Другие звездные системы галактики презентация 11 класс астрономия кратко

Обновлено: 04.07.2024

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Разумов Виктор Николаевич,

Лямбирского муниципального района Республики Мордовия

Наиболее яркие галактики были включены в каталог, составленный Мессье ещё в XIX в., когда их природа была совершенно неизвестна.

Туманность Андромеды по каталогу Мессье обозначена М31.

В состав всех галактик входят звёзды, межзвёздный газ и тёмная материя.

Но их относительное содержание в галактиках различного типа существенно отличается.

Квинтет Стефана — группа из пяти галактик в созвездии Пегаса.

Четыре из пяти галактик в Квинтете Стефана находятся в постоянном взаимодействии

Для большинства галактик определить расстояние по наблюдениям цефеид оказывается невозможным.

в спектрах галактик

Он обнаружил, что в спектрах всех галактик (за исключением туманности Андромеды и других ближайших галактик) линии смещены к красному концу.

Сравнив расстояние до галактик со скоростями их удаления, Эдвин Хаббл

установил, что между этими величинами существует весьма простая зависимость (закон Хаббла):

где v — скорость галактики, R — расстояние до неё, а H — коэффициент пропорциональности, называемый теперь постоянной Хаббла.

По современным данным, величина H составляет 69 км/(с•Мпк).

Красное смещение в спектрах далёких галактик.

Чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она удаляется.

За счёт эффекта Доплера длина волны принятого на Земле её излучения становится тем больше, чем выше её скорость.

Видно, что D-линия натрия смещается из жёлтой области спектра в красную, в область бóльших длин волн.

Закон Хаббла дал возможность определить расстояние до наиболее далёких объектов во Вселенной, когда непригодны все другие способы, применяемые в астрономии.

Определив скорость галактики по смещению линий в её спектре, можно вычислить расстояние до неё по формуле:

От самых далёких из них свет идёт около 13 млрд лет.

По внешнему виду и структуре галактики весьма разнообразны, однако большинство из них хорошо укладывается в предложенную Хабблом ещё в 1923 г. простую и стройную классификацию.

Все галактики были разбиты на три типа:

эллиптические - E, спиральные - S и неправильные (иррегулярные) - I.

Форма эллиптических галактик различна: от почти круглой до очень сильно сплюснутой.

Эллиптическая галактика ESO 325-G004

В спиральных галактиках выделены два подтипа:

нормальные спирали, у которых спиральные рукава начинаются непосредственно из центральной области;
пересечённые спирали, у которых рукава выходят не из ядра, а связаны с перемычкой, проходящей через центр галактики.

Ближайшими и самыми яркими оказались две галактики неправильного типа, которые получили названия Большое и Малое Магеллановы Облака.

Они хорошо видны невооружённым глазом в Южном полушарии неподалёку от Млечного Пути. Магеллановы Облака являются спутниками нашей Галактики, расстояние до Большого около 200 тыс. св. лет, до Малого - 170 тыс. св. лет.

Определить точную массу галактик практически невозможно.

Согласно исследованиям, почти у каждой из галактик (в том числе и у нашей Галактики) обнаружено существование обширных корон из тёмного вещества, так называемой скрытой массы или тёмной материи. По расчётам, её масса в несколько раз превышает общую массу всех наблюдаемых объектов галактики

Каждому значительному скоплению галактик соответствует большой сгусток темной материи.

Совместив крупное скопление на левой картинке с соответствующим гало темной материи на правой картинке, мы обнаружим, что они совпадают и что обычная материя словно находится в каркасе из темной материи.

Выяснилось также, что между галактиками в их скоплениях находится газ, разогретый до температуры более 10 млн К. Его полная масса сравнима с суммарной массой всех галактик скопления. Такую массу очень горячего газа гравитационные силы галактик могут удержать лишь в том случае, если в скоплении также существует тёмная материя.

