Презентация на тему "Астрофизические лаборатории для исследования Вселенной"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Астрофизические лаборатории для исследования Вселенной

  М. Ревнивцев ИнститутКосмическихИсследований РАН

• 
  Слайд 2
  

  + Во Вселенной существуют сверхбольшие/сверхмалые температуры, плотности, давления, магнитные поля…. - Безконтактные методы исследования, нет влияния на постановку эксперимента + безопасно

• 
  Слайд 3
  

  Бесконтактые методы – не экзотика

• 
  Слайд 4
  

  Бесконтактые методы – не экзотика

• 
  Слайд 5
  

  Бесконтактые методы – не экзотика O2 H Na Fe H CпектрСолнца Ca

• 
  Слайд 6
  

  Измерения масс небесных тел расстояние + период обращения Масса центрального тела

• 
  Слайд 7
  

  Измерения масс небесных тел расстояние + период обращения Масса центрального тела

• 
  Слайд 8
  

  Сверхмассивная черная дыра в нашей Галактике: Стрелец A* G(M+m)=a3 (2pi)2/P2 Черные дыры

• 
  Слайд 9
  

  Непосредственное измерение траекторий звезд вокруг Sgr A* Внутриразмера ~солнечнойсистемы ~3 миллиона Солнечныхмасс Телескоп VLT (8м) Телескоп Keck (10м)

• 
  Слайд 10
  

  NGC 4268 Измерение скоростей в диске по мазерам

• 
  Слайд 11
  

  Проверка общей теории относительности Эксперимент Паунда и Ребки

• 
  Слайд 12
  

  Тесты в Солнечной системе Орбита Меркурия Отклонение света расчет = 1.75 угл.секунд

• 
  Слайд 13
  

  Задержка прихода пульса за счет ГВ предсказание теории наблюдения Гравитационные волны

• 
  Слайд 14
  

  R-отношение масс (орбиты) W-прецессия орбиты Pb-торможение за счет ГВ r,s – задержка сигнала времени вблизи одной НЗ y- грав.замедление времени Лучший случай - PSR J0737-3039 Две нейтронные звезды

• 
  Слайд 15
  
• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  

  Можно ли обнаружить черные дыры?

• 
  Слайд 18
  

  Основной механизм выделения энергии – аккреция на компактный объект Простейший пример аккреции Здесь потенциальная энергия гравитационного поля переводится в кинетическую энергию воды

• 
  Слайд 19
  

  А ужпереводкинетической энергии в тепло – самоепривычноедело: нагревтормозныхколодок, покрышек, дороги…

• 
  Слайд 20
  

  Движение вещества (нагрев)‏ Релятивистская звезда звезда- Компаньон (5000 K) 100 млн. K!

• 
  Слайд 21
  

  МИР-КВАНТ (1987-2001) ГРАНАТ (1989-1999) Такие системы открывались и на советских/российских аппаратах

• 
  Слайд 22
  

  ИНТЕГРАЛ (ЕКА/РКА) (2002- .... ) Действующая обсерватория, созданная с участием Российского Космического Агенства

• 
  Слайд 23
  

  Черные дыры и нейтронные звезды в нашей Галактике по результатам обзора обсерватории ИНТЕГРАЛ GRS 1758-258 1E1740.7-2942

• 
  Слайд 24
  

  Распределение звезд

• 
  Слайд 25
  

  Белый карлик: плотность ~тонны/см3 Нейтронная звезда: плотность сотни миллионов тонн/см3! Сверхвысокие плотности Какведетсебяматерияпри такихплотностях?

• 
  Слайд 26
  

  Белые карлики – самые больщие алмазы во Вселенной (внутренняя часть часто – углерод)

• 
  Слайд 27
  

  Сириус В Форма линий -> сила тяжести (давление) на поверхности (log g ~8.556) Положение линий -> гравитационное красное смещение (~20-80 км/сек) Белые карлики Плотность тонны/куб.см!

• 
  Слайд 28
  

  Пульсирующее излучение - “маяк” Тольконейтронные звездымогутвращаться с такойскоростью! v~0.1c наповерхности! Силатяжести ~100 миллиардовg! (иначе –разрушение ) Нейтронные звезды (открыты 1967)

• 
  Слайд 29
  

  Измерение радиусов НЗ

• 
  Слайд 30
  

  Измерение радиусов НЗ -состояние материи при сверхядерных плотностях

• 
  Слайд 31
  

  Первоеиспытаниетермоядерного устройства – 1951 г Термоядерное горение

• 
  Слайд 32
  

  Термоядерный взрыв на поверхности НЗ (рентгеновские барстеры)

• 
  Слайд 33
  

  200-300 терабомб (1012) по 10 МтоннTNT в секунду! За взрыв сгорает около массы Луны В Галактике известны системы в которых такие взрывыпроисходят каждые 3-4 часа! Проверка теорий термоядерного горения

• 
  Слайд 34
  

  Состояние вещества при сверхядерных плотностях Кварковые звезды, основное состояние материи?

• 
  Слайд 35
  

  Вид скоплений в разных диапазонах энергий Темная материя Скорости движения галактик в связанных системах дают оценку массы скопления гораздо больше видимой массы

• 
  Слайд 36
  

  Свидетельства о темной материи из кривых вращения галактик Млечный Путь Туманность Андромеды

• 
  Слайд 37
  

  Линза – скопление галактик A2218 Основная масса – темная материя

• 
  Слайд 38
  

  Столкновения отделили темную материю от обычной

• 
  Слайд 39
  

  Темная материя 23% Обычная материя 4.6% Темная энергия 72%

• 
  Слайд 40
  

  Скорость роста структур – измерение параметров Вселенной

• 
  Слайд 41
  
• 
  Слайд 42
  
• 
  Слайд 43
  

  Множество галактик. Обзор неба SDSS

• 
  Слайд 44
  

  Свидетельства существования темной энергии из подсчета скоплений галактик Проект ФКП “Спектр-РГ”

• 
  Слайд 45
  

  Заключение: 1) Вселенная – бесконечный набор физических лабораторий 2) Астрофизическиеисследования даютнамзнания опроцессах, которые нельзя (пока) наблюдатьнаЗемле 3) Знания о Вселенной рано или поздно можно будет обернуть на пользу человечеству