Скачать презентацию Космология 1917 1922 1929 40 -е 1965 Скачать презентацию Космология 1917 1922 1929 40 -е 1965

Лекция-13-ВСЕЛЕННАЯ.ppt

  • Количество слайдов: 127

Космология Космология

1917 1922 1929 40 -е 1965 80 -е Релятивистская космология Эйнштейна Модели Фридмана Закон 1917 1922 1929 40 -е 1965 80 -е Релятивистская космология Эйнштейна Модели Фридмана Закон Хаббла Горячая Вселенная Гамова Реликтовое излучение Инфляционная модель Открытие темной материи и темной 70 -90 -е энергии 1998 Расширение – с ускорением!

Космологические постулаты. Вселенная Эйнштейна. Космологические постулаты. Вселенная Эйнштейна.

Ньютон: Гравитационный парадокс Ньютон: Гравитационный парадокс

Ньютон стационарная Вселенная Ньютон: Вселенная должна быть бесконечна – иначе вся материя упадет в Ньютон стационарная Вселенная Ньютон: Вселенная должна быть бесконечна – иначе вся материя упадет в ее центр вследствие тяготения. В бесконечной же Вселенной нет центра.

Фотометрический парадокс (парадокс Ольберса) – Если количество звезд во Вселенной и время жизни Вселенной Фотометрический парадокс (парадокс Ольберса) – Если количество звезд во Вселенной и время жизни Вселенной бесконечны, то ночное небо должно ярко светиться. Значит, Вселенная не бесконечна ни в пространстве, ни во времени Энштейн – Вселенная может быть стационарной, если она конечна, но неограниченна.

Энштейн – Вселенная может быть стационарной, если она конечна, но неограниченна. Энштейн – Вселенная может быть стационарной, если она конечна, но неограниченна.

Эйнштейн предложил модель Вселенной, замкнутой в четвертом (временном) измерении, наподобие того, как двухмерная Вселенная Эйнштейн предложил модель Вселенной, замкнутой в четвертом (временном) измерении, наподобие того, как двухмерная Вселенная может быть замкнута в третьем измерении в сферу. Замыкание Вселенной происходит под действием сил гравитации, искривляющих пространствовремя так, что любой световой луч не может выйти за пределы Вселенной. Количество объектов во Вселенной оказывается ограниченным, а Вселенная оказывается безграничной.

Современные космологические модели базируются на космологическом уравнении Эйнштейна (1917 г). Космологические постулаты Эйнштейна – Современные космологические модели базируются на космологическом уравнении Эйнштейна (1917 г). Космологические постулаты Эйнштейна – Вселенная – однородна, изотропна, стационарна. Эйнштейн уравновешивает вещество во Вселенной силами притяжения и отталкивания.

Эйнштейн ввел дополнительную силу — силу отталкивания, которая возрастает с расстоянием Fотт = R. Эйнштейн ввел дополнительную силу — силу отталкивания, которая возрастает с расстоянием Fотт = R. Совместное действие притяжения и космического отталкивания могло бы обеспечить равновесное состояние Вселенной.

Стационарная Вселенная Эйнштейн: Вселенная может быть безгранична, но конечна и стационарна. 2 -мерные безграничные, Стационарная Вселенная Эйнштейн: Вселенная может быть безгранична, но конечна и стационарна. 2 -мерные безграничные, но конечные пространства Космологическая постоянная λ (лямбда) – «сила отталкивания» – чтобы предотвратить гравитационный коллапс. Это не сила взаимодействия, а свойство, встроенное в саму структуру пространства-времени

Открытие нестационарности Вселенной А. А. Фридманом (1922 г). А. А. Фридман (1888— 1925) Открытие нестационарности Вселенной А. А. Фридманом (1922 г). А. А. Фридман (1888— 1925)

Петербургский математик А. А. Фридман - Вселенная не может быть стационарной – она либо Петербургский математик А. А. Фридман - Вселенная не может быть стационарной – она либо расширяется, либо сжимается

Фридман: вывод о точке сингулярности – начале Вселенной В решениях уравнений Фридман обнаружил особую Фридман: вывод о точке сингулярности – начале Вселенной В решениях уравнений Фридман обнаружил особую точку – момент времени, в который радиус мира равен нулю, а плотность содержащегося в нем вещества бесконечности. В точке сингулярности: перестают действовать известные нам законы физики.

