Пояснительная записка: Цель: Целью дисциплины «Астрономия»
Скачать 0.52 Mb.
|
Парсек (пк) - применяемая в астрономии единица длины; 1 пк = 206 265 а. е.=3,26 св. лет=  м. Широко применяют также более крупные единицы: килопарсек (кпк), равный 1000 пк, и мегапарсек (Мпк), равный 1 млн. пк. Звезда, расположенная на расстоянии 1 пк, имеет годичный параллакс, равный одной угловой секунде (отсюда произошло название единицы). Ближайшая к Солнцу звезда - Проксима Кентавра - имеет параллакс 0,762", что соответствует расстоянию в 1/0,762"= 1.32 пк.Периастр Точка орбиты в задаче двух тел, в которой взаимное расстояние между телами минимально. Термин перигей употребляют для описания орбит вокруг Земли, перигелий - вокруг Солнца, периастр - употребляют для описания орбит двойных звезд. При рассмотрении небесно-механических задач не привязанных к какому-либо конкретному телу употребляется термин перицентр. Пульсар Астрономический объект, испускающий мощные, строго периодические импульсы электромагнитного излучения. Первыми были открыты радиопульсары, а затем эти же объекты были обнаружены в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Все они оказались сильно намагниченными, быстро вращающимися нейтронными звездами. У каждого из пульсаров свой период пульсаций: они лежат в диапазоне от 640 импульсов в секунду до одного импульса за 5 сек. Периоды большинства пульсаров составляют от 0.5 до 1 сек. Энергия, излучаемая в импульсах, составляет лишь малую долю энергии, непрерывно излучаемой пульсаром. Строгая периодичность импульсов является следствием вращения пульсара. Вращение же служит источником излучаемой энергии; это следует из того, что промежутки между импульсами у всех пульсаров медленно возрастают, а значит вращение звезды замедляется. Первый пульсар открыли случайно в 1967 г. астрономы Кембриджского университета - аспирантка Джоселин Белл и ее руководитель профессор Энтони Хьюиш. Но отнюдь не случайным было то, что пульсары открыла именно эти ученые: именно они создали и в те дни испытывали новый радиотелескоп с уникальной аппаратурой для регистрации быстро переменного космического излучения. Правда, причиной переменности предполагались мерцания радиосигналов от далеких галактик и квазаров, проходящих сквозь неоднородности межзвездной и межпланетной плазмы (подобно тому, как мерцают изображения звезд, наблюдаемых сквозь неоднородную атмосферу Земли). Но когда вместо хаотически меняющихся сигналов ученые неожиданно обнаружили цепочки импульсов, приходящих с четкой периодичностью, они поняли, что натолкнулись на совершенно новое явление. Исследовав одну за другой множество возможных причин, в том числе и прием сигналов внеземного разума, астрономы остановились на единственно возможном объяснении: источником периодических импульсов служат быстро вращающиеся нейтронные звезды, предсказанные теоретиками еще в 1939 г. За открытие радиопульсаров Э. Хьюиш в 1974 г. был награжден Нобелевская премия. Первый пульсар ученые назвали CP 1919, что значит "кембриджский пульсар" (Cambridge Pulsar), имеющий прямое восхождение 19 час 19 мин. Сразу после открытия в поиски пульсаров включились крупнейшие радиообсерватории мира, давая обнаруженным объектам обозначения по своим каталогам. К 1975 г. было обнаружено 150 пульсаров. Для унификации их все стали обозначать буквами PSR с указанием прямого восхождения (до минут) и склонения (до градуса). Теперь первый пульсар имеет обозначение PSR 1919+21; он имеет период 1.3373 сек и длительность импульса 0.037 сек. Наиболее детально исследован пульсар PSR 0531+21, расположенный в Крабовидной туманности. Эта нейтронная звезда делает 30 оборотов в секунду (период пульсара 0.033 сек); она родилась менее тысячи лет назад, вспышку сверхновой на этом месте в созвездии Тельца наблюдали на Земле в 1054 г. Радиоастрономы всего мира продолжают поиски пульсаров в нашей и соседних галактиках. В ноябре 1998 г. в Парксской обсерватории (Австралия) был открыт 1000-й радиопульсар. Рассеянное скопление Звездные скопления в дисках спиральных и неправильных галактик, обычно состоящие из нескольких сотен или тысяч звезд молодого или умеренного возраста (10-100 млн лет). Имеют меньшую плотность и выглядят более разреженными, чем шаровые скопления. Их устаревшее название "галактические скопления" указывает на видимую концентрацию к плоскости Галактики, т.е. к Млечному Пути. Англоязычное название рассеянных скоплений (open cluster) иногда неверно переводят в научно-популярной литературе как "открытое скопление". Такого термина в современной русскоязычной астрономии нет. Известны десятки тысяч рассеянных скоплений. Два самых близких к нам - Плеяды и Гиады - хорошо видны невооруженным глазом в созвездии Тельца. Солнцестояние Прохождение Солнца через точки эклиптики максимально удаленные от небесного экватора (эти точки называют точками солнцестояния). Различают летнее и зимнее солнцестояния. В севером полушарии летнее солнцестояние обычно приходится на 21 июня, а зимнее - на 21 декабря (в южном полушарии - наоборот). Равноденствия, точки Две точки небесной сферы, в которых эклиптика пересекает небесный экватор. Переходя из южного полушария в северное, Солнце проходит через точку весеннего равноденствия 20 или 21 марта, а обратно - через точку осеннего равноденствия 22 или 23 сентября. В эти дни по всей Земле Солнце перемещается по небу от восхода до заката почти ровно за 12 часов (без учета рефракции) и, следовательно, везде продолжительность дня и ночи одинакова. Через точку весеннего равноденствия (старые названия - "точка весны" или "начальная точка Овна", знак ) проходят нулевые меридианы в эклиптической и экваториальной системах координат. Когда астрономия складывалась как наука, около 2000 лет назад, эта точка располагалась в созвездии Овна. В результате прецессии она переместилась примерно на 20o к западу и теперь находится в созвездии Рыб. Точка осеннего равноденствия раньше была в Весах (знак ), а теперь в Деве. Туманности Облака межзвездного газа и пыли, видимые благодаря их собственному излучению, отражению или поглощению света звезд. Раньше туманностями называли также звездные скопления или галактики, которые не удавалось разрешить на звезды. Все эти объекты также называют межзвездными туманностями. Внегалактическими туманностями раньше называли светлые туманные пятна, расположенные вне полосы Млечного Пути (т.е. вне галактического пояса). Когда выяснилось, что в абсолютном большинстве это далекие звездные системы, подобные нашей Галактике, некоторое время их продолжали называть "внегалактическими туманностями", вкладывая в это понятие новый смысл - далекие гигантские звездные системы. Сейчас термин "внегалактические туманности" уже не употребляется. Фотосфера - слой атмосферы звезды, в к-ром формируется доходящий до нас непрерывный спектр оптич. излучения звезд. Оптическая толща этого слоя порядка неск. единиц, вследствие чего Ф. поглощает и переизлучает энергию, идущую из глубины звезды. Спектр. распределение излучаемой энергии (в случае если коэфф. поглощения слабо зависит от длины волны) прибл. соответствует Планка закону излучения с эффективной температурой Tэ. В верхних слоях Ф. формируются также спектральные линии поглощения атомов и ионов (фраунгоферовы линии). Интенсивность и спектр. распределение излучения Ф. несут информацию о физ. условиях и хим. составе поверхности звезды. Физ. условия в Ф. стационарной звезды могут быть рассчитаны путем решения ур-ния гидростатического равновесия совместно с ур-нием состояния. В необходимых случаях учитывается также перенос энергии конвекцией. Параметрами, определяющими модель, явл. сила тяжести на поверхности звезды и полный поток выходящего излучения, проинтегрирвоанный по всем частотам (  , где  - постоянная Стефана-Больцмана), т.е. в конечном счете модель Ф. зависит от строения звезды в целом. Результатом решения этих ур-ний явл. т.н. модели атмосфер, к-рые определяют рост темп-ры и газового давления с глубиной. Типичная протяженность Ф. по глубине составляет: для Солнца  км, для звезд спектрального класса A0V  км, для гиганта класса G  км, т.е., как правило, h много меньше радиуса звезды. Этим, в частности, определяется резкий наблюдаемый край диска Солнца. Темп-ра в Ф. растет с глубиной (напр., в звезде A0 прибл. от 9000 до 12000 К при незначительном изменении плотности вещества, составляющей ~10-9 г/см3). Увеличение темп-ры с глубиной приводит к наблюдаемому потемнению от центра солнечного или звездного диска к его краю, т.к. при одинаковом оптич. пути в фотосфере луч, выходящий из центра видимого диска, приходит с большей геометрич. глубины, чем луч от края диска, идущий почти по касательной к поверхности (см. Потемнение к краю). Модели атмосфер используются при анализе хим. состава звезд, т.к. позволяют рассчитать состояние ионизации и возбуждения атомов и тем самым интенсивность спектр. линий. Задача нахождения хим. состава и расчет модели решаются самосогласованно, т.к. хим. состав определяет коэффециенты поглощения, входящие в ур-ния переноса излучения, и т.