Prezentacja pdf.

Kosmiczna LinijkaAgnieszka JaniukCentrum Astronomiczne PANFestiwal Nauki

Międzynarodowy RokAstronomii w “Delcie”Nowości:Cykl 12 krókich artykułówpt. Kosmiczna Linijka,autorki: B. Czerny i A. JaniukKonkurs zadańrachunkowych (znagrodami)A także to co zwykle:Długie artykułyastronomicznePatrz w nieboAktualnościhttp://www.mimuw.edu.pl/delta

Jak budujemy Linijkę?Obserwacje WMAP -> Wiek Wszechświata: 13,7miliarda latRozmiar: 13,7 miliarda lat świetlnych = 4,210 9 pc(= 4,2 Gpc)Peryferia Układu Słonecznego: kilkaset – tysiące j.a. ->skala rzędu 0,04 pcW cyklu 12 odcinków opowiadamy o Wszechświecie bliskim(Układ Słoneczny) i dalekim (galaktyki, kosmologia)

Dygresja: co to jest parsek?1 pc = 206265 j.a. = 3,26 lat św.= 3,086 10 16 m1 Gigaparsek = 10 9 parseków

Skala logarytmicznaPodziałka logarytmiczna: krok co 1 rząd wielkościPodziałka liniowa: krok co 1

0,04 0,4 4 40 400 4k 40k 400k 4M 40M 400M 4G

1. Obłok Oorta (skala 0,04 pc)1932 r. : Ernst Opikzaproponował istnienie obłokumaterii, z którego pochodząkomety1950 r. : Jan Oort szczegółowozbadał tę hipotezę2 rezerwuary komet:- spłaszczony pas Kuipera, 30-55 j.a.- sferyczny obłok Oorta, 300 – 100.000 j.a.

1992 – odkryto pierwszy obiektnależący do Pasa Kuipera,planetoidę 1992 QB 1 Istnienie Obłoku Oorta jesthipotezą potwierdzoną analizą liczbyi rozkładu komet długookresowych 2003 – odkryto obiekttransneptunowy 90377 Sedna 2000 CR105 – prawdopodobnierównież planetoida przynależąca doobłoku Obłok liczy około 10 11 obiektów,brył lodowo-skalnych o rozmiarachok. 10 km. Powstały ok. 4,5 mld lattemu

Planetoida 90377 Sedna Okres obiegu wokółSłońca ok. 12.000 lat orbita silniewydłużona, e=0.855 średnia odległość odSłońca 525 j.a obecnie zbliża siędo Słońca, w 2075 r.osiągnie peryhelium wodl. 76 j.a.

2. Proxima Centauri (skala 0,4 pc) Nasza najbliższa gwiazda:odległość 4,22 lat św. Nie widać jej gołym okiem odkryta w 1915 roku Czerwony karzeł:M=0,107 M SR=0,145 R SL = 1/10.000 L S Silne pole magnetyczne,powoduje rozbłyski

Proxima jest układempotrójnym, towarzyszemukładu Alpha Centauri A,B Odległość 15.000 j.a. odgłównego składnika układu Związek fizyczny 3 gwiazdpotwierdziły obserwacjesatelity Hipparcos

3. Procjon (skala 4 pc) Odległość 3,5 pc (11,3 lat św) Jasność widoma: 0.38 mag (8 znajjaśniejszych gwiazd) Leży w gwiazdozbiorze Małego Psa Gwiazda podwójna:d = 15 j.a.P orb= 41 lat Procjon A: typ F, jasność L=7,3 L S Procjon B: 11 wielkości

Procjon B: biały karzeł Masa 0,65 M sun(z ruchuorbitalnego) promień 1,3 R ziemi(Tpow = 7700K, ale b. mała jasność widoma) gęstość gwiazdy: sięga mldkg/m 3 Materia zdegenerowana. Niezachodzą reakcję jądrowe, gwiazdastygnie.