Обнаружение явления “разбегания галактик”. Формула Хаббла. В 1929 г. Эдвин Хаббл обнаружил красное смещение Обнаружение явления “разбегания галактик”. Формула Хаббла. В 1929 г. Эдвин Хаббл обнаружил красное смещение спектральных линий в спектрах галактик, в силу эффекта Доплера это свидетельствует об удалении всех галактик от нашей Галактики и друг от друга.

Экспериментальное подтверждение модели Фридмана 1929 Разбегающиеся галактики H – постоянная Хаббла R – расстояние Экспериментальное подтверждение модели Фридмана 1929 Разбегающиеся галактики H – постоянная Хаббла R – расстояние до галактики V – ее скорость Эдвин Хаббл

Эффект Доплера состоит в отклонении частоты волны, воспринимаемой приемником, от частоты волны, излучаемой источником, Эффект Доплера состоит в отклонении частоты волны, воспринимаемой приемником, от частоты волны, излучаемой источником, в зависимости от движения источника и приемника.

Когда расстояние между источником и приемником уменьшается, воспринимаемая частота будет больше генерируемой, в противном Когда расстояние между источником и приемником уменьшается, воспринимаемая частота будет больше генерируемой, в противном случае меньше.

Если u — скорость относительного движения источника и приемника электромагнитных волн, то относительное изменение Если u — скорость относительного движения источника и приемника электромагнитных волн, то относительное изменение частоты, воспринимаемой приемником, можно найти по формуле Δν/ν 0= u/c где ν 0 — частота волн, излучаемых источником, а с — скорость распространения электромагнитных волн. Благодаря эффекту Доплера мы знаем об однородном расширении Вселенной, измеряем скорости летающих аппаратов.

Скорость галактики определяется по красному смещению спектра: Расстояние до галактики – по светимости определенного Скорость галактики определяется по красному смещению спектра: Расстояние до галактики – по светимости определенного класса звезд – «стандартных свечей»

Красное смещение – эффект Допплера При взаимном удалении источника и наблюдателя возникает красное смещение, Красное смещение – эффект Допплера При взаимном удалении источника и наблюдателя возникает красное смещение, при сближении – фиолетовое смещение

ФОРМУЛА ХАББЛА = Hr — скорость взаимного удаления галактик, r — расстояние между галактиками, ФОРМУЛА ХАББЛА = Hr — скорость взаимного удаления галактик, r — расстояние между галактиками, Н— постоянная Хаббла. телескоп

Сегодня H 0 = 72 км/(с·Мпк) = 15 км /(с·свет. год) Но ее величина Сегодня H 0 = 72 км/(с·Мпк) = 15 км /(с·свет. год) Но ее величина менялась – на ранних этапах Н была огромной (инфляция) расстояние скорость убегания 10 мегапарсек 700 км/с 100 мегапарсек 7 000 км/с 1 Мпк = 3. 3 млн. свет. лет = 3· 1022 м

= Hr Н —приблизительное значение 53 -70 км/с на мегапарсек Существующая Вселенная нестационарна, = Hr Н —приблизительное значение 53 -70 км/с на мегапарсек Существующая Вселенная нестационарна, галактики убегают от нас.

Закон Хаббла – подтверждение космологического принципа Скорости убегания для наблюдателя в галактике А Скорости Закон Хаббла – подтверждение космологического принципа Скорости убегания для наблюдателя в галактике А Скорости убегания для наблюдателя в галактике В Нет центра расширения – все тела удаляются от всех

Космологический принцип • Для всех наблюдателей Вселенная выглядит одинаково, независимо от их места наблюдения Космологический принцип • Для всех наблюдателей Вселенная выглядит одинаково, независимо от их места наблюдения или Мы не находимся в особом месте Вселенной - главная аксиома современной космологии

Эквивалентная формулировка космологического принципа Вселенная на больших масштабах однородна и изотропна Вселенная как целое Эквивалентная формулировка космологического принципа Вселенная на больших масштабах однородна и изотропна Вселенная как целое не должна вращаться (ось вращения была бы выделенным направлением) Вселенная не должна иметь центр и пространственные границы (нарушалось бы условие однородности)

