Galaxie včera, dnes a zítra Miroslav Randa Gymnázium Cheb, 2. 2. 2005.

Prezentace na téma: "Galaxie včera, dnes a zítra Miroslav Randa Gymnázium Cheb, 2. 2. 2005."— Transkript prezentace:

1 Galaxie včera, dnes a zítra Miroslav Randa Gymnázium Cheb, 2. 2. 2005

2 Galaxie   jsou gravitačně vázaná seskupení mnoha hvězd

3 Starší rozdělení galaxií   eliptické – tvar rotačního elipsoidu u u spirální – plochý disk se spirálními rameny spirální galaxie s příčkou u u nepravidelné

4 Hubblovo schéma

5

6 Současné rozdělení galaxií   sférické – eliptické u u diskové – zahrnují spirální, spirální s příčkou a nepravidelné galaxie mnohé obsahují uvnitř disk či jeho části obklopeny často jemným diskem obsahují často v centru sférickou vypuklinu (bulge) ALE:

7 Eliptické galaxie u u 25 % všech blízkých galaxií u uv hustých kupách galaxíí 40 % u uv řídkých oblastech vesmíru méně než 10 % u uve velkých vzdálenostech jejich podíl klesá u asi polovina má „šnekovou“ strukturu u většinou menší galaxie (~ milión hvězd) u mladá seskupení hvězd

8 u u v souhvězdí Andromedy u u vzdálenost: 2900 000 světelných let u u průměr 8 000 světelných let u u asi 3 miliardy hvězd u u typ E2 u u v centru černá díra o hmotnosti 3 miliony Sluncí M32 (NGC 221)

9 u u v souhvězdí Panny u u vzdálenost: 300 000 000 světelných let NGC 4881

10 u u v souhvězdí Panny (centrum kupy) u u vzdálenost: 60 000 000 světelných let u u průměr 120 000 světelných let u u asi 2,7 biliónu hvězd u u typ E0 nebo E1 u u v centru černá díra o hmotnosti 2,4 miliardy Sluncí Virgo A (M87, NGC 4486)

11 Spirální galaxie u u většinou větší galaxie (~ bilión hvězd) u u 50 % všech blízkých galaxií u uv hustých kupách galaxií 10 % u uv řídkých oblastech vesmíru 45 % u uve velkých vzdálenostech jejich podíl klesá u asi polovina má příčku

12 u u typ Sb u u v souhvězdí Andromedy u u vzdálenost: 2900 000 světelných let u u průměr 150 000 světelných let u u asi 300 biliónů hvězd u u v centru černá díra o hmotnosti 30 milionů Sluncí M31 (NGC 224) M110 M32 M31 střed M31 v rentgenovém oboru

13 M31 (NGC 224)

14 u u v souhvězdí Vlasy Bereniky u u vzdálenost: 60 000 000 světelných let u u typ Sc M100 (NGC 4321)

15 u u v souhvězdí Panny u u vzdálenost: 50 000 000 světelných let u u typ Sa u u v centru černá díra o hmotnosti 1 miliardy Sluncí Sombrero (M104, NGC 4594)

16

17 u u v souhvězdí Hada u u vzdálenost: 100 000 000 světelných let NGC 6070

18 u u v souhvězdí Velké medvědice u u vzdálenost: 27 000 000 světelných let M101 (NGC 6070, Pinwheel - Klenot)

19 ultrafialový obor blízký infračervený oborinfračervený obor (IRAS) rentgenový obor

20 u u v souhvězdí Honicích psů u u vzdálenost: 37 000 000 světelných let u u typ Sc Vírová galaxie (M51, NGC 5194) NGC 5195 M51 jádro M51

21 u u v souhvězdí Vlasy Bereniky u u vzdálenost: 60 000 000 světelných let u u typ Sc NGC 4414

22 u u v souhvězdí Labuti u u vzdálenost: 12 000 000 světelných let NGC 6946

23 u u v souhvězdí Hydra u u vzdálenost: 150 000 000 světelných let ESO 510-G13

24

25 NGC 3314 (dvě spirály „za sebou“) u u v souhvězdí Hydry u u vzdálenost NGC 3314a: 117 000 000 světelných let u u vzdálenost NGC 3314b: 140 000 000 světelných let

26 Spirální galaxie s příčkou u u v souhvězdí Pec u u vzdálenost: 40 000 000 světelných let NGC 1365

27 NGC 1365 z pohledu HST

28 u v souhvězdí Páv u vzdálenost: 183 000 000 světelných let NGC 6782

29 u u v souhvězdí Hydry u u vzdálenost: 15 000 000 světelných let u u typ SBc Jižní klenot (M83, NGC 5236)

30 u u v souhvězdí Drak u u vzdálenost: 80 000 000 světelných let NGC 4319 a kvasar u Markarian 205 u 1,1 mld světelných let

31 Čočkové galaxie (S0) u u galaxie sférického tvaru u u jemný hvězdný disk bez spirálních ramen u u malá hustota plynu M85 u 20 % všech blízkých galaxií uv hustých kupách galaxií 50 % uv řídkých oblastech vesmíru 45 % uve velkých vzdálenostech 20 %

