Слайд 1История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Вспомогательные инструменты и методы
астрономии
Фотоэлектрические наблюдения
Д. Стеббинс (1878-1966) -
директор обсерватории
Иллинойского университета,
1903-1922;
директор
Уошборнской
обсерватории Висконсинского
университета, 1922-1948.
1910 г. – первые наблюдения
с селеновым фотоэлементом.
(Струве, стр. 82-83)
pptcloud.ru
Слайд 2История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Вспомогательные инструменты и методы
астрономии
Фотоэлектрические наблюдения
Кривая блеска Алголя со
вторичным минимумом
(ApJ,vol. 32,
p.
185, 1910) –
Δm = 0.06 !!!
Слайд 3История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Вспомогательные инструменты и методы
астрономии
Фотоэлектрические наблюдения
Алголь (β Персея) – переменность блеска открыл Джеминиано Монтанари
(1633-1687).
Период изменений блеска – Джон Гудрайк (1764-1786) в 1782 г. Предположение о двойственности.
1889 г. Антониа Мори – двойные K линии в спектре ζ Ursae Majoris – Мицар. Первая спектральная двойная.
1889 г. (декабрь) – Фогель – смещение одной линии в спектре Алголя.
Слайд 4История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Вспомогательные инструменты и методы
астрономии
Фотоэлектрические наблюдения
1910-1913 – Розенберг и Гутник (Германия) – первые эксперименты
с фотоэлементами на основе внешнего фотоэффекта. Точность 0m.01
(Струве, стр.84 - дискуссия на съезде АО)
(Струве, стр.86 – слова Стеббинса)
Слайд 5История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Вспомогательные инструменты и методы
астрономии
Фотоэлектрические наблюдения
С середины 40-х гг. – фотоэлектронные приемники излучения (фотоумножители).
Сер.
XX в. – приборы фотоэлектронного изображения.
1949 г. - Использование электронно-оптических преобразователей (ЭОП).
Первые попытки наблюдений с помощью телевизионных систем.
Слайд 6История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Вспомогательные инструменты и методы
астрономии
Светофильтры
1909 г. – Г.А. Тихов (1875-1960) – изучение поверхности Марса.
1953 г. – Гарольд Джонсон и У.
Морган – система трех светофильтров - трехцветная система UBV.
U – УФ
B – синий
V – желтый
С 1959 г. – постепенно расширяется в ИК область.
Слайд 7История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Природа цефеид
(δ Цефея –
периодичность изменения блеска обнаружена Джоном Гудрайком в 1784 г. –
5,37 суток.)
(1908 и 1912 г. – Генриетта Ливитт – соотношение период-светимость - ММО.)
1894 г. - А.А. Белопольский – периодичность изменения лучевой скорости Цефея (с тем же периодом, что и изменение ее блеска).
Слайд 8История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Природа цефеид
Предположение о спектральной
двойственности.
Слайд 9История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Природа цефеид
Долгое время считалось,
что цефеиды двойные (Куртис, Джинс).
1879 г. – Риттер – теория
радиальных пульсаций. Плотность – период пульсаций.
1896 г. – Н.А. Умов – пульсирующие звезды.
Слайд 10История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Природа цефеид
1914 г. -
Харлоу Шепли – показал, что цефеиды не могут быть двойными.
Радиусы цефеид в десятки раз больше предполагавшихся расстояний между компонентами двойной. (Струве, стр. 349)
1917 г. – Артур Эддингтон – теория пульсаций.
Два источника энергии –
периодическое усиление ядерных реакций
изменение прозрачности внешних слоев.
Слайд 11История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Природа цефеид
1941 г. –
Артур Эддингтон – смена процессов ионизации и рекомбинации водорода.
1953-1957 гг.
– С.А. Жевакин – ионизованный гелий.
Р. Киппенхан и Р. Кристи – пульсируют звезды больших масс (5-10 масс Солнца).
Слайд 12История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Природа сверхновых
1919 г. –
Кнут Лундмарк (1889-1958) – идея о гигантских “новых”.
1572 г. –
сверхновая Тихо Браге.
1604 г. – сверхновая Кеплера.
по китайским хроникам – сверхновая 1054 г.
(Климишин, стр. 273)
Э. Хаббл – Крабовидная туманность (описана в начале XVIII в. – в 1731 г.) - при вспышке этой сверхновой.
Слайд 13История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Природа сверхновых
1934 г. –
Фриц Цвикки (1989-1974) и Вальтер Бааде (1893-1960) – явление вспышки
СН – превращение звезды, исчерпавшей свои источники энергии, в нейтронную звезду (Цвикки – систематические наблюдения).
(1932 г. – Чедвик – открытие нейтрона.)
1937 г. – Л.Д. Ландау (1932 г. – возможность? - спорно),
1939 г. Р. Оппенгеймер и М. Волков (США) – теория нейтронных звезд.
Слайд 14История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Источники энергии звезд
1925 г.
– разгадка происхождения линий в спектрах звезд (Сесилия Пейн-Гапошкина). Температура
и хим.состав.
Теперь необходимо было объяснить хим.состав – источники энергии.
Артур Эддингтон – принципиальная идея.
1929 г. – Р. Аткинсон и Ф. Хоутерманс – осознание роли туннельного эффекта.
Г.А. Гамов (теория альфа-распада) - математический аппарат.
Слайд 15История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Источники энергии звезд
1938-1939 гг.
- Г. Бете и К. Вейцзеккер – CNO-цикл и pp-цепочки.
1952
г. – Эдвин Солпитер – при выгорании водорода при температуре > 100 млн градусов – горение гелия.
Позже – стало ясно как образуются более сложные химические элементы.
Слайд 16История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездная эволюция
К сер. 50-х
годов – хим.состав, радиусы, массы, светимости, эффективность ядерных реакций, непрозрачность
газа. + развитие теории переноса излучения + теория конвекции – теория звездной эволюции.
Слайд 17История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездная эволюция
Норман Локьер (1836-1920)
(1871 г. - яркая желтая линия в
спектре протуберанцев -
гелий.
1869 г. - основал журнал “Nature”
и был редактором до конца жизни.)
Одна из первых схем 1887 г.
Слайд 18История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездная эволюция
Локьер (1836-1920). Одна
из первых схем 1887 г.:
от красного гиганта
к белому
гиганту и
далее к красному
карлику.
Слайд 19История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездная эволюция
1913 г. –
Рессел –
почти такая же схема.
(Струве, стр. 219)
(Климишин, стр.309)
Слайд 20История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездная эволюция
Наблюдательные основания
Сер. 20-х
– Бенгт Стремгрен: как будет изменяться положение зведы на диаграмме
спектр-светимость в зависимости от содержания водорода – “вправо вверх”.
1937 г. – Джерард Петер Койпер (1905-1973) – сопоставил эффективные температуры – абс. зв. величины для 14 рассеянных скоплений (по наблюдениям Трюмплера).
У каждого скопления – своя последовательность. Согласие со стремгреновскими линиями постоянного содержания водорода.
(Климишин, стр.310, рис.68)
Слайд 21История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездная эволюция
Наблюдательные основания
1937 г.
– Койпер (1905-1973) –
14 рассеянных скоплений
(по наблюдениям Трюмплера).
Слайд 22История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездная эволюция
Теория и расчеты
1942
г. – С. Чандрасекар и М. Шенберг – предел Шенберга-Чандрасекара
(10% водорода – в гелий) – звезда сходит с ГП.
50-е гг. – Мартин Шварцшильд – модели внутренней структуры. Впервые направление эволюции, особенно на поздних стадиях (вырожденное ядро).
Слайд 23История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездные населения
Двумерная спектральная классификация
40-е
гг. – У. Морган и Ф. Кинан (Йеркская обсерватория) –
МК классификация звездных спектров (не только спектральный класс, но и светимость).
Ia – наиболее яркие сверхгиганты
Ib – менее яркие сверхгиганты
II - яркие сверхгиганты
III – нормальные гиганты
IV - субгиганты
V – звезды ГП
Слайд 24История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездные населения
М 31
Центральная яркая
область долго не разрешалась на звезды (1929 г. – Хаббл
– состоит из газа).
Различия в звездном составе (нет ярких звезд).
(Ефремов, стр. 169-170)
Слайд 25История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездные населения
1942 г. –
Вальтер Бааде (1893-1960) – первые признаки разрешения на звезды.
(Ефремов,
стр. 170)
Эксперименты с “синими” (фон – до 90 минут) и “красными” (фон проявлялся через 8-9 часов) пластинками. (Ефремов, стр. 171)
Август-сентябрь 1943 г. – разрешение на звезды М 31 – красные звезды.
Это могли быть только КГ – как в шаровых скоплениях.
Слайд 26История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездные населения
Вслед за М
31 – два ее эллиптических спутника – M 32 и
NGC 205.
Затем NGC 147 и NGC 185.
Затем – галактики в Печи и Скульпторе (RR Лиры).
Два типа населения.
Слайд 27История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Звездные населения
1947 г. –
Б.В. Кукаркин – по пространственному распределению переменных звезд – плоская
подсистема, промежуточная и сферическая.
П.П. Паренаго – различие кинематики.
Позже – различие хим. состава (содержания тяжелых элементов).
Слайд 28История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Исследования туманностей и межзвездной
среды
Процессы взаимодействия между веществом и излучением (аппарат квантовой механики).
Планетарные туманности
(ПТ). Линии небулия.
1928 г. – Айра Боуэн (1898-1973) - две из линий небулия N1 и N2 – запрещенные переходы [OIII]. Возникают при маленькой плотности газа и маленькой плотности излучения.
Слайд 29История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Исследования туманностей и межзвездной
среды
Свен Росселанд (1894-1985) – присутствие эмиссионных линий в спектрах ПТ
– флюоресценция
1931 г. - теорема Росселанда - 1→3→2→1 чаще в туманностях, подсвечиваемых звездой, чем 1→2→3→1
Занстра – метод определения температуры звезды, ионизующей газ.
В.А. Амбарцумян – массы туманностей и температура газа (30-е гг.).
Слайд 30История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Исследования туманностей и межзвездной
среды
1904 г. – Иоганнес Гартман (1865-1936) – спектр двойной звезды
δ Ориона - линии Н и К (Ca II) не сдвигаются.
Межзвездное облако.
1919 г. – межзвездные линии натрия.
1937 г. – калий, железо, титан и т.д.
1930 г. – Роберт Трюмплер (1886-1956) – по статистике размеров рассеянных скоплений – межзвездное поглощение.
Слайд 31История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Исследования межзвездной среды
Наличие “темных
пятен” – диффузная среда.
1904 г. – Иоганнес Гартман (1865-1936) –
спектр двойной звезды δ Ориона - линии Н и К (Ca II) не сдвигаются.
Межзвездное облако.
1919 г. – межзвездные линии натрия.
1937 г. – калий, железо, титан и т.д.
Отто Струве и С.Б. Герасимович – расщепление линий, множество облаков, оценки средней плотности.
1938 г. – Отто Струве – небулярный спектрограф – облака газа, излучающие в сериях Бальмера.
Слайд 32История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Исследования межзвездной среды
1930 г.
– Роберт Трюмплер (1886-1956) – по статистике размеров рассеянных скоплений
– межзвездное поглощение - пыль.
1948-1949 гг. - У. Хилтнер и Дж. Холл и
В.А. Домбровский –
межзвездная поляризация света.
1951 г. – Р. Девис и Дж. Гринстейн – механизм поляризации – несферические частицы в магнитном поле.
Слайд 33История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Исследования межзвездной среды
1939 г.
– Стремгрен – теоретическое обоснование существования зон H II.
1951-1955 гг.
– Ф. Кан и С.А. Каплан – движение ионизационных фронтов.
С.Б. Пикельнер и С.А. Каплан – движение ударных волн в межзвездной среде.
С.А. Каплан – теория турбулентности межзвездной среды.
Слайд 34История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
1932 г. –
Карл Янский (1905-1950) – космическое радиоизлучение (радиошум, создаваемый излучением на
длине волны 14,6 м).
1933 г. – отождествил с Млечным Путем – радиошум был связан с определенным направлением.
1935 г. – центральная часть Млечного Пути – по характеру зависимости направления от времени дня и времени года.
Слайд 35История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
С 1937 г.
– Грот Рёбер – систематические радионаблюдения неба (первый радиотелескоп-параболоид диаметром
9.5 м).
1939 г. – первый результат.
1942 г. – открытие радиоизлучение Солнца на метровых волнах (резкое возрастание излучения при вспышке обнаружил Хей на радиолокаторе).
1942 г. - Саусворт (США) - тепловое радиоизлучение спокойного Солнца на волнах 3 и 10 см.
Слайд 36История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
1942 г. –
Дж. Хей - солнечные вспышки,
(Струве, стр. 100-101)
1946 г.
- Дж. Хей, С. Парсонс и Дж. Филлипс - первый дискретный источник Лебедь A.
Слайд 37История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Излучение в радиолиниях
1947
г. – Хендрик ван де Хюлст – переход между подуровнями
сверхтонкой структуры основного состояния атома водорода.
Линия на длине волны λ = 21,11 см (ν = 1420,4 МГц).
Слайд 38История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Излучение в радиолиниях
1948
г. (публикация 1949 г.) – И.С. Шкловский (1916-1985) рассчитал вероятность
перехода и интенсивность излучения - радиолинию можно наблюдать при помощи тогдашней технике!
1951 г. – первая регистрация радиоизлучения – США, Голландия, Австралия.
(Ефремов, стр.145)
Слайд 39История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Излучение в радиолиниях
1952
г. – Дж. Вилд (США) и 1959 г. – Н.С.
Кардашев – принципиальная возможность наблюдений переходов между близкими уровнями атома водорода (при n>28 - радиодиапазон). Разреженная среда.
Слайд 40История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Излучение в радиолиниях
1959
г. – И.С. Шкловский - возможность обнаружения линий молекул OH
(λ = 18 см) и CH (λ = 9 см).
Линии OH – 1963 г. – сотрудники Массачусетского технологического института – в спектре источника Кассиопея А – две линии поглощения ОН.
1965 г. – космические мазеры – аномальное излучение молекул OH (первоначально “мистериум”).
CH - 1973 г.
Слайд 41История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Нетепловое радиоизлучение
1942
г. – Грот Рёбер – первая радиокарта неба. Природа?
1950 г.
– Х. Альвен и Н. Герлофсон (Швеция) и К. Киппенхойер (ФРГ) – релятивистские электроны, движущиеся в магнитных полях.
1950-1953 гг. – В.Л. Гинзбург, Г.Г. Гетманцев, М.И. Фрадкин – теория синхротронного излучения.
1949 г. – Дж. Болтон и Г. Стенли (Австралия) – мощный источник радиоизлучения Телец А – Крабовидная туманность.
1953 г. – И.С. Шкловский – синхротронная природа.
Слайд 42История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Спиральная структура
Галактики
1954 г. – ван де Хюлст, Мюллер и Оорт (Лейденская
обсерватория) – первые карты распределения нейтрального водорода в Галактике.
Для данной галактической долготы – зависимость интенсивности излучения от длины волны.
Слайд 43История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Внегалактическая радиоастрономия
1946
г. – Дж. Хей, С. Парсонс и Дж. Филлипс (Англия)
– дискретный источник Лебедь А.
Каталоги таких объектов.
1950 г. – Первый Кембриджский каталог.
1955 г. – Второй.
1959 г. – Третий Кембриджский каталог (3C)
(под рук. Мартина Райла).
Слайд 44История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Внегалактическая радиоастрономия
Природа?
Радиозвезды?
1960 г. - Т. Метьюз и А. Сендидж – отождествили
3C 48 со слабым звездообразным объектом 16 зв.вел. (на 5-м телескопе). Эмиссионные линии!?
Слайд 45История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Внегалактическая радиоастрономия
1962
г. - Т. Метьюз и А. Сендидж – 3C 286
– объект
17 зв. вел (в УФ на 1 зв. вел. ярче, чем в оптике).
1963 г. – К. Хазард, М. Маккей и А. Шиминс (Австралия) – 3C 273 – при покрытии Луной – координаты. Двойной.
Звезда 13 зв.вел. + туманность в виде струи.
Слайд 46История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Становление радиоастрономии
Внегалактическая радиоастрономия
Маартен
Шмидт (Паломар) – 3C 273 – 4 из 6 эмиссионных
линий – бальмеровские, если их сдвинуть в УФ (z = 0,16).
(Ефремов, стр. 196)
Позже Гринстейн 3C 48 – z = 0,367.
Светимости 1045 – 1047 эрг/c
А.С. Шаров и Ю.Н. Ефремов - вариации блеска.
(Ефремов, стр. 196-197)
Позже Х. Смит и Д. Хоффлейт – размеры – 1 световая неделя.
Квазары.
Слайд 47История астрономии
20-40-е гг., 40-60-е гг. XX века
Внегалактические исследования
50-е гг. –
Маунт Паломар – на основе снимков в 2-х цветах (120
см, широкоугольный телескоп) – атлас неба.
По этому атласу – Г. Эйбл – сформировал каталог скоплений галактик (1700).
1959 г. – Б.А. Воронцов-Вельяминов – “Атлас взаимодействующих галактик”.
