Nižšie je uvedený zoznam užitočných slov pre astronómiu. Tieto pojmy vytvorili vedci, aby vysvetlili, čo sa deje vo vesmíre.
Je užitočné poznať tieto slová, bez pochopenia ich definícií nie je možné študovať vesmír a vysvetľovať sa v témach astronómie. Dúfam, že základné astronomické pojmy vám zostanú v pamäti.
Absolútna hodnota – aká jasná by bola hviezda, keby bola od Zeme vzdialená 32,6 svetelných rokov.
Absolútna nula - Najnižšia možná teplota, -273,16 stupňov Celzia
Akcelerácia - Zmena rýchlosti (rýchlosti alebo smeru).
Skyglow – Prirodzená žiara nočnej oblohy je spôsobená reakciami vyskytujúcimi sa v horných vrstvách zemskej atmosféry.
Albedo – Albedo objektu udáva, koľko svetla odráža. Ideálny reflektor, akým je zrkadlo, bude mať albedo 100. Mesiac má albedo 7, Zem má albedo 36.
Angstrom – jednotka, ktorá sa používa na meranie vlnovej dĺžky svetla a iného elektromagnetického žiarenia.
Prstencový - má tvar prstenca alebo tvorí prstenec.
Apoaster - Keď sa dve hviezdy točia okolo seba, ako ďaleko môžu byť od seba (maximálna vzdialenosť medzi telesami).
Afélium – Pri orbitálnom pohybe objektu okolo Slnka, kedy nastáva najvzdialenejšia poloha od Slnka.
Apogeum – Poloha objektu na obežnej dráhe Zeme, keď je od Zeme najďalej.
Aerolit je kamenný meteorit.
Asteroid – pevné teleso alebo malá planéta obiehajúca okolo Slnka.
Astrológia – Viera, že postavenie hviezd a planét ovplyvňuje udalosti ľudských osudov. Toto nemá žiadne vedecké opodstatnenie.
Astronomická jednotka - Vzdialenosť od Zeme k Slnku Zvyčajne sa píše ako AU.
Astrofyzika - Využitie fyziky a chémie pri štúdiu astronómie.
Atmosféra – plynný priestor obklopujúci planétu alebo iný vesmírny objekt.
Atóm - najmenšia častica akéhokoľvek prvku.
Aurora (Northern Lights) - Nádherné svetlá nad polárnymi oblasťami, ktoré sú spôsobené napätím častíc Slnka pri interakcii s magnetickým poľom Zeme.
Os – pomyselná čiara, na ktorej sa objekt otáča.
Žiarenie pozadia – Slabé mikrovlnné žiarenie vychádzajúce z vesmíru vo všetkých smeroch. Verí sa, že ide o pozostatok Veľkého tresku.
Barycentrum - ťažisko Zeme a Mesiaca.
Binárne hviezdy – Hviezdne duo, ktoré v skutočnosti pozostáva z dvoch hviezd obiehajúcich okolo seba.
Čierna diera – Oblasť vesmíru okolo veľmi malého a veľmi masívneho objektu, v ktorom je gravitačné pole také silné, že z neho nemôže uniknúť ani svetlo.
Bolide - Brilantný meteor, ktorý môže explodovať počas svojho zostupu zemskou atmosférou.
Bolometer - Detektor citlivý na žiarenie.
Nebeská guľa - Imaginárna guľa obklopujúca Zem. Tento výraz sa používa na pomoc astronómom vysvetliť, kde sa objekty na oblohe nachádzajú.
Cefeidy sú premenné hviezdy, pomocou ktorých vedci určujú, ako ďaleko je galaxia alebo ako ďaleko je od nás zhluk hviezd.
Charge-Coupled Device (CCD) – citlivé zobrazovacie zariadenie, ktoré nahrádza fotografiu vo väčšine odvetví astronómie.
Chromosféra – časť slnečnej atmosféry, viditeľná počas úplného zatmenia Slnka.
Circumpolárna hviezda - Hviezda, ktorá nikdy nezapadá, je možné ju vidieť po celý rok.
Kopy – skupina hviezd alebo skupina galaxií, ktoré sú navzájom spojené gravitačnými silami.
Farebný index – miera farby hviezdy, ktorá vedcom hovorí, aký horúci je povrch hviezdy.
Kóma – hmlovina obklopujúca jadro kométy.
Kométa – malé, zamrznuté masy prachu a plynu obiehajúce okolo Slnka.
Konjunkcia – jav, pri ktorom sa planéta približuje k inej planéte alebo hviezde a pohybuje sa medzi iným objektom a telom Zeme.
Súhvezdia – skupina hviezd, ktoré pomenovali starí astronómovia.
Korona - Vonkajšia časť atmosféry Slnka.
Koronograf – Typ ďalekohľadu určeného na pozorovanie Slnka Corona.
Kozmické žiarenie - Vysokorýchlostné častice, ktoré dopadajú na Zem z vesmíru.
Kozmológia - náuka o vesmíre.
Deň – Čas potrebný na to, aby sa Zem otočila okolo svojej osi.
Hustota – kompaktnosť hmoty.
Priamy pohyb – Objekty pohybujúce sa okolo Slnka v rovnakom smere ako Zem – pohybujú sa v priamom pohybe, na rozdiel od objektov pohybujúcich sa v opačnom smere – pohybujú sa retrográdnym pohybom.
Denný pohyb - Zdanlivý pohyb oblohy z východu na západ spôsobený pohybom Zeme zo západu na východ.
