План урока звездные системы
Обновлено: 06.07.2024
Раздел 1. Введение
Тема 1.1 Предмет астрономии
Раздел 2. Основы практической астрономии
Тема 2.1 Звездное небо. Небесные координаты.
Тема 2.2 Определение географической широты
Тема 2.3 Измерение времени. Определение географической долготы.
Практикум и контрольный тест:
Раздел 3. Движение небесных тел
Тема 3.1 Гелиоцентрическая система мира Коперника. Видимое движение Солнца и Луны. Затмения.
Тема 3.2 Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения Ньютона.
Тема 3.3 Определение размеров небесных тел и расстояний до них в Солнечной системе. Движение космических аппаратов.
Практикум и контрольный тест:
Раздел 4. Сравнительная планетология
Тема 4.1 Общие характеристики планет. Происхождение Солнечной системы.
Тема 4.2 Планеты земной группы
Тема 4.3 Планеты-гиганты
Тема 4.4 Луна. Спутники планет. Карликовые планеты и малые тела Солнечной системы.
Практикум и контрольный тест:
Раздел 5. Методы исследования небесных тел
Тема 5.1 Исследование электромагнитного излучения небесных тел. Спектральный анализ в астрономии.
Контрольный тест:
Раздел 6. Солнце – дневная звезда
Тема 6.1 Солнце как звезда. Строение солнечной атмосферы. Влияние Солнца на жизнь Земли.
Методическая разработка урока по физике предназначена для проведения урока по профессии 15.01.05 сварщик и разработана в соответствии с ФГОС ОО. Разработка может использоваться для проведения уроков как по профессиям так и по специальностям.
Тема урока: Наша звездная система — Галактика. Другие галактики.
Цель урока: Рассмотреть Галактики. Млечный путь. Состав Галактики: звезды, скопления и их виды, туманности и их виды, лучи, поля, газ и пыль. Строение и вращение Галактики. Движение звезд и Солнца. Радиоизлучение Галактики.
Задачи:
1. Обучающая: Ввести понятия: Млечный Путь, наша Галактика (ее ядро, спиральные рукава, состав), звездные скопления, туманности, облака и т.д..
2. Воспитывающая: В состав Галактики входят звезды, звездные скопления, туманности. В пространстве между звездами есть очень разреженная диффузная материя (преимущественно водород), магнитные и гравитационные поля. Межзвездное пространство пронизывают потоки космических лучей и электромагнитное излучение. Солнце расположено вблизи галактической плоскости.
3. Развивающая: Главное, что должно быть усвоено на уроке, – это то, что сила человеческого разума и мощь научных методов позволили открыть нашу и другие галактики.
- понятие Галактики, ее состав и строение.
– назвать составные части Галактики и показать ее строение.
Оборудование: Компьютер, слайдовое сопровождение урока.
Подготовительная часть: оргмомент, цель урока.
II. Основная часть.
Я долго искала следы всевозможных галактик
На чёрной, прозрачной материи южного неба.
Ведь есть же, наверное, где-то такой же романтик,
Считающий звёзды, как крошки небесного хлеба.
Наверное, есть. Закружила метель звездопада,
Гонимая ветром космической страшной пустыни.
Снежинками звёзды. А звёзд неподвижных армада
Мерцает. Вселенная медленно-медленно стынет.
И холод её пронизал нас стальными лучами.
Возможно ль укрыться в прозрачной небесной пустыне?
С тоскою глядят, у кого два крыла за плечами,
На чёрное небо, пустое, чужое отныне.
Новый материал
Галактика - это гигантская звёздная система, состоящая приблизительно из 200 млрд. звёзд (в их число входит и наше Солнце). В ней также содержится значит. количество газа и пыли; Галактика пронизана магнитными полями, заполнена частицами высоких энергий - космическими лучами.
Многообразный мир галактик
Еще в 19 в астрономы полагали, что Вселенная состоит из звезд. Смелые догадки некоторых мыслителей о том, что светила в бесконечной Вселенной могут быть сгруппированы в гигантские звездные системы, большинством ученых принимались скептически. Только в первой половине ХХ века благодаря развитию техники астрономы смогли увидеть, что туманные пятна, видимые на небосводе это огромные скопления светил, которые расположены далеко за пределами нашей Галактики. Огромные звездные системы разделены в пространстве колоссальными расстояниями, которые даже свет, распространяющийся со скоростью 300 тыс. км/с, преодолевает многие миллионы лет.
