Презентация по астрономии на тему "Галактики" (11 класс)

• 1 слайд

  Галактики
  Галактика Млечный Путь
  © Осипов С.В.,
  МОУ СОШ п. Поливаново МО «Барышский район»
  

• 2 слайд

• 3 слайд

  Солнце – одна из звезд галактики
  Млечный Путь.
  
  Состав Галактики:
  1. Звезды (~ 100 млрд.).
  Одиночные звезды, кратные звезды,
  звездные скопления -
  гравитационно связанные системы звезд
  (рассеянные и шаровые).
  2. Межзвездный газ и пыль – туманности
  Диффузные (неправильной формы)
  Планетарные (правильной)
  3. Космические лучи
  
  
  

• 4 слайд

  Рассеянные скопления
  Не имеют правильной формы.
  Встречаются в диске (рукавах) Галактики.
  Тысячи звезд.
  Звезды молодые, голубого цвета - горячие.
  
  Шаровые скопления
  Звезды собраны в сферической или
  эллиптической форме.
  Расположены в сферической подсистеме,
  концентрируются к центру Галактики.
  Сотни тысяч звезд.
  Звезды старые, желтые, холодные,
  гиганты и сверхгиганты.
  

• 5 слайд

  Примеры рассеянных скоплений:
  

• 6 слайд

  Рассеянное скопление Плеяды
  в созвездии Тельца.
  Расстояние 400 световых лет
  

• 7 слайд

  Двойное рассеянное скопление Хи и Кси
  в созвездии Персея
  Расстояние 6200 световых лет
  

• 8 слайд

  Рассеянное скопление
  в созвездии Рака.
  Расстояние 2500 световых лет
  

• 9 слайд

  Рассеянное скопление “Шкатулка драгоценностей’
  в созвездии Южного Креста.
  Расстояние 7800 лет
  

• 10 слайд

  Шаровое звездное скопление
  в созвездии Геркулеса.
  Диаметр 200 св. лет.
  Расстояние 28 000 св. лет
  

• 11 слайд

  Галактика Млечный Путь
  

• 12 слайд

  ⊙
  120 тыс. св.лет
  34 тыс. св. лет
  Шаровые скопления
  Ядро
  Галактический диск
  Центральное сгущение
  (балдж)
  Полоса пыли
  сферическая составляющая -
  гало и газовая корона
  Диаметр Г. в 12 раз больше толщины
  

• 13 слайд

  Вращение Галактики:
  определено по измерению скоростей
  движения звезд (эффект Доплера).
  
  Солнце движется
  вокруг центра Галактики
  со скоростью 250 км/сек.
  
  1 оборот Солнце совершает
  за галактический год –
  200 млн. лет
  
  

• 14 слайд

  Другие галактики
  2 половина 18 в.:
  У.Гершель, Англия,
  изучение туманностей в телескоп.
  Ш.Мессье, Франция,
  каталог туманных объектов Мессье,
  для наблюдателей комет.
  
  Туманные объекты:
  Звездные скопления
  Газовые туманности (в нашей галактике)
  
  Внегалактические объекты - ?
  Существуют ли другие галактики?
  

• 15 слайд

  1924 – 1926 гг, Эдвин Пауэлл Хаббл (США):
  2,5 м телескоп обсерватории Маунт-Вилсон –
  Фото Туманности Андромеды:
  спиральные ветви, множество звезд –
  Звездная система – галактика.
  
  Расстояние до Туманности Андромеды,
  определенное по наблюдению цефеид –
  2 млн. световых лет!
  
  Начало внегалактической астрономии –
  В десятки тысяч раз (!) увеличился
  радиус исследуемого человеком мира.
  

• 16 слайд

  Туманность Андромеды – ближайшая к нам в северном полушарии галактика.
  Расстояние – 2 млн. св. лет
  

• 17 слайд

  Классификация галактик по Хабблу
  Э.П.Хаббл:
  классификация галактик по внешнему виду:
  1) Эллиптические Е (Elliptical):
  Е0 – Е1 – … Е7
  
  Шар - …- эллипсоид
  -сплюснутость возрастает
  (из-за вращения)
  

• 18 слайд

  Эллиптическая галактика М87
  

• 19 слайд

  Эллиптическая галактика
  Центавр А
  

• 20 слайд

  2) Спиральные S (spiral)
  Sa – Sb – Sc
  Количество рукавов:
  Sa: ветви развиты слабо, в некоторых случаях только намечаются; ядра – всегда большие, около половины наблюдаемого размера самой галактики
  Sb: спиральные ветви заметно развиты, но не имеют богатых ответвлений. Ядра меньше, чем у Sa. (Туманность Андромеды)
  Sc: спиральные ветви сильно развиты, с ответвлениями, малые ядра.
  Млечный Путь: тип Sb или Sc
  

• 21 слайд

  Спиральная галактика М81, Sb
  Спиральная галактика М51, Sc
  

• 22 слайд

  Спиральная галактика NGC 2997
  

• 23 слайд

  Спиральная галактика NGC 3628 в созвездии Льва
  

• 24 слайд

  Спиральная галактика ESO 510-13
  Расстояние до галактики – 150 млн. св. лет
  

• 25 слайд

  Спиральная галактика NGC 3370
  Расстояние до галактики – 100 млн.св. лет
  

• 26 слайд

  Спиральная галактика NGC 1232
  

• 27 слайд

  Спиральная галактика NGC 4622
  

• 28 слайд

  Спиральная галактика М64 – Подбитый глаз,
  Созвездие Волосы Вероники, расстояние 17 млн.св. лет
  

• 29 слайд

  Галактика М104 – Сомбреро,
  расстояние – 50 млн. св. лет
  

• 30 слайд

  3) Спиральные галактики с перемычкой (баром)
  SB
  Ядро – в середине прямой перемычки;
  Спиральные ветви – у концов этой перемычки.
  

• 31 слайд

  Галактика NGC 2442 в созвездии Летучей Рыбы. Расстояние – 50 млн. св. лет
  

• 32 слайд

  NGC 1300 в созвездии Эридан. Расстояние 70 млн. св. лет
  

• 33 слайд

  М 83 в созвездии Гидры – Южная вертушка. Галактика тысячи рубинов
  

• 34 слайд

• 35 слайд

  4) Неправильные галактики
  I
  Не имеют определенной формы.
  2 возможных причины:
  галактика не успела принять правильную форму из-за малой плотности в ней материи или из-за молодого возраста
  искажение формы произошло в результате взаимодействия с другой галактикой
  

• 36 слайд

  Большое Магелланово Облако
  (БМО)
  Расстояние 200 тыс. св. лет
  Малое Магелланово Облако (ММО)
  Расстояние 210 тыс. св. лет
  

• 37 слайд

  NGC 55. Расстояние 6 млн. св. лет
  

• 38 слайд

  Местная система галактик:
  Около 17 членов местной системы,
  в том числе:
  Наша Галактика (Млечный путь),
  Большое и Малое Магеллановы облака
  (БМО, ММО),
  NGC 224 (Туманность Андромеды)
  (видны невооруженным глазом)
  
  Их спутники – карликовые галактики.
  

• 39 слайд

  Взаимодействующие галактики
  Близко расположенные друг к другу
  галактики взаимодействуют между собой.
  Движение друг относительно друга,
  Обмен веществом.
  “Вампиризм”
  

• 40 слайд

• 41 слайд

• 42 слайд

• 43 слайд

• 44 слайд

• 45 слайд

• 46 слайд

• 47 слайд

  Радиогалактики
  галактики с резко повышенной светимостью в радиодиапазоне.
  Наблюдаются в радиотелескопы
  Радиогалактика 3С368. Белый, красный цвет – видимый диапазон,
  Голубые линии - радиоизлучение
  

• 48 слайд

  3С296
  Видимый свет – голубым цветом, радиоизлучение - красным
  

• 49 слайд

  Квазары
  Квазары – звездоподобные объекты.
  Компактные размеры,мощный поток
  радиоизлучения, большая светимость
  – как у галактик.
  
  Находятся очень
  далеко –
  в млрд.св. лет.
  Открыты в 1963 г.
  Нормальная спиральная галактика
  Галактика с активным ядром
  Квазар
  

• 50 слайд

  Портретная галерея квазаров 9.03.2002
  

• 51 слайд

  PKS 1127 145: вид на квазар
  
  

• 52 слайд

  Метагалактика
  Обозреваемая часть Вселенной с помощью всех существующих средств наблюдения.
  Скопления галактик: сотни, тысячи, десятки тысяч галактик (в созвездиях Девы, Геркулеса, Волосах Вероники и т.д.)
  
  Пространство между галактиками:
  разреженный межгалактический газ, космические лучи,
  гравитационные и электромагнитные поля,
  невидимые массы вещества.
  
  Распределение галактик:
  Вдоль стен гигантских ячеек –
  Ячеистая структура Вселенной.
  Возможная причина такой структуры –
  взаимодействие электромагнитных полей.
  
  

• 53 слайд

  Скопление галактик в Геркулесе
  Скопление галактик в созвездии Волосы Вероники
  

• 54 слайд

• 55 слайд

  Сверхскопления галактик –
  Ячеистая структура Метагалактики
  

• 56 слайд

  Космология
  Космология – наука, изучающая наиболее общие свойства Вселенной.
  Космология опирается на астрокосмические наблюдения и законы физики.
  

• 57 слайд

  Космологические принципы:
  Вселенная однородна – одинаковость
  плотности всех видов материи в пространстве
  в достаточно больших объемах.
  2. Вселенная изотропна – отсутствие какого-либо
  преимущественного направления
  (разбегание галактик во всех направлениях,
  одинаковость интенсивности реликтового
  излучения).
  3. Законы физики одинаковы для всей Вселенной
  

• 58 слайд

  Модели Вселенной
  1. Стационарная.
  Неизменна в пространстве и времени.
  
  2. Открытая.
  Расширение продолжается неограниченно,
  Звезды остывают, температура выравнивается
  
  3. Закрытая.
  Расширение сменяется сжатием.
  После сжатия – взрыв – вновь расширение.
  
  Выбор модели зависит от
  средней плотности вещества во Вселенной.
  

• 59 слайд

  Стационарная:
  r = r0
  Открытая:
  < r0
  Закрытая:
  r > r0
  
  Подсчет светящейся массы (звезд, галактик):
  r < r0
  
  Проблема скрытой массы во Вселенной:
  поиск невидимых массивных объектов
  

• 60 слайд

  Источники скрытой массы:
  
  Черные дыры
  Погасшие звезды, карлики
  Нейтрино, имеющие массу покоя
  Сверхмассивные элементарные частицы
  И др.
  

• 61 слайд

  История космологии складывается из трех крупнейших событий:
  
  1929 г., обнаружение разбегания галактик (Э.Хаббл);
  1965 г., регистрация реликтового излучения (А.Пензиас, Р.Вильсон);
  1998-99 гг., открытие космического вакуума (2 группы астрономов из США и Австралии) .
  

• 62 слайд

  Разбегание галактик
  1929 г, Э.Хаббл:
  линии в спектрах большинства галактик смещены к
  красному концу, причем смещение тем больше,
  чем дальше от нас находится галактика –
  КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ
  Вывод:
  расстояние между нашей и другими галактиками
  непрерывно увеличивается.
  
  Метагалактика:
  не стационарна
  расширяется
  эволюционирует
  
  
  

• 63 слайд

  Закон Хаббла: красное смещение возрастает
  пропорционально расстоянию от галактик
  V = Hr,
  V – лучевая скорость галактики,
  r – расстояние до нее,
  H – постоянная Хаббла (Hubble).
  
  50 км/(с⋅Мпк) < H < 100 км/(с⋅Мпк)
  2007г:
  H = 71 ± 4 км/(с⋅Мпк);
  
  Расширение Метагалактики началось с
  Большого Взрыва
  

• 64 слайд

  РЕЛИКТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
  - фоновое электромагнитное излучение (Т=2,7К),
  равномерно пронизывающее все пространство
  свидетельство, что в прошлом
  (13,7 млрд.лет назад)-
  вещество Метагалактики было
  очень плотным и горячим
  За время своего существования
  Метагалактика остыла
  Дж.Гамов (1904-1968) – предсказал существование реликтового излучения
  1965 г., А.Пензиас, Р.Вильсон (радиоинженеры, США): обнаружили Р.И. в космосе
  

• 65 слайд

  Три крупнейшие наблюдательные открытия были заранее предсказаны теоретиками:
  
  А.А.Фридман, 1922 г:
  Расширение Вселенной
  Г.А.Гамов, 1940-50-е гг:
  Реликтовое излучение
  А.Эйнштейн, 1917 г:
  Существование космического
  вакуума
  

• 66 слайд

  Большой Взрыв – начало Вселенной:
  взрыв вещества с огромной температурой и плотностью. Образование элементарных частиц, звезд, галактик
  
  По современным данным, Большой взрыв произошел
  13,7 млрд. лет назад
  

• 67 слайд

  Современные наблюдательные данные для космологии:
  1. Исследование распределения реликтового излучения
  (спутники COBE, WMAP)
  
  2. Изучение далеких вспышек сверхновых
  

• 68 слайд

  Спутник NASA WMAP
  (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)
  изучает микроволновое реликтовое излучение Вселенной
  Распределение реликтового излучения
  во Вселенной:
  Неоднородности!
  Нобелевская премия 2006 г
  

• 69 слайд

  Открытие космического вакуума и всемирного антитяготения
  1998-99гг:
  2 группы астрономов (США и Австралия), изучение далеких вспышек сверхновых звезд с помощью космического телескопа им.Хаббла.
  Измерялись:
  блеск и красное смещение звезд.
  Вывод:
  Вселенная расширяется с ускорением.
  Результат:
  открытие всемирного антитяготения
  и космического вакуума.
  

• 70 слайд

  Программа поиска сверхновых на больших красных смещениях
  Космический телескоп им. Хаббла, НАСА
  Сверхновая, вспыхнувшая в 1994 г.
  на окраинах спиральной галактики
  

• 71 слайд

  Вклад в энергию (массу) Вселенной:
  

• 72 слайд

  Космологическая постоянная Эйнштейна обретает вторую жизнь
  Универсальная фундаментальная постоянная природы;
  Дополненные космологической постоянной, уравнения общей теории относительности уже допускают статическое устройство Вселенной;
  Исходная идея статической Вселенной обрела в наши дни новую жизнь и находится в согласии с космологическим расширением.
  

• 73 слайд

  Космический вакуум
  (темная энергия)
  Космологическая постоянная Эйнштейна описывает вакуум.
  Вакуум Эйнштейна – не пустота, у него есть энергия и давление.
  Свет распространяется в таком не пустом вакууме совсем не обязательно со скоростью с.
  Плотность вакуума одинакова во всем мире.
  
  

• 74 слайд

  Космический вакуум
  (темная энергия)
  Покой и движение относительно вакуума неразличимы, т.к. вакуум всюду и везде, в любой системе отсчета один и тот же
  У вакуума есть отличная от нуля (и притом отрицательная) активная гравитационная масса, а его пассивная гравитационная масса и инерциальная масса – обе равны нулю.
  
  

• 75 слайд

  Вещество и вакуум в расширяющемся мире
  ПЛОТНОСТЬ
  ВАКУУМ
  ВРЕМЯ, t
  ЭПОХА
  ВЕЩЕСТВА
  ЭПОХА
  ВАКУУМА
  ВЕЩЕСТВО
  tv~6-8млрд.лет
  СЕЙЧАС
  

• 76 слайд

  Данные о сверхновых в далеких галактиках и параметры пространственных флуктуаций реликтового излучения приводят к таким внутренне согласованным данным о нашей Вселенной:
  
  Возраст Вселенной – 13,7±0,3 млрд.лет;
  
  Постоянная Хаббла H = 71 ± 4 км/(с⋅Мпк);
  
  Отделение вещества от излучения (“просветление”) произошло при возрасте Вселенной 375 ± 15 тыс.лет;
  
  Вселенная плоская,т.е. эвклидова: сумма углов в треугольнике на всех масштабах равна 2p. Средняя плотность Вселенной равна критической, и она будет расширяться вечно.
  
  

• 77 слайд

  Мультивселенная (Мультиверс)
  Новиков И.Д.:
  В извечном океане первичного вакуума возникают хаотические флуктуации плотности, очень быстро раздувающиеся во вселенные.
  Физические законы в них, и даже математика могут быть совсем другими, чем в нашей Вселенной
  
  

• 78 слайд

  Множественность вселенных
  Связь между вселенными может быть через пространственно-временные туннели – “кротовые норы”
  

• 79 слайд

  Кротовые норы
  Кардашев Н.С.
  

• 80 слайд

• 81 слайд

  Поиск кротовых нор:
  Международный проект “РадиоАстрон”:
  Запуск космического 10-метрового радиотелескопа на высоко апогейную орбиту (радиус апогея до 350 тыс. км).
  Цель проекта: создание совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов
  единой системы
  наземно-космического интерферометра.
  
  Разрешение телескопа: до 8 мкс дуги для самой короткой длины волны проекта 1,35 см.
  

• 82 слайд

  Гравитационные волны
  Гравитационные волны при слиянии черных дыр.
  Трехмерная модель, рассчитанная на компьютере NASA «Колумбия»
  (10 тыcяч процессоров)
  

• 83 слайд

  Детекторы гравитационных волн
  

• 84 слайд

  Итальянский детектор гравитационных волн VIRGO с плечами длиной 3 км сооружался с 1996-го и введен в строй в 2003 году
  
  

• 85 слайд

• 86 слайд

  Спасибо за внимание!
  К.Фламмарион:
  “Астрономия – основа общего образования. Изучение ее не только не представляет никаких трудностей, но, наоборот, доставляет удовольствие, которое все увеличивается, по мере того, как мы ближе знакомимся с чудесами мироздания. Наука о звездах и планетах воочию показывает, что без нее человек никогда не знал бы, какое место он занимает во Вселенной; поэтому изучение ее, даже в элементарном виде, необходимо для каждого, кто хочет считать себя образованным человеком“
  

Краткое описание документа:

Описание галактики "Млечный путь" и других видов галактик, а также их эволюция. Состав галвктик: 1. звезды, 2. межзвездный газ и пыль, 3. космические лучи, 4. рассеянные скопления, 5. шаровые скопления. Скорость вращения нашей галактики и галактический год. Классификация галактик по Хабблу. Радиогалактики и квазары.