Popolové svetlo – Slabá žiara Mesiaca nad temnou stranou Zeme. Svetlo vzniká odrazom od Zeme.
Zatmenie - Keď vidíme objekt na oblohe blokovaný tieňom iného objektu alebo tieňom Zeme.
Ekliptika je dráha Slnka, Mesiaca a planét, ktorú každý sleduje na oblohe.
Ekosféra - Oblasť okolo hviezdy, kde teplota umožňuje existenciu života.
Elektrón - negatívna častica, ktorá sa točí okolo atómu.
Prvok - Látka, ktorú nemožno ďalej rozkladať. Je známych 92 prvkov.
Rovnodennosti sú 21. marca a 22. septembra. Dvakrát do roka, keď sú deň a noc rovnaké v čase, na celom svete.
Druhá úniková rýchlosť – Rýchlosť potrebná na to, aby objekt unikol zo zovretia gravitácie iného objektu.
Exosféra – vonkajšia časť zemskej atmosféry.
Svetlice - účinok slnečných erupcií. Krásne erupcie vo vonkajšej časti atmosféry Slnka.
Galaxia – Skupina hviezd, plynu a prachu, ktoré drží pohromade gravitácia.
Gamma - Energetické elektromagnetické žiarenie extrémne krátkej vlnovej dĺžky.
Geocentrický - Jednoducho znamená, že Zem je v strede. Ľudia verili, že vesmír je geocentrický; Zem bola pre nich stredobodom vesmíru.
Geofyzika - prieskum Zeme pomocou fyziky.
HI región - Oblak neutrálneho vodíka.
Oblasť NI - Oblak ionizovaného vodíka (oblasť emisnej hmloviny horúcej plazmy).
Hertzsprung-Russellov diagram - Diagram, ktorý pomáha vedcom pochopiť rôzne druhy hviezdy.
Hubbleova konštanta – pomer medzi vzdialenosťou od objektu a rýchlosťou, ktorou sa od nás vzďaľuje. Ďalej, objekt sa pohybuje tým rýchlejšie, čím ďalej sa od nás vzďaľuje.
Planéty, ktoré majú obežnú dráhu menšiu ako Zem – Merkúr a Venuša, ktoré ležia bližšie k Slnku ako Zem, sa nazývajú nižšie planéty.
Ionosféra – oblasť zemskej atmosféry.
Kelvin - Meranie teploty sa často používa v astronómii. 0 stupňov Kelvina sa rovná -273 stupňom Celzia a -459,4 stupňom Fahrenheita.
Keplerove zákony - 1. Planéty sa pohybujú po eliptických dráhach so Slnkom v jednom z ohnísk. 2. Pomyselná čiara spájajúca stred planéty so stredom Slnka. 3. Čas potrebný na obeh planéty okolo Slnka.
Kirkwood Gaps - Oblasti v páse asteroidov, kde nie sú takmer žiadne asteroidy. Je to spôsobené tým, že obrovský Jupiter mení obežné dráhy akéhokoľvek objektu, ktorý sa dostane do týchto oblastí.
Svetelný rok je vzdialenosť, ktorú prejde lúč svetla za jeden rok. To je približne 6 000 000 000 000 (9 660 000 000 000 km) míľ.
Končatina - Hrana akéhokoľvek objektu vo vesmíre. Mesačná zóna napr.
Miestna skupina – Skupina dvoch desiatok galaxií. Toto je skupina, do ktorej patrí naša galaxia.
Lunation - Obdobie medzi novými mesiacmi. 29 dní 12 hodín 44 minút.
Magnetosféra – oblasť okolo objektu, kde je možné cítiť účinok magnetického poľa objektu.
Hmotnosť - Nie je to isté ako hmotnosť, hoci hmotnosť objektu pomáha určiť, koľko bude vážiť.
Meteor – padajúca hviezda, to sú prachové častice vstupujúce do zemskej atmosféry.
Meteorit – objekt z vesmíru, napríklad kameň, ktorý padá na Zem a pristáva na jej povrchu.
Meteoroidy – Akýkoľvek malý objekt vo vesmíre, ako sú oblaky prachu alebo kamene.
Mikrometeorit - Extrémne malý objekt. Sú také malé, že keď vstúpia do zemskej atmosféry, nevytvoria efekt hviezdy.
Mliečna dráha je naša galaxia. (Slovo „Galaxy“ v skutočnosti znamená v gréčtine Mliečna dráha.)
Malá planéta - asteroid
Molekula - Skupina atómov spojených dohromady.
Viacero hviezd – Skupina hviezd, ktoré sa točia okolo seba.
Nadir - Toto je bod na nebeskej sfére, priamo pod pozorovateľom.
Hmlovina – oblak plynu a prachu.
Neutríno - Veľmi malá častica, ktorá nemá žiadnu hmotnosť ani náboj.
Neutrónová hviezda – pozostatky mŕtvej hviezdy. Sú neuveriteľne kompaktné a otáčajú sa veľmi rýchlo, niektoré sa otáčajú 100-krát za sekundu.
Novinka – Hviezda, ktorá náhle zabliká, než opäť zmizne – záblesk mnohonásobne silnejší, než bol jej pôvodný jas.
Zemský sféroid – Planéta, ktorá nie je dokonale guľatá, pretože je v strede širšia a zhora nadol kratšia.
Zatmenie – zakrytie jedného nebeského telesa druhým.
Opozícia - Keď je planéta presne oproti Slnku, takže Zem je medzi nimi.