Мир галактик необъятен. Много лет американский ученый Эдвин Хаббл изучал галактики и классифицировал их по внешнему виду. Он выделил три вида: спиральные, эллиптические и неправильные галактики.
У галактик, как и у звезд и планет, есть спутники. Например, у галактики Водоворот имеет на конце одной из ветвей небольшую галактику – спутник, который обращается относительно центра материнской галактики.
Эллиптические галактики имеют вид шара, а иногда напоминают лимон. Их яркость плавно уменьшается от центра к краям. (Они составляют примерно 25% от всех галактик).
По размерам эти галактики очень разнообразны – среди них встречаются и гиганты, и карлики. Большинство эллиптических галактик практически не имеет в своем составе межзвездного газа. Население этих галактик – старые звезды, подобные Солнцу или менее массивные. Цвет у эллиптических галактик красный.
1. Млечный Путь
В ясную безлунную ночь, вдали от городских огней, на небе отчетливо видна серебристая туманная полоса, рассекающая его надвое. Это МЛЕЧНЫЙ путь.
Древнегреческий миф объясняет его происхождение так. Зевс приказал, чтобы его сына Геракла, рожденного земной женщиной, поднесли к груди спящей богини Геры. Вкусив божественного молока, Геракл стал бы бессмертным. Однако, Гера проснулась и в гневе оттолкнула младенца. Брызнувшее молоко белой полосой навечно опоясало небесную сферу.
Итак, Млечный Путь - Полоса туманного света, опоясывающая небо, которая образуется светом огромного количества звезд нашей Галактики, возраст которой около 15 млрд.лет.
Состав и строение Галактики
Галактику Млечный Путь относят к классу спиральных систем; ее населяют по разным оценкам от 200 млрд. звезд до триллиона, а также многочисленные газопылевые облака. Большая часть звезд и практически все межзвездное вещество сосредоточены в диске диаметром около 120 000 световых лет и толщиной около 1000 световых лет. В центре диска расположено шарообразное уплотнение диаметром около 30 тыс. световых лет; астрономы называют его английским по происхождению словом
Большая часть вещества сконцентрирована в тонком слое толщиной около 2000 световых лет, ближе к его внешним краям. Звезды распределены в немного более толстом диске. Радиус центрального балджа равен приблизительно 15000 световых лет.
Если бы человеку посчастливилось взглянуть на галактический диск сверху, то он увидел бы несколько гигантских закрученных спиральных ветвей, или рукавов, отходящих от балджа.
Изучение динамики звезд и межзвездного вещества показывает, что наблюдаемое светящееся вещество составляет до 10% общей массы Галактики. Остальное - так называемое темное вещество, еще не идентифицированное. В рукавах сконцентрированы области звездообразования и ионизированного водорода. В пространстве между рукавами средняя плотность вещества в два или три раза ниже, чем внутри рукавов. Солнце расположено внутри диска на расстоянии около 28000 световых лет от центра Галактики, вблизи внутреннего края одного из спиральных рукавов (между рукавами Стрельца и Персея).
Диск нашей звездной системы довольно быстро вращается вокруг ее ядра, но не как единое целое – внутренние области совершают оборот быстрее, чем внешние. Солнце облетает вокруг центра галактики за 220 млн. лет (Галактический год) двигаясь со скоростью порядка 250 км/с.
Вокруг Галактики расположена разрежённая область - гало, почти сферической формы с центром в ядре, радиус которой не менее 50000 световых лет. Гало содержит шаровые скопления и самые старые звезды Галактики. По сравнению с диском и центральным балджем, в гало имеется очень мало светящегося вещества, хотя изучение гравитационного поля показывает, что невидимая компонента массы Галактики, вероятно, распределена в сфере вокруг Галактики, а не сконцентрирована в диске. Предполагается, что это темное вещество распространено в пространстве на расстояниях до 300 000 световых лет, заполняя область, которую иногда называют галактической короной. Эта область выходит далеко за пределы гало, определенные видимыми объектами.
МЕТАГАЛАКТИКА
За пределами нашей Галактики астрономы обнаружили миллионы других грандиозных систем, похожих на нашу или отличных от нее. Ученые пришли к выводу, что звезды во Вселенной распределены неравномерно, а образуют скопления, которые могут включать даже тысячи звездных систем.
