Budowa Galaktyki. Materia rozproszona Rozkład przestrzenny materii Krzywa rotacji i ramiona spiralne

Podobne dokumenty
Galaktyka. Rysunek: Pas Drogi Mlecznej

Astronomia galaktyczna

Nasza Galaktyka

Wykład 10 - Charakterystyka podstawowych systemów gwiazdowych: otoczenie Słońca, Galaktyka, gromady gwiazd, galaktyki, grupy i gromady galaktyk

1100-3Ind06 Astrofizyka

Metody wyznaczania masy Drogi Mlecznej

Wszechświat w mojej kieszeni. Wszechświat mgławic. Grażyna Stasińska. Nr. 1. Obserwatorium paryskie ES 001

Rozciągłe obiekty astronomiczne

Analiza spektralna widma gwiezdnego

Galaktyki i Gwiazdozbiory

Dane o kinematyce gwiazd

Wszechświat: spis inwentarza. Typy obiektów Rozmieszczenie w przestrzeni Symetrie

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy

Zderzenie galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

Synteza jądrowa (fuzja) FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Ciemna materia w sferoidalnych galaktykach karłowatych. Ewa L. Łokas Centrum Astronomiczne PAN, Warszawa

Wpływ pól magnetycznych na rotację materii w galaktykach spiralnych. Joanna Jałocha-Bratek, IFJ PAN

Galaktyki aktywne II. Przesłanki istnienia,,centralnego silnika'' Dyski akrecyjne Czarne dziury

Teoria ewolucji gwiazd (najpiękniejsza z teorii) dr Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego

Wstęp do astrofizyki I

Ekspansja Wszechświata

Liceum dla Dorosłych semestr 1 FIZYKA MAŁGORZATA OLĘDZKA

LX Olimpiada Astronomiczna 2016/2017 Zadania z zawodów III stopnia. S= L 4π r L

Wstęp do astrofizyki I

Od Wielkiego Wybuchu do Gór Izerskich. Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słońca CBK PAN

Teoria Wielkiego Wybuchu FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

PROJEKT KOSMOLOGIA PROJEKT KOSMOLOGIA. Aleksander Gendarz Mateusz Łukasik Paweł Stolorz

Po co wymyślono ciemną materię i ciemną energię. Artykuł pobrano ze strony eioba.pl

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

Galaktyki aktywne I. (,,galaktyki o aktywnych jądrach'') (,,aktywne jądra galaktyk'') ( active galactic nuclei =AGN)

SPRAWDZIAN NR 1. wodoru. Strzałki przedstawiają przejścia pomiędzy poziomami. Każde z tych przejść powoduje emisję fotonu.

To ciała niebieskie o średnicach większych niż 1000 km, obiegające gwiazdę i nie mające własnych źródeł energii promienistej, widoczne dzięki

Promieniowanie 21 cm rys i narracja: Struktura nadsubtelna atomu wodoru Procesy wzbudzenia Widmo sygnału z całego nieba Tomografia 21 cm Las 21 cm

LIV Olimpiada Astronomiczna 2010 / 2011 Zawody III stopnia

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Rozmycie pasma spektralnego

Widmo promieniowania

Wszechświat na wyciągnięcie ręki

Efekt Dopplera. dr inż. Romuald Kędzierski

Wstęp do astrofizyki I

Skala jasności w astronomii. Krzysztof Kamiński

Wirtualny Hogwart im. Syriusza Croucha

Gwiazdy zmienne. na przykładzie V729 Cygni. Janusz Nicewicz

Spełnienie wymagań poziomu oznacza, że uczeń ponadto:

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 39 ATOM WODORU. PROMIENIOWANIE. WIDMA TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU

Opis założonych osiągnięć ucznia Fizyka zakres podstawowy:

Oddziaływanie podstawowe rodzaj oddziaływania występującego w przyrodzie i nie dającego sprowadzić się do innych oddziaływań.

Szczegółowe wymagania edukacyjne z fizyki do nowej podstawy programowej.

Ewolucja galaktyk. Agnieszka Pollo Instytut Problemów Jądrowych Warszawa Obserwatorium Astronomiczne UJ Kraków

Wymagania edukacyjne z fizyki dla klas pierwszych

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Dział: 7. Światło i jego rola w przyrodzie.

Fale elektromagnetyczne to zaburzenia pola elektrycznego i magnetycznego.

Życie rodzi się gdy gwiazdy umierają

Metody badania kosmosu

Zrozumienie rotacji Drogi Mlecznej przez obserwacje radioastronomiczne

Grawitacja - powtórka

Konkurs Astronomiczny Astrolabium II Edycja 26 marca 2014 roku Klasy I III Liceum Ogólnokształcącego Test Konkursowy

Galaktyki aktywne III. Przesłanki istnienia,,centralnego silnika'' Dyski akrecyjne Czarne dziury

ASTRONOMIA Klasa Ia Rok szkolny 2012/2013

Temat: Promieniowanie atomu wodoru (teoria)

Sens życia według gwiazd. dr Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny Uniwersytet Wrocławski

Wirtualny Hogwart im. Syriusza Croucha

Dzień dobry. Miejsce: IFE - Centrum Kształcenia Międzynarodowego PŁ, ul. Żwirki 36, sala nr 7

Wstęp do astrofizyki I

Fal podłużna. Polaryzacja fali podłużnej

Wstęp do astrofizyki I

Galaktyki aktywne. (,,galaktyki o aktywnych jądrach'') (,,aktywne jądra galaktyk'') ( active galactic nuclei =AGN)

Astronomia. Znając przyspieszenie grawitacyjne planety (ciała), obliczyć możemy ciężar ciała drugiego.