Суть постоянной Хаббла • Размерность постоянной Хаббла – км/(с·Мпк) или просто 1/с • Она Суть постоянной Хаббла • Размерность постоянной Хаббла – км/(с·Мпк) или просто 1/с • Она показывает, насколько в относительных единицах расширяется пространство в единицу времени • Значит, величина, обратная постоянной Хаббла, приблизительно разна возрасту Вселенной

Время рождения Вселенной из закона Хаббла: Предположим, что все галактики с самого начала удалялись Время рождения Вселенной из закона Хаббла: Предположим, что все галактики с самого начала удалялись от нас с той же скоростью v, которую мы наблюдаем сегодня. Пусть t — время, прошедшее с начала их разлета. Это и будет возраст Вселенной, определяется он соотношениями: v·t = r, или t = r/V Но из закона Хаббла следует, что r/v = 1/H Значит, величина, обратная постоянной Хаббла, приблизительно равна возрасту Вселенной – 14 млрд. лет Итак, был начальный момент времени произошел «Большой Взрыв»

1998 Наблюдения за сверхновыми показали, что мы не просто расширяемся, а с ускорением Ускорение 1998 Наблюдения за сверхновыми показали, что мы не просто расширяемся, а с ускорением Ускорение началось ~ 5 млрд. лет назад Ускорение рассматривается как довод в пользу существования темной энергии – «силы расталкивания» , антигравитации которую Эйнштейн ввел как космологическую постоянную.

Будут ли галактики разбегаться вечно? Радиотелескоп Будут ли галактики разбегаться вечно? Радиотелескоп

Расширяется или сжимается? В моделях Фридмана все зависело от критической плотности ρкрит ≈ 10– Расширяется или сжимается? В моделях Фридмана все зависело от критической плотности ρкрит ≈ 10– 29 г/см 3 ≈ 5 атомов водорода на 1 м³ Параметр плотности ρ = ρкрит

Если силы притяжения, которые стремятся собрать частицы воедино, малы, то частицы все время будут Если силы притяжения, которые стремятся собрать частицы воедино, малы, то частицы все время будут разлетаться. Если силы притяжения велики, то через некоторое время частицы изменят знак скорости движения на противоположный и начнут сближаться. Плотность частиц в объеме Вселенной больше – больше гравитационные силы.

Два “сценария” эволюции Вселенной - “открытая” и “замкнутая” модели Вселенной Два “сценария” эволюции Вселенной - “открытая” и “замкнутая” модели Вселенной

В случае “открытой” модели разбегание галактик никогда не прекращается: плотность материи уменьшается, температура микроволнового В случае “открытой” модели разбегание галактик никогда не прекращается: плотность материи уменьшается, температура микроволнового фона приближается к абсолютному нулю. Звезды завершают свой жизненный цикл и превращаются либо в Черных карликов, либо в Нейтронные звезды, либо в Черные дыры. Заканчивается эра светящегося вещества. Затем Черные дыры начнут испаряться, выбрасывая в окружающее пространство потоки частиц и излучение. На последней стадии существования материи Вселенная будет представлять собой безбрежное море разреженного излучения.

В случае “замкнутой” модели расширение Вселенной замедляется и сменяется сжатием. : галактики начинают сбегаться, В случае “замкнутой” модели расширение Вселенной замедляется и сменяется сжатием. : галактики начинают сбегаться, красное смещение заменяется фиолетовым, температура микроволнового фона растет. В процессе сжатия Вселенная в конце концов “сожмется в точку” (100 млрд. л. )

От чего зависит будущее Вселенной? 5 10 -30 г/см Открытая модель ƿ< ƿкр. От чего зависит будущее Вселенной? 5 10 -30 г/см Открытая модель ƿ< ƿкр.

Фридман: эволюция Вселенной Масштабный фактор а Время, прошедшее с начала расширения Вселенной Фридман: эволюция Вселенной Масштабный фактор а Время, прошедшее с начала расширения Вселенной

Картинка для двухмерного мира, но наш – трехмерный! Картинка для двухмерного мира, но наш – трехмерный!