о. влияетна модель Ф. Конвективный перенос энергии начинает играть заметную роль для звезд спектр. классов F5 и более поздних. Конвективные ячейки проникают в Ф. и создают горизонтальные неоднородности темп-ры и яркости. Такие неоднородности наблюдаются в Ф. Солнца в виде солнечной грануляции. Неоднородность Ф. может вызываться также присутствием магн. поля. В одних случаях оно затрудняет конвективный перенос энергии из глубины и приводит к образованию в Ф. темных пятен (см. Солнечные пятна), в других - вызывает дополнит. нагрев Ф. и образование ярких солнечных факелов. Фуоры - редкий тип нестационарных звезд, нахдящихся на ранней стадии звездной эволюции, названа по звезде FU Ориона (FU Ori). Блеск этой звезды в течение полугода (в 1936-1937 гг.) возрос от 16 до 10m и в последующие 40 лет ослабел всего лишь на 1,5m. Сейчас по распределению энергии в оптич. диапазоне FU Ori близка к звезде спектрального класса F-G повышенной светимости, но состояние ее до вспышки осталось неизвестным. В 1969-70 гг. была зарегистрирована сходная вспышка звезды V 1057 Cyg, но на этот раз было установлено, что до вспышки она была переменной звездой типа Т Тельца. К Ф. относят 4 или 5 объектов, к-рых объединяет медленный - от года до 30 лет - подъем блеска на 4-6m, спектр. класса A-F высокой светимости в максимуме и F-G после максимума, чрезвычайно медленное ослабление блеска после максимума, сильное ИК-излучение, значительное обилие лития в атмосфере и явная связь с компактными отражательными туманностями. В наиболее изученном Ф. - звезде V 1057 Cyg - после максимума светимости наблюдалась сложная структура линий водорода и кальция, свидетельствовавшая о сбросе неоднородной оболочки; затухание этого Ф. происходит в неск. раз быстрее, чем FU Ori; спектр V 1057 Cyg не удается однозначным образом отождествить со спектром к.-л. постоянной звезды. У V 1057 Cyg одновременно с ослаблением видимого блеска происходит затухание ИК- и мазерного излучений. Физ. смысл вспышек Ф. еще не выяснен, не ясно также, происходит ли такая вспышка один раз в течение всей эволюции звезды или это повторяющееся явление. По-видимому, вспышки Ф. связаны со структурной перестройкой звезд на одном из ранних этапов развития, напр., с явлениями, обусловленными ротац. неустойчивостью или диссипацией сильных магн. полей, хотя существуют доводы и в пользу определяющей роли рассеяния околозвездной плотной пылевой оболочки под действием сильного звездного ветра (см. Звездообразование). Хаббла закон - зависимость между скоростью удаления v внегалактич. источников, вызванного расширением Вселенной, и расстоянием до них R v=H R , (1) где т.н. постоянная Хаббла имеет значение 50-100 (км/с)/Мпк. Эта простая зависимость была установлена амер. астрономом Э. Хабблом (1929 г.) по данным наблюдений. Она указывает на расширение Вселенной (см. Космология). Согласно теории расширяющейся Вселенной, все внегалактич. объекты (не связанные силами тяготения в нерасширяющуюся систему, как, напр., галактики в одном скоплении) удаляются друг от друга по Х.з. Выражение (1) справедливо для любого момента времени, но значение H зависит от времени t. Т.к. сила тяготения замедляют расширение Вселенной, то в прошлом H была больше. Значение H характеризует скорость расширения Вселенной в совр. эпоху и по порядку величины определяет время  , протекшее с начала расширения до сегодняшнего момента. Для многих далеких внегалактич. объектов Х.з. служит единственным достаточно надежным способом оценки расстояний. Действительно, если измерить скорость удаления объекта по красному смещению линий в его спектре, то по ф-ле (1) можно вычислить расстояние до него [в "Физике космоса", как правило, используется значение H=75 (км/с)/Мпк]. Определение значения H из наблюдений явл. чрезвычайно трудной задачей. Для этого необходимо к.-л. др. методом измерить расстояние R хотя бы до ближайших к нам скоплений галактик, участвующих в общем космологич. расширении. Скорости удаления v по красному смещению определяются сравнительно легко, в результате из данных о v и Rнаходят H. Методы, описанные в ст. Расстояния до космических объектов, позволяют определить расстояния до ближайших скоплений галактик (до 15-20 Мпк). Определение столь больших расстояний связано с неизбежными ошибками. К этому надо добавить, что галактики и скопления галактик обладают еще собственными движениями, накладывающимися на общее расширение Вселенной. Поэтому экспериментально определенное значение H может считаться известным с точностью  50%. Если принять H=75 (км/с)/Мпк, то расширение Вселенной началось приблизительно =13 млрд. лет назад (др. оценки дают значение 10-20 млрд. лет). Для очень больших расстояний необходимо учитывать эффекты общей теории относительности и ф-ла (1) теряет свой простой смысл, поскольку меняются понятия скорости и расстояния. В этом случае ф-лу (1) лучше записывать в виде:  , (2) где R - масштаб, определяемый, напр., расстоянием между любыми двумя скоплениями галактик в фиксированный момент в расширяющейся Вселенной. Ф-ла (2) показывает, что относительное изменение масштабов в расширяющейся Вселенной не зависит от масштаба, т.