Czarna dziura obszar czasoprzestrzeni, którego, z uwagi na wpływ grawitacji, nic, łącznie ze światłem, nie może opuścić.

S C E N A R I U S Z L E K C J I. przeprowadzonej w X LO w Krakowie dla uczniów klasy drugiej o profilu matematyczno- fizycznym

Wstęp do astrofizyki I

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

Ewolucja w układach podwójnych

LVII Olimpiada Astronomiczna 2013/2014 Zadania zawodów III stopnia

Planety w układach podwójnych i wielokrotnych. Krzysztof Hełminiak

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

14 POLE GRAWITACYJNE. Włodzimierz Wolczyński. Wzór Newtona. G- stała grawitacji 6, Natężenie pola grawitacyjnego.

ALMA. Atacama Large (sub)millimeter Array

Układ Słoneczny. Powstanie Układu Słonecznego. Dysk protoplanetarny

W poszukiwaniu nowej Ziemi. Andrzej Udalski Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego

Czarne dziury. Grażyna Karmeluk

Rys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.

Budowa i ewolucja gwiazd I. Skale czasowe Równania budowy wewnętrznej Modele Diagram H-R Ewolucja gwiazd

Wykład Budowa atomu 1

Wędrówki między układami współrzędnych

ROZKŁAD MATERIAŁU Z FIZYKI - ZAKRES PODSTAWOWY

Mechanika kwantowa. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki?

FIZYKA KLASA I LO LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCEGO wymagania edukacyjne

ASTROBIOLOGIA. Wykład 3

Wstęp do astrofizyki I

Dlaczego niebo jest niebieskie?

12.1 Słońce. Ogromna moc promieniowania Słońca to skutek zarówno ogromnych rozmiarów, jak i wysokiej temperatury powierzchni.

Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej

Konkurs Astronomiczny Astrolabium IV Edycja 26 kwietnia 2017 roku Klasy I III Gimnazjum Test Konkursowy

Transkrypt:

Budowa Galaktyki Materia rozproszona Rozkład przestrzenny materii Krzywa rotacji i ramiona spiralne

Gwiazdy w otoczeniu Słońca

Gaz międzygwiazdowy Hartmann (1904) Delta Orionis (gwiazda podwójna) obserwowana przez Hartmanna. Obok okresowo zmieniających położenia dwóch układów linii widmowych powstających w atmosferach gwiazd, są jeszcze linie nie zmieniające się okresowo. (Tego rysunek dobrze nie ilustruje). Linie te powstają w obłokach gazu na linii widzenia.

Mgławice emisyjne (HII) Mgławica Rozeta (NGC 2237). Młode gwiazdy oświetlają obłok, który pochłania jonizujące promieniowanie UV, a jego atomy emitują fotony o widmie liniowym. Ten obłok może zawierać ~10 000 M_sun gazu.

Mgławice emisyjne (HII) Powstawanie widma liniowego w obłoku o temperaturze ~10000 K, niewielkiej gęstości, oświetlanego promieniowaniem jonizującym (schemat)

Mgławice planetarne NGC 2440. Mechanizm emisji jak w obszarach HII, ale źródłem UV jest gorący biały karzeł (w tym przypadku T~200 000 K).

Obłoki HI Struktura nadsubtelna atomu wodoru ==> możliwe promieniowanie na fali 21 cm

Obłoki HI Przyjmując iż linia ma szerokość 10^5 Hz, a źrodło jest w odległości 1 kpc (3000 lat św.) otrzymalibyśmy strumień energii 0.3 Jy (1 Jy = 10^{-26} W/m^2/Hz). Pomiary ~1mJy są w radioastronomii typowe.

Obłoki HI

Obłoki HI Obserwacje emisji na fali 21 cm w dwóch obszarach nieba. Emitujące obłoki poruszają się z różnymi prędkościami względem obserwatora, o czym przekonują precyzyjne pomiary położenia linii.

Obłoki HI Przykładowe kształty linii 21 cm. Zawierają informację o ilości I prędkości (ale NIE odległości) neutralnego wodoru wzdłuż linii widzenia.

Cząsteczki Obecność powyższych cząsteczek w przestrzeni międzygwiazdowej jest faktem obserwacyjnym. Ich detekcja w dziedzinie radiowej lub mikrofal wiąże się z obserwacją przejść rotacyjnych. Powstawaniu sprzyjają promienie kosmiczne (jonizacja atomów). Powierzchnie ziaren pyłu mogą służyć za miejsce kondensacji oraz reakcji chemicznych.