3d карта темной материи, разработанная астрономом Ричардом Мэсси

Установлено, что на роль тёмной материи не подходят ни газ, ни слабосветящиеся звёзды, ни другие объекты, состоящие из обычного вещества (протонов, нейтронов и электронов).

Возможно, тёмная материя состоит из элементарных частиц подобно нейтрино, слабо взаимодействующих с обычным веществом.

Модель космической паутины темной материи

Спиральные галактики отличает наличие нескольких спиральных рукавов, в которых сосредоточено много молодых ярких звёзд, светящихся газовых туманностей, а также холодных газопылевых облаков.

В спиральных рукавах происходит формирование звёзд из межзвёздного вещества.

Спиральные галактики являются наиболее распространёнными –

примерно половина наблюдаемых галактик относится к этому типу.

В ветвях нет постоянного состава звёзд и газа, они периодически вступают в область рукава.

Проходя через них, волна уплотнения оказывает значительное влияние на газ - увеличение его плотности в несколько раз стимулирует начало процесса звёздообразования.

По современным представлениям, спиральные ветви - это волна повышенной плотности звёзд и газа, которая вращается вокруг центра галактики как твёрдое тело, - угловая скорость постоянна, а линейная увеличивается с увеличением расстояния от оси вращения.

Спиральная галактика М74 в созвездии Рыб

Спиральная галактика М102

Очевидно, так выглядит и наша Галактика.

Вторым по распространённости типом галактик (примерно 25% от их общего числа) являются эллиптические.

Эллиптическая галактика ESO 325-G004

У эллиптических галактик нет ни диска, ни спиральных ветвей, а имеется только сферическая составляющая, которая состоит преимущественно из старых звёзд красного цвета и почти не содержит холодного газа.

Вероятно, всё межзвёздное вещество ушло на образование этих звёзд.

Линзовидные галактики (тип S0) похожи на спиральные тем, что у них есть и диск, и гало, но они, как и эллиптические, не имеют спиральных ветвей.

Из общего числа галактик примерно 20% относится к этому типу.

Линзовидная галактика NGC 5078

Галактики одного и того же типа значительно отличаются друг от друга по размерам, числу звёзд и другим характеристикам.

Самые маленькие среди них называют карликовыми.

Несколько таких карликовых галактик

входят в число спутников нашей Галактики

Большинство галактик группируется в скопления, которые делятся на два типа: правильные и неправильные.

Правильные скопления галактик во многом напоминают шаровые звёздные скопления, для которых характерна сферическая симметрия с сильной концентрацией галактик к центру.

Правильные скопления галактик размером около 4 Мпк, которое наблюдается в созвездии Волосы Вероники, насчитывает несколько десятков тысяч галактик .

Большинство галактик группируется в скопления, которые делятся на два типа: правильные и неправильные.

Концентрация галактик в скоплениях бывает так велика, что они располагаются очень близко друг к другу. Их гравитационное взаимодействие вызывает значительное изменение формы галактик.

Среди взаимодействующих галактик и галактик, имеющих близких спутников, часто наблюдаются галактики с активными ядрами.

Небольшое число галактик (около 1%) имеет особенно яркие ядра, в которых происходит колоссальное выделение энергии.

Активная гигантская эллиптическая галактика M87. Из центра галактики вырывается релятивистская струя (джет)

очень большая мощность излучения (светимость) не только в оптической, но и в рентгеновской или инфракрасной части спектра;
в ядре происходит движение газа со скоростями тысячи километров в секунду, что приводит к появлению длинных выбросов - джетов;
мощные потоки электронов и протонов высокой энергии, идущие из ядра в двух противоположных направлениях, порождают синхротронное радиоизлучение.

Галактики с активными ядрами, являющиеся источниками радиоизлучения большой мощности, называют радиогалактиками.

Радиогалактика Кентавр А. Комбинированное изображение (1) и изображения в рентгеновском (2), радио- (3) и оптическом (4) диапазонах.

