1
Звездное небо в окраинах большого города. Справа видна яркая комета. 2
Небесная сфера При изучении небесных объектов создается впечатление, что все они находятся на сфере. На самом деле эти объекты находятся на разных расстояниях, но мысленно проектируют- ся на воображаемую сферу. Северный полюс Небесный экватор 3
Северный полюс Ось вращения Земли Небесный экватор Вращение Земли Небесный свод со звездами вращается вокруг наблюдателя на Земле с востока на запад. Каждая звезда двигается по небесной параллели ( обозначена штриховой белой линией). Горизонт Южный полюс На самом деле это есть отражение вращения Земли вокруг своей оси. 4
Азбука астронома - созвездия 1) На первый взгляд видимые звезды распределены на небе беспорядочно. Но уже в давние времена для удобства люди разделили звездное небо на группы, которые были названы как созвездия. Границы созвездий были определены специальным решением Международного астрономического союза (МАС). Всего на небесной сфере 88 созвездий. Названия созвездий связывали с различными легендами и мифами, именами богов, названиями животных, инструментов и др. В научной литературе эти названия даются на латинском языке и в сокращенной форме: например: русское наименование – Большая Медведица латинcкое наименование - Ursa Major сокращенное обозначение – U Ma Логотип Международного Астрономического Союза (МАС), International Astronomical Union 5 (IAU)
6
Звездное небо летом – 3 мин 7
Созвездия северной части неба, Казань, 25 сентября, 11 часов вечера 8
Созвездия южной части неба, Казань, 25 января 2013 года, 11 часов вечера 9
Конфигурации некоторых созвездий 10
Азбука астронома - звезды 2) С 1603 года яркие звезды каждого созвездия обозначались буквами греческого алфавита: α (альфа), β (бета), γ (гамма), δ (дельта) и так далее в порядке убывания их блеска. Эти обозначения используются до сих пор. Самые яркие звезды ( их число 275) имеют собственные названия. Например, α созвездия Лиры – Вега. 3) Переменные звезды, имеют специальные обозначения (если для них не были обозначения буквами греческого алфавита). Первые 334 открытые переменные каждого созвездия обозначались последовательностью букв латинского алфавита R, S, T…Z, RR, RS…RZ, SS, ST…SZ с добавлением названия созвездия, например, RR Lyr. Последующие переменные, начиная с 335 открытой звезды, обозначались уже так: V 335 Cyg и т. д. 11
Наименования звезд в ковше созвездия Большой Медведицы (U Ma) 12
Греческие обозначения тех же звезд. Для этого созвездия обозначения не следуют яркости звезд (это исключение) 13
Зодиак Знак Название созвездия Овен Телец Близнецы Рак Знак Название созвездия Лев Дева Весы Скорпион Знак Название созвездия Стрелец Козерог Водолей Рыбы Среди всех созвездий обычно выделяют 12 созвездий, через которые в течение года проходит видимое движение Солнца. Эти созвездия называются зодиакальными. Примерно 1 месяц Солнце находится в одном из этих созвездий. 14
Важное замечание: 15
Пример 2: изображения галактик Visual light: Hubble Space Telescope Изображение в видимом свете (снимок телескопа Хаббла) X-rays: Chandra Observatory Изображение в рентгеновском диапазоне той же области неба (снимок телескопа Чандра)
Пример 3: галактика Сомбреро Рентген рентген оптика Пример 4: галактика Центавр А инфракрасный радио инфракрасный видимый рентген гамма
Наблюдения как основа астрономической науки Наблюдения Вопрос: что это такое? Гипотеза не подтверждается: уточнение гипотезы или предложение новой Предсказание Проверка подтвер Проверка гипотезы: ждает гипотезу, проведение новых предсказание наблюдений новых фактов для Наблюдения являются начальной и конечной стадиями проверки научного астрономического познания.
