CO i en spiralgalax. Vintergatans spiralmönster. Vintergatans uppbyggnad. Spiralgalaxen M 83. Den neutrala vätgasens v. fördelning f Vintergatan

Relevanta dokument
CO i en spiralgalax. Vintergatans spiralmö. Vintergatans uppbyggnad. Spiralgalaxen M 83. fördelning i Vintergatan. Den neutrala vä.

Orienteringskurs i astronomi Föreläsning 9, Bengt Edvardsson

Vi ser Vintergatan som ett dimmaktigt bälte över himmelen.

Orienteringskurs i astronomi Föreläsning 10, Galaxer, kapitel 10. Bengt Edvardsson

Vår galax, Vintergatan

1755: Immanuel Kant, The Universal Natural History and Theories of the Heavens.

Astronomi. Vetenskapen om himlakropparna och universum

Orienteringskurs i astronomi Föreläsning 1, Bengt Edvardsson

Introduktion. Stjärnor bildas, producerar energi, upphör producera energi = stjärnor föds, lever och dör.

Översiktskurs i astronomi

Vintergatan. Universums byggnad, 8 april 2008 Albert Nummelin

Universums expansion och storskaliga struktur Ulf Torkelsson

Upplägg. Översiktskurs i astronomi Lektion 11: Galaxer och kosmologi. Vår lokala galaxgrupp. Virgohopen. Kannibalgalaxer i galaxhopars centrum

Kosmologi. Universums utveckling. MN Institutionen för astronomi. Av rättighetsskäl är de flesta bilder från Wikipedia, om inte annat anges

Vanlig materia (atomer, molekyler etc.) c:a 4%

Kvasarer och aktiva galaxer

CYGNUS. Länktips! Kallelse: Årsmöte 15 mars 2012

Vilken av dessa nivåer i väte har lägst energi?

Inspirationsdag i astronomi. Innehåll. Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011

Mörk materia och det tidiga universum Joakim Edsjö Stockholms Universitet

Universums tidskalor - från stjärnor till galaxer

Innehållsförteckning. Innehållsförteckning 1 Rymden 3. Solen 3 Månen 3 Jorden 4 Stjärnor 4 Galaxer 4 Nebulosor 5. Upptäck universum med Cosmonova 3

Översiktskurs i astronomi Lektion 4: Atomer och spektra

Upplägg. Big Bang. Rekombinationen I. Översiktskurs i astronomi Lektion 12: Universums barndom och framtid. Ett strå. strålningsdominerat universum

Från nebulosor till svarta hål stjärnors födelse, liv och död

Översiktskurs i astronomi Våren Formell information I. Formell information II. Formell information IV. Formell information III

Hemsida. Upplägg. Jordbanans lutning. Himlens fä. Solnedgång. Översiktskurs i astronomi Lektion 2: Grundlä. grundläggande astronomi.

Översiktskurs i astronomi Hösten 2009

En rundvandring i rymden

Astronomi. Hästhuvudnebulosan. Neil Armstrong rymdresenär.

Upplägg. Översiktskurs i astronomi Lektion 9: Stjä. födelse och dö. Stoftslöja Gas. närbild. Orionnebulosan i nä. Orionnebulosan. Vad bestå. av?

Kosmologi. Ulf Torkelsson Teoretisk fysik CTH/GU

Lokal pedagogisk plan

Sett i ett lite större perspektiv

2 H (deuterium), 3 H (tritium)

Kosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad?

Kalla Vindar ( och Heta Galaxkärnor) Susanne Aalto Rymd och Geovetenskap Chalmers

Översiktskurs i astronomi Lektion 3: Ljus och teleskop

Edwin Hubbles stora upptäckt 1929

Universum en resa genom kosmos. Jämförande planetologi. Uppkomsten av solsystem

Stjärnors död samt neutronstjärnor. Planetära nebulosan NGC (New General Catalogue) Kattöganebulosan

Stjärnors födslar och död

Allt börjar... Big Bang. Population III-stjärnor. Supernova-explosioner. Stjärnor bildas

Solens energi alstras genom fusionsreaktioner

Dramatik i stjärnornas barnkammare av Magnus Gålfalk (text och bild)

Kosmologi efter elektrosvagt symmetribrott

Kumla Solsystemsmodell. Skalenlig modell av solsystemet

Översiktskurs i astronomi Lektion 7: Solens och stjärnornas energiproduktion samt utveckling

Astronomi, kraft och rörelse

Lösningar - Rätt val anges med fet stil i förekommande fall (obs att svaren på essäfrågorna inte är uttömmande).

