Mælkevejen.

Præsentationer af emnet: "Mælkevejen."— Præsentationens transcript:

1 Mælkevejen

2 Mælkevejen Først med Galilei og kikkerten blev det muligt at opløse Mælkevejen i enkeltstjerner.

3 Mælkevejen Først med Galilei og kikkerten blev det muligt at opløse Mælkevejen i enkeltstjerner. Mælkevejen ses 360°.

4 Mælkevejen Først med Galilei og kikkerten blev det muligt at opløse Mælkevejen i enkeltstjerner. Mælkevejen ses 360°. De første optællinger af stjerner i Mælkevejen førte til den opfattelse at vi befinder os i centrum!

5 Mælkevejen Først med Galilei og kikkerten blev det muligt at opløse Mælkevejen i enkeltstjerner. Mælkevejen ses 360°. De første optællinger af stjerner i Mælkevejen førte til den opfattelse at vi befinder os i centrum! Er Mælkevejen hele Universet?

6 Herschels kort over Mælkevejen (Slutningen af 1800-tallet). Iflg
Herschel og senere Kapteyn befinder vi os i midten af Mælkevejen. Argumentet er, at der er lige mange stjerne i alle retninger. D=10kpc 25.2 p564

7 Spiralgalakse M83 5 Mly borte Stjernedannelse i blå spiralarme. Røde HII-områder. Med billeder af denne type er det let at være bagklog! 25.14 p572

8 25.9 p568. Spiralgalakse NGC 4565

9 25.1 p563 Mælkevejen med centrum i stjernebilledet Skytten

10 Vigtige opdagelser i starten at 1900-tallet der ændrede opfattelsen af Mælkevejen.
Shapley. (1920) Kuglehobe i halo har centrum lysår borte.

11 Vigtige opdagelser i starten at 1900-tallet der ændrede opfattelsen af Mælkevejen.
Shapley. (1920) Kuglehobe i halo har centrum lysår borte. Hubble. (1924) Andromeda-galaksen ligger mange hundredetusinde ly borte (I dag ca. 2 Mly)

12 Vigtige opdagelser i starten at 1900-tallet der ændrede opfattelsen af Mælkevejen.
Shapley. (1920) Kuglehobe i halo har centrum lysår borte. Hubble. (1924) Andromeda-galaksen ligger mange hundredetusinde ly borte (I dag ca. 2 Mly) Trumpler. (1930)Interstellar absorbtion: Lys fra fjerne stjerner rødfarves/dæmpes af interstellart stof. Først herefter muligt at afstandsbestemme.

13 25.1 p563

14 Mælkevejens opbygning
Skiven/Disk Stjernepopulationer Gas og støv Stjernedannelse i primært spiralarme Centrale del/Bulge Stjerner (Udsendelse af stråling) Sort hul Halo Kuglehobe (hvid dværg og sort hul observeret 2002) Korona Mørkt stof

15 25.8 p566 Skive, Centrale del (Bulge), Halo, Korona(ses ej)

16 Halo Nogenlunde kugleformet
Ca 200 kuglehobe identificeret. Hver består af – stjerner

17 Halo Nogenlunde kugleformet
Ca 200 kuglehobe identificeret. Hver består af – stjerner Disse består af overvejende gamle stjerner Stjernene er metalfattige (population II)

18 Halo Nogenlunde kugleformet
Ca 200 kuglehobe identificeret. Hver består af – stjerner Disse består af overvejende gamle stjerner Stjernene er metalfattige (population II) Rester fra Mælkevejens dannelse Oprindelig var gassen kugleformet, men samlet sig i disk som i solsystemet.

19 25.6 p566 Kuglehoben M55 .3 variable stjerne markeret. Dist = 6.5kpc

20 Skiven Består af gas, støv og stjerner.

21 Skiven Består af gas, støv og stjerner.
Observeret diameter 50 kpc, tykkelse ½ kpc OBS: 1pc = 3.2 ly, så 1 kpc = 3262 ly

22 Skiven Består af gas, støv og stjerner.
Observeret diameter 50 kpc, tykkelse ½ kpc Solen i afstanden 8 kpc fra centrum OBS: 1pc = 3.2 ly, så 1 kpc = 3262 ly

23 Skiven Består af gas, støv og stjerner.
Observeret diameter 50 kpc, tykkelse ½ kpc Solen i afstanden 8 kpc fra centrum Alt i skiven roterer. Også bevægelse op/ned OBS: 1pc = 3.2 ly, så 1 kpc = 3262 ly

24 Skiven Består af gas, støv og stjerner.
Observeret diameter 50 kpc, tykkelse ½ kpc Solen i afstanden 8 kpc fra centrum Alt i skiven roterer. Også bevægelse op/ned Gåståger og stjernebevægelse i Mælkevejen er kortlagt: OBS: 1pc = 3.2 ly, så 1 kpc = 3262 ly

25 25.12 p571 Kortlæggelse af Mælkevejens gasskyer/spiralarme

26 25.13 p571 Neutral brint i Mælkevejen

27 25.15 p572 Model af Mælkevejen. Ikke fotografi!