Orbit – Dráha jedného objektu okolo druhého.
Ozón – oblasť v hornej atmosfére Zeme, ktorá pohlcuje mnohé smrteľné žiarenie prichádzajúce z vesmíru.
Paralaxa – posun objektu pri pohľade z dvoch rôznych miest. Ak napríklad zatvoríte jedno oko a pozriete sa na miniatúru a potom prepnete oči, uvidíte, že sa všetko na pozadí posúva dopredu a dozadu. Vedci to používajú na meranie vzdialenosti k hviezdam.
Parsek - 3,26 svetelných rokov
Penumbra - Svetlá časť tieňa je na okraji tieňa.
Periastra - Keď sú dve hviezdy, ktoré sa točia okolo seba, v najbližšom bode.
Perigee – bod na obežnej dráhe objektu okolo Zeme, keď je najbližšie k Zemi.
Perihélium - Keď je objekt, ktorý sa točí okolo Slnka, v najbližšom bode k Slnku
Poruchy – poruchy na obežnej dráhe nebeského objektu spôsobené gravitačnou silou iného objektu.
Fázy – Zjavne sa meniaci tvar Mesiaca, Merkúra a Venuše v dôsledku toho, aká veľká časť slnečnej strany je obrátená k Zemi.
Fotosféra - Svetlý povrch Slnka
Planéta - objekt, ktorý sa pohybuje okolo hviezdy.
Planetárna hmlovina – plynová hmlovina obklopujúca hviezdu.
Precesia – Zem sa správa ako vrchol. Jej póly otáčajúce sa v kruhoch spôsobujú, že póly časom ukazujú rôznymi smermi. Zemi trvá 25 800 rokov, kým dokončí jednu precesiu.
Správny pohyb – Pohyb hviezd po oblohe pri pohľade zo Zeme. Blízke hviezdy majú vyšší vlastný pohyb ako vzdialenejšie, ako v našom aute - zdá sa, že bližšie objekty ako napr dopravné značky pohybujúce sa rýchlejšie ako vzdialené hory a stromy.
Protón je elementárna častica v strede atómu. Protóny majú kladný náboj.
Kvazar je veľmi vzdialený a veľmi jasný objekt.
Svieti - Oblasť na oblohe počas meteorického roja.
Rádiové galaxie – Galaxie, ktoré sú mimoriadne silnými žiaričmi rádiového vyžarovania.
Červený posun – Keď sa objekt vzďaľuje od Zeme, svetlo z tohto objektu sa naťahuje, takže vyzerá červenšie.
Rotácia – keď sa niečo pohybuje v kruhu okolo iného objektu, napríklad Mesiac okolo Zeme.
Rotácia – keď má rotujúci objekt aspoň jednu pevnú rovinu.
Saros (drakonické obdobie) - časový interval 223 synodických mesiacov (približne 6585,3211 dní), po ktorých sa zatmenia Mesiaca a Slnka opakujú obvyklým spôsobom. Sarosov cyklus - Obdobie 18 rokov 11,3 dňa, v ktorom sa zatmenia opakujú.
Satelit – Malý objekt na obežnej dráhe. Existuje veľa elektronických objektov, ktoré sa točia okolo Zeme.
Blikajúce - Blikajúce hviezdy. Vďaka atmosfére Zeme.
Pohľad – Stav zemskej atmosféry v určitom časovom bode. Ak je obloha jasná, astronómovia tvrdia, že pozorovanie je dobré.
Selenografia je štúdium povrchu Mesiaca.
Seyfertove galaxie sú galaxie s malými jasnými centrami. Mnohé galaxie sú Seyfertove dobré zdroje rádiové vlny
Shooting Star - Svetlo do atmosféry v dôsledku pádu meteoritu na Zem.
Hviezdne obdobie – Časový úsek, ktorý objekt vo vesmíre potrebuje na dokončenie jednej úplnej otáčky vo vzťahu ku hviezdam.
Slnečná sústava – sústava planét a iných objektov obiehajúcich okolo Slnka.
Slnečný vietor – stály prúd častíc zo Slnka vo všetkých smeroch.
Slnovrat - 22. júna a 22. decembra. Obdobie roka, kedy je deň buď najkratší alebo najdlhší, v závislosti od toho, kde sa nachádzate.
Spikuly sú hlavnými prvkami s priemerom až 16 000 kilometrov v chromosfére Slnka.
Stratosféra - Úroveň zemskej atmosféry je približne 11-64 km nad morom.
Hviezda je samosvietiaci objekt, ktorý prežiari energiou vytvorenou pri jadrových reakciách vo svojom jadre.
Supernova - Super jasný výbuch hviezdy. Supernova dokáže vyprodukovať rovnaké množstvo energie za sekundu ako celá galaxia.
Slnečné hodiny - staroveký nástroj Používa sa na určenie času.
Slnečné škvrny sú tmavé škvrny na povrchu Slnka.
Vonkajšie planéty - Planéty, ktoré ležia ďalej od Slnka ako Zem.
Synchrónny satelit - umelý satelit, ktorý sa okolo Zeme pohybuje rovnakou rýchlosťou, akou sa Zem otáča, takže je vždy v tej istej časti Zeme.
Synodické obdobie revolúcie – čas, ktorý trvá, kým sa objekt vo vesmíre znova objaví v rovnakom bode vo vzťahu k dvom ďalším objektom, ako je Zem a Slnko.
Syzygy - Poloha Mesiaca na svojej obežnej dráhe, v novej alebo úplnej fáze.
