Căutați prezentări. Mediu interstelar: gaz și praf Prezentarea astronomiei medii interstelare

„Originea galaxiilor și a stelelor” – Universul vizibil. Formarea superclusterelor de galaxii. Retragerea galaxiilor. Calea Lactee. Densitatea critică a universului. Era Hadronului. Densitatea Universului. Sistem solar. Extensie. structuri astronomice. Expansiunea universului a fost rezultatul Big Bang-ului. Densitate. Nucleosinteza în universul timpuriu.

„Proprietăți ale galaxiilor” - Tipuri de galaxii spirale. Galaxii pitice ultracompacte. Galaxii greșite. galaxii spirale. Sistem legat de gravitație. Micul Nor Magellanic. nebuloasa Andromeda. galaxiile Seyfert. Epoca galaxiilor. Galaxii eliptice. Compoziția galaxiilor spirale. Norul Mare de Magellan.

„Galaxii și stele” - Black Hole. Epoca Metagalaxiei. Direcția nord. nebuloasa Andromeda. Tipuri de galaxii. Energia reacției termonucleare. Electronii. Etapele existenței stelelor. Transformări. Galaxiile nu sunt distribuite uniform. Substanţă. Etapele formării stelelor. Ciclul gazelor. Noțiuni de bază. Galaxii și stele.

„Tipuri de galaxii” – Galaxii. Aranjamentul spațial al galaxiilor. clustere de galaxii. Galaxii greșite. Quazari și quasari. Distanța până la galaxie. Clasificarea diapaselor Hubble. Galaxii eliptice. galaxii spirale. Liniaritate. nori protogalactici. Galaxii spirale barate. Legea Hubble.

„Galaxii și nebuloase” – O galaxie este un sistem de stele, gaz interstelar, praf și materie întunecată. . Nori Magellanic Mari și Mici. Nebuloasă Ochi de pisică. Nebuloasa Andromeda văzută de pe Pământ. Inelul Nebuloasei. nebuloasa Andromeda. Galaxia Sombrero. Nebula Cap de cal. Telescopul filmat din spațiu. Până la începutul anilor 1990, nu existau mai mult de 30 de galaxii.

„Tipuri de galaxii” - Galaxy Virgo A cu jet. Galaxia neregulată NGC1313. Galaxia radio NGC5128 (Centaurus A). Galaxy M64 (Ochi). Galaxy M101. Galaxia spirală NGC2997. Quasar 3C273. Galaxia spirală M31 face parte din Grupul Local împreună cu Calea Lactee. Galaxie spirală încrucișată NGC 1365. Galaxie roată care interacționează.

Există 12 prezentări în total în subiect

Compoziția mediului interstelar

Componenta principală a ISM este hidrogenul (~ 70% din masa totală), care este prezent acolo sub diferite forme: atomic neutru

hidrogen, hidrogen molecular (H2), hidrogen ionizat.

Aproximativ 28% din masă este reprezentată de heliu și ~ 2% de restul elementelor.

Pe lângă gaz, ISM conține particule solide (praf). Raportul dintre masa prafului și masa gazului este de ~ 0,01.

Model în două faze al mediului interstelar

În cel mai simplu model cu două faze, într-un anumit interval de presiune, ISM neutru se descompune în două faze stabile (care sunt în echilibru de presiune): rece dens ("nori"), T ~ 100 K,

n ~ 10 cm-3 și fierbinte rarefiate ("intercloud medium"), T ~ 104 K, n ~ 0,1 cm-3.

Componentele principale ale ISM

Fază

gaz coronal

Zone HII de densitate scăzută

Mediu intercloud

Zone calde HI

HI nori

nori întunecați

zonele HII

Nori moleculari giganți

Maser

condensare

T(K)	n (cm-3)	M (Msun)	L (buc)
~ 5 105
~104
~104
~103
	~103			~ 10-5
	~104			~ 3 10-9
~104				~ 10-4
		~ 3 105		~ 3 10-4
	~ 1010		~ 10-5

Mecanisme de încălzire și răcire

Mecanisme de bază de încălzire

Radiația ultravioletă a stelelor (fotoionizare).

Încălzire prin unde de șoc.

Încălzirea volumetrică a gazului prin radiații penetrante și razele cosmice

Încălzirea volumetrică cu gaz prin radiații electromagnetice dure (raze X și raze gamma).

Mecanisme de bază de răcire

gratuit gratuit(bremsstrahlung) radiație

Radiația de recombinare

Emisia în linii spectrale

Emisia de praf

Ionizare prin impact electronic

raze cosmice

Fluxul razelor cosmice în vecinătatea sistemului solar este de ~ 1 particulă/cm 2 s. Prin urmare, concentrația medie de protoni rapizi în mediul interstelar este de ~ 10-10 –10-11 cm-3.

Razele cosmice conțin cei mai mulți protoni (~ 90% din punct de vedere al numărului de particule). Nucleele de heliu reprezintă aproximativ 7% din punct de vedere al numărului de particule. O caracteristică a CR este abundența relativ mare de nuclee de litiu, beriliu, bor (~ 0,14%), în timp ce în interstelar mediu gaz-praf sunt foarte puține (~ 10-6%).

Spectrul de energie CR are un caracter de lege de putere, deși indicele de spectru poate varia în diferite regiuni. Densitatea medie de energie CR este aproape de 10-12 erg/cm3.

Cel mai probabil, CR sunt accelerate în timpul exploziilor de supernove și (sau) în pulsari.

Spectrul diferențial al razelor cosmice în spațiul interplanetar din apropierea orbitei Pământului: 1 - protoni; 2 - particule de raze cosmice galactice; 3 - protoni de la erupțiile solare.

Pentru comparație, afișat

spectre de protoni și -particule

Originea razelor cosmice

Dependența fluxului de raze gamma de longitudinea galactică l conform datelor observaționale (linii verticale) în comparație cu rezultatele calculului (curbă solidă) bazate pe ipoteza rămășițelor de supernove ca sursă principală de raze cosmice.

Mecanisme de accelerare CR

Mecanismul Fermi.

Interacțiunea dintre o particulă și norii interstelari care se mișcă împreună cu câmpurile magnetice înghețate

(sticlă magnetică). Blocajele de trafic se apropie cu viteza U<< V . За одно столкновение частица приобретает скорость 2U , число столкновений в единицу времени V /2L .

			VdL

Mecanism statistic de accelerare (cu mișcare haotică a unei particule între nori). În timpul ciocnirilor frontale cu norii, energia particulei crește, în timp ce depășirea acesteia scade. Viteza relativă în coliziunile care se apropie este mai mare și, prin urmare, numărul de astfel de coliziuni este mai mare. Gazul norilor grei este în echilibru cu gazul particulelor. Direcția procesului ar trebui să conducă la stabilirea unei echipartiții a energiei între nori și particule. Rolul câmpului magnetic se reduce la reflexia particulelor din nori.

Gaz interstelar și praf.

Mediul interstelar este materia și câmpurile care umplu spațiul interstelar din interiorul galaxiilor. Compoziție: gaz interstelar, praf (1% din masa gazului), câmpuri magnetice interstelare, raze cosmice și materie întunecată. Întregul mediu interstelar este pătruns de câmpuri magnetice, raze cosmice și radiații electromagnetice.

Gazul interstelar este componenta principală a mediului interstelar. Gazul interstelar este transparent. Masa totală a gazului interstelar din Galaxie depășește 10 miliarde de mase solare, sau câteva procente din masa totală a tuturor stelelor din Galaxia noastră. Concentrația medie de atomi în gazul interstelar este mai mică de 1 atom per cm³. Masa sa principală este conținută în apropierea planului galaxiei într-un strat gros de câteva sute de parsecs. Densitatea medie a gazului este de aproximativ 10 -21 kg/m³. Compoziția chimică este aproximativ aceeași cu cea a majorității stelelor: este formată din hidrogen și heliu (90% și, respectiv, 10% din numărul de atomi) cu un mic amestec de elemente mai grele (O, C, N, Ne, S). , etc.).