Астрономы считают, что все видимые в настоящее время галактики составляют часть Метагалактики – так принято называть всю наблюдаемую область Вселенной. Возможно, и сама Метагалактика, в свою очередь, -лишь составляющая еще более огромной системы и таких образований во Вселенной бесчисленное множество.
Рассеянное - содержат от нескольких сотен до нескольких тысяч звезд (от 10 до сотни масс Солнца), распределенных в области размером в несколько световых лет (от 1,5 до 20пк). Члены такого скопления находятся на значительно большем удалении друг от друга, чем в шаровых скоплениях. (в среднем 1зв/пк 3 , в центре до 80зв/пк 3 ). Известно около 1200 рассеянных скоплений.
Эти скопления относительно молоды (звезды 1 типа, богатые металлами), обычно содержат много горячих и очень ярких звезд, имеют возраст максимум до 3 млрд.лет. Они расположены в диске Галактики и поэтому на небе лежат в пределах Млечного Пути. Они движутся почти по круговым орбитам со скоростью 150-200 км/с. Среди общеизвестных рассеянных скоплений выделяются Плеяды, Гиады и "Шкатулка драгоценностей".
Шаровое -Плотное скопление сотен тысяч или даже миллионов звезд (в основном красные гиганты и субгиганты), форма которого близка к сферической. Самое яркое шаровое скопление в небе - Омега Центавра (ω Cen) диаметром 620 световых лет. Это одно из самых старых известных шаровых скоплений, возраст которого, как полагают, достигает 13 млрд. лет. Некоторые самые старые звезды нашей Галактики также содержатся в шаровых скоплениях. Шаровые скопления распределены внутри сферического гало вокруг Галактики и движутся по очень вытянутым эллиптическим орбитам вокруг центра Галактики со скоростями более 50 км/с. Известно более 150 таких скоплений.
Звезды в шаровых скоплениях имеют низкое содержание элементов тяжелее гелия. Это согласуется с предположением о том, что они сформировались из первоначального вещества Галактики до того, как межзвездная среда обогатилась элементами, образующимися только внутри звезд.
Между звездами и межзвездной средой происходит непрерывное взаимодействие, которое приводит к возникновению целого ряда разнообразных компонентов: темных облаков газа и пыли, областейионизированного водорода и нейтрального водорода, молекулярных облаков, глобул, а также очень горячего разреженного газа и высокоэнергичных частиц космических лучей.
Туманности - облако межзвездного газа и пыли. Этот термин раньше использовался для объектов, о которых теперь известно, что они представляют собой галактики. Например, большую "туманность Андромеды" теперь правильнее называть галактикой Андромеды. Плотность в туманностях очень мала и составляет порядка 10 -18 - 10 -20 кг/м 3 .
Эмиссионная туманность светится в присутствии ультрафиолетового излучения; отражающая туманность отражает свет звезд.Поглощающая туманность (темные) представляет собой темное образование и обычно видна лишь силуэтом на фоне светящейся туманности или на ярком звездном фоне.
Среди других объектов, состоящих из светящегося газа и также называемых туманностями, выделяются планетарные туманности и остатки сверхновых.
Межзвездная пыль - маленькие частицы в межзвездной среде. Частицы межзвездной пыли (размером 0,005 - 1 мкм) в межзвездной среде обычно смешаны с газом. Составляя меньше 1% массы межзвездной среды, пыль поглощает гораздо больше света и генерирует гораздо больше инфракрасного излучения, чем газ. Свет звезд, рассеиваемый частицами пыли, создает отражающую туманность.
Большая часть пыли, как полагают, порождается при оттоке вещества от холодных красных гигантов. По мере того, как с увеличением расстояния от звезды газ охлаждается, происходит конденсация твердых веществ. Обнаруженное у таких звезд инфракрасное излучение показывает, что они и в самом деле окружены оболочками пыли. Вещество может конденсироваться в зерна также внутри молекулярных облаков.
II. Закрепление.
- Что такое Галактика?
- Кто классифицировал галактики?
- Назовите виды галактик?
- Какие галактики называются спиральными?
- Какие галактики называются эллиптическими?
- Какие галактики называются неправильными?
- Откуда произошло название Млечный путь?
- К какому виду галактик относится наша Галактика?
- Дайте характеристику Галактики?
- Какие бывают звездные скопления?
- Что представляют собой туманности?