Terminátor - Hranica medzi dňom a nocou na akomkoľvek nebeskom objekte.
Termočlánok – prístroj používaný na meranie veľmi malého množstva tepla.
Spomalenie času – Ako sa blížite k rýchlosti svetla, čas sa spomaľuje a hmotnosť sa zvyšuje (existuje taká teória).
Trójske asteroidy - Asteroidy, ktoré sa točia okolo Slnka po obežnej dráhe Jupitera.
Troposféra – Spodná časť zemskej atmosféry.
Tieň - Tmavá vnútorná časť slnečného tieňa.
Variabilné hviezdy – Hviezdy, ktorých jas kolíše.
Zenith - Je priamo nad vašou hlavou na nočnej oblohe.
1.2 Niektoré dôležité pojmy a vzorce zo všeobecnej astronómie
Predtým, ako pristúpime k popisu zákrytových premenných hviezd, ktorému je venovaná táto práca, zvážime niekoľko základných pojmov, ktoré budeme v nasledujúcom texte potrebovať.
Hviezdna veľkosť nebeského telesa je mierou jeho brilantnosti akceptovanou v astronómii. Glitter je intenzita svetla dopadajúceho na pozorovateľa alebo osvetlenia vytvoreného na prijímači žiarenia (oko, fotografická platňa, fotonásobič atď.) Trblietky sú nepriamo úmerné druhej mocnine vzdialenosti oddeľujúcej zdroj a pozorovateľa.
Veľkosť m a jas E súvisia podľa vzorca:
V tomto vzorci je E i jasnosť hviezdy m i -tej magnitúdy, E k je jasnosť hviezdy m k -tej magnitúdy. Pomocou tohto vzorca je ľahké vidieť, že hviezdy prvej magnitúdy (1 m) sú jasnejšie ako hviezdy šiestej magnitúdy (6 m), ktoré sú viditeľné na hranici viditeľnosti voľným okom presne 100-krát. Práve táto okolnosť vytvorila základ pre konštrukciu stupnice hviezdnych magnitúd.
Ak vezmeme do úvahy logaritmus vzorca (1) a vezmeme do úvahy, že lg 2,512 = 0,4, dostaneme:
, (1.2)
(1.3)
Posledný vzorec ukazuje, že rozdiel magnitúd je priamo úmerný logaritmu pomeru magnitúd. Znamienko mínus v tomto vzorci znamená, že hviezdna magnitúda sa zvyšuje (klesá) s poklesom (zvyšovaním) jasu. Rozdiel hviezdnych magnitúd možno vyjadriť nielen ako celé číslo, ale aj ako zlomkové číslo. Pomocou vysoko presných fotoelektrických fotometrov je možné určiť rozdiel hviezdnych magnitúd s presnosťou 0,001 m. Presnosť vizuálnych (očných) odhadov skúseného pozorovateľa je asi 0,05 m.
Treba poznamenať, že vzorec (3) umožňuje vypočítať nie hviezdne magnitúdy, ale ich rozdiely. Na zostavenie stupnice hviezdnych magnitúd si musíte vybrať nejaký nulový bod (referenčný bod) tejto stupnice. Za taký nulový bod, hviezdu nulovej veľkosti, možno považovať Vegu (Lýru). Existujú hviezdy, ktoré majú zápornú veľkosť. Napríklad Sirius (a Veľký pes) je najjasnejšia hviezda na zemskej oblohe a má veľkosť -1,46 m.
Brilantnosť hviezdy, odhadnutá okom, sa nazýva vizuálna. Zodpovedá hviezdnej magnitúde, označovanej m u . alebo m víza. . Brilantnosť hviezd, odhadnutá podľa ich priemeru obrazu a stupňa sčernenia na fotografickej platni (fotografický efekt), sa nazýva fotografická. Zodpovedá fotografickej magnitúde m pg alebo m phot. Rozdiel C \u003d m pg - m ph v závislosti od farby hviezdy sa nazýva index farieb.
Existuje niekoľko konvenčne akceptovaných magnitúdových systémov, z ktorých sú najpoužívanejšie magnitúdové systémy U, B a V. Písmeno U označuje ultrafialové magnitúdy, B je modrá (blízka fotografickému), V je žltá (blízka vizuálnej). Podľa toho sú určené dva farebné indexy: U - B a B - V, ktoré sa rovnajú nule pre čisto biele hviezdy.
Teoretické informácie o zákrytových premenných hviezdach
2.1 História objavovania a klasifikácie zákrytových premenných hviezd
Prvá zákrytová premenná hviezda Algol (b Perseus) bola objavená v roku 1669. Taliansky matematik a astronóm Montanari. Prvýkrát bol preskúmaný koncom 18. storočia. Anglický amatérsky astronóm John Goodryke. Ukázalo sa, že jediná hviezda b Perseus, viditeľná voľným okom, je vlastne viacnásobný systém, ktorý nie je oddelený ani pri teleskopických pozorovaniach. Dve hviezdy zahrnuté v systéme sa točia okolo spoločného ťažiska za 2 dni 20 hodín a 49 minút. V určitých časových momentoch jedna z hviezd obsiahnutých v sústave uzatvára druhú pred pozorovateľom, čo spôsobí dočasné oslabenie celkovej jasnosti sústavy.
Algolova svetelná krivka znázornená na obr. 1
Tento graf je založený na presných fotoelektrických pozorovaniach. Viditeľné sú dva slabnutia jasu: hlboké primárne minimum - hlavné zatmenie (jasná zložka je skrytá za slabšou) a malý pokles jasu - sekundárne minimum, keď jasnejšia zložka prežiari slabšiu.
Tieto javy sa opakujú po 2,8674 dňoch (alebo 2 dňoch 20 hodinách 49 minútach).
Z grafu zmien jasu (obr. 1) je vidieť, že ihneď po dosiahnutí hlavného minima (najnižšej hodnoty jasu) začne Algol stúpať. To znamená, že prebieha čiastočné zatmenie. V niektorých prípadoch môže byť úplné zatmenie, ktorý je charakterizovaný zotrvaním minimálnej hodnoty jasu premennej v hlavnom minime po nejaký časový interval. Napríklad zákrytová premenná hviezda U Cephei, ktorá je prístupná na pozorovania silnými ďalekohľadmi a amatérskymi ďalekohľadmi, má pri hlavnom minime celkové trvanie fázy asi 6 hodín.
Pozorným skúmaním grafu zmien jasnosti Algolu môžete zistiť, že medzi hlavným a vedľajším minimom nezostáva jas hviezdy konštantný, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať, ale mierne sa mení. Tento jav možno vysvetliť nasledovne. Mimo zatmenia sa na Zem dostáva svetlo z oboch zložiek dvojhviezdneho systému. Ale obe zložky sú blízko seba. Preto slabšia zložka (často väčších rozmerov), osvetlená svetlou zložkou, rozptyľuje na ňu dopadajúce žiarenie. Je zrejmé, že najväčšie množstvo rozptýleného žiarenia sa dostane k pozorovateľovi Zeme v momente, keď sa slabá zložka nachádza za svetlou, t.j. blízko momentu sekundárneho minima (teoreticky by to malo nastať okamžite v momente sekundárneho minima, ale celkový jas systému prudko klesá v dôsledku skutočnosti, že jedna zo zložiek je zakrytá).
Tento efekt sa nazýva efekt reemisie. Na grafe sa prejavuje ako postupný nárast celkovej jasnosti sústavy pri približovaní sa k sekundárnemu minimu a pokles jasu, ktorý je symetrický s jej nárastom voči sekundárnemu minimu.
V roku 1874 Goodryk objavil druhú zákrytovú premennú hviezdu - b Lyra. Jas sa mení pomerne pomaly s periódou 12 dní 21 hodín 56 minút (12 914 dní). Oproti Algolu má svetelná krivka hladší tvar. (Obr.2) Je to spôsobené vzájomnou blízkosťou komponentov.
Slapové sily, ktoré v systéme vznikajú, spôsobujú, že sa obe hviezdy naťahujú pozdĺž čiary spájajúcej ich stredy. Komponenty už nie sú guľovité, ale elipsoidné. Pri orbitálnom pohybe disky komponentov, ktoré majú eliptický tvar, plynule menia svoju plochu, čo vedie k plynulej zmene jasnosti sústavy aj mimo zatmenia.
V roku 1903 bola objavená zákrytová premenná W Ursa Major, v ktorej je perióda revolúcie približne 8 hodín (0,3336834 dňa). Počas tejto doby sa pozorujú dve minimá rovnakej alebo takmer rovnakej hĺbky (obr. 3). Štúdia svetelnej krivky hviezdy ukazuje, že zložky majú takmer rovnakú veľkosť a takmer sa dotýkajú povrchov.
Okrem hviezd ako Algol, b Lyra a W Ursa Major existujú vzácnejšie objekty, ktoré sú tiež klasifikované ako zákrytové premenné hviezdy. Sú to elipsoidné hviezdy, ktoré sa otáčajú okolo osi. Zmena oblasti disku spôsobuje malé zmeny jasu.
Vodík, kým hviezdy s teplotou okolo 6 tisíc K. majú čiary ionizovaného vápnika umiestnené na hranici viditeľnej a ultrafialovej časti spektra. Všimnite si, že tento typ I má spektrum nášho Slnka. Postupnosť spektier hviezd získaných kontinuálnou zmenou teploty ich povrchových vrstiev je označená nasledujúcimi písmenami: O, B, A, F, G, K, M, od najhorúcejších po ...
Nebudú pozorované žiadne čiary (kvôli slabosti satelitného spektra), ale čiary spektra hlavnej hviezdy budú kolísať rovnako ako v prvom prípade. Obdobia zmien v spektrách spektroskopických dvojhviezd, ktoré sú zjavne aj periódami ich rotácie, sú značne odlišné. Najkratšie zo známych období je 2,4 hodiny (g Ursa Minor) a najdlhšie - desiatky rokov. Pre...
1. Teoretické rozlíšenie ďalekohľadu:
Kde λ - priemerná dĺžka svetelnej vlny (5,5 10 -7 m), D je priemer objektívu ďalekohľadu alebo , kde D je priemer objektívu ďalekohľadu v milimetroch.
2. Zväčšenie ďalekohľadu:
Kde F je ohnisková vzdialenosť šošovky, f je ohnisková vzdialenosť okuláru.
3. Výška svietidiel pri vyvrcholení:
výška svietidiel v hornom vrchole, kulminujúca južne od zenitu ( d < j):
, Kde j- zemepisná šírka miesta pozorovania, d- deklinácia hviezdy;
výška svietidiel v hornom vrchole, kulminujúca severne od zenitu ( d > j):
, Kde j- zemepisná šírka miesta pozorovania, d- deklinácia hviezdy;
výška svietidiel pri dolnom vrchole:
, Kde j- zemepisná šírka miesta pozorovania, d- deklinácia svietidla.
