Астрофизика

лекторий журнала
«Популярная механика»
23 октября 2012 г.
pptcloud.ru

многоточие . . .
Меняющие картину мира

Солнце - Горы на Луне - Спутники Юпитера - Фазы Венеры - Звезды в

Млечном Пути
Открытие Урана
Звездные параллаксы
Межзвездная среда
Мир галактик
Расширение вселенной
Квазары
Реликтовое излучение
Экзопланеты: горячие юпитеры
Ускорение расширения вселенной

В список не попали:
Темное вещество и черные дыры
Космические лучи и нейтрино
Появление спектрального анализа
Всеволновые наблюдения
……………………………………

подзорные труб для наблюдения небесных тел. Однако наиболее осмысленно к этому

делу подошел Галилео Галилей. Им была сделана серия открытий, многие из которых независимо были сделаны и другими исследователями.

пример того, что Земля не является центром вращения всего на свете.

невооруженным глазом. Однако телескопические наблюдения позволили наблюдать пятна регулярно.

астрономических открытий, которое вошло в поговорки.
Была продемонстрирована «неидеальность» ключевого объекта надлунного мира.

Т.к., пятна появляются и исчезают, то значит Солнце изменчиво. Удалось увидеть вращение Солнца.

одним из самых завораживающих при взгляде в любительский телескоп. Нетрудно даже определить

высоту гор. Это также было сделано Галилеем.

что Lodovico delle Colombe предположил, что Луна покрыта слоем прозрачного вещества, которое

все-таки делает ее идеальной сферой.

важна достоверность и воспроизводимость.
Это стало возможным с появлением простейших телескопов

Земля и Венера обращаются вокруг Солнца.

что он состоит из
множества слабых звезд, не видимых невооруженным глазом.

глазу, так и телескоп открыл картину, глазом не видимую. Причем стало

ясно, что подавляющее большинство звезд невооруженным глазом увидеть нельзя. Это говорит о том, что мир и человеческий глаз не «подогнаны».

в каталоги как звезду. Но понадобился мощный инструмент и хороший наблюдатель, чтобы

установить истинную природу объекта и тем самым – раздвинуть границы Солнечной Системы. Это сделал Вильям Гершель в 1781 году.

Телескоп понадобился лишь 15-сантиметровый. Дело было в уровне и работе наблюдателя.

понять. Т.е., раздвинулась картина мира в головах всех сколь-нибудь образованных людей.

так думали, но были и серьезные основания для сомнений. Необходимо было обнаружить

простой эффект.

Параллактический сдвиг из-за движения Земли вокруг Солнца.

Если мы смотрим на некий предмет то один, то другим глазом, то он сдвигается на фоне более далеких. Так можно измерять расстояние до довольно далеких объектов.

Лебедя 1838 г.
Томас Хендерсон Альфа Центавра 1833

для более уверенных рассуждений и о звездах, и о структуре Галактики.

звезд пусто, совсем пусто.
В 1904 году Иоганн Гартман смог получить спектр,

который однозначно говорил, что свет звезды частично поглощался «по дороге», т.е.между звездами.

«Галактика Гершеля»
Солнце
Облака в Стрельце
«Вселенная Каптейна» 1922
Только правильный учет поглощения позволил Трюмплеру построить качественно верную схему

нашей Галактики.

Во-вторых, наличие межзвездной среды крайне важно для понимания процессов формирования звезд, их эволюции и химической эволюции Галактики.

газ это или нет. Часть из них оказалась огромными звездными системами –

галактиками. Но достоверно установить это удалось только в 20-е гг. 20 века.

острова»
Все туманности находятся внутри нашей Галактики
Неточности были в аргументации обеих сторон, однако в целом прав оказался Гербер

Кертис.
Ответ дали наблюдения.

г. Эдвином Хабблом. С помощью нового 2.5-метровго телескопа ему удалось обнаружить цефеиды в

нескольких близких галактиках, начиная с М31 – Туманности Андромеды (первые из них обнаружил Дункан в 1922 г.). Это дало возможность определить расстояние.

В том же 1922 г. Эрнст Эпик предложил метод определения расстояний, который показал, что М31 находится за пределами нашей Галактики.

один шаг до современной (оставалось открыть расширение – разбегание галактик).

истории.
Вся вселенная предстала эволюционирующей. Удалось разрешить многие парадоксы. С другой стороны, перед

учеными встало много новых задач.

Картина мира претерпела совершенно радикальное изменение.
Ведь даже Эйнштейн верил в стационарную вселенную.

удалось обнаружить в оптическом диапазоне, как звездоподобные источники
(сам термин появился в

1964 г.) Долгое время шли дискуссии о природе этих «радиозвезд».

соответствует очень большому расстоянию (в случае 3С273 – 2.4 млрд св.

лет). Значит – это чрезвычайно мощные источники, но при этом очень небольшие по размеру

образуя аккреционный диск. При этом выделяется энергия, а также с огромной скоростью в виде

струй выбрасывается газ.

тогда галактик.
Во-вторых, возникла необходимость объяснять, как же они работают. Это дало

дорогу концепции сверхмассивных черных дыр.

ясно, что в своей молодости вселенная имела большую плотность. Но была ли

она при этом горячей или холодной???

Ральф Альфер

Правильная модель была построена на основе расчета синтеза гелия.

Чтобы успеть создать гелий в расширяющейся Вселенной, надо, чтобы она была не только плотной, но и горячей. От этой горячей эпохи до наших дней должно было дожить излучение, изрядно остыв.

следы его присутствия даже
были известны (но не распознаны), и

были планы искать его целенаправленно, само открытие произошло достаточно случайно.

ПОМЕХИ! ШУМ В РАДИОЭФИРЕ!!!!

Но, после открытия, осознание того, что было найдено пришло очень быстро, потому что теоретики уже ждали.

За свое открытие Пензиас и Вилсон в 1978 г. получили Нобелевскую премию по физике.

в руки ученым потрясающий инструмент для исследования мира.

В частности, данные по

реликту позволяют определять геометрию вселенной,
самодостаточно показывают ускорение расширения.

конце 20 века.

Сейчас существуют разные методы для обнаружения экзопланет: - лучевые скорости

звезд - транзиты - тайминг - микролинзирование Всего открыто более 800 планет.

вращающаяся вокруг другой нормальной звезды, была открыта в 1995 году

Майором и Квелоцом.
Однако еще в 1992 году надежнейшее обнаружение планеты было сделано Вольцшаном и Фрейлом, но вращалась она вокруг … радиопульсара!
В 1988 году появилась работа Кэмпбелла и др., в которой говорилось о планетном кандидате, но надежно подтвердить его удалось только в 2003 году.
Наконец, в 1989 году Латам и др. открыли спутник одной из звезд, у которого до сих пор масса оценена недостаточно точно, чтобы сказать планета это или бурый карлик.

вращаются очень близко от своих звезд, иногда совершая оборот менее чем за сутки.
Горячие

юпитеры!

Открытие экзопланет в 90-е гг. не просто подтвердило давнюю гипотезу. Было показано, что мир планетных систем очень многообразен. Это ставит перед учеными новые важные вопросы.

определять расстояния до далеких источников. Сравнение измеренных расстояний с тем, что предсказывает

модель, позволит определить параметры, куда входит и изменение темпа.

По горизонтальной оси – красное
смещение, а по вертикальной разность

видимой и
абсолютной звездной величины.

На нижнем рисунке показано отклонение разности
видимой и абсолютной звездной величины от
предсказаний одной из стандартных моделей.
В этой модели вся плотность обеспечивается
обычной (включая темную) материей и составляет
0.2 от критической плотности.
Также тонкой штриховой линией показана модель
для плоской вселенной, целиком состоящей из
обычного вещества.
Сплошной жирной линией показана модель,
наилучшим образом описывающая данные
наблюдений сверхновых. Это модель плоской
вселенной, где темная энергия является
космологической постоянной и ее вклад в
полную плотность составляет 76 процентов.

Авторы открытия наблюдали далекие сверхновые типа Ia. Для этих источников мы умеем определять светимость.

мира.
Стандартная интерпретация – темная энергия – говорит о том, что основной

вклад в плотность вселенной вносит этот компонент.

Обнаружение ускоренного расширения
ставит трудные задачи перед физикой.

здравому

смыслу.

Ставили новые вопросы. Создавали основы развития. Давали новые возможности.