Методы оценки межгалактических пространств

Методы оценки макрообъектов

Ок. –около,пр - приблизительно, след. – следовательно,З.-Земля,Л-Луна.С-Солнце

Средний рост человека – 1,5 -2 м, размеры большей части предметов сопоставимы с размерами чел-ого тела. Расстояние до объектов на больших расстояниях (холм, лес, поле..)можно оценить шагами, т.е. по существу сопоставить их с размерами своего тела.
(такие расстоян будут составлять от нескольких км до нескольких десятков км). Человек воспринимает расстояние в диапазоне от 0,1мм до пр.100км.

Оценка размеров континентов, окружности земли: если известны средняя скорость движения и время пути – можно получить представление о преодоленном расстоянии. За 9 ч. самолет долетает из Москвы до Петропаловска-Камчатского при ср.скорости 800-850км в ч. след. расстоян.= ок.7500км. Чтобы облететь вокруг Земли, самолету потребовалось бы пр. в 5 раз больше времени, т.к. ее окружность составляет ок.40000км.

В античное время Эратосфен определил радиус земли при помощи простейших тригонометрич. расчетов(заметил, что в день летнего солнцестояния 21-22июня в районе г.Сиена(египет) лучи солнца падают отвесно, а в Александрии, отстоящей на 800км севернее угол падения 7,5 след. Окружность Земли – 40 000км, а диаметр – ок.12000км)

Оценить расстоян. можно и так: ближайшее небесное тело – Луна, измерить угол, под которым видна тень, отбрасываемая Землей на Луну во время лунного затмения, а зная диаметр З., Гиппарх(2в. до н.э.) определил так расстояние от З. до Л. В настоящее время для этого используют – радиолакцию. Сигнал радара(имеет скорость света 300 000км в с) направляют на объект и измеряют время, протекшее от посылки сигнала до возращения отраженной волны. У Луны это время = 2,6 с, след. в одну сторону сигнал летел 1,3 и след.(т.к. скорость радара 300 000км.с) расстояние от Земли до Луны = пр.400 000км

Для того чтобы узнать истинный радиус орбит планет, следует определить расстояние только до одной из них, а остальные рассчитать по уже известной пропорции(узнаем отношение радиусов других планет к радиусу З. через градусную меру нахождения этой планеты на крайней точке своей орбиты до С.). Здесь также пользуются радарным методом.(от З до Венеры расстояние порядка миллионов км, далее оказалось не нетрудно найти и другие расстояния в Солнечной системе, зная пропорции и относительные размеры орбит.) расстояние от Солнца до Земли=150 млн.км. Размеры Солнечной системы таковы, что свету для того чтобы пройти ее, нужно 11ч. Солнце в 375 раз дальше Луны след. И диаметр должен быть в 375 раз больше лунного, диаметр Солнца = 1,4 млн.км.

28.Методы оценки межзвездных пространств (^ - степень )

Один из способов измерения расстояния до звезд связан с измерением их светимости. Предполагается, что звезды имеют размеры сопоставимые с размером Солнца. Одни светят ярче, другие – слабее, т.к. одни звезды ближе к нам, другие- дальше. Надо учесть, что если одно из 2 одинаково ярких тел находится на расстоянии в n раз большем, чем другое, то более близкое тело кажется в n^2 раз ярче.(интенсивность света С. в (миллион)^2 раз ярче Сириуса, т.е. Сириус находится в миллион раз дальше от З., чем С.).

Но если звезды не имеют расстоян. такое как Солнце, след. нужен другой метод.

Метод параллаксов (1830г): основан на визировании объекта из 2-ух разных точек и затем определения угла, под которым он виден(картинка в учебнике на стр.232) При измерении расстояния до звезд используют эффект вращения З. вокруг С.(разница в 300млн.км). Ближайшие звезды(Проксима, Альфа в созвездии Центавра) находятся на расстоянии пр. 4 световых лет.

