Презентація на тему «Другие галактики»
256
Слайд #1
Тема: Другие галактики
Спиральная галактика NGC4414 в созвездии Волосы Вероники диаметром 56 000 св. лет, в 60 млн. св. лет от нас.
Спиральная галактика NGC4414 в созвездии Волосы Вероники диаметром 56 000 св. лет, в 60 млн. св. лет от нас.
Слайд #2
Открытие галактик
Вильям (Уильям) Вильгельм Фридрих ГЕРШЕЛЬ (1738-1822, Англия) начав с 1775г вести планомерные обзоры неба открывает, что среди видимых туманностей ряд из них состоит из звезд и к 1791г приходит к правильному выводу о существовании самостоятельных звездных систем (галактик).
Идея о том, что наша Галактика не заключает в себя весь звездный мир и существуют другие, сходные с ней звездные системы, впервые была высказана учеными и философами в середине 18 века (Э.Сведенборг в Швеции, И.Кант в Германии, Т.Райт в Англии).
1 января 1925г Эдвин Поуэлл ХАББЛ (1889-1953, США) сообщает об открытии других галактик на примере М31 Адромеды (NGC224- по Новому общему каталогу -New General Catalog, 1908 год). Это единственная для наших широт видимая невооруженным глазом галактика и замечена была еще в 10 веке арабским астрономом Ас-Суфи (903-986). Обозначение М сохранилось еще по каталогу 1781 года Шарля МЕССЬЕ (1730-1817, Франция), составившего каталог на 110 объектов.
Невооруженному глазу на небе доступно еще две галактики в южном полушарии и более близкие к нам Большое и Малое Магеллановы Облака.
Вильям (Уильям) Вильгельм Фридрих ГЕРШЕЛЬ (1738-1822, Англия) начав с 1775г вести планомерные обзоры неба открывает, что среди видимых туманностей ряд из них состоит из звезд и к 1791г приходит к правильному выводу о существовании самостоятельных звездных систем (галактик).
Идея о том, что наша Галактика не заключает в себя весь звездный мир и существуют другие, сходные с ней звездные системы, впервые была высказана учеными и философами в середине 18 века (Э.Сведенборг в Швеции, И.Кант в Германии, Т.Райт в Англии).
1 января 1925г Эдвин Поуэлл ХАББЛ (1889-1953, США) сообщает об открытии других галактик на примере М31 Адромеды (NGC224- по Новому общему каталогу -New General Catalog, 1908 год). Это единственная для наших широт видимая невооруженным глазом галактика и замечена была еще в 10 веке арабским астрономом Ас-Суфи (903-986). Обозначение М сохранилось еще по каталогу 1781 года Шарля МЕССЬЕ (1730-1817, Франция), составившего каталог на 110 объектов.
Невооруженному глазу на небе доступно еще две галактики в южном полушарии и более близкие к нам Большое и Малое Магеллановы Облака.
Слайд #3
Классификация Хаббла
Морфологические типы галактик по классификации 1936г Эдвина Поуэлла ХАББЛА (1889-1953, США)
Морфологические типы галактик по классификации 1936г Эдвина Поуэлла ХАББЛА (1889-1953, США)
Слайд #4
Спиральные галактики
Пересеченная спиральная галактика NGC1365
Открыл в 1845 году лорд Росс (Вильям ПАРСОНС, Англия). Они составляют до 75% всех галактик и содержат как гало, так и массивный звездный диск. Обозначаются буквой S.
S0 — линзообразные галактики дискообразной формы с явно выраженным центральным балджем (выпуклостью), но без наблюдаемых рукавов.
Sa, Sb, Sc, Sd — спиральные галактики, состоящие из балджа и внешнего диска, содержащего рукава. Буква показывает, насколько плотно расположены рукава.
SBa, SBb, SBc, SBd — спиральные галактики с перемычкой, в которых центральный балдж пересекает яркий бар (перемычка), от которого отходят рукава.
Наша Галактика принадлежит к промежуточному типу Sb.