Наша Солнечная система - лишь маленькая часть огромной галактики, которая называется Млечный Путь. Сама же Вселенная вмещает тысячи подобных галактик. И бесконечен ли космос - неизвестно. То, что Вселенная постоянно расширяется, образуя все новые и новые космические тела, является научным фактом. Вероятно, ее внешний вид постоянно меняется, поэтому миллионы лет назад, как уверены некоторые ученые, она выглядела совершенно иначе, чем сегодня. И если Вселенная растет, то она определенно имеет границы? Сколько Вселенных существует за нею? Увы, этого никто не знает.
Образование галактик рассматривают как естественный этап эволюции Вселенной, происходящий под действием гравитационных сил. Как предполагают ученые, около 14 млрд. лет назад произошел большой взрыв, после которого Вселенная везде была одинаковой. Затем частицы пыли и газа начали группироваться, объединяться, сталкиваться и таким образом появлялись сгустки, которые позднее превращались в галактики. Многообразие форм галактик связано с разнообразием начальных условий образования галактик. Скопление газообразного водорода в пределах таких сгустков стало первыми звездами.
С момента зарождении галактика начинает сжиматься. Сжатие галактики длится около 3 млрд лет. За это время происходит превращение газового облака в звездную систему. Звезды образуются путем гравитационного сжатия облаков газа. Когда в центре сжатого облака достигаются плотности и температуры, достаточные для эффективного протекания термоядерных реакций, рождается звезда. В недрах массивных звезд происходит термоядерный синтез химических элементов тяжелее гелия. Эти элементы попадают в первичную водородно-гелиевую среду при взрывах звезд или при спокойном истечении вещества со звездами. Элементы тяжелее железа образуются при грандиозных взрывах сверхновых звезд. Таким образом, звезды первого поколения обогащают первичный газ химическими элементами, тяжелее гелия. Эти звезды наиболее старые и состоят из водорода, гелия и очень малой примеси тяжелых элементов. Взвездах второго поколения примесь тяжелых элементов более заметная, так как они образуются из уже обогащенного тяжелыми элементами первичного газа.
Процесс рождения звезд идет при продолжающемся сжатии галактики, поэтому формирование звезд происходит все ближе к центру системы, и чем ближе к центру, тем больше должно быть в звездах тяжелых элементов. Этот вывод хорошо согласуется с данными о содержании химических элементов в звездах гало нашей Галактики и эллиптических галактик. Во вращающейся галактике звезды будущего гало образуются на более ранней стадии сжатия, когда вращение еще не повлияло на общую форму галактики. Свидетельствами этой эпохи в нашей Галактике являются шаровые звездные скопления.
Когда прекращается сжатие протогалактики, кинетическая энергия образовавшихся звезд диска равна энергии коллективного гравитационного взаимодействия. В это время, создаются условия для образования спиральной структуры, а рождение звезд происходит уже в спиральных ветвях, в которых газ достаточно плотный. Это звезды третьего поколения. К ним относится наше Солнце.
III. Подведение итогов (учащиеся).
Мы видим звездное небо постоянно. Космос кажется загадочным и необъятным, а мы являемся лишь крохотной частью этого огромного мира, загадочного и безмолвного. Всю жизнь человечество задается разными вопросами. Что находится там, за пределами нашей галактики? Есть ли что-то за границей космоса? Да и существует ли у космоса граница? Даже ученые долгое время размышляют над этими вопросами. Бесконечен ли космос? В этой статье приведена информация, которой на сегодняшний день располагают ученые.
Сейчас мы подведём итог урока:
- Что нового мы узнали на уроке? Чему научились? Что знаем?
Фронтальный опрос:
-Что называют Вселенной?
- Перечислите небесные тела.
- Какое тело называют звездой?
-Какие звезды называют гигантами?
-Какие звезды называют карликами?
-К какому виду звезд относится наше Солнце?
Признание Вечности и необходимости Бога
Есть Жизнь и Смерть, Добро и Зло,
Мужское есть и Женское начало,
Земля и Небо, Холод и Тепло -
Двоичность нас немало занимала.
Сама Вселенная - Материя и Дух.
Но равновесия не установят двое,
Противоборство – формула для двух,
А Вечность – состояние другое.
И сколько б ни трещало умных лбов,
Теорий сотворенья предлагая,
Один лишь Бог, дарующий любовь,
Хранит весь мир, от смерти защищая.
Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний и способов деятельности.
Формы работы: индивидуальная, парная, групповая и фронтальная работа
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, текст по теме, таблицы.