Световой год – единица измерения межзвездных расстояний, путь который свет проходит за год, т.е. 9,46 * 10^12 км

Звезды не распределены в пространстве равномерно, а сосредоточенны на участке, имеющем вид плоского диска. Наша Солнечная система находится где-то в этом диске. Можно оценить размеры диска, внутри которого находятся все звезды, видимые нами на небе. Известно, что яркость звезд, видимых в направлении плоскости Млечного Пути(находятся на расстоянии 100 000 с.л.), в 100 раз слабее, чем звезд, видимых в перпендикулярном направлении (10 000с.л.), след., радиус диска должен пр. в 10 раз превышать его толщину….получается, что звезды образуют круговой диск диаметром 10^5 световых лет и толщиной 10^4 световых лет.

Солнечная система находится пр. на середине радиуса. Это скопление звезд называется галактической системой или нашей Галактикой. Ср.расстояние между звездами в ней – ок 10 световых лет. Кол-во звезд в Галактике – ок.50-100 млрд.

Известно, что в состав Галактики входят не только звезды, но и газы и пыль, которые затрудняют измерения.

 

Методы оценки макрообъектов

Ок. –около,пр - приблизительно, след. – следовательно,З.-Земля,Л-Луна.С-Солнце

Средний рост человека – 1,5 -2 м, размеры большей части предметов сопоставимы с размерами чел-ого тела. Расстояние до объектов на больших расстояниях (холм, лес, поле..)можно оценить шагами, т.е. по существу сопоставить их с размерами своего тела.
(такие расстоян будут составлять от нескольких км до нескольких десятков км). Человек воспринимает расстояние в диапазоне от 0,1мм до пр.100км.

Оценка размеров континентов, окружности земли: если известны средняя скорость движения и время пути – можно получить представление о преодоленном расстоянии. За 9 ч. самолет долетает из Москвы до Петропаловска-Камчатского при ср.скорости 800-850км в ч. след. расстоян.= ок.7500км. Чтобы облететь вокруг Земли, самолету потребовалось бы пр. в 5 раз больше времени, т.к. ее окружность составляет ок.40000км.

В античное время Эратосфен определил радиус земли при помощи простейших тригонометрич. расчетов(заметил, что в день летнего солнцестояния 21-22июня в районе г.Сиена(египет) лучи солнца падают отвесно, а в Александрии, отстоящей на 800км севернее угол падения 7,5 след. Окружность Земли – 40 000км, а диаметр – ок.12000км)

Оценить расстоян. можно и так: ближайшее небесное тело – Луна, измерить угол, под которым видна тень, отбрасываемая Землей на Луну во время лунного затмения, а зная диаметр З., Гиппарх(2в. до н.э.) определил так расстояние от З. до Л. В настоящее время для этого используют – радиолакцию. Сигнал радара(имеет скорость света 300 000км в с) направляют на объект и измеряют время, протекшее от посылки сигнала до возращения отраженной волны. У Луны это время = 2,6 с, след. в одну сторону сигнал летел 1,3 и след.(т.к. скорость радара 300 000км.с) расстояние от Земли до Луны = пр.400 000км

Для того чтобы узнать истинный радиус орбит планет, следует определить расстояние только до одной из них, а остальные рассчитать по уже известной пропорции(узнаем отношение радиусов других планет к радиусу З. через градусную меру нахождения этой планеты на крайней точке своей орбиты до С.). Здесь также пользуются радарным методом.(от З до Венеры расстояние порядка миллионов км, далее оказалось не нетрудно найти и другие расстояния в Солнечной системе, зная пропорции и относительные размеры орбит.) расстояние от Солнца до Земли=150 млн.км. Размеры Солнечной системы таковы, что свету для того чтобы пройти ее, нужно 11ч. Солнце в 375 раз дальше Луны след. И диаметр должен быть в 375 раз больше лунного, диаметр Солнца = 1,4 млн.км.

28.Методы оценки межзвездных пространств (^ - степень )

Один из способов измерения расстояния до звезд связан с измерением их светимости. Предполагается, что звезды имеют размеры сопоставимые с размером Солнца. Одни светят ярче, другие – слабее, т.к. одни звезды ближе к нам, другие- дальше. Надо учесть, что если одно из 2 одинаково ярких тел находится на расстоянии в n раз большем, чем другое, то более близкое тело кажется в n^2 раз ярче.(интенсивность света С. в (миллион)^2 раз ярче Сириуса, т.е. Сириус находится в миллион раз дальше от З., чем С.).