Спиральная галактика M31 (NGC224, Туманность Андромеды), самая большая в Местной группе галактик.
Спиральная галактика M33 в Треугольнике из Местной группы в 4 раза меньше чем наша.
Пересеченная спиральная галактика NGC1365
Открыл в 1845 году лорд Росс (Вильям ПАРСОНС, Англия). Они составляют до 75% всех галактик и содержат как гало, так и массивный звездный диск. Обозначаются буквой S.
S0 — линзообразные галактики дискообразной формы с явно выраженным центральным балджем (выпуклостью), но без наблюдаемых рукавов.
Sa, Sb, Sc, Sd — спиральные галактики, состоящие из балджа и внешнего диска, содержащего рукава. Буква показывает, насколько плотно расположены рукава.
SBa, SBb, SBc, SBd — спиральные галактики с перемычкой, в которых центральный балдж пересекает яркий бар (перемычка), от которого отходят рукава.
Наша Галактика принадлежит к промежуточному типу Sb.
Спиральная галактика M31 (NGC224, Туманность Андромеды), самая большая в Местной группе галактик.
Спиральная галактика M33 в Треугольнике из Местной группы в 4 раза меньше чем наша.
Слайд #5
Эллиптические галактики
Эллиптическая галактика M87 в созвездии Девы, диаметр более 120000 св. лет в 50 млн. св. лет
Линзовидная галактика NGC5078
Гигантская эллиптическая галактика NGC 1316
Составляют примерно 20 % от общего числа галактик высокой светимости, обозначаются буквой E (англ. elliptical). Они почти лишены межзвездного газа (не считая разреженного и очень горячего газа, заполняющего всю галактику), а следовательно и молодых звезд. По степени вытянутости эллиптических галактик Эдвин Хаббл получил 8 подтипов галактик от Е0 до Е7 (E0 – «шаровые» галактики, E7 – «сплюснутые»). Звезды обращаются вокруг центра галактики очень медленно.
Ближайшая к нам эллиптическая галактика – Sculptor (ESO 351-30, подкласс – E0, радиус – 1505 св. лет).
Эллиптическая галактика M87 в созвездии Девы, диаметр более 120000 св. лет в 50 млн. св. лет
Линзовидная галактика NGC5078
Гигантская эллиптическая галактика NGC 1316
Составляют примерно 20 % от общего числа галактик высокой светимости, обозначаются буквой E (англ. elliptical). Они почти лишены межзвездного газа (не считая разреженного и очень горячего газа, заполняющего всю галактику), а следовательно и молодых звезд. По степени вытянутости эллиптических галактик Эдвин Хаббл получил 8 подтипов галактик от Е0 до Е7 (E0 – «шаровые» галактики, E7 – «сплюснутые»). Звезды обращаются вокруг центра галактики очень медленно.
Ближайшая к нам эллиптическая галактика – Sculptor (ESO 351-30, подкласс – E0, радиус – 1505 св. лет).
Слайд #6
Неправильные галактики
Маленькая неправильная галактика Секстант A, член местного скопления
Карликовая неправильная галактика NGC6822
Карликовая BCG-галактика
Клочковатой формы, похожих на Магеллановы Облака (но они оказались спиральными типа SBm). Около половины вещества в них – межзвездный газ. По классификации Хаббла обозначаются Ir (англ. irregular), составляют около 5% всех галактик. ТИПЫ:Irr I - неправильные, имеющие намеки на структуру. Существует два подтипа: обнаруживающих подобие спиральной структуры (Sm), и с отсутствием таковой (Im).
Irr II —галактики, не имеющие никаких особенностей в своей структуре.
dI (или dIrrs) - карликовые неправильные
Маленькая неправильная галактика Секстант A, член местного скопления
Карликовая неправильная галактика NGC6822
Карликовая BCG-галактика
Клочковатой формы, похожих на Магеллановы Облака (но они оказались спиральными типа SBm). Около половины вещества в них – межзвездный газ. По классификации Хаббла обозначаются Ir (англ. irregular), составляют около 5% всех галактик. ТИПЫ:Irr I - неправильные, имеющие намеки на структуру. Существует два подтипа: обнаруживающих подобие спиральной структуры (Sm), и с отсутствием таковой (Im).