Procjon A: oscylacjeGwiazda podobna doSłońca, oscyluje z powodu falsejsmicznych w jej wnętrzuNowe wyniki fotometrii:Kanadyjski satelita MOST vs.obserwacje z teleskopównaziemnych ( LaSilla wChile)

4. Polaris(skala 40 pc)Obecna gwiazdabiegunowa: = 89 o 15' 50''Precesja osi obrotu Ziemi. Gwiazdybiegunowe się zmieniają•3000 lat temu: Thuban (w Smoku)•za ok. 14 tys. lat: Wega

Polaris: układwielokrotny• Polaris A: typu DeltaCephei, masa 4,5 M sun• Polaris Ab: 1,26 M sun,P orb= 30 lat• Polaris B: w odległościna niebie 19 sekundłuku

Polaris Aa: Cefeida klasycznaBardzo jasna.Należy do klasy olbrzymów,znajduje się na “pasieniestabilności”.Odległość Polaris: 430 lat św.,jasność absolutna 2,000 L sun1990-2008: zagadkoweobserwacje Polaris: skokiamplitudy i okresu pulsacjiZależność okres-jasność dla cefeid (H. Leavitt, 1912;ost, kalibracja 1997, dane z Hipparcosa):M v= -2.81 (log P [d]) – (1.43 0.1)

5. Mgławica Koński Łeb (skala 0,4 kpc) Mgławica ciemna wgwiazdozbiorze Oriona widoczna na tle obszaruzjonizowanego wodoruIC434 oświetlana przez gwiazdęSigma Orionis.Odległość ok. 460 pc,rozmiar fizyczny: ok. 1 rokśw.Obraz z 0,9 m teleskopu NOAO w Kitt Peak

Aktywność gwiazdotwórczaObraz z teleskopu Hubble'aMgławica jest siedliskiempowstawania nowychgwiazd.• obserwacje wpodczerwieni (satelitaSpitzer)• badanie rozkładuwęglowodorówaromatycznych (PAH)• badanie stopniapolaryzacji światła gwiazdtła (pole magnetyczne)

6. Pulsar Krab (skala 4 kpc)Mgławica z “odnóżami”widoczna w gwiazdozbiorze Byka.Odkryta w 1731 r. przez J. Bevisa.Obiekt M1 z katalogu Messiera(1758).Odległość ok. 2 kpc1054 – Chińczycy zaobserwowali wtym miejscu supernową. Byławidoczna przez 3 tyg. w dzień iprzez 2 lata w nocy

Supernowa w KrabieGwiazda dużo masywniejszaod Słońca, wyczerpała jużpaliwo jądrowe.Zapada się pod wpływemswojej grawitacji.Część otoczki jest odrzucona itworzy mgławicę.Obraz rentgenowski (Chandra)W centrum pozostaje gwiazdaneutronowa.Rotacja gwiazdy neutronowej-> zjawisko pulsara

Plerion: gorący bąbelPWNPulsar obraca się z okresem 33 ms.Okres wydłuża się:dP/dt = 4.2e-13 (energia rotacjijest wyświecana)Część energii unosirelatywistyczny wiatr pulsarowy.Plerion emituje promieniowanienietermiczne (synchrotronowe).•Na styku wiatru i otoczki tworząsię fale uderzeniowe -> “odnóża”.SNR•Pulsar porusza się w przestrzeni:v= 160 km/s

7. Centrum Galaktyki (skala 40 kpc)Słońce znajduje sięw odległości 27 tys.lat świetlnych odcentrum: 8,5 kpc

Widok Centrum GalaktykiZdjęcie z satelity COBE wykonane w podczerwieni(1990)

Sgr A*widok w kierunkugwiazdozbioruStrzelca;obraz rentgenowski zsatelity Chandra

Radioźródło Sgr A*Niewidoczna masa centralna: około3,6 mln M sunObserwacje teleskopem ESO LaSilla:ruch 28 gwiazd wokół centrumGwiazda S2: pełny obieg w okresie 16latMapa z VLA

Co się kryje w Centrum?Masywna czarna dziuraGwiazdyPierścień pyłowyZjonizowany gazPozostałości posupernowychSzybkie rozbłyski rentgenowskie (co 17 min.)Obraz radiowy: wydłużony obszar emisji.Dżet? Dysk akrecyjny?