? Часть материи существует в виде космических лучей, часть — в виде межгалактического ? Часть материи существует в виде космических лучей, часть — в виде межгалактического газа, часть — в виде галактических магнитных полей, часть в ненаблюдаемой скрытой материи

В какой Вселенной мы живем? ≈1 Тёмная материя (скрытая масса) Противоречия наблюдаемой массы галактик В какой Вселенной мы живем? ≈1 Тёмная материя (скрытая масса) Противоречия наблюдаемой массы галактик и скоплений с их гравитацией Плотность Вселенной, посчитанная только по видимому веществу ≈ 4% от ρкрит противоречит данным наблюдений о кривизне (~ 0).

Возможные формы существования тёмной материи 1. Массивные несветящиеся тела – Черные дыры – Коричневые Возможные формы существования тёмной материи 1. Массивные несветящиеся тела – Черные дыры – Коричневые и черные карлики – очень слабосветящиеся звёзды 2. Неизвестные элементарные частицы – массивные неизвестные частицы, не имеющие заряда, но участвующие в гравитационном взаимодействии. Возможно, будет открыто пятое фундаментальное взаимодействие

Эволюция Вселенной - основные этапы. Эволюция Вселенной - основные этапы.

Фридман и Хаббл – расширение Вселенной Гамов – гипотеза, что в первые секунды Вселенная Фридман и Хаббл – расширение Вселенной Гамов – гипотеза, что в первые секунды Вселенная была очень горячей

Эволюция Вселенной основные этапы. В период времени от 0 до 10 -35 с рассматривается Эволюция Вселенной основные этапы. В период времени от 0 до 10 -35 с рассматривается теория раздувающейся (инфляционной) Вселенной.

• Условие инфляции: при расширении плотность энергии остается постоянной. • Привычная нам материя • Условие инфляции: при расширении плотность энергии остается постоянной. • Привычная нам материя не обладает такими свойствами. • Кандидат на эту роль – вакуум

По инфляционному сценарию Вселенная начала свое существование из состояния вакуума, который создает гигантскую силу По инфляционному сценарию Вселенная начала свое существование из состояния вакуума, который создает гигантскую силу отталкивания. Под действием космического отталкивания объем пространства, занимаемого Вселенной, удваивается каждые 10 -34 с. Теория инфляции дает объяснение однородности Вселенной: любые первоначальные неоднородности в ее структуре “стираются” при грандиозном увеличении ее размеров.

Свойства вакуума Эйнштейна-Глинера Постоянная и везде одинаковая плотность энергии ε ~ 7· 10– 30 Свойства вакуума Эйнштейна-Глинера Постоянная и везде одинаковая плотность энергии ε ~ 7· 10– 30 г/см 3 и отрицательное давление, равное р =–ε плотности энергии по величине На такой на вакуум ничто, нигде и никогда никак не действует. Он воздействует на вещество своим антитяготением, влияет на свойства пространства-времени, и даже полностью их определяет, когда его плотность превышает суммарную плотность всех остальных видов космической энергии. А. Д. Чернин http: //atheismru. narod. ru/science/popular/chernin. htm

Когда состояние вакуума распалось, его энергия высвободилась в виде излучения, которое мгновенно нагрело Вселенную Когда состояние вакуума распалось, его энергия высвободилась в виде излучения, которое мгновенно нагрело Вселенную до 1027 К. Т~1027 К, единый тип взаимодействия. Т ↓ : Гравитация выделяется в отдельную силу

Далее Вселенная развивалась согласно стандартной теории Большого взрыва (Гамов) Далее Вселенная развивалась согласно стандартной теории Большого взрыва (Гамов)

10 -10 c T=1015 K. Разделение сильного и слабого взаимодействий. 10 -10 c T=1015 K. Разделение сильного и слабого взаимодействий.

После Большого взрыва t = 10 - 4 с , плотность Вселенной — 1014 После Большого взрыва t = 10 - 4 с , плотность Вселенной — 1014 г/см 3, температура — 1012 К. Основная доля материи – излучение, при столкновении фотонов возникают первые элементарные частицы — электроны и позитроны.

1 сек. Т = 1010 К, образуются тяжелые частицы — протоны и нейтроны, которые 1 сек. Т = 1010 К, образуются тяжелые частицы — протоны и нейтроны, которые хаотически движутся вперемежку с электронами, позитронами, фотонами и нейтрино.

3 мин. Т=109 К. Нуклоны участвуют в термоядерных реакциях происходит нуклеосинтез легких элементов. Основной 3 мин. Т=109 К. Нуклоны участвуют в термоядерных реакциях происходит нуклеосинтез легких элементов. Основной элемент Вселенной – водород (75%), гелий - 22 -28%, остальное - протоны. Основная энергия - в излучении - фотоны - 69%, нейтрино -31%.

