Галактики і квазари (стр. 1 из 5)

МІНІСТРЕСТВО ОСВІТИ І НАУКИ

Економічний коледж Київського національного економічного університету ім. Вадима Гетьмана

КУРСОВА РОБОТА

на тему: “ Галактики і квазари”

Виконав:

студентка групи 1КБС9-05

Король Т.В.

Перевірив:

викладач Дзюба Л.В.

2008 рік

ЗМІСТ

І. Вступ...………………………………………………………………………………..

ІІ. Галактика.......................................................................................…………………..

1. Історія виникнення галактик ……………………………………………………….

2. Види галактик……………………………………………………………………….

3. Великомасштабні структури ………………………..............................................…

4. Активні ядра галактик ……………………………………………….................……

ІІІ. Квазари………………………………………………………………………………

1. Історія відкриття квазарів…………………………………………………….............

2. Характеристика квазарів та їх типи…………………………………………………

3. Гравітаційні лінзи ……………………………………………………………………. 4. Квазари й активні галактичні ядра.…………………………………………………. 4.1 Основні спостережувані властивості………………………………………………

4.2 Основні феноменологічні властивості квазарів……………………………………

4.3 Механізми активності галактичних ядер............................................................

ІV. Висновок…………………………………………………………………………… ..

V. Література…………………………………………………………………………… .

І. ВСТУП

Ще у далекій давнині люди помічали на нічному небі світну смугу, що простягнулася через весь небозвід бліду. Вона нагадувала їм пролите молоко. По легенді, у цьому заслуга Гери, що спускалася на Землю. Світну смугу назвали Молочним Шляхом.

Потім, багато пізніше, завдяки спостереженням Галілея, стало відомо, що Чумацький Шлях - це безліч далеких і тому неяскравих зірок. Вони й зливаються в одне тьмяне світіння. Тоді виникла гіпотеза про те, що Сонце, всі видимі зірки, у тому числі й зірки Чумацького Шляху, належать до однієї величезної системи. Таку систему назвали Галактикою.

Галактика (в перекладі з грецької мови – молоко) – це велика зоряна система що складається із зір, зоряних скупчень, пилових і газових туманностей, розсіяного газу і пилу.

Вік Галактик понад 10 млрд. років. Залежно від розмірів у Галактиках міститься до 100 млрд. зір. Галактики спостерігаються у вигляді світлих туманних плям круглої, овальної або неправильної форми. За структурою розрізняють три типи Галактик: спіральні, еліптичні й неправильні, рідше бувають кільцеві. Галактики, що є джерелами радіовипромінювання, називаються радіогалактиками. В них відбуваються бурхливі процеси, які супроводжуються викидами речовини.

Назва нашої Галактики – Чумацький Шлях (Молочний Шлях). До неї входять Сонце і сонячна система. Дуже довгими були суперечки про її розміри, масу, структурі розміщення зірок. Тільки відносно недавно, у двадцятому столітті, усілякі дослідження дозволили людині судити про все це. Вона уявляє з себе спиральну галактику у вигляді великого диску з перемичкою, диаметром приблизно 30 кілопарсек ( 100 000 світових літ) і товщиною в 3000 світових літ. Вона має приблизно 3×1011 зірок, а її загальна маса складає біля 6×1011 мас Сонця.

При вивченні неба з телескопом крім зірок себе виявляли ще неясні мрячні плями. Їх так і назвали - "туманності". Згодом, з'ясувалося, що природа їх аж ніяк неоднакова. Деякі з них виявилися скупченнями газу й пилу, що належать нашій Галактиці. Про їх Ви можете прочитати в розділі про туманності. Самі газопильові хмари також відрізнялися друг від друга. Однак деякі туманності разюче відрізнялися від інших...

Квазар (англ. quasar — скорочено від QUAsi stellAR radio source — «квазі зіркове радіоджерело) – це клас позагалактичних об`єктів, які відрізняються дуже великою світимістю і настільки малим кутовим розміром, що протягом декілька років після відкриття їх не вдавалося відлічити від «крапкових джерел» — зірок. Це зореподібні радіоджерела, які спостерігаються на великих відстаннях (до 12 млрд світлових років). Вперше квазари знайшли у 1960 році як радіоджерела, які збігаються в оптичному діапазоні зі слабкими зіркоподібними об`єктами. Незабаром після їх відкриття знайшлитакої ж природні оптичні об`єкти без ознак радіовипромінювания. Вони отримали назву "радіоспокійні" квазари. Виявилось, що таких квазаріву декілька десятків разів більше, ніж радіовипромінюючих.

Потужністю випромінювання квазари перевершують найбільші за розміром галактики. За хімічним складом квазари дуже близькі до газових туманностей. У них значний надлишок ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання порівняно зі звичайними зорями.

Найближчий і найбільш яскравий квазар (3C 273) має блиск приблизно 13m й червоне зміщення z = 0,158 (що відповідає відстані біля 2 млрд світових років). Самі далекі квазари, завдяки своїй гігантській світимості, які перебільшують в сотні разів світимість нормальних галактик, можна побачити на відстані більш ніж 10 млрд світових років. Нерегулярна змінність блиска квазарів у часових масштабах менших за добу вказує на те, що область генерації їхнього випромінювання має малий розмір, порівняно з розміром Сонячної системи.