Irr II —галактики, не имеющие никаких особенностей в своей структуре.
dI (или dIrrs) - карликовые неправильные
Слайд #7
Взаимодействующие галактики
Через миллиарды лет из этих двух спиральных галактик NGC 2207 и IC 2163 останется только одна. NGC 2207, более крупная - слева в конечном счете присоединит к себе меньшую галактику IC 2163. При самом сильном сближении ≈ 40 миллионов лет назад, меньшая галактика повернулась против часовой стрелки и теперь расположена немного дальше крупной галактики. Расстояния между звездами столь огромны, что когда галактики сталкиваются, звезды в них обычно не испытывают столкновений.
Пять близко расположенных взаимодействующих галактик – «Квинтет Стефана»: NGC 7317, 7318a, 7318b, 7319 и 7320 в созвездии Пегаса. Голубая галактика находится ближе к нам, а четыре другие образуют тесную группу взаимодействующих систем.
Через миллиарды лет из этих двух спиральных галактик NGC 2207 и IC 2163 останется только одна. NGC 2207, более крупная - слева в конечном счете присоединит к себе меньшую галактику IC 2163. При самом сильном сближении ≈ 40 миллионов лет назад, меньшая галактика повернулась против часовой стрелки и теперь расположена немного дальше крупной галактики. Расстояния между звездами столь огромны, что когда галактики сталкиваются, звезды в них обычно не испытывают столкновений.
Пять близко расположенных взаимодействующих галактик – «Квинтет Стефана»: NGC 7317, 7318a, 7318b, 7319 и 7320 в созвездии Пегаса. Голубая галактика находится ближе к нам, а четыре другие образуют тесную группу взаимодействующих систем.
Слайд #8
Радиогалактики
Радиогалактика NGC5128 (Центавр A) - результат слияния спиральных галактик.
В радиогалактике Лебедь A (первой открытой в 1946г, отождествлена в 1951г - обозначается 3С 405, 3С- Третий Кембриджский каталог 1959г на 471 радиоисточник) часто считающейся прототипом радиогалактик, имеются два обширных облака радиоизлучения, расположенных симметрично с каждой стороны возмущенной эллиптической галактики и простирающихся более, чем на три миллиона световых лет.
На каждый миллион галактик приходится одна радиогалактика. Радиоизлучение представляет собой синхротронное излучение электронов, движущихся со скоростями, близкими к скорости света.
Радиогалактика NGC5128 (Центавр A) - результат слияния спиральных галактик.
В радиогалактике Лебедь A (первой открытой в 1946г, отождествлена в 1951г - обозначается 3С 405, 3С- Третий Кембриджский каталог 1959г на 471 радиоисточник) часто считающейся прототипом радиогалактик, имеются два обширных облака радиоизлучения, расположенных симметрично с каждой стороны возмущенной эллиптической галактики и простирающихся более, чем на три миллиона световых лет.
На каждый миллион галактик приходится одна радиогалактика. Радиоизлучение представляет собой синхротронное излучение электронов, движущихся со скоростями, близкими к скорости света.
Слайд #9
Квазары
Самый ближний к нам квазар Маркарян 231 (3С 273), открытый в 1998г в 500 млн. св.лет от нас - центр эллиптической галактики (закрыт). Его возраст 1 млн. лет и проявляет себя как компактный радиоисточник. Через несколько миллионов лет его излучение раздует окружающее газообразное вещество и яркость квазара резко возрастет.
Квази-звездный объект (QSO - обозначение радиоисточника QUAsi-StellAR, дано в 1963г) - тип удаленных галактик с наиболее яркими (в сотни раз от нормальных) активными ядрами, из-за чего трудно рассмотреть слабое туманное свечение окружающей галактики, обнаруженное все же у небольшого числа квазаров. Внешне подобны звездам, но излучают сильно в радиодиапазоне. Открыты в 1963г астрофизиком Маартен Шмидт (р. 1929г, США). К 2007 году каталогизировано около 100000 квазаров, но только дюжина двойных и открыт первый тройной квазар LBQS 1429-008. Квазары с низким радиоизлучением называют квазагами.