Первые 100 тыс. лет своего существования Вселенная является бесструктурной - заполнена водородногелиевая плазмой. При Первые 100 тыс. лет своего существования Вселенная является бесструктурной - заполнена водородногелиевая плазмой. При Т плазмы меньше 3500 К, начинается образование нейтральных атомов легких элементов.

При T плазмы 3500 -3000 К ( t около 500 тыс. лет) фотоны перестают При T плазмы 3500 -3000 К ( t около 500 тыс. лет) фотоны перестают взаимодействовать с веществом плазма становится “прозрачной” для излучения.

Гамов: Температура заполнившего Вселенную излучения должна быть в тот момент около 3000 К. Температура Гамов: Температура заполнившего Вселенную излучения должна быть в тот момент около 3000 К. Температура излучения убывает обратно пропорционально размерам Вселенной

Определение возраста Вселенной по скорости остывания реликтового излучения. В 1965 г. американские физики А. Определение возраста Вселенной по скорости остывания реликтового излучения. В 1965 г. американские физики А. Пензиас и Р. Вильсон обнаружили на волне 7, 35 см - реликтовое излучение (микроволновой фон). Излучение изотропно, его спектр близок к спектру излучения черного тела при Т= 3 К.

Расчет дает возраст Вселенной 13 - 14 млрд. лет. Расчет дает возраст Вселенной 13 - 14 млрд. лет.

Определение возраста Вселенной по изотопному отношению В настоящее время ни на Земле, ни на Определение возраста Вселенной по изотопному отношению В настоящее время ни на Земле, ни на Солнце нет условий для образования тяжелых элементов. Образование тяжелых элементов происходит в сверхновых звездах.

Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов и являются устойчивыми лишь при определенном соотношении Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов и являются устойчивыми лишь при определенном соотношении между числом тех и других. Ядра легких элементов устойчивы тогда, когда число нейтронов равно числу протонов, а ядра тяжелых элементов — при избытке нейтронов.

В сверхновых звездах происходит процесс захватывания нейтронов ядрами атомов и в результате наблюдается -распад, В сверхновых звездах происходит процесс захватывания нейтронов ядрами атомов и в результате наблюдается -распад, при котором нейтрон внутри ядра превращается в протон с испусканием электрона и антинейтрино. Атомный номер изотопа увеличивается и его ядро может захватить еще несколько нейтронов. Так, создаются различные изотопы вплоть до самых тяжелых: урана, тория и трансурановых элементов.

В Галактике вспышки сверхновых звезд происходят приблизительно раз в 100 лет. В Галактике вспышки сверхновых звезд происходят приблизительно раз в 100 лет.

В естественной смеси урана современное изотопное отношение радия и урана измерено и известны периоды В естественной смеси урана современное изотопное отношение радия и урана измерено и известны периоды полураспада изотопов. На нашей планете нет радиоактивных элементов с периодом полураспада 106 -8 лет, значит возраст Земли около 108 -9 лет.

Расчеты показали, что начало ядерного синтеза в сверхновых звездах нашей Галактики имеет возраст 12, Расчеты показали, что начало ядерного синтеза в сверхновых звездах нашей Галактики имеет возраст 12, 5 ± 2 млрд лет.

Гравитация Сильное ядерное взаимодействие Слабое взаимодействие Электромагнитное Гравитация Сильное ядерное взаимодействие Слабое взаимодействие Электромагнитное

до 10– 43 с Планковская эра 10– 35 с 10– 10 с Гравитация выделилась до 10– 43 с Планковская эра 10– 35 с 10– 10 с Гравитация выделилась в отдельную силу Инфляция и отделение сильного взаимодействия Слабое взаимодействие отделилось от электромагнитного Кварк-глюонная плазма

10– 3 с Формирование частиц – протонов и нейтронов из кварков 10– 3 с Формирование частиц – протонов и нейтронов из кварков

до 3 мин Нуклеосинтез от 3 мин до 300 000 лет Рекомбинация 75% H до 3 мин Нуклеосинтез от 3 мин до 300 000 лет Рекомбинация 75% H 25% He (ядра, не атомы) ē и ядра объединяются в атомы

300 000 лет 3000 K Формирование атомов сделало Вселенную прозрачной для фотонов 300 000 лет 3000 K Формирование атомов сделало Вселенную прозрачной для фотонов

Формирование атомов означало разделение вещества и излучения Они больше не превращались друг в друга Формирование атомов означало разделение вещества и излучения Они больше не превращались друг в друга с прежней интенсивностью Реликтовое излучение 300 тыс. лет ~ 1 млрд лет Формируются первые звезды и галактики

Что было до Большого взрыва? Что было до Большого взрыва?