4. Astronomická refrakcia:
Približný vzorec na výpočet uhla lomu, vyjadrený v oblúkových sekundách (pri teplote +10 °C a atmosférickom tlaku 760 mmHg):
, Kde z je zenitová vzdialenosť hviezdy (pre z<70°).
hviezdny čas:
Kde a- rektascenzia svietidla, t je jeho hodinový uhol;
stredný slnečný čas (miestny stredný čas):
T m = T + h, Kde T- skutočný slnečný čas, h je časová rovnica;
svetový čas:
Kde l je zemepisná dĺžka bodu s miestnym stredným časom T m , vyjadrené v hodinách, T 0 - univerzálny čas v tomto okamihu;
štandardný čas:
Kde T 0 - univerzálny čas; n– číslo časového pásma (pre Greenwich n= 0, pre Moskvu n= 2, pre Krasnojarsk n=6);
obdobie materstva:
alebo 
6. Vzorce týkajúce sa hviezdneho (hviezdneho) obdobia revolúcie planéty T so synodickým obdobím jeho obehu S:
pre horné planéty:
pre nižšie planéty:
, Kde TÅ je hviezdne obdobie zemskej revolúcie okolo Slnka.
7. Tretí Keplerov zákon:
, Kde T 1 A T 2- obdobia rotácie planét, a 1 a a 2 sú hlavné poloosi ich obežnej dráhy.
8. Zákon gravitácie:
Kde m 1 A m2 sú masy priťahovaných hmotných bodov, r- vzdialenosť medzi nimi, G je gravitačná konštanta.
9. Tretí zovšeobecnený Keplerov zákon:
, Kde m 1 A m2 sú hmotnosti dvoch vzájomne sa priťahujúcich telies, r je vzdialenosť medzi ich stredmi, T je obdobie otáčania týchto telies okolo spoločného ťažiska, G je gravitačná konštanta;
pre sústavu Slnko a dve planéty:
, Kde T 1 A T 2- hviezdne (hviezdne) obdobia planetárnej revolúcie, M je hmotnosť slnka, m 1 A m2 sú hmotnosti planét, a 1 a a 2 - hlavné poloosi obežných dráh planét;
pre systémy Slnko a planéta, planéta a satelit:
, Kde M je hmotnosť Slnka; m 1 je hmotnosť planéty; m 2 je hmotnosť satelitu planéty; T 1 a 1- obdobie rotácie planéty okolo Slnka a hlavnej poloosi jej obežnej dráhy; T 2 a a 2 je obežná doba družice okolo planéty a hlavná poloos jej obežnej dráhy;
pri M >> m 1, a m 1 >> m 2 ,
10. Lineárna rýchlosť telesa na parabolickej dráhe (parabolická rýchlosť):
, Kde G M je hmotnosť centrálneho telesa, r je vektor polomeru zvoleného bodu parabolickej dráhy.
11. Lineárna rýchlosť telesa na eliptickej dráhe vo vybranom bode:
, Kde G je gravitačná konštanta, M je hmotnosť centrálneho telesa, r je vektor polomeru zvoleného bodu eliptickej obežnej dráhy, a je hlavná poloos eliptickej obežnej dráhy.
12. Lineárna rýchlosť telesa na kruhovej dráhe (kruhová rýchlosť):
, Kde G je gravitačná konštanta, M je hmotnosť centrálneho telesa, R je polomer obežnej dráhy, v p je parabolická rýchlosť.
13. Excentricita eliptickej dráhy, charakterizujúca stupeň odchýlky elipsy od kružnice:
, Kde c je vzdialenosť od ohniska do stredu obežnej dráhy, a je hlavná poloos obežnej dráhy, b je vedľajšia poloos obežnej dráhy.
14. Vzťah vzdialeností periapsis a apoapsis s hlavnou polosou a excentricitou eliptickej dráhy:
Kde r P - vzdialenosti od ohniska, v ktorom sa nachádza centrálne nebeské teleso, k periapse, r A - vzdialenosti od ohniska, v ktorom sa nachádza centrálne nebeské teleso, k apocentru, a je hlavná poloos obežnej dráhy, e je excentricita obežnej dráhy.
15. Vzdialenosť od svietidla (v rámci slnečnej sústavy):
, Kde R ρ
0 - horizontálna paralaxa hviezdy vyjadrená v oblúkových sekundách,
alebo , kde D 1 a D 2 - vzdialenosti k svietidlám, ρ 1 a ρ 2 – ich horizontálne paralaxy.
16. Svetelný polomer:
Kde ρ - uhol, pod ktorým je polomer kotúča svietidla viditeľný zo Zeme (uhlový polomer), RÅ je rovníkový polomer Zeme, ρ 0 - horizontálna paralaxa hviezdy m - zdanlivá magnitúda, R je vzdialenosť k hviezde v parsekoch.
20. Stefanov-Boltzmannov zákon:
ε = σT 4, kde ε je energia vyžiarená za jednotku času z jednotkového povrchu, T je teplota (v kelvinoch) a σ je Stefan-Boltzmannova konštanta.
21. Vinársky zákon:
Kde λ max - vlnová dĺžka, ktorá zodpovedá maximálnemu vyžarovaniu čierneho telesa (v centimetroch), T je absolútna teplota v kelvinoch.
