Наша галактика

Наша галактика

В начале ХХ века стало очевидным, что почти все видимое вещество во Вселенной сосредоточено в гигантских звездно-газовых островах с характерным размером от нескольких килопарсеков до нескольких десятков килопарсек (1 килопарсек = 1000 парсек ~ 3?103 световых лет ~ 3?1019 м). Солнце вместе с окружающими его звездами также входит в состав спиральной галактики, всегда обозначаемой с заглавной буквы: Галактика или Наша галактика.

начале ХХ века стало очевидным, что почти все видимое вещество во Вселенной сосредоточено в гигантских звездно-газовых островах с характерным размером от нескольких килопарсеков до нескольких десятков килопарсек (1 килопарсек = 1000 парсек ~ 3?103 световых лет ~ 3?1019 м). Солнце вместе с окружающими его звездами также входит в состав спиральной галактики, всегда обозначаемой с заглавной буквы: Галактика. Когда мы говорим о Солнце, как об объекте Солнечной системы, мы тоже пишем его с большой буквы.

начале ХХ века стало очевидным, что почти все видимое вещество во Вселенной сосредоточено в гигантских звездно-газовых островах с характерным размером от нескольких килопарсеков до нескольких десятков килопарсек (1 килопарсек = 1000 парсек ~ 3?103 световых лет ~ 3?1019 м). Солнце вместе с окружающими его звездами также входит в состав спиральной галактики, всегда обозначаемой с заглавной буквы: Галактика. Когда мы говорим о Солнце, как об объекте Солнечной системы, мы тоже пишем его с большой буквы.

Расположение Солнца в нашей Галактике довольно неудачное для изучения этой системы как целого: мы находимся вблизи плоскости звездного диска, и с Земли сложно выявить структуру Галактики. К тому же, в области, где расположено Солнце, довольно много межзвездного вещества, поглощающего свет и делающего звездный диск почти непрозрачным для видимого света в некоторых направлениях, особенно в направлении ее ядра. Поэтому исследования других галактик играют громадную роль в понимании природы нашей Галактики

Расположение Солнца в нашей Галактике довольно неудачное для изучения этой системы как целого: мы находимся вблизи плоскости звездного диска, и с Земли сложно выявить структуру Галактики. К тому же, в области, где расположено Солнце, довольно много межзвездного вещества, поглощающего свет и делающего звездный диск почти непрозрачным для видимого света в некоторых направлениях, особенно в направлении ее ядра. Поэтому исследования других галактик играют громадную роль в понимании природы нашей Галактики

Рисунок 7.1.1.2. Млечный Путь в различных длинах волн.

Рисунок 7.1.1.2. Млечный Путь в различных длинах волн.

27 Наша галактика

Наша галактика

Одним из самых примечательных объектов звездного неба является Млечный Путь. Древние греки называли его galaxias, т.е. молочный круг. Уже первые наблюдения в телескоп, проведенные Галилеем, показали, что Млечный Путь – это скопление очень далеких и слабых звезд. Млечный Путь можно условно назвать границей Нашей галактики.

28 Форма и размеры Галактики

Форма и размеры Галактики

Солнце расположено очень далеко от ядра Галактики – на расстоянии около 26 000 световых лет.

Размеры Нашей галактики: – диаметр диска Галактики около 30 кпк (100 000 световых лет), – толщина – около 1000 световых лет.

Спиральная галактика NGC891: примерно так выглядит наша Галактика СБОКУ.

Спиральная галактика NGC1365: Примерно так выглядит наша Галактика СВЕРХУ.

29 Наша галактика

Наша галактика

Расположение Солнца в нашей Галактике довольно неудачное для изучения этой системы как целого: мы находимся вблизи плоскости звездного диска, и с Земли сложно выявить структуру Галактики. К тому же, в области, где расположено Солнце, довольно много межзвездного вещества, поглощающего свет и делающего звездный диск почти непрозрачным для видимого света в некоторых направлениях, особенно в направлении ее ядра. Поэтому исследования других галактик играют громадную роль в понимании природы нашей Галактики

30 Наша Галактика захватывает карликовую галактику, находящуюся на

Наша Галактика захватывает карликовую галактику, находящуюся на

аша Галактика захватывает карликовую галактику, находящуюся на расстоянии всего в 60 тысяч световых лет. Через сотню миллионов лет звезды этой карликовой галактики станут звездами нашей Галактики. Магеллановы Облака также разрушаются, находясь неподалеку от нашей Галактики. По подсчетам астрономов в ближайшие 10 миллиардов лет Млечный Путь полностью поглотит все вещество Магеллановых Облаков. Магеллановы Облака теряют вещество, притягиваясь нашей Галактикой.

31 Движение Галактики

Движение Галактики

Вращение Галактики происходит по часовой стрелке, если смотреть на Галактику со стороны ее северного полюса, находящегося в созвездии Волосы Вероники. Угловая скорость вращения зависит от расстояния от центра и убывает по мере удаления от центра.

Солнце движется со скоростью около 220 км/с вокруг центра Галактики и делает полный оборот вокруг центра за 220 миллионов лет. За время своего существования Солнце облетело Галактику примерно 30 раз. Звезды гало быстро движутся по всевозможным направлениям, так что среднее различие между скоростями пространственно близких звезд – дисперсия скоростей – составляет для них сотни километров в секунду.

32 Заключение

Заключение

Вселенная Метагалактика Космология Галактики Наша галактика

«Урок по астрономии»
http://900igr.net/prezentacija/astronomija/urok-po-astronomii-100942.html
cсылка на страницу

История астрономии

13 презентаций об истории астрономии
Урок

Астрономия

26 тем
Слайды