Квазары (квазизвёздные радиоисточники) - самые мощные из всех известных во Вселенной источники видимого и инфракрасного излучения.

Даже наиболее близкие квазары расположены дальше большинства известных галактик, на расстояниях порядка 1 млрд св. лет. Самые далёкие квазары наблюдаются на расстояниях до 13 млрд св. лет.

Вероятно, квазары представляют собой ядра далёких галактик,

проявляющие очень высокую активность.

(самый яркий объект вблизи центра снимка).

Расстояние до него – 7 млрд св. л.

Квазар в представлении художника

Окончательного ответа на вопрос об источниках высокой активности ядер галактик пока нет.

Одной из возможных моделей, описывающих весь наблюдаемый комплекс явлений, считается наличие в ядрах чёрных дыр массой в десятки и сотни миллионов масс Солнца.

В результате падения вещества на чёрную дыру должно выделяться огромное количество энергии, преобразуемой в электромагнитное излучение.

В их пространственном распределении наблюдается определённая закономерность - ячеисто-сотовая структура.

Размер этих ячеек около 100 Мпк, а стенки имеют толщину всего 3-4 Мпк.

1. Как определяют расстояния до галактик?

2. На какие основные типы можно разделить галактики по их внешнему виду и форме?

3. Чем различаются по составу и структуре спиральные и эллиптические галактики?

5. Какие внегалактические источники радиоизлучения известны в настоящее время?

6. Что является источником радиоизлучения в радиогалактиках?

2) Упражнение 21 (с.196-197).

1. Галактика, находящаяся на расстоянии 150 Мпк, имеет видимый угловой диаметр 21ʺ. Сравните её линейные размеры с размерами нашей Галактики.

2. Каково расстояние до галактики, если в ней обнаружена новая звезда, видимая звёздная величина которой +18, а абсолютная звёздная величина равна –7?

3. Какова скорость удаления галактики, находящейся от нас на расстоянии 300 Мпк?

4. На каком расстоянии находится галактика, если скорость её удаления составляет 2•104 км/с?

5. Какого углового диаметра будет видна наша Галактика, диаметр которой составляет 30 000 пк, для наблюдателя, находящегося в галактике M31 (туманность Андромеды) на расстоянии 600 кпк?

Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.

Аннотация к презентации

Презентация для 10-11 класса на тему "Другие галактики" по астрономии. Состоит из 11 слайдов. Размер файла 0.59 Мб. Каталог презентаций в формате powerpoint. Можно бесплатно скачать материал к себе на компьютер или смотреть его онлайн с анимацией.

Содержание

Тема: Другие галактики Спиральная галактика NGC4414 в созвездии Волосы Вероники диаметром 56 000 св. лет, в 60 млн. св. лет от нас.

Слайд 2

Открытие галактик

Слайд 3

Классификация Хаббла

Морфологические типы галактик по классификации 1936г Эдвина Поуэлла ХАББЛА (1889-1953, США)

Слайд 4

Спиральные галактики

Пересеченная спиральная галактика NGC1365 Открыл в 1845 году лорд Росс (Вильям ПАРСОНС, Англия). Они составляют до 75% всех галактик и содержат как гало, так и массивный звездный диск. Обозначаются буквой S. S0 — линзообразные галактики дискообразной формы с явно выраженным центральным балджем (выпуклостью), но без наблюдаемых рукавов. Sa, Sb, Sc, Sd — спиральные галактики, состоящие из балджа и внешнего диска, содержащего рукава. Буква показывает, насколько плотно расположены рукава. SBa, SBb, SBc, SBd — спиральные галактики с перемычкой, в которых центральный балдж пересекает яркий бар (перемычка), от которого отходят рукава. Наша Галактика принадлежит к промежуточному типу Sb. Спиральная галактика M31 (NGC224, Туманность Андромеды), самая большая в Местной группе галактик. Спиральная галактика M33 в Треугольнике из Местной группы в 4 раза меньше чем наша.