е. является постоянной величиной (постоянной Хаббла). Хромосфера (от греч.  , chroma, цвет + лат. sphere, сфера = сфера цвета) Слой солнечной атмосферы, простирающийся над фотосферой примерно на 10000 км. В отличие от фотосферы, в которой с увеличением высоты наблюдается падение температуры, в хромосфере с высотой температура растет примерно от 4500 К до десятков тысяч кельвинов; растет также степень ионизации газа. Название "хромосфера" связано с тем, что при полном солнечном затмении она выглядит как тонкий окрашенный (розоватый) ободок вокруг Солнца. До высоты 1500 км лежит сравнительно плотная нижняя хромосфера, а выше простираются средний (1500-4000 км) и верхний слои, отличающиеся очень неоднородной структурой, наличием множества мелких волокон и струй (см.: спикулы), достигающих высоты 10-13 тыс. км в окружении более разреженного коронального газа. Цефеиды Переменные звезды-сверхгиганты, периодически изменяющие свою светимость и, соответственно, наблюдаемую яркость. Прототип звезда  Цефея. Причиной переменности служат колебания радиуса и температуры фотосферы (пульсации), возникающие из-за нарушения баланса между силами гравитации, стремящимися сжать звезду, и силами давления горячего газа и излучения, стремящимися звезду расширить. У цефеид наблюдается зависимость между светимостью звезды и периодом ее пульсаций, которая позвояет определять расстояния до удаленных галактик в которых наблюдаются цефеиды. Шкала звездных величин Логарифмическая шкала, используемая для сравнения освещенностей (потоков излучения) от различных объектов или определенных их частей. За основание логарифма принято число 2.512..., десятичны логарифм которого в точности равен 0.4. Единицей ступени служит "1 звездная величина"; обозначается 1m. Возрастание на 1m соответствует уменьшению освещенности в 100.4=2.512... раз (подробнее см. звездная величина). Начало отсчета (нуль-пункт шкалы звездных величин) устанавливается по специально выбранным звездам, называемым стандартами. Юлианский день Юлианские дни (юлианские даты) - система непрерывной нумерации дней. Юлианский день равен числу суток прошедших с гринвичского полудня (12:00 GMT) 1 января 4713 г. до нашей эры до заданного момента. Юлианские дни принято обозначать буквами JD. Величина JD может принимать нецелые значения, в этом случае ее можно использовать для определения момента события (или измерения интервала времени между двумя событиями) с любой точностью. Юлианские дни широко используется в астрономии и хронологии. Начало III тысячелетия - полночь с 31 декабря 2000 года на 1 января 2001 года - приходится на JD = 2,451,910.5 (то есть первая половина суток 1 января 2001 года относится к юлианскому дню JD=2,451,910, а вторая - к JD=2,491,911). Юлианские дни были введены в обращение Джоном Гершелем (John F. Hershel) в 1849 году в книге "Очерки по Астрономии" ("Outlines of Astronomy") на основе идей, разработанный известным историком и хронологом Джозефом Скалигером (см. Юлианский цикл). Система юлианских дней обладает двумя недостатками: Юлианский день начинается в полдень, что не совпадает с принятым сегодня порядком гражданского времяисчисления, согласно которому сутки начинаются в полночь. Величина JD, соответствующая современной эпохе, очень велика, причем старшие разряды этого числа на обозримых интервалах времени не изменяются. Первая из указанных проблем была разрешена введением модифицированных юлианских дней (MJD), вторая - введением усеченных юлианских дат с более близким к современности началом отсчета (см. Усеченные юлианские даты и Лилианский день). Система непрерывного счета может быть привязана не только к гринвичской шкале времени, но и ко всемирному времени, ко всемирному координированному времени, к эфемеридному времени, к звездному времени. Для одного и того же заданного момента времени все эти юлианские даты имеют разные значения. Ядра галактик Центральные области галактик небольшого углового размера, выделяющиеся высокой яркостью. Наблюдаются в спиральных и эллиптических галактиках с высокой светимостью. Основная масса Я., как правило, содержится в звездах. Очень часто в Я.