32 u u v souhvězdí Panny u u vzdálenost: 100 000 000 světelných let u u typ S0 M84 (NGC 4374)

33 u u v souhvězdí Velké medvědice u u vzdálenost: 24 000 000 světelných let u u typ SB0 NGC 2787

34 Nepravidelné galaxie u u většinou galaxie při srážce u u často galaxie s aktivními jádry u u 5 % všech blízkých galaxií u uve velkých vzdálenostech roste jejich podíl ke 100 %

35 Velké Magellanovo mračno u u v souhvězdích Mečouna a Tabulové hory u u vzdálenost: 160 000 světelných let

36 u u v souhvězdí Tukana u u vzdálenost: 240 000 světelných let Malé Magellanovo mračno

37 u u v souhvězdí Indiána u u vzdálenost: 2 000 000 světelných let IC 5152

38 u u v souhvězdí Honicích psů u u vzdálenost: 13 000 000 světelných let NGC 4214

39 u u v souhvězdí Střelce u u vzdálenost: 1 700 000 světelných let NGC 6822

40 u u v souhvězdí Velkého psa u u vzdálenost: 114 000 000 světelných let NGC 2207, IC 2163

41 u u v souhvězdí Kentaura u u vzdálenost: 130 000 000 světelných let NGC 4650

42 u u v souhvězdí Sochaře u u vzdálenost: 500 000 000 světelných let před srážkou Galaxie Cartwheel (Kolo od vozu)

43 u u v souhvězdí Havrana u u vzdálenost: 63 000 000 světelných let Tykadla (NGC 4038, NGC 4039)

44

45 Tykadla – počítačová animace

46

47 Další srážky galaxií Arp 295 NGC 520 NGC 4676 (Myši) NGC 7252 NGC 3921

48 NGC 6745 u u v souhvězdí Lyry u u vzdálenost: 206 000 000 světelných let

49 Arp 188 (Pulec) u u v souhvězdí Draka u u vzdálenost: 420 000 000 světelných let

50 NGC 4676 (Myši) u u v souhvězdí Vlasy Bereniky u u vzdálenost: 300 000 000 světelných let

51 NGC 4676 (Myši) – II u u v souhvězdí Vlasy Bereniky u u vzdálenost: 300 000 000 světelných let

52 NGC 4676 (Myši) – III (animace)

53 NGC 6240 u u v souhvězdí Hadonoše u u vzdálenost: 400 000 000 světelných let

54 srážka 2 galaxií – počítačová animace

55

56 srážka 6 galaxií – počítačová animace

57 Hicksonova kompaktní skupina galaxií 87 u u 4 galaxie u u v souhvězdí Kozoroha u u vzdálenost: 400 000 000 světelných let u u velikost: 170 000 světelných let

58 další nepravidelné galaxie

59 u u v souhvězdí Pegasu u u vzdálenost: 72 000 000 světelných let Seyfertova galaxie NGC 7742

60 Výtrysk ze Seyfertovy galaxie (NGC 4151)

61 Supermasivní černé díry M82

62 u rychlost ±500 km/s ve vzdálenosti 40 pc od středu u černá díra o hmotnosti 2,4 miliard Sluncí Virgo A (M87, NGC 4486)

63

64 M84 (NGC 4374) 5 000 sv. let 6 000 sv. let 240 sv. let ± 1 500 km/s

65 NGC 4261 u u v souhvězdí Panny u u vzdálenost: 100 000 000 světelných let

66 Supermasivní černé díry 0,2–0,6 % hmotnosti výdutě

67 Supermasivní černé díry 2 hmotnost určena z: pohybu hvězd pohybu plynu pohybu molekulových mračen x x horní mez hmotnosti černé díry

68 Supermasivní černá díra v M82

69 M87 M104 NGC 6251 NGC 4486B NGC 4261 M84 NGC 7052 Vir UMi Vir Vul galaxietyphmotnost metoda Supermasivní černé díry 3 plyn hvězdy plyn hvězdy plyn 3 1 0,6 0,5 0,4 0,3 E0 Sa E2 E0 E2 S0 E4

70 Mléčná dráha a Galaxie u u Mléčná dráha je světlý pruh na obloze u u Galaxie je jméno naší galaxie

71 snímek oblohy

72 snímek oblohy v infračerveném oboru

73 Galaxie u u 200 miliard hvězd u u hmotnost několik bilionů Sluncí u u spirální galaxie SBc (90. léta: IČ zdroje, mikročočky) u u průměr 100 000 sv. let (koróna až 600 000 sv. let) u u v centru supermasivní černá díra (3,6 miliónu Sluncí) u u Slunce 26 400 sv. let od středu, 14 sv. let od roviny

74 Galaxie u elipsoidální galaktické halo: staré hvězdy hmotnost u korona: Magellanova mračna trpasličí galaxie (min. 7) hmotnost u galaktický disk: vypuklina s příčkou 4 spirální ramena hmotnost

75 naše Galaxie

76 u u představa z 80. let 20. století Galaxie – příčka a spirální ramena 12 000 světelných let rameno v Perseovirameno ve Střelci současná představa 4 x2,4 kpc

77 Galaxie – spirální ramena

78 b 200 miliard hvězd Galaxie – spirální ramena

79

80 u rychlost: u směr pohybu:21h 12m, u perioda oběhu:220 milionů let 20–21 oběhů kolem středu Galaxie Galaxie – pohyb Slunce

81 střed Galaxie u u v souhvězdí Střelce (u hranic se Štírem a s Hadonošem) u u rekt. 17h 45m 40,045±0,010s; dekl. –29° 00’ 27,9±0,2”

82 střed Galaxie střed Galaxie podle rentgenového dalekohledu Chandra

83 Střed Galaxie v radiovém a rentgenovém oboru

84 střed Galaxie radiový zdroj Sgr A; černá díra nejjasnější hvězda v IČ oboru proudy plynu hvězdokupa: cca 600 hvězd

85 Hvězdokupa ve středu Galaxie

86

87 Supermasivní černá díra v Galaxii 3,6 milionu Sluncí

88 Supermasivní černá díra v Galaxii pulsy IČ záření s periodou 17 minut

89 Supermasivní černá díra v Galaxii

90 Několik černých děr v centru Galaxie? černá díra v centru Galaxie

91 Galaxie – halo

92

93 Galaxie – vnější oblasti (CO) 12 000 světelných let u rotační energetický přechod 2,6 mm

94 nejbližší sousedé naší Galaxie

95 kanibalismus naší Galaxie u u známo od roku 1974

96 kanibalismus naší Galaxie u u známo od roku 1994

97 Počítačová animace srážky naší Galaxie s trpasličí Galaxií počáteční sklon dráhy 30° doby vlevo nahoře jsou v desítkách milionů let

98 kanibalismus naší Galaxie u u známo od roku 2003

99 trpasličí galaxie ve Velkém psu

100 simulace kanibalismu

101 Vznik galaxií u u prvotní fluktuace – v počátcích vesmíru u vznik prvních galaxií – cca 0,5 miliardy let usedáním hmoty na zahuštěniny temné hmoty u rozmach vzniku galaxií – cca 3 miliardy let dříve (malé) eliptické galaxie, později i spirální) u kolaps temné hmoty – cca milion let po BB malé objekty kolabují rychleji (hierarchický kolaps) vznik základních stavebních kamenů (do )

102 Vznik eliptických galaxií u u dva mechanismy: pozn.: stejně vznikly vypukliny spirálních galaxií 1. srážkami spirálních galaxií 2. náhodnými srážkami menších objektů během prvních milionů let po Velkém třesku (v hustějších oblastech);

103 Vznik spirálních galaxií postupné a pomalé usedání hmoty na zahuštěniny skryté hmoty; vyzáření kinetické energie, zachování momentu hybnosti dynamicky křehké disky příčky, spirální ramena

104 vznikající galaxie

105

106 Kupy galaxií u u jsou gravitačně vázaná seskupení mnoha galaxií a hvězd

107 Místní skupina galaxií u u průměr asi 10 000 000 světelných let u u Galaxie M31, M32 a M110 v souhvězdí Andromedy u u Galaxie M33 v souhvězdí Trojúhelníku u u naše Galaxie u u Velké a Malé Magellanovo mračno u u trpasličí galaxie v okolí Galaxie a M31 a mezi nimi u u celkem známo v současné době 49 galaxií M33 M31, M32 a M100 VMM MMM

108 Kupa galaxií v Panně u u průměr asi 2 000 000 světelných let u u Galaxie M49, M58, M59, M60, M61, M84, M85, M86, M87, M88, M89, M90, M91, M98, M99, M100 v souhvězdí Panny a mnoho dalších u u centrum: M87 u u celkem asi 2 000 galaxií u u vzdálenost 60 000 000 světelných let M84 M86

109 Kupa galaxií v Panně – střed

110 Kupa galaxií v Panně rentgenový snímek

111 Kupa galaxií v souhvězdí Vlasy Bereniky u u největší známá kupa galaxií u u většina galaxií v kupě je eliptická, jen několik spirálních u u celkem několik tisíc galaxií u u průměr 1 000 000 světelných let u u vzdálenost 200 000 000 světelných let

112 Kupa galaxií v souhvězdí Vlasy Bereniky

113

114 rentgenový obor

115 Kupa galaxií v Herkulovi

116 Kupa galaxií Gorila u u několik tisíc galaxií u u vzdálenost 8 000 000 000 světelných let

117 Nadkupy galaxií u u jsou gravitačně vázaná seskupení kup galaxií a galaxií u u obsahují stovky až desetitisíce galaxií

118 u u průměr asi 200 000 000 světelných let u u kupa v Panně u u Místní skupina galaxií u u celkem asi 20 000 galaxií naše nadkupa – Nadkupa v Panně

119 u u vzdálenost asi 300 000 000 světelných let další nadkupy – Nadkupa ve Lvu Nadkupa v Herkulovi

120 u u Sloan Digital Sky Survey: 200 000 galaxií 5 % atomů, 25 % skryté hmoty, 70 % skryté energie okolí Galaxie