Но если звезды не имеют расстоян. такое как Солнце, след. нужен другой метод.

Метод параллаксов (1830г): основан на визировании объекта из 2-ух разных точек и затем определения угла, под которым он виден(картинка в учебнике на стр.232) При измерении расстояния до звезд используют эффект вращения З. вокруг С.(разница в 300млн.км). Ближайшие звезды(Проксима, Альфа в созвездии Центавра) находятся на расстоянии пр. 4 световых лет.

Световой год – единица измерения межзвездных расстояний, путь который свет проходит за год, т.е. 9,46 * 10^12 км

Звезды не распределены в пространстве равномерно, а сосредоточенны на участке, имеющем вид плоского диска. Наша Солнечная система находится где-то в этом диске. Можно оценить размеры диска, внутри которого находятся все звезды, видимые нами на небе. Известно, что яркость звезд, видимых в направлении плоскости Млечного Пути(находятся на расстоянии 100 000 с.л.), в 100 раз слабее, чем звезд, видимых в перпендикулярном направлении (10 000с.л.), след., радиус диска должен пр. в 10 раз превышать его толщину….получается, что звезды образуют круговой диск диаметром 10^5 световых лет и толщиной 10^4 световых лет.

Солнечная система находится пр. на середине радиуса. Это скопление звезд называется галактической системой или нашей Галактикой. Ср.расстояние между звездами в ней – ок 10 световых лет. Кол-во звезд в Галактике – ок.50-100 млрд.

Известно, что в состав Галактики входят не только звезды, но и газы и пыль, которые затрудняют измерения.

 

Методы оценки межгалактических пространств

Туманность Андромеды в сильный телескоп выглядит как скопление звезд, расположенных в виде такой же дискообразной спирали, как наша Галактика. И таких галактик очень много(известно о миллионах таких туманностей и расстояния между ними достигают нескольких миллионов с.л.). Яркость туманности Андромеды пр. такая же, как у средней звезды, удаленной на 10 световых лет. Звезд в этой галактике столько же, сколько и в нашей(ок.50 млрд.). Расстояние от нашей Галактики до соседней пр. в 20 раз больше диаметра нашей Галактики. Свет, приходящий от туманности Андромеды, покинул ее тогда, когда нашу З. населяли еще не люди, а их обезьяноподобные предки.

А есть ли предел у самой Вселенной?

Факт «разбегания галактик»: чем дальше находятся от нас галактики, тем быстрее они удаляются. Дело в том, что при изучении спектров звезд было выявлено отсутствие в них определенных частот(темные линии в спектре, которые расположены на тех местах, где должен быть свет этой частоты- он поглощается холодным газом на поверхности звезд). Однако эти линии находятся не при ожидаемой частоте, а смещены в сторону меньших частот. Такое смещение можно истолковать как следствие движения объекта относительно наблюдателя, т.к. при удалении источника света от наблюдателя его частота уменьшается (можно сравнить со звуком автомобильного сигнала, который кажется ниже, когда автомобиль удаляется от нас). Смещение частоты пропорционально скорости и поэтому может служить для определения скорости удаляющихся объектов.

Галактики, отстоящие от нас на 100 млн. с.л, удаляются со скоростью ок. 3000км.с.

Связь между скоростью и расстоян. впервые установил америк. астроном Э.П. Хаббл в 1929. В нач. 1960ых были открыты квазары. Самый далекий от нас находится на расстоян. ок. 8 млрд. с.л. таковы размеры доступной в наше время нашим исследователям части Вселенной.

Самые удаленные галактики будут «убегать» от нас со скоростью, приближающейся к скорости света. Чем ближе скорость объекта к световой, тем меньше будет его яркость. Поэтому, если и существуют множество галактик, удаленных на расстоян. большее 10 млрд. с.л., нам не удастся их увидеть, т.к. они удаляются на столько быстро, что их свет никогда не сможет достичь З.

*посмотрите рисунок на стр.235