Solsystemet. Lektion 15 (kap 7-8)

Universum. Stjärnbilder och Världsbilder

LÖSNING TILL TENTAMEN I STJÄRNORNA OCH VINTERGATAN, ASF010

Fenomenala rymdbilder - en utställning i Kungsträdgården

Solen och andra stjärnor 24 juli Stefan Larsson. Mer kap 3 Stjärnors egenskaper

Chockvågor. En gång var de astronomins största ouppklarade mysterium. Andreas Johansson berättar om vår nya bild av gammablixtarna.

Upptäckten av gravitationsvågor

Stjärnors spektralklasser; dubbelstjärnor Ulf Torkelsson

FINALTÄVLING SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET

Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 1 av 6. Kurs innehåll SOL 20

Atomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen.

Solen i dag.

förut sett från någon av dessa spiralnebulosor. Idag heter galaxen NGC 1068 och det är den första aktiva galaxen som någonsin upptäcktes. Förmodligen

Galaxhopar Kollisioner i hopar är vanliga Avstånden mellan medlemmarna är små och de stora galaxerna äter succesivt upp de mindre

VARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET VÄRDE. Ahmad Sudirman

Introduktion till Kosmologi

Solsystemets uppkomst II Proplyder En central fö

Ulf Torkelsson. 2 Röntgenastronomi och röntgendubbelstjärnor

Kosmologi - läran om det allra största:

Kosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad?

Dopplereffekten. Öppna stjärnhopar. Alla har vi erfarit, att ljudsignalen från ett utryckningsfordon

Science Night Rymden nu och framåt Aktuell forskning om rymden som utgångspunkt för intresseskapande fysik.

Min bok om Rymden. Börja läsa

Orienteringskurs i astronomi Föreläsning 8, Bengt Edvardsson

Atomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)

ENKEL Fysik 22. Magnetism. Tengnäs Läromedel. Vad är magnetism? Magneter. EXPERIMENT - Magnetisk kraft

Till exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12!

Fysik. Arbetslag: Gamma Klass: 8 C, D Veckor: 43-51, ht-2015 Akustik och optik (ljud och ljus) och astronomi Utdrag ur kursplanen i fysik:

Instuderingsfrågor i astronomi Svaren finns i föreläsningarna eller i kursboken

Svarta hålens tio i topp

Crafoordpriset Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Crafoordpriset i astronomi 2005 till James Gunn, Princeton University, USA,

STÖRST OCH COOLAST AGB-STJÄRNOR

Vår galax Vintergatan sedd från sidan. Vår galax Vintergatan sedd uppifrån

Peter Lundström. Innan vi startar vår resa, kan det vara på sin plats med ett par förklaringar av några termer vi kommer att använda oss av.

att båda rör sig ett varv runt masscentrum på samma tid. Planet

Elins bok om Rymden. Börja läsa

Astrofysikaliska räkneövningar

Del 1. Introduktion till ett nytt. Naturvetenskapligt. Paradigm

Orienteringskurs i astronomi Föreläsning 6, Bengt Edvardsson

Universum 1a. Astrologi Astronomi

Inspirationsdag i astronomi. Innehåll. Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011

Kosmologi. Kosmos (grek., världsalltet, världsordningen, världen, god ordning ), i astronomin det samma som världsalltet, universum.

Universums mörka hemlighet

ÖVNING: Träna läsförståelse!

Varifrån kommer grundämnena på jorden och i universum? Tom Lönnroth Institutionen för fysik, Åbo Akademi, Finland

Alla bilder finns på kursens hemsida

Tomrummet Partikelfysik 2008 av Josef Kemény

Dessa egenskaper hos bakgrundsstrålningen har observerats

Gull! Astrofysikk, kärnfysik, kvantmekanik og relativitetsteori i vardagen? Jonas Persson Institutt for Fysikk, NTNU

Preonstjä. av Johan Hansson och Fredrik Sandin

Transkript:

Översiktskurs i astronomi Lektion 10: Vintergatan och andra galaxer Upplägg I Vintergatan Vår plats i Vintergatan Vintergatans uppbyggnad Stjärnhopar Population I, II & III Differentiell rotation Mörk materia Spiralarmar Täthetsvågor Vintergatans centrum Upplägg II Vår r galax, Vintergatan Andra galaxer mgaffeldiagram Spiralgalaxer, Linsformade galaxer, Elliptiska galaxer, Dvärggalaxer Herschels Vintergata (ca 1784) Vår r plats i Vintergatan 1

Vintergatans uppbyggnad Kärna Centralfört rtätning tning (eng. bulge) Skiva (eng. disk) Stjärnhalo, delvis bestående ende av klotformiga stjärnhopar. Vintergatans spiralmönster Här r finns: Neutral vätgas v (HI) Molekylmoln Unga stjärnor HII-omr områden OB- och T-T associationer Öppna stjärnhopar Spiralgalaxen M 83 CO i en spiralgalax Galaxen liknar troligen vår r Vintergata. Dess avstånd är r 7 miljoner pc. Den neutrala vätgasens v fördelning f i Vintergatan Den neutrala vätgasens v fördelning f i Vintergatan 21-cm observationer av HI. Principen bygger påp dopplerförskjutning rskjutning av 21-cm linjen. 2

Vintergatan i olika våglv glängdsband Olika objekt i Vintergatan Öppna stjärnhopar rnhopar. Större ansamlingar av unga ( ( 10 6 år) stjärnor antal: 100 1000 1000 stjärnor, löses upp med tiden. Exempelvis Plejaderna påp ett avstånd av 400 ljusår, innehåller ungefär r 3 000 stjärnor. Olika objekt i Vintergatan De klotformiga stjärnhoparnas banor i halon Klotformiga stjärnhopar. Ansamlingar av gamla rödar stjärnor i halon, består r av 10 000-tals stjärnor. Är stabila system och de äldsta objekt vi känner k till. Stjärnhoparnas åldrar Stjärnhoparnas åldrar kan erhållas ur ett färgf rg-magnitud diagram där d r den s.k. turnoff- point utnyttjas. Huvudserien avfolkas påp stjärnor allteftersom tiden går. g Med vår v r kunskap om stjärn rn- utveckling fås f åldern hos stjärnorna i hopen Stjärnpopulationer i Vintergatan * Population I: Unga stjärnor, de högsta h metallhalterna. Dessa finns främst i skivan. * Population II: Gamla stjärnor, de lägsta l metallhalterna. Dessa finns främst i halon. OBS! Metallhalten (halten grundämnen tyngre än helium) är r lägre l i halon än n i skivan vilket tyder påp att halon bildades först. f Varför r 3

Population III Astronomer söker fortfarande efter en hypotetisk population III i Vintergatan: Z=0, består bara av väte & helium Bildades mycket tidigt i unversums historia (några hundra miljoner år efter Big Bang) Men sökandet kan vara hopplöst st Om de första stjärnorna var mycket tunga kanske de kollapsade till svarta hål Nytt hopp: James Webb Space Telescope kanske (omkring 2013) kan detektera dem direkt i de mest avlägsna / första galaxerna Vintergatans rotationskurva, är r helt olikt s.k. keplerbanor, t.ex. i vårt v solsystem. Mörk materia i Vintergatan Faktiskt ökar hastigheterna längre l ut från n Vintergatans centrum till och med sås långt ut att ingen synlig materia finns som kan upprätth tthålla rörelserna! relserna! Denna osynliga materia kallas: Mörk materia Mörk materia i Vintergatan Vintergatans totala massa torde vara minst 10 12 M varav endast en tiondedel utgörs av stjärnor ca 200 miljarder (2 10 11 ) stycken och gas. Slutsats: Stjärnor, gas och stoft utgör r mindre än n 10% av Vintergatans massa. Vad består r resten av Mörk materia i Vintergatan Några kandidater till mörk m materia: Exotiska elementarpartiklar, ex. neutraliner och axioner, som behövs för f r att täppa t till besvärande hål h l i nuvarande partikelfysik. Svarta hål h l eller andra små,, kompakta föremf remål (s.k. MACHOs; ; Massive Compact Halo Objects) Dessa bidrar med massa men inte med någon n (eller mycket liten) elektromagnetisk strålning. De är r därfd rför mörka. Mörk Materia i Universum ~3% (Ljusstark) Spiralarmar I spiralarmarna hittar man: Unga stjärnor, HII-områden, HI-moln och molekylmoln ~97% (Mörk) 4

Spiralarmar Hur skapas spiralmönstret i galaxer En naturlig konsekvens av differentiella rotationen. Spiralarmar Spiralarmarna skulle lindas upp och upplösas alldeles för snabbt, om differentiell rotation vore den huvudsakliga förklaringen till spiralstrukturen Men det finns en hake Scenario: Täthetsvågteorin I Framförallt rallt stjärnorna i en galax växelverkar v med varandra och orsakar små störningar i varandras banor. Detta skapar ett spiralformat mönster m som roterar runt galaxens centrum med samma hastighet oavsett avståndet från n centrum en sås kallad täthetsvåg. Täthetsvågmönstret roterar ca 30 kms -1 långsammare än stjärnorna, gasen och stoftet vilket innebär r att de hinner ifatt och bromsas upp av spiralmönstrets gravitationspotential. Täthetsvågteorin II Sammanpressning av gas och stoft skapar chockvågor och stjärnbildning. Allteftersom stjärnorna, gasen och stoftet lämnar l spiral mönstret ersätts de av nytt material. En synlig spiralarm är r således s en temporär r ansamling av stjärnor, gas och stoft där d r materialet hela tiden byts ut. Sammanfattning av täthetsvågteorin Vintergatans centrum I riktning mot skyttens stjärnbild. Kärnan i Sgr A*. 25-30 magnituders extinktion i visuellt ljus. Dock "synligt" i IR och radio. Kring kärnan k finns snabbt roterande stjärnor (1 500 kms -1 ) samt joniserad gas. Synkrotronstrålning emitteras. En massa av 2,6 10 6 M inom ett område som inte är r större än n vårt v solsystem!! Supermassivt svart hål h l i kärnan 5

Andra galaxer stämgaffeldiagram stämgaffeldiagram I Spiraler (S) och Stavspiraler (SB) Bestå Består av alla typer av stjä stjärnor, frå från blå blå (unga) till röda (gamla) stjä stjärnor. Bestå Består av mycket gas och stoft. Har spiralarmar och skiva samt centralfö rtätning. stämgaffeldiagram III Elliptiska galaxer (E) Nästan enbart rö röda (gamla) stjä stjärnor. Endast mycket litet gas och stoft. stämgaffeldiagram II Linsformade galaxer (S0 och SB0) Som spiraler men utan spiralarmar. Har skiva och centralfö rtätning samt mycket gas och stoft. Undergrupper till stä stämgaffeldiagrammet I Sa och SBa Stor centralfö rtätning. Tätt lindade armar. Ringa knottrighet knottrighet (knottrigheten orsakas av stjä stjärnbildningsområ rnbildningsområden). 6

Undergrupper till stä stämgaffeldiagrammet II Sc och SBc Liten centralfö rtätning. Glest lindade armar. Betydande knottrighet knottrighet. Sb och SBb är mellanting av de bå båda klasserna. Undergrupper till stä stämgaffeldiagrammet III E0E0-galaxer Runda. E7E7-galaxer Mest avplattade (ovala). Oregelbundna galaxer Dvä Dvärggalaxer Stora och Lilla Magellanska molnen (LMC och SMC), avstå avstånd 160 000 resp. 200 000 ljuså ljusår Vilken galaxtyp galaxtyp 7