Останні спостереження показали, що більшість квазарів знаходяться поблизу центрів великих елиптичних галактик.

ІІ. Галактика

Галактика (в перекладі з грецької мови – молоко) – це велика зоряна система що складається із зір, зоряних скупчень, пилових і газових туманностей, розсіяного газу і пилу. До нашої Галактики входять Сонце і сонячна система. Вік Галактик понад 10 млрд. років. Залежно від розмірів у Галактиках міститься до 100 млрд. зір.

1. Історія виникнення галактик

В 1610 року Галілео Галілей виявив, що Молочний шлях, який він вирішив досліджувати своїм телескопом, складається з величезного числа слабких зірок. У своєму трактаті 1755 року, заснованому на роботах Томаса Райта (Thomas Wright), Іммануіл Кант припустив, що Галактика може бути обертовим тілом, що складається з величезної кількості зірок, утримуваних гравітаційними силами, подібними з тими, що діють у Сонячній системі, але в більших масштабах. З нашого місця у середині Галактики отриманий диск буде видний на нічному небі як світла смуга. Кант висловив припущення, що деякі з туманностей, видимих на нічному небі, можуть бути окремими галактиками.

У кінці XVIII століття Шарль Мессье склав каталог, який містив 109 яскравих туманностей, слідом за яким з'явився каталог з 5000 туманностей Вільяма Гершеля. Після будівлі свого телескопа в 1845 року лорд Росс зміг побачити розходження між еліптичними й спіральними туманностями. У деяких із цих туманностей він зміг виділити й окремі джерела світла, що надавало гіпотезі Канта більшу правдоподібність. Однак питання про те, чи є ці туманності окремими галактиками, залишилося спірним до початку 1920-х років, коли завдяки новому телескопу Едвин Хабл дав на нього відповідь. Він зумів розглянути зовнішні частини деяких спіральних туманностей як скупчення окремих зірок і визначити серед них перемінні-цефеїди. Це дозволило йому оцінити відстань до цих туманностей: вони перебували занадто далеко, щоб бути частиною Чумацького Шляху. В 1936 Хаббл побудував класифікацію галактик, що використається донині й називається послідовністю Хабла. Рис.1 Молочний шлях – наша .........................................................................................власна галактика

Перша спроба визначити форму Чумацького Шляху й положення Сонця в ньому була почата Вільямом Гешрелем в 1785 року за допомогою ретельного підрахунку зірок у різних ділянках неба.

Використовуючи вдосконалений варіант методу, Каптейн (Kapteyn) в 1920 році зробив висновок про маленьку (діаметром в 15 кілопарсек) сплюснуту галактику із Сонцем поблизу центра. Інший метод, використаний Харлоу Шепли (Harlow Shapley) і заснований на підрахунку кульових скупчень, дав зовсім іншу картину — плоский диск діаметром близько 70 кілопарсек із Сонцем, яке знаходиться далеко від центра. Обоє досліджень не були точні через те, що не враховували поглинання світла міжзоряним газом у площині галактики. Сучасна картина нашої Галактики з'явилася в 1930 році, коли Роберт Джуліус Трумплер (Robert Julius Trumpler) виміряв цей ефект, вивчаючи розподіл розсіяних зоряних скупчень, що концентруються в площині Галактики.

В 1944 року Хендрік Ван де Хулст (Hendrik van de Hulst) завбачив існування радіовипромінювання з довжиною хвилі в 21см, яке випромінюється міжзоряним атомарнимводнем, яке було виявлено в 1951 році. Це випромінювання дозволило додатково вивчити Галактику завдяки доплерівському зміщенню. Ці спостереження привели до створення моделі з перемичкою в центрі Галактики. Згодом прогрес радіотелескопів дозволив відслідковувати водень і в інших галактиках. В 1970-х роках стало зрозуміло, що загальна видима маса галактик

(що складає з маси зірок і міжзіркового газу), не пояснює швидкості обертання газу. Це привело до висновку про існування темної матерії. Нові спостереження, зроблені на початку 1990-х років на Космічному телескопі імені Хаббла, показали, що темна теорія у нашій Галактиці не може складатися тільки з дуже слабких і малих зірок. На ньому також були отримані зображення далекого космосу, що одержали назви Hubble Deep Field і Hubble Ultra Deep Field, які показали очевидність того, що в нашому Всесвіті існують сотні мільярдів галактик.

В 2004 року самою далекою галактикою з тих, що коли-небудь, які спостерігало людство, стала галактика Abell 1835 IR1916.

Рис. 2 Галактика Abell 1835 IR1916

2. Види галактик

В 20-30 рр. XX ст. Хаббл розробив основи структурної класификації галактик - гігантських зіркових систем, згідно з якою розрізняють три класи галактик:

- Спіральні галактики - характерні двома порівняно яскравими гілками, розташованими по спіралі. Гілки виходять або з яскравого ядра (такі галактики позначаються S), або з кінців світлої перемички, що перетинає ядро (позначаються - SB).