Gromady gwiazdowe NGC 265 (otwarta) M 22 (kulista)

Pył międzygwiazdowy (Trumpler, 1930) Dla otwartych gromad gwiazdowych odległości można szacować na 2 sposoby, zakładając iż jest to klasa podobnych do siebie obiektów. (L, D niewielki rozrzut) Pochłanianie światła psuje proporcjonalność pomiędzy dwoma miarami odległości.

Pył międzygwiazdowy Nick Strobel's Astronomy Notes Pochłanianie światła jest skutkiem obecności (nieregularnie rozmieszczonych) obłoków pyłu. Ziarenka pyłu mają rozmiary nieco mniejsze od długości fal w niebieskiej części widma i są optycznie bardziej aktywne dla światła o krótszych falach (nadfiolet, niebieskie) niż dla fal dłuższych (światło czerwone, podczerwień)

Pył międzygwiazdowy ESO Ciemna mgławica Barnard 68 Mgławica refleksyjna IC 349 w Plejadach

Pole magnetyczne

Pole magnetyczne

Materia międzygwiazdowa Gaz neutralny: linie absorpcyjne w widmach gwiazd, emisja fal radiowych 21 cm Gaz zjonizowany: mgławice emisyjne Cząsteczki Pył: ekstynkcja+poczerwienienie, mgławice ciemne, mgławice refleksyjne Pola magnetyczne: polaryzacja światła w obecności pyłu

Droga Mleczna

Droga Mleczna

Droga Mleczna Figure 4 from On the Construction of the Heavens, W. Herschel (1785) Phil.Trans. R.Soc. London, 75, 213 ' Herschel: jak daleko sięga obszar,,zajęty'' przez gwiazdy w różnych kierunkach? (Oparte na zliczeniach gwiazd, bez uwzględniania ekstynkcji) Współczesna interpretacja: de facto model ilustruje wpływ pochłaniania na,,głębokość wglądu''

Droga Mleczna Shapley (~1917): rozkład gromad kulistych w przestrzeni. (3D, więc pochłanianie nie ma wielkiego znaczenia). Odległości: zależność P-L dla gwiazd typu RR-Lyrae. Słońce nie jest w centrum Drogi Mlecznej

Droga Mleczna Mapa rozkładu HI (21 cm) Jasne gwiazdy w otoczeniu Słońca

Droga Mleczna Związki pomiędzy składem chemicznym, rozkładem przestrzennym, prędkościami i wiekiem gwiazd Galaktyki

Droga Mleczna Jan Oort (~1925) względne ruchy gwiazd w otoczeniu Słońca: Różniczkowa rotacja Galaktyki

Droga Mleczna Metoda pomiaru prędkości rotacji Drogi Mlecznej wewnątrz orbity Słońca (21 cm) ==>mapa rozkładu HI w dysku

Droga Mleczna Krzywa rotacji Drogi Mlecznej (schemat/szczegóły). Obecnie przyjmuje się, że Słońce okrąża centrum Galaktyki z prędkością 220 km/s, dokonując obiegu w ciągu 230 mln lat

Ramiona spiralne Ramiona spiralne nie mogą być tworem materialnym to pewien wolno zmienny kształt obszaru, w którym widzimy więcej [coraz to innych] gwiazd

Fale gęstości Wewnątrz promienia korotacji materia porusza się szybciej od konturów potencjału grawitacyjnego

Fale gęstości Symulacje: zimna materia międzygwiazdowa jest zagęszczana przy przejściach przez minima spiralnego potencjału grawitacyjnego

Fale gęstości

Fale gęstości Spiralne zaburzenie potencjału sprzyja zagęszczaniu się gazu I pyłu w okolicach jego minimów W,,gigantycznych obłokach molekularnych'', wskutek niestabilności grawitacyjnej powstają gwiazdy Najjaśniejsze, posiadające największe masy I świecące niebieskim światłem gwiazdy kończą ewolucję w ciągu kilku milionów lat nie oddalając się od miejsca powstania Ramiona spiralne są więc miejscem powstawania wszystkich gwiazd dysku I miejscem gdzie można spotkać gwiazdy największych mas. Gwiazdy małych mas (jak Słońce) ewoluują przez miliardy lat dokonując wielu obiegów Galaktyki I można je znaleźć w dowolnym położeniu. Słońce (nie po raz pierwszy) przechodzi obecnie przez ramię spiralne

Droga Mleczna w nawiązaniu do teorii formowania galaktyk Gwiazdy tzw Populacji II powstały (zapewne) jeszcze przed uformowaniem się Galaktyki, w dużo mniejszych galaktykach karłowatych, które łączyły się ze sobą Gwiazdy Populacji I wciąż powstają w ramionach spiralnych dysku. Materia rozproszona dysku zawiera produkty ewolucji gwiazdowej z galaktyk małej masy, wzbogacone przez lokalną ewolucję gwiazd. Obecny dysk powstał zapewne w zderzeniu galaktyk porównywalnych mas. Ich gaz miał wypadkowy moment pędu względem środka masy, co wyróżniło płaszczyznę dysku Małe ilości gazu mogą w zderzeniach dołączać do dysku