În funcție de temperatură și densitate, gazul interstelar se află în stări moleculare, atomice sau ionizate.

Principalele date despre gazul interstelar au fost obținute prin metode radioastronomice, după ce în 1951 a fost descoperită emisia radio de hidrogen atomic neutru la o lungime de undă de 21 cm. S-a dovedit că hidrogenul atomic, având o temperatură de 100 K, formează un strat 200. -300 pc grosime în discul Galaxy la o distanță de 15 20 kpc de centrul său. Primind și analizând această radiație, oamenii de știință învață despre densitatea, temperatura și mișcarea gazului interstelar în spațiul cosmic.

Aproximativ jumătate din gazul interstelar este conținut în nori moleculari giganți cu o masă medie de 10 ^ 5 mase solare și un diametru de aproximativ 40 pc. Datorită temperaturii scăzute (aproximativ 10 K) și densității mari (până la 10^3 particule în 1 cm^3), hidrogenul și alte elemente din acești nori sunt combinate în molecule.

Există aproximativ 4000 de astfel de nori moleculari în galaxie.

Regiunile de hidrogen ionizat cu o temperatură de 8000-10000 K se manifestă în domeniul optic ca nebuloase difuze strălucitoare.

Razele ultraviolete, spre deosebire de razele de lumină vizibilă, sunt absorbite de gaz și îi conferă energia lor. Datorită acestui fapt, stelele fierbinți cu radiația lor ultravioletă încălzesc gazul din jur la o temperatură de aproximativ 10.000 K. Gazul încălzit începe să emită lumină însuși și îl observăm ca pe o nebuloasă gazoasă strălucitoare.

Aceste nebuloase sunt indicatori ai locurilor de formare a stelelor în curs de desfășurare.

Așadar, în Marea Nebuloasă a lui Orion, folosind Telescopul Spațial Hubble, au fost descoperite protostele înconjurate de discuri protoplanetare.

Marea Nebuloasă a lui Orion este cea mai strălucitoare nebuloasă gazoasă. Este vizibil prin binoclu sau cu un mic telescop.

Un tip special de nebuloase sunt nebuloasele planetare, care apar ca discuri slab luminoase sau inele asemănătoare cu discuri planetare. Au fost descoperite în 1783 de W. Herschel, iar acum sunt peste 1200. În centrul unei astfel de nebuloase se află rămășița unei gigante roșii moarte - o pitică albă fierbinte sau o stea neutronică. Sub influența presiunii interne a gazului, nebuloasa planetară se extinde cu o viteză de aproximativ 20-40 km/s, în timp ce densitatea gazului scade.

(Imagine de clepsidră cu nebuloasă planetară)

Praful interstelar este particule microscopice solide care, împreună cu gazul interstelar, umplu spațiul dintre stele. Acum se crede că boabele de praf au un miez refractar înconjurat de materie organică sau o înveliș de gheață. Compoziția chimică a nucleului este determinată de atmosfera în care stele s-au condensat. De exemplu, în cazul stelelor de carbon, acestea vor fi compuse din grafit și carbură de siliciu.

Dimensiunea tipică a particulelor de praf interstelar este de la 0,01 la 0,2 microni, masa totală a prafului este de aproximativ 1% din masa totală a gazului. Lumina stelelor încălzește praful interstelar până la câteva zeci de Kelvin, datorită căruia praful interstelar este o sursă de radiație infraroșie cu undă lungă.