8. Galaktyka Fornax (skala 0,4Mpc) Odległość 460 lat św. Sferoidalna galaktykakarłowata, członek GrupyLokalnej Prędkość radialna: 53 km/swzględem Galaktyki Ruch własny: 196 km/s Zawiera liczne gromadykuliste, w tym NGC 1049

Galaktyka M31(Andromedy)odległa o 2,4 mln l. św.,Droga Mleczna, orazM32, M110 i ok. 30innych tworzą GrupęLokalnąNajbliższe sąsiedztwo

Ciemna materia w karłachGalaktyki karłowatemają 3-krotnie większąmasę niż masa ich gwiazdPozostała masa to tzw.ciemna materiaCiemna materia nieświeci, ale oddziałujegrawitacyjnieNieznane cząstki?

9. Galaktyka M87 (skala 4 Mpc)Odległość: 16 MpcOgromna galaktykaeliptyczna w centrumgromady Virgo

M87: Galaktyka aktywnaZawiera 12 tys. GromadkulistychGalaktyka aktywna: linieemisyjne typu gal.SeyfertaPromień świetlny (1918,H. Curtis) ->dżetPierścieniowe strukturyw gromadzie -> śladywcześniejszej aktywności

Dżet w M87Świeci w Opt, radio,X, GammaPozornie nadświetlnaprędkośćJest wyrzucany zokolic czarnej dziury omasie 3,6*10 9 M sun

Supergromada w Pannie

Najbliższe supergromady

10. Wielki Atraktor (skala 40 Mpc)Skupisko gromad galaktykLeży w gwiazdozbiorzeCentaura i HydryOdległość ok. 150 mln. lat św.Przyciąga galaktyki zsupergromady lokalnej wprędkością ok. 600 km/s Jego masa to około 5*10 16 M Sun

Anomalia grawitacyjna: zaburzenieprzepływu galaktyk zgodnego z prawemHubble'a.Po raz pierwszy stwierdzona w latach1970.1986 – odkrycie Wielkiego Atraktora

Obserwacje przepływów wielkoskalowych są bardzo utrudnione: “strefaunikania” w płaszczyźnie Drogi Mlecznej

11. Kwazar 3C 273 (skala 0,4 Gpc)Optycznie najjaśniejszy kwazarna niebie (m v=12.9)Jeden z najjaśniejszychabsolutnie kwazarów, M=-26.7Jeden z najbliższych:z = 0.158 ->D L= 2.44 Glat św.,czyli ok. 750 MpcOdkryty jako radioźródło(1959), odpowiednik optyczny iprzesunięcie ku czerwieni (1963)Źródło rentgenowskie (1970)

Dżet w 3C 273Wielkoskalowy dżet: rozmiar ok. 60 kpcŚwieci w Opt, radio, XPromieniowanie synchrotronoweObserwacje HST: morfologia“kłaczkowata”Obraz z Hubble SpaceTelescope

12. Mikrofalowe promieniowanie tła(skala 4 Gpc)Mapa z satelity WMAP

Promieniowanie tławypenia cały Wszechświat.Maksimum natężenia wzakresie mikrofalowym.Temperatura T=2.725 KOdkryte w 1968 r. (Penziasi Wilson; 1970-> nagrodaNobla)Powstało tuż po WielkimWybuchu

Niewielkie anizotropie:dT/T ~ 10 -5są śladem początkowychniejednorodności w rozkładziemateriiDopasowanie modelukosmologicznego do danych zWMAP dało najnowsze wyniki:Mapa z satelity COBE, 1990-1992H 0= 71.9 2.7 [km/s/Mpc] barion= 0.0227 0.0006 CDM= 0.109 = 0.742 Mapa z satelity WMAP, 2003-2008 tot= 1.099 +0.1 -0.085t 0= 13.69 0.13 [Gyrs]

Koniec