Скалярные поля могут иметь очень много минимумов. Каждый минимум – новое вакуумное состояние. Элементарные Скалярные поля могут иметь очень много минимумов. Каждый минимум – новое вакуумное состояние. Элементарные частицы имеют разные свойства в разных вакуумных состояниях

Квантовые флуктуации во время инфляции могут разбить Вселенную на много частей, содержащих разные скалярные Квантовые флуктуации во время инфляции могут разбить Вселенную на много частей, содержащих разные скалярные поля. Вселенная становится похожа на набор многих Вселенных с разными законами физики

В каждом из таких минимумов потенциала некоего поля может рождаться Вселенная со своими свойствами В каждом из таких минимумов потенциала некоего поля может рождаться Вселенная со своими свойствами

Мультивселенные возникают как мутации какогото универсального поля Наш мир Большой Взрыв? Мультивселенные возникают как мутации какогото универсального поля Наш мир Большой Взрыв?

С. Хокинг Мир в ореховой скорлупке С. Хокинг Мир в ореховой скорлупке

Приближение однородной и изотропной Вселенной – справедливо в масштабах более 300 -500 млн. св. Приближение однородной и изотропной Вселенной – справедливо в масштабах более 300 -500 млн. св. лет. Структура Вселенной

Крупномасштабная структура Вселенной 0. 5 млрд световых лет Вселенная однородна в больших масштабах, но Крупномасштабная структура Вселенной 0. 5 млрд световых лет Вселенная однородна в больших масштабах, но неоднородна в малых

Крупномасштабная структура Вселенной – ячеистая. Скопления галактик образуют плоскости и линии Карта скоплений галактик Крупномасштабная структура Вселенной – ячеистая. Скопления галактик образуют плоскости и линии Карта скоплений галактик в окрестности 300 млн. св. лет от нашей Наша галактика

Ячеистая структура Вселенной Ячеистая структура Вселенной

Галактики - «острова» Вселенной На “карте Вселенной”, скопления галактик выглядят как цепочки точек. Расстояния Галактики - «острова» Вселенной На “карте Вселенной”, скопления галактик выглядят как цепочки точек. Расстояния между галактиками лишь в разы превышают размеры галактик ( в отличие от звезд).

Наша Галактика. Другие галактики. Межгалактическое вещество. Наша Галактика. Другие галактики. Межгалактическое вещество.

Астрономия 20 века – наблюдения во всем волновом диапазоне Гамма-лучах (длины волн порядка атомных Астрономия 20 века – наблюдения во всем волновом диапазоне Гамма-лучах (длины волн порядка атомных ядер) Рентгеновском (длины волн порядка атомов) Ультрафиолетовом (короче видимого) Инфракрасном (длиннее видимого) Радиоизлучении (мм – км)

Галактика «Колесо кареты» Видимый свет Рентгеновские лучи Ультрафиолет Инфракрасный Галактика «Колесо кареты» Видимый свет Рентгеновские лучи Ультрафиолет Инфракрасный

Более холодные области Более горячие будущие Галактики Локальная анизотропия очень мала – от 2. Более холодные области Более горячие будущие Галактики Локальная анизотропия очень мала – от 2. 7279 до 2. 7281 К

Галактики - стационарные звездные системы, удерживаемые гравитационным взаимодействием. Галактики - стационарные звездные системы, удерживаемые гравитационным взаимодействием.

Какие бывают галактики? Эдвин Хаббл в 1920 г. разделил галактики на эллиптические (Е), спиральные Какие бывают галактики? Эдвин Хаббл в 1920 г. разделил галактики на эллиптические (Е), спиральные (S) и неправильные (Ir).