28 25.22 p579

29 25.19 p577

30 Spiralarme Spiralarme skyldes en tæthedsbølge der bevæger sig rundt i galaksen med en væsentlig lavere hastighed end selve rotationen.

31 Spiralarme Spiralarme skyldes en tæthedsbølge der bevæger sig rundt i galaksen med en væsentlig lavere hastighed end selve rotationen. Når gassen bevæger sig gennem spiralarmen i disken stiger stofkoncentrationen med ca 5%

32 25.21 p578

33 Spiralarme Spiralarme skyldes en tæthedsbølge der bevæger sig rundt i galaksen med en væsentlig lavere hastighed end selve rotationen. Når gassen bevæger sig gennem spiralarmen i disken stiger stofkoncentrationen med ca 5% Det er nok til at sætte stjernedannelse i gang

34 Spiralarme Spiralarme skyldes en tæthedsbølge der bevæger sig rundt i galaksen med en væsentlig lavere hastighed end selve rotationen. Når gassen bevæger sig gennem spiralarmen i disken stiger stofkoncentrationen med ca 5% Det er nok til at sætte stjernedannelse i gang Den blå farve skyldes alene nye blå stjerner

35 Spiralarme Spiralarme skyldes en tæthedsbølge der bevæger sig rundt i galaksen med en væsentlig lavere hastighed end selve rotationen. Når gassen bevæger sig gennem spiralarmen i disken stiger stofkoncentrationen med ca 5% Det er nok til at sætte stjernedannelse i gang Den blå farve skyldes alene nye blå stjerner Der er næsten lige så mange stjerner udenfor spiralarmene som indeni

36 Rotation

37 C: som Mælkevejen skulle rotere
hvis den fulgte Keplers lov i forhold til den observerede masse. B: Rotation som stift legeme A: Faktisk rotation af Mælkevejen 25.16 p573

38 Rotation Rotationen i Mælkevejen er ikke som i Solsystemet hvor den kan beskrives ved hjælp Keplers/Newtons love som rotation om et centrallegeme der indeholder næsten al massen.

39 Rotation Rotationen i Mælkevejen er ikke som i Solsystemet hvor den kan beskrives ved hjælp Keplers/Newtons love som rotation om et centrallegeme der indeholder næsten al massen. I Mælkevejen er der ikke specielt meget masse i midten – massen er mere jævn fordelt

40 Rotation Rotationen i Mælkevejen er ikke som i Solsystemet hvor den kan beskrives ved hjælp Keplers/Newtons love som rotation om et centrallegeme der indeholder næsten al massen. I Mælkevejen er der ikke specielt meget masse i midten – massen er mere jævn fordelt På trods af dette, kan man ved hjælp af Keplers love beregne hvordan bevægelsen skulle være, idet kun massen indenfor har betydning.

41 Rotation - Masseberegninger

42 Rotation - Masseberegninger

43 Rotation - Masseberegninger

44 Rotation - Masseberegninger

45 Rotation - Masseberegninger

46 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum:

47 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum:

48 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum:

49 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum:

50 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum: Den observerede hastighed er ca 260 km/s.!!! (Jf. fig. p155 i DLU). Som ovenfor kan vi også beregne den samlede masse indenfor 25 kpc:

51 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum: Den observerede hastighed er ca 260 km/s.!!! (Jf. fig. p155 i DLU). Som ovenfor kan vi også beregne den samlede masse indenfor 25 kpc:

52 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum: Den observerede hastighed er ca 260 km/s.!!! (Jf. fig. p155 i DLU). Som ovenfor kan vi også beregne den samlede masse indenfor 25 kpc:

53 Rotation - Masseberegninger
Vi ser ikke megen masse udenfor Solen, så lad os beregne hastigheden i afstanden 25 kpc fra Mælkevejenscentrum: Den observerede hastighed er ca 260 km/s.!!! (Jf. fig. p155 i DLU). Som ovenfor kan vi også beregne den samlede masse indenfor 25 kpc:

54 25.17 p575

55 Mørkt stof/Korona Analysen af Mælkevejens rotation viser, at der findes meget mere stof end det vi kan se.

56 Mørkt stof/Korona Analysen af Mælkevejens rotation viser, at der findes meget mere stof end det vi kan se. At stoffet i Mælkevejen rækker meget længere ud end de synlige stjerner og tåger

57 Mørkt stof/Korona Analysen af Mælkevejens rotation viser, at der findes meget mere stof end det vi kan se. At stoffet i Mælkevejen rækker meget længere ud end de synlige stjerner og tåger Det forholder sig på samme måder i andre galakser

58 Mørkt stof/Korona Analysen af Mælkevejens rotation viser, at der findes meget mere stof end det vi kan se. At stoffet i Mælkevejen rækker meget længere ud end de synlige stjerner og tåger Det forholder sig på samme måder i andre galakser Det vides ikke hvilken type stof der er tale om: brune dværge, sorte huller svage stjerner, stof af helt ukendt type???

59 Central del - Bulge

60 R, ½°, 80pc ≈ 260 ly R, 10pc ≈ 33 ly I, ½ pc ≈ 1.6 ly ≈ AU

61 24.24 p581 Mælkevejens centrum ved kors. I, 100.000 AU.

62 0.1´´ ≈ 900 AU 25.25 p582 I Mælkevejens centrum. (Aktuel Astronomi 2003/1 p16-17)

63 Fra Nature 2002.10.17p695/AA 2003.1p17. rp = 124AU = ca 18 mia km

64 Central del - Bulge Bemærk at banerne er stærkt elliptiske i modsætning til bevægelsen i skiven. Det er generelt for stjernes bevægelse i hele bulgen og ikke kun nær centret.

65 Central del - Massebestemmelse
DLU p79:

66 Central del - Massebestemmelse
DLU p79: Massen af stjernen kan vi se bort fra sammenlignet med centralmassen.

67 Central del - Massebestemmelse
DLU p79: Massen af stjernen kan vi se bort fra sammenlignet med centralmassen. Vi indsætter de tal der ses i artiklen p 16 – 17 i Aktuel Astronomi: T = 15,2 år, rp= km rp = 5.5cm, ra = 7.4cm BEMÆRK: b/a kan ikke bestemmes ud fra tegningen, da orientering i rummet ikke kendes.

68 Central del - Massebestemmelse
DLU p79: Massen af stjernen kan vi se bort fra sammenlignet med centralmassen. Vi indsætter de tal der ses i artiklen p 16 – 17 i Aktuel Astronomi: T = 15,2 år, rp= km rp = 5.5cm, ra = 7.4cm

69 Central del - Massebestemmelse
DLU p79: Massen af stjernen kan vi se bort fra sammenlignet med centralmassen. Vi indsætter de tal der ses i artiklen p 16 – 17 i Aktuel Astronomi: T = 15,2 år, rp= km rp = 5.5cm, ra = 7.4cm

70 Central del - Massebestemmelse
DLU p79: Massen af stjernen kan vi se bort fra sammenlignet med centralmassen. Vi indsætter de tal der ses i artiklen p 16 – 17 i Aktuel Astronomi: T = 15,2 år, rp= km rp = 5.5cm, ra = 7.4cm

71 Central del - Massebestemmelse
DLU p79: Massen af stjernen kan vi se bort fra sammenlignet med centralmassen. Vi indsætter de tal der ses i artiklen p 16 – 17 i Aktuel Astronomi: T = 15,2 år, rp= km rp = 5.5cm, ra = 7.4cm

72 Central del - Massebestemmelse
DLU p79: Massen af stjernen kan vi se bort fra sammenlignet med centralmassen. Vi indsætter de tal der ses i artiklen p 16 – 17 i Aktuel Astronomi: T = 15,2 år, rp= km rp = 5.5cm, ra = 7.4cm Fra dette tal skal trækkes masse i tilvækstskiven om centret. Ved at studere massefordelingen nås frem til at M = (2.6±0.2) 106 M○

73 Stjernepopulationer Inddeles efter
Alder (relativ til Mælkevejens alder på 12 – 14 mia år)

74 Stjernepopulationer Inddeles efter
Alder (relativ til Mælkevejens alder på 12 – 14 mia år) Metalindhold (afspejler tidligere stjernedannelse i den tåge stjernen er foregået i. Må bl.a. hænge sammen med alder og hvor stjernen dannes)

75 Stjernepopulationer Inddeles efter
Alder (relativ til Mælkevejens alder på 12 – 14 mia år) Metalindhold (afspejler tidligere stjernedannelse i den tåge stjernen er foregået i. Må bl.a. hænge sammen med alder og hvor stjernen dannes) Bevægelse vinkelret på skivens plan. (Hastigheden arves fra den gas hvori stjernen er dannet. Lav hastighed vidner om at stjernen er dannet efter gassen er havnet i skiven)

76 Stjernepopulationer Inddeles efter
Alder (relativ til Mælkevejens alder på 12 – 14 mia år) Metalindhold (afspejler tidligere stjernedannelse i den tåge stjernen er foregået i. Må bl.a. hænge sammen med alder og hvor stjernen dannes) Bevægelse vinkelret på skivens plan. (Hastigheden arves fra den gas hvori stjernen er dannet. Lav hastighed vidner om at stjernen er dannet efter gassen er havnet i skiven) Fordeling i Mælkevejen. (befinder stjernen sig i områder hvor der stadig dannes stjerner eller ej)

77 Stjernepopulationer Inddeles efter
Alder (relativ til Mælkevejens alder på 12 – 14 mia år) Metalindhold (afspejler tidligere stjernedannelse i den tåge stjernen er foregået i. Må bl.a. hænge sammen med alder og hvor stjernen dannes) Bevægelse vinkelret på skivens plan. (Hastigheden arves fra den gas hvori stjernen er dannet. Lav hastighed vidner om at stjernen er dannet efter gassen er havnet i skiven) Fordeling i Mælkevejen. (befinder stjernen sig i områder hvor der stadig dannes stjerner eller ej) Se skema DLU p150 samt artikel AA 2003/1 p11

78 Stjernepopulationer Inddeles efter
Alder (relativ til Mælkevejens alder på 12 – 14 mia år) Metalindhold (afspejler tidligere stjernedannelse i den tåge stjernen er foregået i. Må bl.a. hænge sammen med alder og hvor stjernen dannes) Bevægelse vinkelret på skivens plan. (Hastigheden arves fra den gas hvori stjernen er dannet. Lav hastighed vidner om at stjernen er dannet efter gassen er havnet i skiven) Fordeling i Mælkevejen. (befinder stjernen sig i områder hvor der stadig dannes stjerner eller ej) Se skema DLU p150 samt artikel AA 2003/1 p11 Pop II generelt lyssvagere (Luminositetsklasse VI)

79 Stjernepopulationer Inddeles efter
Alder (relativ til Mælkevejens alder på 12 – 14 mia år) Metalindhold (afspejler tidligere stjernedannelse i den tåge stjernen er foregået i. Må bl.a. hænge sammen med alder og hvor stjernen dannes) Bevægelse vinkelret på skivens plan. (Hastigheden arves fra den gas hvori stjernen er dannet. Lav hastighed vidner om at stjernen er dannet efter gassen er havnet i skiven) Fordeling i Mælkevejen. (befinder stjernen sig i områder hvor der stadig dannes stjerner eller ej) Se skema DLU p150 samt artikel AA 2003/1 p11 Pop II generelt lyssvagere (Luminositetsklasse VI) Galakse dannelse fra en eller flere skyer? Protogalakser?

80 Støv Diverse store molekyler: DLU p151

81 Lektie Læs DLU p & Aktuel Astronomi 2003/1 p 11: Bud fra Mælkevejens pure ungdom Aktuel Astronomi 2003/1 p Torsdag konferencetime om matematik og spørgsmål til opgaver mv. Tirsdag i næste uge: Vi fortsætter med galakser mhp. klassificering af galakserne.

82 Lektie Læs DLU p & Aktuel Astronomi 2003/1 p 11: Bud fra Mælkevejens pure ungdom Aktuel Astronomi 2003/1 p Torsdag konferencetime om matematik og spørgsmål til opgaver mv. Tirsdag i næste uge: Vi fortsætter med galakser mhp. klassificering af galakserne. Beregn massen indenfor en radius af 25kpc for galaksen NGC 4984 og NGC 7664 (DLU p155)

83 Lektie Læs DLU p & Aktuel Astronomi 2003/1 p 11: Bud fra Mælkevejens pure ungdom Aktuel Astronomi 2003/1 p Torsdag konferencetime om matematik og spørgsmål til opgaver mv. Tirsdag i næste uge: Vi fortsætter med galakser mhp. klassificering af galakserne. Beregn massen indenfor en radius af 25kpc for galaksen NGC 4984 og NGC 7664 (DLU p155) Opgave 11.4 p158