Din cauza prafului, cele mai dense formațiuni de gaze - norii moleculari - sunt practic opace și arată ca niște regiuni întunecate pe cer, aproape lipsite de stele. Astfel de formațiuni sunt numite nebuloase difuze întunecate. (imagine)

Praful afectează și procesele chimice care au loc în mediul interstelar: granulele de praf conțin elemente grele care sunt folosite ca catalizator în diferite procese chimice. Granulele de praf sunt, de asemenea, implicate în formarea moleculelor de hidrogen, ceea ce crește rata de formare a stelelor în norii săraci în metal.

Mijloace de studiere a prafului interstelar

• Învățământ la distanță.
• Studii ale micrometeoriților pentru prezența incluziunilor de praf interstelar.
• Studiul sedimentelor oceanice pentru prezența particulelor de praf cosmic.
• Studiul particulelor de praf cosmic prezente la altitudini mari în atmosfera Pământului.
• Lansarea navelor spațiale pentru a colecta, studia și livra particule de praf interstelar pe Pământ.

Interesant

• Peste 3 milioane de tone de praf cosmic cad pe suprafața pământului în fiecare an, precum și de la 350 de mii până la 10 milioane de tone de meteoriți - corpuri de piatră sau metal care zboară în atmosferă din spațiu.
• Numai în ultimii 500 de ani, masa planetei noastre a crescut cu un miliard de tone din cauza materiei cosmice, care reprezintă doar 1,7·10 -16% din masa Pământului. Cu toate acestea, se pare că afectează mișcarea anuală și zilnică a planetei noastre.

„Întrebări despre astronomie” - Transmiterea imaginii. M.V. Lomonosov. Ce semne astronomice sunt înfățișate pe steaguri. Saturn. Cacconi de la Morrison a venit cu o idee foarte bună. Rezolvați cuvintele încrucișate. Jupiter. Planeta sistemului solar are cele mai mici dimensiuni. Acest parametru fizic al oricărui corp este egal cu zero. Pe 4 octombrie 1957, cu ajutorul unei rachete puternice, a atins o viteză de 28.000 km/h.

„Conferința astronomică” - a XI-a conferință „Fizica galaxiei” a avut loc la tabăra „Khrustalnaya” din împrejurimile pitorești din Sverdlovsk. Întâlniri de neuitat cu V.S. Oskanyan, N.S. Universitatea de Stat P.E.Zakharova Ural.

„Metode de astronomie” – Radiația în linii radio. Instrumente și metode auxiliare de astronomie. cercetare extragalactică. T. Matthews și A. Sandage. motive de observație. Teoria pulsațiilor radiale. Hendrik van de Hulst. Radioastronomie extragalactică. Robert Trumpler. Erupții solare. ESTE. Şklovski. B.V. Kukarkin.

"Astrofizica" - Descoperirea lui Uranus. Primele măsurători de paralaxă. Avem o imagine complet diferită a lumii. Poze Hubble. O descoperire neașteptată. Cum functioneaza. Care exoplanetă a fost descoperită prima. Descoperirea a împins limitele sistemului solar. Descoperirea mediului interstelar. Pentru prima dată, scara distanțelor interstelare a fost stabilită în mod fiabil.

„Raze cosmice galactice” - magnetosfera Pământului. Instalații la sol. Un exemplu de detector optic. Istoria descoperirii razelor cosmice. Radiația. Particule. Bruno Rossi. Sateliți. Descărcarea unui electroscop. Proeminență solară. Primele ipoteze științifice. Raze cosmice. Înregistrarea EAS pe teren. STATELE UNITE ALE AMERICII. Experimente. Skobeltsyn. Rezultatele măsurătorilor.

„Raze cosmice” – Proces educativ. Partea centrală. Detector de raze cosmice Berkeley Lab. detector de scintilație. Raze cosmice. Reemițători. Instalare furtuna. Ansamblu de scintilație. Stabilizarea termică în acțiune. Electronica detectorului. Tehnica de înregistrare EAS. Comunicatii. Schema ansamblului de scintilație al detectorului.

Total la subiect 23 prezentari