Эллиптические галактики составляют примерно 25 % от общего числа галактик высокой светимости. Эллиптическая галактика Эллиптические галактики составляют примерно 25 % от общего числа галактик высокой светимости. Эллиптическая галактика М 87 в созвездии Девы

Старые галактики, старые звезды Эллиптическая галактика М 32 Е-галактика выглядит как сфера или эллипсоид, Старые галактики, старые звезды Эллиптическая галактика М 32 Е-галактика выглядит как сфера или эллипсоид, диск в ней практически полностью отсутствует. Эллиптические галактики почти лишены межзвездного газа и молодых звезд.

Спиральные галактики “Спиральные туманности” обнаружили в 1845 году Спиральная галактика NGC 2997 Спиральные галактики “Спиральные туманности” обнаружили в 1845 году Спиральная галактика NGC 2997

Все дело во вращении Плоская дискообразная форма объясняется вращением, центробежные силы препятствовали сжатию протогалактического Все дело во вращении Плоская дискообразная форма объясняется вращением, центробежные силы препятствовали сжатию протогалактического облака, газ концентрировался в плоскости. Спиральная галактика NGC 4414.

Населены разными звездами Галактика M 100 – большая спиральная галактика в скоплении Девы. В Населены разными звездами Галактика M 100 – большая спиральная галактика в скоплении Девы. В S-галактиках характер спектра выдает присутствие звезд всех возрастов. В спиральных рукавах таких галактик и сейчас идет процесс образования звезд

Сомбреро Спиральная галактика М 104 Сомбреро Сомбреро Спиральная галактика М 104 Сомбреро

NGC 1365 в фас и в профиль NGC 1365 в фас и в профиль

Галактика с баром У некоторых спиральных систем в центральной части имеется звездная перемычка – Галактика с баром У некоторых спиральных систем в центральной части имеется звездная перемычка – бар. В этом случае к их обозначению после буквы S добавляется B. Галактика с баром NGC 1365.

Неправильные галактики Множество галактик неправильной, клочковатой формы. Около половины вещества в них – межзвездный Неправильные галактики Множество галактик неправильной, клочковатой формы. Около половины вещества в них – межзвездный газ. Неправильная галактика М 82 в созвездии Большой Медведицы

Что-то в них не правильно. . . Неправильная галактика NGC 1313. Что-то в них не правильно. . . Неправильная галактика NGC 1313.

Что же в них не правильно? 5– 10 % от общего Галактика M 64 Что же в них не правильно? 5– 10 % от общего Галактика M 64 (Глаз). числа галактик имеет странный вид. Иногда такие галактики окружены светящимся гало либо связаны звездной перемычкой. Иногда от галактик на сотни тысяч световых лет отходят длинные хвосты.

Большие едят маленьких Магеллановы Облака теряют вещество, притягиваясь нашей Галактикой. Через 10 млн. лет Большие едят маленьких Магеллановы Облака теряют вещество, притягиваясь нашей Галактикой. Через 10 млн. лет они будут поглощены Млечным Путем.

Каннибализм? Просто взаимодействие. . . Взаимодействующие галактики NCG 4038/4039 (Антенна). Каннибализм? Просто взаимодействие. . . Взаимодействующие галактики NCG 4038/4039 (Антенна).

Семейка каннибалов Квинтет Стефана – пять близко расположенных взаимодействующих галактик. Семейка каннибалов Квинтет Стефана – пять близко расположенных взаимодействующих галактик.

После слияния Радиогалактика Центавр А результат слияния спиральной галактики с эллиптической. Поэтому в этой После слияния Радиогалактика Центавр А результат слияния спиральной галактики с эллиптической. Поэтому в этой галактике так много пыли. Газопылевой диск, наследство от спиральной галактики, перечеркивает сферическую галактику.

Как вращать глазом В галактике М 64 слились две спиральные галактики с разным направлением Как вращать глазом В галактике М 64 слились две спиральные галактики с разным направлением вращения. В итоге возник газопылевой диск, Галактика M 64 (Глаз). вращающийся в направлении, противоположном вращению звездного диска.

Млечный Путь Древние греки называли его galaxias. Галилей : Млечный Путь – скопление очень Млечный Путь Древние греки называли его galaxias. Галилей : Млечный Путь – скопление очень далеких и слабых звезд. Южная часть Млечного Пути.

