Budowa wszechświataAdam Tomaszewski

TOŚ III rok

Co to jest wszechświat?• Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje:

cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Obserwacje astronomiczne pokazują, że Wszechświat istnieje od 13,75 ± 0,11 miliarda lat. Zgodnie ze współczesną wiedzą Wszechświat powstał z osobliwości w Wielkim Wybuchu.

Wielki Wybuch

• Model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,75 (±0,11) mld lat temu dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).

Potwierdzenie teorii

• Prawo Hubble'a

• Odkrycie mikrofalowego promieniowania tła

• Obserwacje oraz pomiary satelity COBE, WMAP

Z czego się składa wszechświat?

Obiekty we wszechświecie

• Galaktyki• Mgławice• Czarne dziury• Kwazary• Gwiazdy• Planety • Planety karłowate• Naturalne Satelity• Komety• Planetoidy • Meteroidy

Galaktyki

• Wyróżniamy galaktyki:

– Spiralne

– Nieregularne

– Eliptyczne

Eliptyczne

Galaktyka Panna A ( M87) Zdjęcie: HST

Spiralne

Galaktyka Bodego ( M81) Zdjęcie: HST

Nieregularne

Galaktyka Cygaro ( M82) Zdjęcie: Chandra/HST/Spitzer

Soczewkowate

Galaktyka Wrzeciono ( NGC 5866) Zdjęcie: HST

Mgławice

• Mgławice – obłoki gazu i pyłu międzygwiazdowego lub bardzo rozległe otoczki gwiazd.

• Wyróżniamy 4 typy mgławic:- ciemne - emisyjne- refleksyjne - planetarne

Refleksyjne

Mgławica Głowa czarownicy( IC 2118) Zdjęcie: HST

Emisyjne

Mgławica Ameryka Północna ( NGC 7000) Zdjęcie: HST

Ciemne

Mgławica Koński łeb( IC 434) Zdjęcie: HST

Planetarne

Mgławica Pierścień( M57) Zdjęcie: HST

Gwiazdy

• Gwiazda - kuliste ciało niebieskie stanowiące skupisko powiązanej grawitacyjnie materii w stanie plazmy bądź zdegenerowanej. Przynajmniej przez część swojego życia gwiazda w sposób stabilny emituje powstającą w jej jądrze w wyniku procesów syntezy jądrowej atomów wodoru energię w postaci promieniowania elektromagnetycznego, w szczególności światło widzialne. Gwiazdy zbudowane są głównie z wodoru i helu.

Typy gwiazd

• Czerwony nadolbrzym• Czerwony olbrzym• Błękitny nadolbrzym• Błękitny olbrzym• Biały karzeł• Czerwony karzeł• Brązowy karzeł• Czarny karzeł (hipotetycznie)• Błękitny karzeł (hipotetycznie)• Gwiazda neutronowa (pulsar)

Cykl życiowy

• protogwiazda → błękitny nadolbrzym → czarna dziura

• protogwiazda → błękitny nadolbrzym → supernowa → czarna dziura

• protogwiazda → błękitny nadolbrzym → czerwony olbrzym → supernowa → gwiazda neutronowa

• protogwiazda → gwiazda ciągu głównego typu naszego Słońca → czerwony olbrzym → mgławica planetarna → biały karzeł → czarny karzeł*

• protogwiazda → czerwony karzeł → błękitny karzeł

• protogwiazda → brązowy karzeł → czarny karzeł

Planety

• Planeta - Zgodnie z definicją Międzynarodowej Unii Astronomicznej – obiekt astronomiczny okrążający gwiazdę lub pozostałości gwiezdne, w którego wnętrzu nie zachodzą reakcje termojądrowe, wystarczająco duży, aby uzyskać prawie okrągły kształt oraz osiągnąć dominację w przestrzeni wokół swojej orbity. W odróżnieniu od gwiazd świecących światłem własnym, planety świecą światłem odbitym.

Planety karłowate

• Planeta karłowata – rodzaj obiektu astronomicznego, pośredni między planetami a małymi ciałami niebieskimi.

Ceres Pluton Zdjęcie: HST Zdjęcie: HST

Komety

• Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety.

• Najbardziej popularne komety:• Helleya • Hale’a-Boppa• Kometa Kohoutka (jednopojawieniowa)

Kometa inna niż wszystkie

Kometa inna niż wszystkie

Planetoidy

• Planetoida ciało niebieskie o małych rozmiarach - od kilku metrów do czasem ponad 1000 km, obiegające gwiazdę centralną, posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku planetoid o mniejszych rozmiarach i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.

Meteroidy

• Meteoroidy – okruchy skalne (mniejsze od planetoid), poruszające się po orbitach wokół gwiazdy centralnej. Meteoroidy mają zwykle masę od 10−9 kg do 103 kg (choć najczęściej nie przekracza ona 10−6 kg). Ich rozmiary wynoszą od 0,1 mm do 10 m.

Bibliografia

• Brian Greene, „Struktura kosmosu”, Wyd. Prószyński i S-ka, Warszawa 2005, ISBN: 83-7459-191-3

• Praca zbiorowa, red. Przemysław Rudź, „Niebo na weekend”, wydawnictwo Pascal, Warszawa 2003, ISBN: 83-7304-195-8

• G. Sparrow: „Tajemnice Wszechświata", Wydawnictwo Bellona, Warszawa 2010. ISBN: Numer ISBN: 9788311119451

• http://www.nasa.gov/