Участники: учащиеся 11 класса
Цель : создать условия для творческого переосмысления уже известной информации о звездном небе и созвездиях, и критическому восприятию новой информации по теме.
Планируемый результат обучения, в том числе и формирование УУД:
Познавательные УУД: построение самостоятельного процесса поиска информации, изучение звездного неба, с помощью подвижной карты звездного неба, получение обучающимися информации о созвездиях, зодиакальных созвездиях, о происхождении их названий.
Коммуникативные УУД: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками; умения переформулировать полученную информацию, разбивать ее на
смысловые блоки и оформлять в виде схем и таблиц;
формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фактами, явлениями и причинами;
умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации.
Регулятивные УУД: целеполагание как постановка учебной задачи; оценка осознание качества и уровня усвоения знаний; оценка результатов работы.
Личностные УУД: формирование умений управлять своей учебной деятельностью, сотрудничества в группах, положительной мотивации к обучению, формирование коммуникативных способностей, развитие внимания, памяти, творческого мышления.
Организационный момент .
Проверка готовности учащихся к урок;
Запись темы урока в тетрадях и на доске.
Проверка домашнего задания.
Работа по карточкам ( 2 человека)
Карточка: Каково увеличение телескопа, если в качестве его объектива используется линза, оптическая сила которой равна 0,6 дптр, а в качестве окуляра линза с оптической силой 10дптр?
Карточка: а) В каком телескопе ход луча имеет вид:
б) В чем отличие астрофизики от небесной механики?
2) Работа с классом по вопросам:
1. Какие сведения из астрономии вы получили в курсах природоведения, естествознания, физики, истории?
2. В чем специфика астрономии (по объектам и методам исследования) по сравнению с другими науками о природе.
3. Какие типы небесных тел вам известны?
4. Какова роль наблюдений в астрономии? С помощью каких инструментов они выполняются?
5. Какова роль космонавтики в исследовании Вселенной?
6.Чем отличаются оптические системы рефрактора и рефлектора?
7. Решение каких задач занимается небесная механика?
8. Какие отечественные и зарубежные орбитальные обсерватории вы знаете?
9. Почему современная астрономия является всеволновой?
10. Зачем нужен телескоп при наблюдении Луны?
3. Изучение нового материала.
1. Нарисуйте на листах ( у каждого на парте) звездное небо так, как вы его представляете.
2. Вспомните и запишите на обратной стороне этого листа то, что вы уже знаете о звездном небе.
В безоблачную и безлунную ночь открывается величественная картина звездного неба. Россыпи звезд - в котором кажется, невозможно разобраться.
ЗВЕЗДНОЕ НЕБО - видимое расположение звезд и других небесных светил на небесном своде. Тысячи лет назад люди глядели на небо, считали звезды и мысленно соединяли их в разнообразные фигуры (созвездия), называя их именами персонажей древних мифов и легенд, животных и предметов.
У разных народов имелись свои мифы и легенды о созвездиях, свои названия, разное их количество. Деления были чисто условны, рисунки созвездия редко соответствовали названной фигуре, однако это существенно облегчало ориентирование по небу. Даже босоногие мальчики в древней Халдее или Шумерах лучше знали небо любого из нас. В общем случае на небе можно насчитать до 2500-3000 звезд (в зависимости от вашего зрения) - а всего видимых звезд около 6000.
Итак, у разных народов и в разное время был разный принцип деления.
4 век до н.э. был список 809 звезд входящих в 122 созвездия.
18 век - Монголия - было 237 созвездий.
2 век - Птолемей ("Альмагеста") - описано 48 созвездий.
15-16 век - период великих морских путешествий - описано 48 созвездий южного неба.
В Русском звездном атласе Корнелия Рейссига, изданном в 1829г содержались 102 созвездия.
Многие звездные карты (атласы) 17-19 века содержали названия созвездий и рисунки фигур. Но прижился только один звездный атлас Яна Гавелия (1611-1687, Польша) изданный в 1690г и имеющий не только точное расположение звезд и впервые экваториальных координатах, но и прекрасные рисунки (лицевая обложка и титульный лист).
Путаница с созвездиями прекращена в 1922г Международный астрономический союз разделил все небо на 88 созвездий, а границы окончательно установлены в 1928году (пример Ориона).