22. Hubbleov zákon:
, Kde v je radiálna rýchlosť vzďaľovania galaxie, c je rýchlosť svetla, Δ λ
je Dopplerov posun čiar v spektre, λ
je vlnová dĺžka zdroja žiarenia, z- červený posun, r je vzdialenosť od galaxie v megaparsekoch, H je Hubbleova konštanta rovná 75 km / (s × Mpc).
Z mora informácií, v ktorom sa topíme, existuje okrem sebazničenia aj iná cesta von. Odborníci s dostatočne širokým uvažovaním dokážu vytvárať aktuálne súhrny alebo súhrny, ktoré stručne sumarizujú kľúčové fakty z danej oblasti. Predstavujeme pokus Sergeja Popova urobiť takýto súbor najdôležitejších informácií o astrofyzike.
S. Popov. Foto I. Yarovaya
Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, školská výučba astronómie nebola na úrovni ani v ZSSR. Oficiálne bol predmet v osnovách, no v skutočnosti sa astronómia nevyučovala na všetkých školách. Často, aj keď sa hodiny konali, učitelia ich používali na ďalšie hodiny v rámci svojich základných predmetov (najmä fyziky). A len veľmi málo prípadov bolo vyučovanie dostatočne kvalitné na to, aby si medzi školákmi stihol vytvoriť adekvátny obraz o svete. Okrem toho bola astrofyzika v posledných desaťročiach jednou z najrýchlejšie sa rozvíjajúcich vied; poznatky z astrofyziky, ktoré dospelí získali v škole pred 30-40 rokmi, sú výrazne zastarané. Dodávame, že teraz na školách nie je astronómia takmer vôbec. Výsledkom je, že ľudia majú z väčšej časti dosť nejasnú predstavu o tom, ako svet funguje v rozsahu väčšom, ako sú obežné dráhy planét v slnečnej sústave.
Špirálová galaxia NGC 4414
Kopa galaxií v súhvezdí Coma Bereniky
Planéta okolo hviezdy Fomalhaut
V takejto situácii si myslím, že by bolo rozumné urobiť „Veľmi krátky kurz astronómia“. Teda upozorniť na kľúčové fakty, ktoré tvoria základy moderného astronomického obrazu sveta. Samozrejme, rôzni špecialisti si môžu vybrať mierne odlišné súbory základných pojmov a javov. Ale je dobré, ak existuje niekoľko dobrých verzií. Dôležité je, aby sa všetko dalo uviesť na jednej prednáške alebo sa zmestilo do jedného malého článku. A potom si tí, ktorí budú mať záujem, budú môcť rozširovať a prehlbovať svoje vedomosti.
Dal som si za úlohu urobiť súbor najdôležitejších pojmov a faktov z astrofyziky, ktorý by sa zmestil na jednu normostranu A4 (asi 3000 znakov s medzerami). Zároveň sa samozrejme predpokladá, že človek vie, že Zem sa točí okolo Slnka, chápe, prečo dochádza k zatmeniam a zmenám ročných období. To znamená, že v zozname nie sú zahrnuté absolútne „detské“ skutočnosti.
Oblasť tvorby hviezd NGC 3603
Planetárna hmlovina NGC 6543
Pozostatok supernovy Cassiopeia A
Prax ukázala, že všetko, čo je na zozname, sa dá povedať asi na hodinovej prednáške (alebo na pár vyučovacích hodinách v škole, berúc do úvahy odpovede na otázky). Samozrejme, za hodinu a pol nie je možné vytvoriť stabilný obraz o štruktúre sveta. Treba však urobiť prvý krok a tu by mala pomôcť taká „štúdia s veľkými ťahmi“, v ktorej sú zachytené všetky hlavné body, ktoré odhaľujú základné vlastnosti štruktúry Vesmíru.
Všetky snímky boli nasnímané Hubbleovým vesmírnym teleskopom a prevzaté z http://heritage.stsci.edu a http://hubble.nasa.gov
1. Slnko je obyčajná hviezda (jedna z asi 200 – 400 miliárd) na okraji našej Galaxie – sústava hviezd a ich zvyškov, medzihviezdneho plynu, prachu a tmavej hmoty. Vzdialenosť medzi hviezdami v galaxii je zvyčajne niekoľko svetelných rokov.
2. slnečná sústava siaha za obežnú dráhu Pluta a končí tam, kde sa gravitačný vplyv Slnka porovnáva s vplyvom blízkych hviezd.
3. Hviezdy sa dnes naďalej formujú z medzihviezdneho plynu a prachu. Hviezdy počas svojho života a na jeho konci vysypú časť svojej hmoty obohatenej o syntetizované prvky do medzihviezdneho priestoru. Takto sa to mení v týchto dňoch chemické zloženie vesmír.
4. Slnko sa vyvíja. Jeho vek je menej ako 5 miliárd rokov. Asi za 5 miliárd rokov jej dôjde vodík v jej jadre. Slnko sa stane červeným obrom a potom bielym trpaslíkom. Masívne hviezdy explodujú na konci svojho života a zanechajú za sebou neutrónovú hviezdu alebo čiernu dieru.
5. Naša Galaxia je jedným z mnohých takýchto systémov. Vo viditeľnej časti vesmíru je asi 100 miliárd veľkých galaxií. Sú obklopené malými satelitmi. Galaxia má priemer asi 100 000 svetelných rokov. Najbližšia veľká galaxia je vzdialená asi 2,5 milióna svetelných rokov.