Г. наблюдаются газовые диски радиусом в сотни парсек, вращающиеся вокруг центра галактики. Многие Я.Г. (в том числе и в нашей Галактике) являются областями интенсивного звездообразования. Для ряда сравнительно близких галактик найдена очень высокая концентрация массы в Я.Г., позволяющая предположить существование там сверхмассивных черных дыр с массой до нескольких миллиардов масс Солнца. Несколько процентов всех спиральных и эллиптических галактик обладает активными ядрами. К ним относятся, например, сейфертовские галактики и радиогалактики. Активность Я.Г. имеет различные проявления, и связана с выделением большого количества энергии в форме мощного электромагнитного излучения, энергичных элементарных частиц и бурных движений облаков газа со скоростями в тысячи км/с. Природа активности Я.Г.до конца не разгадана. Предполагается, что она связана с накоплением межзвездного газа в ядре и его аккрецией на сверхмассивную черную дыру. Яркость - фотометрическая величина, характеризующая излучательную способность протяженных тел в данном направлении. Я. тела в данном направлении определяется энергией, излучаемой в ед. времени внутри единичного телесного угла элементом поверхности тела, проекция к-рого на плоскость, перпендикулярную выбранному направлениюЮ имеет единичную площадь. За ед. Я. в Международной системе единиц принят нит - яркость поверхности, каждый м2 к-рой излучает в перпендикулярном к ней направлении в пределах угла 1 стерадиан поток, равный 1 люмену. В астрономии Я. часто измеряется видимой звездной величиной поверхности площадью в 1 кв. сек. дуги. Я. ночного неба осставляет  с квадратной секунды, т.е.  нит. РАЗДЕЛ 5. Практикум по решению задач (практических ситуаций) по темам лекций (одна из составляющих частей итоговой государственной аттестации) – не предусмотрено. РАЗДЕЛ 6. Изменения в рабочей программе, которые произошли после утверждения программы.
РАЗДЕЛ 7. Учебные занятия по дисциплине ведут:
|
Похожие:
 | Пояснительная записка 1 Цель преподавания дисциплины Целью преподавания... Составила Мясникова О. В., старший преподаватель кафедры "Экономика и управление производством" | | Пояснительная записка цель и задачи освоения дисциплины Спецкурс «Гидрофизика» Целью курса является изучение физических свойств природных вод, процессов, протекающих в водных объектах и в запасах влаги, накопленных... |
| Пояснительная записка Цель дисциплины Цель дисциплины – формирование знаний, умений и навыков по фитнесу для детей и подростков, готовности к применению их в практической... | | Пояснительная записка Цель освоения дисциплины Цель: Создание модели социального партнёрства педагога доу с родителями детей раннего возраста |
| Пояснительная записка 1 Цель и задачи освоения дисциплины Цель дисциплины «Геодезия» Новохатин В. В. Геодезия. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальность 250203. 65 «Садово-парковое... | | Элективный курс по физике, 9 класс пояснительная записка Астрономия влечет молодежь глубиной и загадочностью космоса, возможностью собственными глазами наблюдать удивительный мир небесных... |
| Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Основной целью преподавания... ... | | Пояснительная записка (аннотация): 3 предмет учебной дисциплины 3 цель освоения дисциплины Хвз вопт – хронические воспалительные заболевания верхнего отдела пищеварительного тракта |
| Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Судебная медицина» ... | | Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Судебная психиатрия» ... |
| Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Банковский менеджмент» ... |  | Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью освоения раздела «Физическая культура» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования |
| Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью освоения раздела «Физическая культура» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования | | Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью освоения раздела «Физическая культура» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования |
| Пояснительная записка 4 тематический план 6 содержание дисциплины... Гос спо по специальности 080106. 65Финансы, утвержденный Министерством образования РФ «21» февраля 2002 г. №15-0603-Б | | Пояснительная записка, которая содержит: Цели и задачи дисциплины (модуля) Цель дисциплины Логика и риторика относится к циклу Б. 1 (Гуманитарный, социальный и экономический цикл), вариативная часть |