Слайд 5

Эллиптические галактики

Слайд 6

Неправильные галактики

Маленькая неправильная галактика Секстант A, член местного скопления Карликовая неправильная галактика NGC6822 Карликовая BCG-галактика Клочковатой формы, похожих на Магеллановы Облака (но они оказались спиральными типа SBm). Около половины вещества в них – межзвездный газ. По классификации Хаббла обозначаются Ir (англ. irregular), составляют около 5% всех галактик.ТИПЫ:Irr I - неправильные, имеющие намеки на структуру. Существует два подтипа: обнаруживающих подобие спиральной структуры (Sm), и с отсутствием таковой (Im). Irr II —галактики, не имеющие никаких особенностей в своей структуре. dI (или dIrrs) - карликовые неправильные

Слайд 7

Взаимодействующие галактики

Слайд 8

Радиогалактики

Радиогалактика NGC5128 (Центавр A) - результат слияния спиральных галактик. В радиогалактике Лебедь A (первой открытой в 1946г, отождествлена в 1951г - обозначается 3С 405, 3С- Третий Кембриджский каталог 1959г на 471 радиоисточник) часто считающейся прототипом радиогалактик, имеются два обширных облака радиоизлучения, расположенных симметрично с каждой стороны возмущенной эллиптической галактики и простирающихся более, чем на три миллиона световых лет. На каждый миллион галактик приходится одна радиогалактика. Радиоизлучение представляет собой синхротронное излучение электронов, движущихся со скоростями, близкими к скорости света.

Слайд 9

Квазары

Самый ближний к нам квазар Маркарян 231 (3С 273), открытый в 1998г в 500 млн. св.лет от нас - центр эллиптической галактики (закрыт). Его возраст 1 млн. лет и проявляет себя как компактный радиоисточник. Через несколько миллионов лет его излучение раздует окружающее газообразное вещество и яркость квазара резко возрастет. Квази-звездный объект (QSO - обозначение радиоисточника QUAsi-StellAR, дано в 1963г) - тип удаленных галактик с наиболее яркими (в сотни раз от нормальных) активными ядрами, из-за чего трудно рассмотреть слабое туманное свечение окружающей галактики, обнаруженное все же у небольшого числа квазаров. Внешне подобны звездам, но излучают сильно в радиодиапазоне. Открыты в 1963г астрофизиком Маартен Шмидт (р. 1929г, США). К 2007 году каталогизировано около 100000 квазаров, но только дюжина двойных и открыт первый тройной квазар LBQS 1429-008. Квазары с низким радиоизлучением называют квазагами. Квазар PG 0052+251 в ядре нормальной спиральной галактики, удаленный от Земли на 1,4 млрд. световых лет. Квазар PHL 909 в ядре нормальной эллиптической галактики, удаленный от Земли на 1,5 млрд. световых лет.

Слайд 10

Микролинзирование

Если луч света от удаленного объекта проходит через близлежащую галактику, то может возникнуть эффект гравитационной линзы (появление кратного изображения). Крест Эйнштейна Эффект гравитационной линзы Первая микролинза открыта в 1979г (квазар QSO 0957+561 А и В). Для него расстояние между объектами составляло 6" (колеблется от 0,77" до 7" у 25 открытых микролинз).

Слайд 11

Определение размеров галактик

. Отсюда масса ядра галактики равна, а всей галактики больше в 10-100 раз. Массу галактики можно оценить по вращению ее частей: По переменности эмиссионных линий. Сравнивая центростремительную и гравитационную силы, предполагая вращение по окружности, а вся масса галактики сосредоточена в центре, то, получим Расстояние до галактики можно определить следующими способами: Фотометрический способ, с использованием так называемых стандартных свеч, светимость которых считается известной: цефеидам, новым и сверхновым, гигантам и сверхгигантам - по формуле M=m+5-5lgr; по красному смещению v=H.r (закон Хаббла) ; методом сильно моделезависимых способов. Тогда, размер галактики можно определить

Сегодня на уроке
1
Узнаем, что понимают под
межзвёздной средой и чем она
заполнена.
2
Познакомимся с туманностями и
их основными видами.
3
Выясним, что представляет
собой межзвёздная пыль.
4
Поговорим о происхождении
газопылевых туманностей и
молекулярных облаков.

