Презентация на тему "Галактическая астрономия"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Галактическая астрономия

  Учебные материалы астрономического кружка «Лаборатория космической мысли» Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева Р.А. УПЕРЧУК

• 
  Слайд 2

  Вместо предисловия

  Презентация создавалась на основе лекций по циклу «Галактики», читавшихся на встречах клуба в 2016-2017 гг. Работая с ней, вы получите новые знания или освежите уже имеющиеся по данной теме. Материалы рассчитаны на самый широкий круг пользователей. Распространяется свободно с условием сохранения полной идентичности структуры и компонентов. Вы узнаете об устройстве нашей галактики, Млечного пути, его месте в общей классификации, а также о происхождении, строении и эволюционном развитии галактик. Будут затронуты межгалактические объекты и крупные ассоциации, как скопления и сверхскопления галактик, войды. Приятного прочтения!

• 
  Слайд 3

  Содержание

  Лекция 1. Галактики. Классификации галактик Лекция 2. Строение галактик Лекция 3. Галактическая активность Лекция 4. Происхождение и эволюция галактик Лекция 5. Межгалактические структуры Лекция 6. Темная материя и темная энергия Лекция 7. Черные дыры

• 
  Слайд 4

  Лекция 1. Галактики. Классификации галактик

  Галактика — гравитационно связанная система звезд, звездных скоплений, межзвездного газа и пыли, планетарных систем, темной материи и прочих объектов, участвующих в движении относительно общего центра масс. Различают эллиптические, линзовидные, спиральные и неправильные галактики.

• 
  Слайд 5
  
• 
  Слайд 6
  
• 
  Слайд 7

  Лекция 2. Строение и состав галактик

  В галактике различают следующие структуры, которые могут присутствовать и отсутствовать в силу морфологических особенностей: Ядро — крайне малая область в центре галактики. Когда речь заходит о ядрах галактик, то чаще всего говорят об активных ядрах галактик, где процессы нельзя объяснить свойствами сконцентрированных в них звёзд. Диск— относительно тонкий слой, в котором сконцентрировано большинство объектов галактики. Подразделяется на газопылевой диск и звёздный диск. Полярное кольцо — редкий компонент. В классическом случае галактика с полярным кольцом имеет два диска, вращающихся в перпендикулярных плоскостях. Центры этих дисков в классическом случае совпадают. Причина возникновения полярных колец до конца не ясна.

• 
  Слайд 8
  

  СФЕРОИДАЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТ — сфероподобное распределение звёзд. Балдж — наиболее яркая внутренняя часть сфероидального компонента. Гало— внешний сфероидальный компонент. Граница между балджем и гало размыта и достаточно условна. Спиральная ветвь (спиральный рукав) — уплотнение из межзвёздного газа и преимущественно молодых звёзд в виде спирали. Скорее всего, являются волнами плотности, вызванными различными причинами, однако вопрос об их происхождении до сих пор окончательно не решён. Бар (перемычка) — плотное вытянутое образование, состоящее из звёзд и межзвёздного газа. По расчётам, главный поставщик межзвёздного газа к центру галактики. Однако почти все теоретические построения основываются на факте, что толщина диска много меньше его размеров, иными словами, диск плоский, и почти все модели — упрощённые двумерные модели, расчётов трёхмерных моделей дисков крайне мало. А трёхмерный расчёт галактики с баром и газом в известной литературе всего один. По данным автора данного расчёта, газ не попадает в центр галактики, а проходит довольно далеко.

• 
  Слайд 9
  

  E (эллиптические) S0 (линзовидные) S (спиральные) Irr (неправильные)

• 
  Слайд 10
  
• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13

  Состав галактик

• 
  Слайд 14

  Звездообразование в галактиках

  Звездообразование — крупномасштабный процесс формирования звезд в гравитационно неустойчивых газопылевых облаках. Оно происходит: В ядрах галактик; На концах спиральных ветвей; На периферии неправильных галактик, в сферических образованиях; В наиболее ярких частях небольших галактик. Образовавшиеся звезды формируют звездный диск (у всех галактик, кроме эллиптических)

• 
  Слайд 15

  Лекция 3. Галактическая активность

  Активные ядра галактик — ядра, в которых происходит выделение большого количества энергии, не связанное с процессами звездообразования. Наиболее частые проявления активности: Выбросы струй газа или быстрых частиц из ядер. Высокая мощность радиоизлучения, связанного с выбросом высокоэнергичных электронов из ядра, излучающих в магнитном поле (синхротронный механизм излучения). Быстрое движение газа со скоростями в тысячу километров в секунду, которое приводит к сильному уширению линий излучения в спектре ядра вследствие эффекта Доплера. Излучение большой мощности в коротковолновых (оптической, ультрафиолетовой и рентгеновской) областях спектра, сконцентрированное в очень небольшой области размером менее светового года. Спектр его не похож на спектр абсолютно чёрного тела и имеет степенную форму (Fv ~ vn, где v ≈ 0.6—0.8). Излучение обычно имеет переменный характер без чётко выраженного периода; характерное время заметного изменения светимости составляет от нескольких лет до нескольких дней или даже часов.

• 
  Слайд 16
  

  АКТИВНЫЕ ГАЛАКТИКИ — галактики с активным ядром. Сейфертовские галактики — спиральные или неправильные галактики с активным ядром, спектр излучения которых содержит множество ярких широких полос, что указывает на мощные выбросы газа со скоростями до нескольких тысяч километров в секунду. Радиогалактики— тип галактик, которые обладают намного большим радиоизлучением по сравнению с остальными галактиками. Их радиосветимости (мощность радиоизлучения) достигают 1045 эрг/с. Квазары (микроквазары) — активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество, формируя аккреционный диск. Блазары — объекты высокой светимости, активные галактические ядра с релятивистскими струями, направленными в сторону наблюдателя (менее 20 градусов от луча зрения). Квазаги — космические объекты, напоминающие квазары, но не обладающие сильным радиоизлучением. Причина повышенного излучения — наличие массивной черной дыры в центре активной галактики.

• 
  Слайд 17

  Строение активных эллиптических и спиральных галактик

• 
  Слайд 18

  Лекция 4. Происхождение и эволюция галактик

  Существуют две основные теории образования галактик. Иерархическая теория — образовавшиеся звезды объединились и сформировали более крупную структуру, галактику. Инфляционная теория — зачатки галактик сформировались сразу после Большого взрыва и расширялись, поглощая пространство-время (наиболее приемлемая теория).

• 
  Слайд 19

  Эволюционные процессы

• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22

  Лекция 5. Галактические структуры

  Галактики образуют скопления галактик. Регулярные скопления галактик имеют почти правильную сферическую форму, в них преобладают эллиптические и линзовидные галактики. Иррегулярные скопления галактики не имеют определенной формы, значительно меньше регулярных по размерам, в них преобладают спиральные галактики.

• 
  Слайд 23
  

  Скопления галактик объединяются в сверхскопления галактик.

• 
  Слайд 24
  

  Сверхскопления образуют более крупную структуру, называемую галактической сетью или галактическими нитями. Пустоты между галактическими нитями, где отсутствуют скопления, называются войдами. Близлежащие войды объединяются в супервойды.

• 
  Слайд 25
  

  Спасибо за внимание!