Астрономия – это наука о Вселенной, изучающая движение, строение и развитие небесных тел. Как наука астрономия основывается прежде всего на наблюдениях. В отличие от физиков астрономы лишены возможности ставить эксперименты. Практически всю информацию о небесных телах приносит нам электромагнитное излучение. Разделы астрономии: 1. Астрометрия (определение видимых положений и движений небесных тел) 2. Теоретическая астрономия (определение орбит небесных тел) 3. Небесная механика законов движения небесных тел) (изучение
4. Астрофизика строения небесных тел) . (изучение физического Звездная астрономия (изучение закономерностей распределения и движения звезд в 5 звездных системах, например, в нашей Галактике). Внегалактическая астрономия 6. (изучение объектов, находящихся на больших расстояний от нас за пределами нашей Галактики) 7. Космогония (изучение вопросов происхождения и развития небесных тел) 8. Космология (изучение закономерностей происхождения и развития всей Вселенной в целом)
«Дерево» астрономии, тысячелетия выросшее за В красных квадратиках отмечены направления, исследуемые в Казани с
Ближайшая звезда Alpha Centauri, Южный Крест расстояние до нее 4. 34 с. г. =4 1018 см. Один световой год равен: 1 с. г. = Угольный Мешок Альфа Центавра 300 000 км/сек*365*24*3600 сек= 3*1018 см Галактика – ее диаметр 85 000 с. л. = 10 23 см Галактика Андромеда расположена на расстоянии 2 млн с. л. = 2*1024 см. Вселенная – ее предельное расстояние - 1028 cм. Эта оценка следует из теории Большого взрыва (Big Bang) ИТОГО: Диапазон размеров в астрономии 40 порядков !!!
Типичные времена в астрономии Время жизни атома в возбужденном состоянии 10 -8 сек Сутки = 24 часа 105 сек Год=365 суток 107 сек Период обращения Солнца вокруг центра Галактики 250 млн. лет Характерное время жизни Солнца 10 млрд лет Оценка возраста Вселенной 14 млрд лет Итого: диапазон времен в астрономии 25 порядков !!
Характерные массы во Вселенной Во Вселенной имеются те же самые атомы, что и в окружающем нас мире. Их характерные массы приведены ниже. Массы элементарных частиц Частица Символ Заряд Масса (г) Семейство протон p+ +1 1. 673*10 -24 барион нейтрон n 0 0 1. 675*10 -24 барион электрон e- -1 9. 109*10 -28 лептон
Типичные массы небесных объектов Масса Земли = 6*1027 г Масса Юпитера = 2*1030 г Масса самой массивной звезды=6*1034 г Масса Солнца = 2*1033 г Масса нашей Галактики - порядка 1044 г Масса всей Вселенной – порядка 1055 г Итого: диапазон масс в астрономии 83 порядка !! ?
Типичные плотности небесных объектов Плотность воздуха=1. 3*10 -3 г/см 3 Плотность Земли (средняя)=5. 5 г/см 3 Средняя плотность Солнца = 1. 4 г/см 3 Плотность в центре Солнца = 160 г/см 3 Средняя плотность белых карликов ~ 106 г/см 3 Средняя плотность нейтронных звезд~ 1014 г/см 3 Средняя плотность межзвездного газа~ 10 -24 г/см 3 Средняя плотность Вселенной~ 2*10 -31 г/см 3 Итого: диапазон плотностей в астрономии 45 порядков !!
Типичные скорости в астрономии Вращение Земли вокруг своей оси (на экваторе) – 0. 470 км/сек Вращение Земли по орбите вокруг Солнца – 30 км/сек Вращение Солнца вокруг центра Галактики – 220 км/сек Движение нашей Галактики относительно скопления галактик в созвездии Дева – 500 км/сек Скорость света – 299 700 км/сек
Энергии в астрономических объектах Энергия связи в водородном атоме = 1. 6*10 -12 эрг Энергия прыжка комара =1 эрг Энергия при столкновении автомашин= 1010 эрг Энергия при сжигании 1 кг угля антрацита = 4. 3*10 14 эрг Взрыв водородной бомбы (1 мегатонна) = 4. 2*10 19 эрг Энергия ударяющего астероида= 1040 эрг Запас энергии в Солнце при его рождении = 2*10 51 эрг Энергия при вспышке Сверхновой = 1053 эрг
Мощность производства энергии (светимость) 100 ваттная лампочка – 109 эрг/сек Большой город – 1015 эрг/сек Водородная бомба (1 мегатонна) – 4. 2*10 21 эрг/сек Солнце - 3. 8*1033 эрг/сек «Сверхновые» звезды ~ 1041 эрг/сек Наша Галактика 4*1038 эрг/сек Квазар 4*1045 эрг/сек Гамма-вспышки ~ 1052 эрг/сек