Галактика
Млечный Путь
Галактика Млечный Путь —
гравитационно-связанная
система, состоящая из 200—400
млрд звёзд и ярких
туманностей.

Другие звёздные
системы — галактики
Галактики —
гигантские гравитационносвязанные системы звёзд и
межзвёздного вещества,
расположенные вне нашей
Галактики.
Галактика
ГалактикаВодоворот
NGC 4414 и
изеё
созвездия
компаньон
Волосы
NGCВероники
5195

Классификация галактик Э.
Хаббла
Эллиптические
галактики (тип Е)
Линзовидные
галактики (тип S0)
Спиральные
галактики (тип S)
Неправильные
галактики (тип Irr)

Эллиптическ
ие галактики
класс галактик с хорошо
—
выраженной сферической или
эллипсовидной структурой.

Другие звёздные
системы —
галактики
Эллиптические галактики
содержат жёлтые и красные
звёзды, практически не имеют
газа, пыли и молодых звёзд
высокой светимости.
2865
Галактика NGS 1316

NGC 4033
(Е6)
Число в типе галактики
показывает не её реальную
форму, а лишь проекцию на
небесную сферу.

Спиральные
галактики —
класс сильно сплюснутых
систем с центральным
уплотнением и заметной
спиральной структурой.

Другие звёздные
системы —
галактики
Спиральные рукава —
это области активного
звёздообразования, которые
состоят из молодых горячих
звёзд.
Галактика М83

Другие звёздные
системы —
галактики
Звёздная перемычка состоит из
ярких звёзд и пересекает
галактику посередине.
Галактика М91

Линзовидны
е галактики
это галактики, которые
—
потратили или потеряли свой
межзвёздный газ, и поэтому
частота формирования звёзд в
них понижена.

Другие звёздные
системы —
галактики
Частота формирования звёзд в
линзовидных галактиках
понижена, поэтому они состоят
в основном из очень старых
звёзд.
Галактика ESO 350-40
(Колесо Телеги)
Галактика
NGC 5010

Другие звёздные
системы —
галактики
Неправильные галактики имеют
хаотичную форму без ярко
выраженного ядра и спиральных
ветвей, но в них очень много
межзвёздного газа (до 50 %
массы).
Галактика NGC 4449
6240

Другие звёздные
системы —
галактики
В неправильных галактиках
очень много молодых звёзд
высокой светимости и областей
ионизированного водорода.
Галактика NGC 1427A

Переменные и
нестационарные
звёзды
Расстояния до ближайших
галактик определяют по оценкам
видимых звёздных величин
цефеид.
lg =0,2( − )+1
Мекбуда (ζ Близнецов)

Линии отдельных атомов в
эталонной галактикке
Весто Слайфер
1875—1969
Те же линии в спектре
далёкой галактики

Эффект Доплера
Изменение частоты принимаемых
волн при относительном движении
источника и приёмника.
К. Доплер
∆ − 0
=
=
0
0

Закон всеобщего
разбегания галактик (закон
Хаббла)
Удаление галактик происходит во
все стороны со скоростями, прямо
пропорциональными расстоянию до
них.
=
Э. Хаббл

Закон Хаббла
Закон всеобщего разбегания галактик: удаление
галактик происходит во все стороны со
скоростями, прямо пропорциональными
расстоянию до них.
Постоянная Хаббла Н показывает, на сколько
километров в секунду возрастает скорость
галактик с увеличением расстояния до них на 1
Мпк.
Постоянная Хаббла Н не является константой,
но в каждый данный момент времени во всех
точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова.
=
км
≈66,93
с∙ Мпк

Ультракомпактн
ые карликовые
галактики (UCD)
к
ласс очень компактных
—
галактик с крайне высокой
плотностью звёздного
населения.