Созвездия - область неба с характерной группой звезд и всеми звездами, находящимися внутри его границ. Соседство звезд, кажущиеся, в проекции на небесную сферу. Самые яркие звезды имеют собственные имена (более 300 звезд имеют имена, большинство арабские).
Считается, что знаков Зодиака 12. Созвездие Змееносца — 13-е, тайное. Оно накладывается на два соседних знака — Скорпиона и Стрельца. Одни думают, что 13 — несчастливое число, другие полагают иначе. Но все сходятся в том, что 12 — магическое число. В году 12 месяцев. За это время Луна 12 раз проходит полное изменение — от новолуния до полнолуния. У нас молодую Луну именуют Месяцем. Поэтому и время одного цикла изменений фаз ночного светила (оно длится от 28 до 31 дня) также называют месяцем. Для того чтобы, совершить полный оборот вокруг центра нашей галактики Млечный Путь, Земле необходимы миллионы лет. Вовремя передвижения нашей планеты в космическом пространстве смещается и точка наблюдения за звездным небом. Около 100 000 лет назад созвездие Большой Медведицы Выглядело совершенно иначе.
Задание 1 . Прочитайте стихотворение и заполните таблицу вписав название созвездия напротив его изображения.
Зодиак
(1961 г Валишин Ю.И.)
Взглянув на пояс зодиака
Мы в январе увидим Рака,
А в феврале заметим Льва.
Хранителем его была
В холодном марте злая Дева,
Соседка Льва по небу слева.
Весы купив себе в апреле,
Они спокойно жить хотели
Но в марте страшный Скорпион
У них отнял покой и сон.
Его убил Стрелец прекрасный,
Отца июня сын несчастный,
В июле ж братец Козерог
Сон Льва и Девы уберег,
А в августе на много дней
Приехал дядя Водолей.
Из Рыб уху он в сентябре
Варил и кушал на дворе,
Зажарил Овна в октябре,
Тельца зарезал в ноябре
А в декабре, в конце концов,
Родилась пара Близнецов.
Закрасьте ячейку с названием зодиакального созвездия, под которым вы рождены.
Что же такое звезда?
Звезда́ — массивный газовый шар, излучающий свет и удерживаемый в состоянии равновесия силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза. (векипедия)
В 1603 г Иоганн Байер начал обозначать самые яркие звезды буквами греческого алфавита. и т.д. Впервые обозначение звезд греческими буквами ввел Байер в своем звездном атласе. Самая яркая звезда в любом созвездии обозначалась буквой ‘α’ (альфа), следующая за ней по убыванию яркости - буквой ‘β’ (бета), далее - буквой ‘γ’ (гамма) и т. д. Самые яркие звезды имеют собственные названия: Вега, Спика, Полярная, Сириус и т.д.
До изобретения компаса звезды были основными ориентирами: именно по ним древние мореходы и путешественники находили нужное направление. Астронавигация (ориентирование по звездам) сохранила свое значение и в наш век спутников и атомной энергии.
Она необходима для штурманов, капитанов, космонавтов и пилотов. Навигационными называют 25 ярчайших звезд: Альтаир, Спика, Сириус, Арктур
Для того чтобы, совершить полный оборот вокруг центра нашей галактики Млечный Путь, Земле необходимы миллионы лет. Вовремя передвижения нашей планеты в космическом пространстве смещается и точка наблюдения за звездным небом. Около 100 000 лет назад созвездие Большой Медведицы Выглядело совершенно иначе.
(6; 6), (– 3; 5,5), (– 8; 5), (0; 7,5),
(– 15; – 7), (– 3; – 6), (3; – 10), (– 6; – 5,5),
(– 10; – 5), (6; – 6), (– 1; – 10)
Кто правильно построил точки по координатам, у того получится примерно такой рисунок. Из которого видно, что Полярная звезда находится на продолжении линии соединяющей крайние точки ковша Большой медведицы.
Если вы живете в северном полушарии в средних широтах, то вы встаете лицом к Полярной и впереди у вас – север, за спиной – юг, слева – запад, справа – восток.
Т. к. небесный свод вращается и за сутки делает полный оборот, то видимое положение созвездий изменяется со временем, одни созвездия восходят, другие заходят. Определить положение данного созвездия в данное время можно с помощью подвижной карты звездного неба либо планетария.
Работа с подвижной картой звездного неба ( ПКЗН) приложение 1
Задание 1. Найти созвездия, расположенные между севером и югом 10 октября в 21 час.
Задание 2. Будут ли видны созвездия Девы, Рака, Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?
Задание 3. Какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион для данной широты будут незаходящими?
4.Подведение итогов урока
Что называется созвездием?
Перечислите известные вам созвездия.
Как обозначаются звезды в созвездиях?
Назовите самую яркую звезду.
Назначение звезд в древности.
С чем связано изменение образов созвездий на небе?
5. Домашнее задание.
П. 3 учебника. Найдите на ПКЗН зодиакальное созвездие, под которым вы рождены и ответьте на вопрос: когда вы его можете наблюдать и когда оно выходит из вашего поля зрения?
На этом уроке мы узнаем, что называют галактиками. Познакомимся с основными типами галактик по классификации Эдвина Хаббла. Сформулируем закон Хаббла. А также научимся оценивать расстояния до далёких галактик.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Другие звёздные системы — галактики"
В нашей звёздной системе находится около 200—400 миллиардов звёзд и ярких туманностей. Из числа этих объектов в состав Галактики не входит лишь слабо заметное туманное пятно, видимое в созвездии Андромеды и напоминающее по форме пламя свечи. В 1924 году Эдвин Хаббл с помощью крупнейшего телескопа того времени обнаружил, что туманность Андромеды находится от нас на расстоянии более двух миллионов световых лет и представляет собой систему из огромного числа звёзд.
Последующее изучение других известных на то время туманностей показало, что все они также являются удалёнными гигантскими звёздными системами. Так были открыты новые объекты Вселенной — галактики.
В настоящее время под галактиками понимают гигантские гравитационно-связанные системы звёзд и межзвёздного вещества, расположенные вне нашей Галактики.
Диаметр большинства известных галактик колеблется от 5 до 250 килопарсек. Но есть среди них и супергиганты, как, например, галактика IC 1101. Она имеет диаметр более 600 килопарсек. И на 2017 год являлась самой большой из известных галактик.
Глядя на фотографии удалённых галактик нетрудно заметить, что они отличаются большим многообразием.
В 1936 году Эдвин Хаббл предложил классифицировать галактики по внешнему виду. Согласно этой классификации, существует четыре основных вида галактик: эллиптические галактики (тип Е), линзовидные галактики (тип S0), спиральные галактики (тип S) и неправильные галактики (Irr).
Эллиптические галактики — это класс галактик с хорошо выраженной сферической или эллипсовидной структурой. Наибольшее число звёзд в таких галактиках располагается вблизи её центра и плавно убывает к краю. Эллиптические галактики содержат только жёлтые и красные звёзды, практически не имеют газа, пыли и молодых звёзд высокой светимости.
По внешнему виду эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой — большим или меньшим сжатием. В связи с этим Хаббл предложил к буквенному обозначению галактики добавлять цифру от нуля до семи, которая характеризует эксцентриситет эллипса. Так, например, галактики Е0 имеют практически шарообразную форму, а Е7 — заметно вытянутую. Однако следует помнить, что число показывает не реальную форму галактики, а лишь её проекцию на небесную сферу.
Одним из основных типов галактик являются спиральные галактики. На их долю приходится около 55 % от общего числа всех изученных галактик. Они представляют собой сильно сплюснутые системы с центральным уплотнением — балджем, (в котором находится ядро галактики) — и заметной спиральной структурой. Диск спиральной галактики окружён большим сферическим гало. Оно состоит в основном из старых звёзд, сосредоточенных в шаровых скоплениях.
Спиральные же рукава представляют собой области активного звёздообразования и состоят по большей части из молодых горячих звёзд.
В зависимости от того, насколько плотно расположены рукава галактики, к её обозначению добавляются малые латинские буквы от а до d.
Примерно 2/3 спиральных галактик имеют в центральной части почти прямую звёздную перемычку — бар. Поэтому такие галактики стали называть спиральными галактиками с перемычкой.
Бар состоит в основном из ярких звёзд и пересекает галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек. Тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно из ядра.
В своей классификации Эдвин Хаббл типизи́ровал такие галактики, как SB и подразделил их на три подкатегории — в зависимости от того, насколько плотно скручены спиральные ветви.
Как вы, наверное, догадались, наша Галактика является спиральной с перемычкой.