Квазар PG 0052+251 в ядре нормальной спиральной галактики, удаленный от Земли на 1,4 млрд. световых лет.
Квазар PHL 909 в ядре нормальной эллиптической галактики, удаленный от Земли на 1,5 млрд. световых лет.
Самый ближний к нам квазар Маркарян 231 (3С 273), открытый в 1998г в 500 млн. св.лет от нас - центр эллиптической галактики (закрыт). Его возраст 1 млн. лет и проявляет себя как компактный радиоисточник. Через несколько миллионов лет его излучение раздует окружающее газообразное вещество и яркость квазара резко возрастет.
Квази-звездный объект (QSO - обозначение радиоисточника QUAsi-StellAR, дано в 1963г) - тип удаленных галактик с наиболее яркими (в сотни раз от нормальных) активными ядрами, из-за чего трудно рассмотреть слабое туманное свечение окружающей галактики, обнаруженное все же у небольшого числа квазаров. Внешне подобны звездам, но излучают сильно в радиодиапазоне. Открыты в 1963г астрофизиком Маартен Шмидт (р. 1929г, США). К 2007 году каталогизировано около 100000 квазаров, но только дюжина двойных и открыт первый тройной квазар LBQS 1429-008. Квазары с низким радиоизлучением называют квазагами.
Квазар PG 0052+251 в ядре нормальной спиральной галактики, удаленный от Земли на 1,4 млрд. световых лет.
Квазар PHL 909 в ядре нормальной эллиптической галактики, удаленный от Земли на 1,5 млрд. световых лет.
Слайд #10
Микролинзирование
Если луч света от удаленного объекта проходит через близлежащую галактику, то может возникнуть эффект гравитационной линзы (появление кратного изображения).
Крест Эйнштейна
Эффект гравитационной линзы
Первая микролинза открыта в 1979г (квазар QSO 0957+561 А и В). Для него расстояние между объектами составляло 6" (колеблется от 0,77" до 7" у 25 открытых микролинз).
Если луч света от удаленного объекта проходит через близлежащую галактику, то может возникнуть эффект гравитационной линзы (появление кратного изображения).
Крест Эйнштейна
Эффект гравитационной линзы
Первая микролинза открыта в 1979г (квазар QSO 0957+561 А и В). Для него расстояние между объектами составляло 6" (колеблется от 0,77" до 7" у 25 открытых микролинз).
Слайд #11
Определение размеров галактик
.
Отсюда масса ядра галактики равна, а всей галактики больше в 10-100 раз.
Массу галактики можно оценить по вращению ее частей:
По переменности эмиссионных линий.
Сравнивая центростремительную и гравитационную силы, предполагая вращение по окружности, а вся масса галактики сосредоточена в центре, то, получим
Расстояние до галактики можно определить следующими способами:
Фотометрический способ, с использованием так называемых стандартных свеч, светимость которых считается известной: цефеидам, новым и сверхновым, гигантам и сверхгигантам - по формуле M=m+5-5lgr;
по красному смещению v=H.r (закон Хаббла) ;
методом сильно моделезависимых способов.
Тогда, размер галактики можно определить
.
Отсюда масса ядра галактики равна, а всей галактики больше в 10-100 раз.
Массу галактики можно оценить по вращению ее частей:
По переменности эмиссионных линий.
Сравнивая центростремительную и гравитационную силы, предполагая вращение по окружности, а вся масса галактики сосредоточена в центре, то, получим
Расстояние до галактики можно определить следующими способами:
Фотометрический способ, с использованием так называемых стандартных свеч, светимость которых считается известной: цефеидам, новым и сверхновым, гигантам и сверхгигантам - по формуле M=m+5-5lgr;
по красному смещению v=H.r (закон Хаббла) ;
методом сильно моделезависимых способов.
Тогда, размер галактики можно определить