Другие звёздные
системы —
галактики
Правильные скопления галактик
—
скопления, для которых
характерна сферическая
симметрия с сильной
концентрацией галактик к
центру.
Скопление галактика Abell
2537

Для устойчивости
скопления его
полная масса
должна быть в
десятки раз больше
массы входящих в
него звёзд.

Другие звёздные
системы —
галактики
B
Тёмная материя —
гипотетическая форма материи,
которая не испускает
электромагнитного излучения и
напрямую не взаимодействует с
ним.
A
Кривая вращения
галактики:
A — ожидаемая, B —

Предположительное
распределение тёмной материи
во Вселенной (горизонтальная
полоса — засветка от галактики
Млечный Путь)

Другие звёздные
системы —
галактики
%
4,
9
Тёмная материя —
гипотетическая форма материи,
которая, возможно, состоит из
элементарных частиц, слабо
взаимодействующих с обычным
веществом.
Барионна
я материя
терия
Тёмная ма
(26,8 %)
Тёмная энергия
(68,3 %)

Взаимодействующ
ие галактики —
галактики, расположенные в
пространстве достаточно близко,
чтобы взаимная гравитация
существенно влияла на их форму,
движение вещества и звёзд.

Другие звёздные
системы —
галактики
Галактический центр —
сравнительно небольшая
область в центре галактики, в
которой происходят процессы
звёздообразования и в которой
расположено ядро.
Спиральная галактика NGC
4414

Активные
галактики —
галактики, в ядрах которых
происходят процессы,
сопровождающиеся выделением
большого количества энергии, не
объясняющиеся активностью
находящихся в них отдельных
звёзд.

2 ИСТОРИЯ В 1912 г. В. Слайфер – американский астроном – обнаружил в спектрах далёких галактик смещение линий к красному концу. В 20-е гг. стало ясно : спиральные туманности, а далёкие звёздные системы. В 1924 г. Эд. Хаббл и Дж. Ричи разложили на звёзды спиральные рукава туманностей в Андромеде и Треугольнике и обнаружили в них цефеиды. По блеску цефеид было установлено, что этивнегалактические туманности в несколько раз дальше от нас, чем поперечник системы Млечного Пути. Эти системы стали по аналогии с нашей называть галактиками.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ Слово галактика происходит от греческого слова γαλάκτινος – млечный, молочный Галактика гравитационно-связанная система из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа, пыли, тёмной материи и планет. Галактика гравитационно-связанная система из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа, пыли, тёмной материи и планет.

4 СТРОЕНИЕ Ядро галактики В ядре находится сверх массивная чёрная дыра вращающаяся со скоростью 1 виток за 11 минут. Диск Балдж Сфероидальное вздутие (балдж) в нём находятся самые старые звёзды в галактике. Рукава На рукавах галактики расположены звёздные системы. Плоскость на которой расположены рукава. (Спиральной галактики) Корона галактики Горячий газ окружающий галактику.

5 ВИДЫ ГАЛАКТИК Эллиптическая галактика (ярко выраженная сферическая форма) Спиральная галактика (спиральное строение) Неправильная галактика ( без выявленного центра) Взаимодейств ующие галактики (расположенные достаточно близко) Активные галактики ( сопровождаются выделением огромной энергии)

7 НЕПРАВИЛЬНЫ ГАЛАКТИКИ NGC1313

8 ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИЕ ГАЛАКТИКИ NGC4038/4039

9 ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ГАЛАКТИКИ М87 М32

12 АКТИВНЫЕ ГАЛАКТИКИ Галактика Дева А с джетом. Галактика NGC5128.

13 ЗВЁЗДНЫЕ СКОПЛЕНИЯ Скопление в созвездие Волосы Вероники Скопление в созвездие Девы

Читайте также: