Prezentacja

Obiekty w Galaktyce, gwiazdy, obłoki wodoru, obracają się (rotują) dookoła
centrum Galaktyki – nasze Słońce też!
Część I
Krzywa rotacji Galaktyki to zależność v(R) – prędkości od odległości od
centrum
V
(prędkość)
?
R- odległość od centrum
Część I
Odległość od centrum Galaktyki:
R=R0 sin(l)
gdzie R0=8,5 kpc - odległość Słońca od centrum Galaktyki),
l – długość galaktyczna obserwowanego obłoku
Prędkość rotacji wokół centrum Galaktyki:
V=Vr+V0 sin(l)
gdzie Vr - prędkość radialna obłoku (policzona z efektu
Dopplera), V0=220 km/s (prędkość Słońca wokół centrum)
Zadanie
Zastosuj je w arkuszu kalkulacyjnym, żeby otrzymać
wykres krzywej rotacji
Część I
Praca uczniów w
arkuszu
kalkulacyjnym…
Krzywa rotacji Galaktyki
prędkość obłoków wodoru V
250
220
200
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
6
7
R (odległość od centrum Galaktyki) w kpc
Część II
8
9
Inne galaktyki
Część II
Część II
Część II
Część II
Dlaczego zewnętrzne obszary galaktyk rotują szybciej niż przewidywano?
Zgodnie ze wzorem
większą prędkość wywołuje większa masa
Ten szybszy ruch musi wywoływać dodatkowa materia tzw. ciemna materia.
Część II
Przez analizę krzywych rotacji…
Gdyby jej nie było krzywe
wyglądałyby tak:
Powinno być
Okazuje się, że ciemna materia to
około 70% masy całej Galaktyki!
Jest
Część II
Przez analizę krzywych rotacji…
Część II
Zadanie
Przyjmując R = 10 kpc, V = VO = 220 km/s, oblicz masę
Galaktyki zawartą wewnątrz promienia R. Wynik podaj w kg i
w masach Słońca. Wykonaj obliczenia w arkuszu.
Dane:
G = 6,67×10–11 N m2 kg–2
1 MO = 2×1030 kg (masa Słońca)
1 kpc = 103 pc; 1 pc = 3,086×1016 m
Przez porównanie siły grawitacji z siłą dośrodkową
możemy oszacować masę wewnątrz danego promienia R
Stąd:
Część II
Praca uczniów w
arkuszu
kalkulacyjnym…
Powstaje w bardzo rzadkim zjawisku … występującym dla pojedynczego atomu
wodoru co 11 mln lat! Jednak z uwagi na olbrzymią ilość wodoru we wszechświecie
możemy często ją obserwować!
Fale o długości 21 cm propagują się bez przeszkód (w odróżnieniu od fal
krótszych np. widzialnych), przez co wykorzystuje się je do badania różnych
obiektów we Wszechświecie. Obłoki wodorowe w Galaktyce możemy
obserwować na falach radiowych nawet w dzień.
Część III
Zwolennicy istnienia cywilizacji pozaziemskich wykorzystują fale 21 cm do szukania
„obcych”, ponieważ zakładają, że istoty rozumne wiedzą, że to najbardziej popularny
pierwiastek Wszechświata i fale radiowe propagują się omal bez przeszkód przez
ośrodek międzygwiazdowy.
W 1974 wysłano pierwszy przekaz do cywilizacji pozaziemskich.
Sygnał był emitowany przez radioteleskop w Arecibo o średnicy 305
metrów. Był to przekaz liczący 1679 bitów, na który składała się
mapa bitowa o rozmiarach 23 x 73 piksele, zawierająca podstawowe
informacje o składzie chemicznym naszych ciał, schematyczny
rysunek człowieka i samego radioteleskopu oraz położenie kuli
ziemskiej w Układzie Słonecznym
Sygnał był wysłany do gromady
kulistej gwiazd M13, położonej ok.
25 000 lat świetlnych od Ziemi. Na
skutek krytyki tego projektu został
on jednak szybko zarzucony.
Część III
Projekt SETI (ang. Search for Extra-Terrestrial Intelligence) to projekt naukowy,
którego celem jest znalezienie kontaktu z pozaziemskimi cywilizacjami poprzez
poszukiwanie w przestrzeni kosmicznej sygnałów radiowych i świetlnych sztucznie
wytworzonych - nie będących dziełem człowieka.
Część III
Projekt SETI at home
Część III
11 listopada 2007r. Uniwersytet Berkeley i SETI Institute uruchomili pierwsze 42
anteny Allen Telescope Array (ATA) w Kalifornii. Teleskop ten zwany jest 1hektarowym teleskopem. Jest to pierwsza faza budowy zespołu anten
(interferometru) o 350 antenach do prowadzenia poszukiwań cywilizacji
pozaziemskich i badań naukowych w linii wodoru 21cm. Fundatorem części
projektu jest Paul G. Allen, filantrop z Microsoftu (była „prawa ręka” Billa Gatesa).
Część III
Część III
Podsumowanie lekcji
– trzecia zakładka
arkusza…