6. Planéty neexistujú len okolo Slnka, ale aj okolo iných hviezd, nazývajú sa exoplanéty. Planetárne systémy nie sú rovnaké. Teraz poznáme viac ako 1000 exoplanét. Zdá sa, že veľa hviezd má planéty, ale len malá časť môže byť vhodná pre život.
7. Svet, ako ho poznáme, má konečný vek tesne pod 14 miliárd rokov. Na začiatku bola hmota vo veľmi hustom a horúcom stave. Častice bežnej hmoty (protóny, neutróny, elektróny) neexistovali. Vesmír sa rozpína, vyvíja. V priebehu expanzie z hustého horúceho stavu sa vesmír ochladil a stal sa menej hustým, objavili sa obyčajné častice. Potom tu boli hviezdy, galaxie.
8. Vzhľadom na konečnosť rýchlosti svetla a konečný vek pozorovateľného vesmíru máme na pozorovanie k dispozícii len konečnú oblasť priestoru, na tejto hranici však fyzický svet nekončí. Vo veľkých vzdialenostiach vďaka konečnosti rýchlosti svetla vidíme predmety tak, ako boli v dávnej minulosti.
9. Väčšina chemických prvkov, s ktorými sa v živote stretávame (a z ktorých sme aj my), vznikla vo hviezdach počas ich života v dôsledku termonukleárnych reakcií, alebo v posledných fázach života masívnych hviezd – pri výbuchoch supernov. Pred vznikom hviezd obyčajná hmota existovala hlavne vo forme vodíka (najbežnejší prvok) a hélia.
10. Obyčajná hmota sa na celkovej hustote vesmíru podieľa len asi niekoľkými percentami. Asi štvrtina hustoty vesmíru je spojená s temnou hmotou. Pozostáva z častíc, ktoré slabo interagujú medzi sebou a s bežnou hmotou. Zatiaľ len pozorujeme gravitačné pôsobenie temnej hmoty. Asi 70 percent hustoty vesmíru je spojených s temnou energiou. Kvôli nej sa rozpínanie vesmíru rozbieha rýchlejšie a rýchlejšie. Povaha temnej energie je nejasná.
1.
Sirius, Slnko, Algol, Alpha Centauri, Albireo. Nájdite v tomto zozname ďalší objekt a vysvetlite svoje rozhodnutie. Riešenie:Ďalším objektom je Slnko. Všetky ostatné hviezdy sú binárne alebo viacnásobné. Možno tiež poznamenať, že Slnko je jedinou hviezdou na zozname, okolo ktorej sa našli planéty. 2.
Odhadnite atmosférický tlak v blízkosti povrchu Marsu, ak je známe, že hmotnosť jeho atmosféry je 300-krát menšia ako hmotnosť zemskej atmosféry a polomer Marsu je približne 2-krát menší ako polomer Zeme. Riešenie: Jednoduchý, ale pomerne presný odhad možno získať, ak predpokladáme, že celá atmosféra Marsu je zhromaždená v blízkopovrchovej vrstve konštantnej hustoty, ktorá sa rovná hustote na povrchu. Potom možno tlak vypočítať pomocou známeho vzorca , kde je hustota atmosféry blízko povrchu Marsu, je zrýchlenie voľného pádu na povrchu a je to výška takejto homogénnej atmosféry. Takáto atmosféra sa ukáže byť dosť tenká, takže zmenu s výškou možno zanedbať. Z rovnakého dôvodu môže byť hmotnosť atmosféry vyjadrená ako polomer planéty. Pretože kde je hmotnosť planéty, je jej polomer, je gravitačná konštanta, výraz pre tlak možno zapísať ako pomer úmerný hustote planéty , takže tlak na povrchu je úmerný . Je zrejmé, že rovnakú úvahu možno použiť aj na Zem. Keďže priemerné hustoty Zeme a Marsu, dvoch terestrických planét, sú blízko seba, závislosť od priemernej hustoty planéty možno zanedbať. Polomer Marsu je asi 2x menší ako polomer Zeme, takže atmosférický tlak na povrchu Marsu možno odhadnúť ako zemský, t.j. asi kPa (v skutočnosti je to asi kPa). 3.
Je známe, že uhlová rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi s časom klesá. prečo? Riešenie: V dôsledku existencie mesačných a slnečných prílivov (v oceáne, atmosfére a litosfére). Slapové hrbole sa pohybujú po povrchu Zeme v opačnom smere, ako je smer jej rotácie okolo jej osi. Keďže pohyb prílivových hrbov na povrchu Zeme nemôže nastať bez trenia, prílivové hrbole spomaľujú rotáciu Zeme. 4.
Kde je deň 21. marca dlhší: v Petrohrade alebo v Magadane? prečo? Zemepisná šírka Magadanu je . Riešenie: Dĺžku dňa určuje priemerná deklinácia Slnka počas dňa. Okolo 21. marca sa deklinácia Slnka s časom zvyšuje, takže deň bude dlhší tam, kde 21. marec príde neskôr. Magadan sa nachádza na východ od Petrohradu, takže trvanie dňa 21. marca v Petrohrade bude dlhšie. 5.
V jadre galaxie M87 je čierna diera s hmotnosťou Slnka. Nájdite gravitačný polomer čiernej diery (vzdialenosť od stredu, kde sa druhá kozmická rýchlosť rovná rýchlosti svetla) a priemernú hustotu hmoty v rámci gravitačného polomeru. Riešenie: Druhá kozmická rýchlosť (je to tiež úniková rýchlosť alebo parabolická rýchlosť) pre akékoľvek kozmické teleso sa dá vypočítať podľa vzorca: kde 