Промежуточным типом между спиральными и эллиптическими галактиками являются линзовидные (или линзообразные) галактики. Внешне они очень похожи на эллиптические (если видны плашмя), но имеют сплюснутый звёздный диск. По структуре же они подобны спиральным галактикам, однако в них отсутствует плоская составляющая и очень слабо выражены спиральные ветви. Поэтому частота формирования звёзд в них понижена. В результате линзовидные галактики состоят в основном из очень старых звёзд.
И последний тип — это неправильные галактики. К ним относятся маломассивные галактики неправильной структуры. Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. Но в них очень много межзвёздного газа — до 50 % от массы галактики. Поэтому в таких галактиках очень много молодых звёзд высокой светимости и областей ионизированного водорода.
Расстояния до ближайших галактик определяют по оценкам видимых звёздных величин цефеид:
Но для большинства далёких галактик такой метод не подходит. Однако ещё в 1912—1914 годах американский астроном Весто Слайфер заметил, что линии в спектрах далёких галактик смещены относительно их нормального положения в сторону красного конца спектра. В соответствии с эффектом Доплера это означало, что расстояние между наблюдателем с Земли и галактиками увеличивается.
Позже Эдвин Хаббл определил расстояния до некоторых галактик и их скорости. Из наблюдений следовало, что чем дальше от нас находится галактика, тем с большей скоростью она удаляется. При этом между этими величинами существует весьма простая линейная зависимость, которая получила название закона Хаббла.
В записанной формуле Н — это постоянная Хаббла. Она показывает, на сколько километров в секунду возрастает скорость галактик с увеличением расстояния до них на один мегапарсек (1 Мпк).
Закон Хаббла дал возможность определить расстояние до наиболее далёких объектов во Вселенной.
Интересно, что благодаря этому закону в 1999 году Стивен Филлипс из Бристольского университета открыл новый тип ультракомпактных карликовых галактик. Это класс очень компактных галактик с крайне высокой плотностью звёздного населения. Их раньше упускали в связи с тем, что во время наблюдения из обычного телескопа они напоминают типичные отдельные звёзды находящиеся внутри нашей Галактики.
Большинство галактик группируются в скопления, которые принято делить на правильные и неправильные.
Правильные скопления в большинстве своём похожи на шаровые скопления звёзд. То есть для них характерна сферическая симметрия с сильной концентрацией галактик к центру. Типичное скопление такого типа наблюдается в созвездии Волосы Вероники и насчитывает несколько десятков тысяч галактик.
В 1933 году американский астроном Фриц Цвикки измерил радиальные скорости 8 галактик в этом скоплении и обнаружил, что для устойчивости скопления приходится предположить, что его полная масса в десятки раз больше, чем масса входящих в него звёзд. А изучение галактики Андромеды показало, что вращение звёзд вокруг её центра не уменьшается, как предсказывает небесная механика, а остаётся почти постоянной.
Это могло означать, что галактика на всём своём протяжении содержит значительную массу невидимого вещества, называемого скрытой массой или тёмной материей.
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, подобных нейтрино, слабо взаимодействующих с обычным веществом.
Иногда концентрация галактик в скоплениях бывает так велика, что они могут взаимодействовать друг с другом силами гравитации. Такие галактики принято называть взаимодействующими. Их гравитационное взаимодействие вызывает значительное изменение формы галактик.
У большинства галактик можно выделить яркую центральную часть — ядро. Эта область отличается большой звёздной плотностью и яркостью. В ядрах некоторых галактик происходит колоссальное выделение энергии, которое нельзя объяснить излучением или взрывами обычных звёзд. Такие галактики получили название галактик с активными ядрами. Их активность проявляется по-разному. Например, это может быть большая мощность излучения в коротковолновых областях спектра или же мощные выбросы струй газа — джеты.
В 1960 году во время радиообзора неба Аллан Сандэйж и Томас Мэттьюс обнаружили объект, который сильно напоминал активные ядра галактик. Но при этом в небе он выглядел как обычная звёздочка 13 звёздной величины. Изучение спектра объекта показало наличие в нём ярких линий излучения, которые напоминают спектры газовых туманностей, а сами линии были сильно смещены в красную область спектра, как в спектрах далёких галактик. Так были открыты квазары — класс астрономических объектов, являющихся одними из самых ярких в видимой Вселенной. Их мощность излучения в десятки, а иногда и в сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша.
Природа активности радиоизлучения квазаров точно пока не установлена. По одной из теорий, они представляют собой галактики на начальном этапе развития. А источником излучения является аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре галактики.
Читайте также: