Понятие Вселенной. Наша галактика

1.

Сенин В.Г., МБОУ «СОШ №4», г. Корсаков
ВВЕДЕНИЕ В АСТРОНОМИЮ
Домашнее задание У: § 1, 2; задача 2; ВИЗ; Практ. раб.№1

2.

Цель нашего урока
Изучение движения Солнца, Луны, звёзд и других небесных тел играло
важную роль в развитии всех цивилизаций на Земле, начиная с самых
древних времён.

3.

Астрономия – наука о космосе.
Наука о небесных телах получила название астрономия (от древнегреч.
слов астрон — звезда и номос — закон).
астрономия
Астрономы изучают не только отдельные
небесные тела…
астрономия позволяет изучать физические процессы в экстремальных
условиях, которые не могут быть достигнуты на Земле.
1 Световой год (св. г.) — путь, который свет проходит за один год.
Если скорость света с — максимальная скорость, известная в
природе, равна 300000 км/с, а число секунд в году t= 365,25∙24∙3600
с = 31560 000 с, то 1 св. г. = с∙ t = 9,47∙1012 км.

4.

Понятие Вселенной.
Самые крупные из существующих наземных и
космических телескопов «заглядывают» в космическое
пространство на расстояния свыше десятка
миллиардов световых лет.
Вселенная – несколько десятков
миллиардов галактик,
Каждая галактика содержит десятки и сотни
миллиардов звёзд, похожих на наше Солнце.
Полное число звёзд в наблюдаемой части
Вселенной составляет порядка 1022.
Галактика М31, так
называемая
Туманность Андромеды
главное свойство видимой Вселенной — пустота.

5.

Понятие Вселенной. Наша галактика
Вид сбоку
Вид сверху
1.2
1011 ∙ 2∙ 1030 кг ∙ 5 = 1∙ 1042 кг
1.3
50 000 св.лет =5∙104∙300000∙ 365∙24∙3600 ≈ 4,7∙ 1017 км

6.

Понятие Вселенной. Наша галактика
Проксима Центавра (ближайшая) – 4,2 св. г.
Представьте себе Млечный Путь, состоящий из капель
вместо звёзд, тогда расстояние между каплями будет
примерно 50— 100 км, т. е. Млечный Путь
представляет собой практически пустоту с
вкраплениями звёзд.
Часть Млечного
Пути от созвездия
Орла до созвездия
Кита

7.

Структуры и масштабы Вселенной.
Газопылевые туманности Северная Америка, Пеликан и
пылевая туманность Мексиканский залив
Самыми холодными оказались плотные облака газа и
пыли, удалённые на большие расстояния от звёзд, — в
них температура составляет всего несколько кельвинов.
Именно в этих областях образуются новые звёзды.
Во время взрывов сверхновых звёзд выделяется
так много энергии, что огромные массы вещества
приобретают скорости порядка 10 000—20 000 км/с
и образуются потоки элементарных частиц,
скорости которых близки к скорости света. Остаток Крабовидная туманность —
такого взрыва — Крабовидную туманность — мы
остаток взрыва сверхновой
звезды
наблюдаем в созвездии Тельца.

8.

Структуры и масштабы Вселенной.
Основную часть Вселенной занимают тёмная материя и тёмная энергия, а
обычное вещество составляет всего несколько процентов.
В последние годы астрономы начали исследовать
гравитационные волны, которые генерируются
при столкновениях чёрных дыр.
Таким образом, астрономия позволяет изучать
физические процессы в экстремальных условиях,
которые не могут быть достигнуты на Земле.
ϴ
ответ
R

9.

Далекие глубины Вселенной.
Полет
к Проксима Центавра
1.6
(4,2∙300000):10 = 126 000 лет

10.

Самые крупные телескопы
телескопы
Чили. Очень Большой Телескоп состоит из четырёх телескопов диаметром 8,2 м
каждый. С помощью компьютерных технологий они могут работать вместе как
гигантский интерферометр с угловым разрешением в несколько миллисекунд
дуги.

11.

Самые крупные телескопы
Два 10-м телескопа обсерватории У.М. Кека (Гавайи), высота 4145 м

12.

Космические телескопы
В настоящее время в космическом пространстве работает российская
космическая обсерватория «Радио-Астрон». Совместно с наземными
радиотелескопами обсерватория работает как радиоинтерферометр. Телескоп
двигается по очень вытянутой орбите с апогеем до 360000 км. По
пространственному разрешению он сравним с радиотелескопом, который
имел бы зеркало диаметром от Земли до Луны.

13.

Космические телескопы
Один из самых крупных космических оптических телескопов с диаметром зеркала 2,4 м
— телескоп Хаббла — уже свыше 27 лет работает на высоте 540 км.

14.

Космические телескопы
Вокруг Земли
вращается ϒ-телескоп
имени Ферми.
Так как ϒ-излучение образуется при высокоэнергичных процессах рождения и
аннигиляции частиц и античастиц, при ядерных реакциях, то телескоп позволяет
исследовать эти процессы в небесных телах.

15.

Итоги…
• Внутри доступной наблюдениям части Вселенной содержится
несколько десятков миллиардов галактик различной формы.
• Газ и пыль собраны в газопылевые облака, которые наблюдаются в
виде диффузных светящихся туманностей и отражательных
туманностей возле звёзд.
• Наблюдаются рассеянные и шаровые звёздные скопления.
• Средняя плотность вещества во Вселенной в виде звёзд, газа, пыли и
галактик составляет всего около 1,2 • 10“26 кг/м3.
• Самыми плотными объектами являются нейтронные звёзды.
• Наблюдаются остатки взрывов сверхновых звёзд, в которых вещество
разлетается со скоростью в десятки тысяч километров в секунду, в
результате чего образуются релятивистские частицы.
• В центре Млечного Пути находится сверхмассивная чёрная дыра.
• Для изучения самых далёких небесных тел астрономы строят
гигантские телескопы, чтобы различить как можно меньшие детали
небесных тел.
• Чтобы избавиться от влияния атмосферы и изучать излучение
небесных тел в рентгеновских, у- и инфракрасных лучах, запускают
космические телескопы.

16.

Вопросы и задания
Вопросы и задания
Вопросы и задания
• Что изучает астрономия?
• Какими способами изучают
Вселенную?
• Из каких объектов состоит
Вселенная?
• С какими современными
телескопами вы
познакомились?
• Расскажите о назначении
телескопов.
Вопросы для обсуждения
• Объект с каким минимальным линейным размером мы сможем
различить в галактике Туманность Андромеды, расстояние до
которой 2,5 млн св. лет, с помощью «РадиоАстрона»?
• Скорость волокон в Крабовидной туманности составляет 10 000
км/с. Расстояние до неё 6500 св. лет. Через сколько лет мы сможем
заметить это перемещение в телескоп с диаметром 85 м с
пространственным разрешением 0,004"?
• Чем отличаются исследования в области астрономии от
исследований в области физики и биологии?