Что такое галактика? Гигантский звездно-газовый остров. Что такое галактика? Гигантский звездно-газовый остров.

В нашей Галактике примерно 1011 звезд. Средняя плотность видимого вещества : 3·10 -31 г/см В нашей Галактике примерно 1011 звезд. Средняя плотность видимого вещества : 3·10 -31 г/см 3. Масса Галактики около 2∙ 1011 масс Солнца. Все звезды участвуют во вращении вокруг оси, перпендикулярной ее экваториальной плоскости Галактики. Солнце совершает полный оборот вокруг оси Галактики за 200 млн лет.

Главное - выбрать место По вращающемуся диску бегут спиральные волны – волны плотности. Почти Главное - выбрать место По вращающемуся диску бегут спиральные волны – волны плотности. Почти все звезды диска то попадают внутрь спиральных ветвей, то выходят из них. Место, где скорости звезд и рукавов совпадают, – это коротационная окружность. Именно вблизи нее в нашей Галактике и располагается наше Солнце.

6 4 Строение Галактики 1 2 3 5 Размеры Галактики: - диаметр диска Галактики 6 4 Строение Галактики 1 2 3 5 Размеры Галактики: - диаметр диска Галактики около 100 000 световых лет, - толщина – около 1000 световых лет.

Как распределено вещество в Галактике? Распределение звезд в Галактике: очень высокая концентрация звезд в Как распределено вещество в Галактике? Распределение звезд в Галактике: очень высокая концентрация звезд в галактической плоскости и в центре Галактики. В окрестностях Солнца, в диске, одна звезда - на 16 пк 3, в центре Галактики 10 тыс. звезд - на 1 пк 3. В центре Галактики предполагается существование массивной черной дыры. Видимое излучение центральных областей Галактики скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи.

Шаровые звездные скопления cтарейшие образования в нашей Галактике –возраст от 10 до 15 миллиардов Шаровые звездные скопления cтарейшие образования в нашей Галактике –возраст от 10 до 15 миллиардов лет. - диаметр - от 20 до 100 пк; - масса – 104– 106 МС. Шаровое скопление в созвездии Геркулеса - известно свыше 150 скоплений.

Рассеянные звездные скопления -располагаются Рассеянное скопление Плеяды в созвездии Тельца в основном в диске Рассеянные звездные скопления -располагаются Рассеянное скопление Плеяды в созвездии Тельца в основном в диске и спиральных рукавах Галактики; - содержат несколько сотен или тысяч звезд; - размеры 2 - 20 парсек; - состоят в основном из молодых звезд.

Скопления, ассоциации, молодежные группировки ОВ-ассоциации содержат от нескольких десятков до нескольких сотен голубых гигантов Скопления, ассоциации, молодежные группировки ОВ-ассоциации содержат от нескольких десятков до нескольких сотен голубых гигантов и сверхгигантов, имеют небольшой возраст. Т-ассоциации содержат звезды, находящиеся на самых ранних этапах звездной эволюции. В ассоциациях открыты источники инфракрасного излучения, связанные с Шаровое скопление в созвездии рождающимися звездами. Центавра

Межзвездное вещество Немецкий астроном У. Гартман (1882 -1950) обнаружил, что пространство между звездами заполнено Межзвездное вещество Немецкий астроном У. Гартман (1882 -1950) обнаружил, что пространство между звездами заполнено газом и космической пылью. Плотность межзвездной газовой среды 1 ат/ см 3.

Масса межзвездного газа в нашей Галактике составляет 1% от полной массы Галактики. У эллиптических Масса межзвездного газа в нашей Галактике составляет 1% от полной массы Галактики. У эллиптических галактик содержание межзвездного газа < 0, 01%, у неправильных до 50%. Туманность Лагуна.

При образовании газопылевых облаков межзвездной среды ( из которых конденсируются звезды) большую роль играют При образовании газопылевых облаков межзвездной среды ( из которых конденсируются звезды) большую роль играют межзвездные магнитные поля. Большая туманность Ориона.

И космическая пыль, и межзвездный газ распределены неравномерно — сгустки чередуются с разрежениями. Конская И космическая пыль, и межзвездный газ распределены неравномерно — сгустки чередуются с разрежениями. Конская Голова и Угольный Мешок Темная туманность Конская голова. Туманность Южный угольный мешок.