RAZVOJ SVEMIRA

GALAKSIJE

Nastale su iz magličaste tvorbe velike mase u kovitlanju.

Plin se postupno ugradio u zvijezde ,a one su nastavile kružiti oko najgušćeg središta .

Zvijezde su nastale gravitacijskim stiskanjem početne maglice .

Galaksije se dijele na spiralne, eliptične, lećaste i nepravilne galaktike.

Mliječna staza

Još se naziva Kumova slama, Rimska cesta, Slamotres …Toj galaksiji pripada naš Sunčevi sustav.Prvi ju je primijetio Galileo kao trag sastavljen od velikog broja zvijezda.U Mliječnoj stazi nalazi se između 200 i 400 milijardi zvijezda u promjeru je od oko 100 000 svjetlosnih godina.

Mliječna staza

Galaksija spiralnog oblika-više od 100 milijardi zvijezda.Unutar nje se nalazi i Sunčev sustav

Spiralna galaktika NGC 5194

Spiralne galaktike se brže vrte oko osi pa su spljoštene kao tanjur.

Messier87  (M87 ili NGC 4486)

U eliptičkim se galaksijama zvijezde gibaju u svim smjerovima naokolo središta.

Lećaste galaktike prijelazni stupanj između spiralnih i eliptičnih

Messier 102 (NGC5866)

Nepravilna galaktika

M82 ili NGC 3034

Veliki Magellanov oblak

Plin koji se postupno ugradio u zvijezde vraća se u prostor obogaćen proizvodima nastalim u zvijezdi ( zvjezdani vjetar ).

U zvijezdi atomske jezgre vodika i helija fuzionirane su u sve druge teže elemente.

Prah i plin lebde u prostoru i od njih nastaju nove zvijezde i planeti.

Neke galaksije mogu se obnavljati iznutra.

Messier 87 Divovski plinoviti mlaz koji izvire iz središta.

Galaksije su sjedinjene u skupove galaksija. Skupovi galaksija međusobno se udaljavaju

bez obzira u kojem se smjeru nalaze. Udaljenije galaksije se brže razmiču. Da se galaksije razmiču dokazuje se

Dopplerovim učinkom. Spektralne linije galaksija se pomiču prema

crvenom. Najdalje u svemiru se vide kvazari vide se

na udaljenostima većim od 10 milijardi godina svjetlosti.

Dopplerov učinak

Hubbleov zakon: v = Hr

Hubbleov zakon širenja svemira Na temelju ovog zakona mjere se

udaljenosti galaksija.

v- brzina udaljavanja galaksije H- konstanta (H= 75 km·s / M pc ) r- udaljenost galaksije

v = H · r

Udaljenost jednako prošlost Sa Sunca svijetlost putuje 500 sekundi

stoga mi trenutno vidimo ono što se dogodilo prije 500 sekundi.

Zvijezde koje gledamo u ovome trenutku nisu takve kakve ih vidimo već vidimo svijetlost koja je stara nekoliko godina.

Promatrajući sve dalje krajeve gledamo sve dalje u prošlost.

Neke galaksije djeluju kao leće koje od još udaljenijeg predmeta stvaraju sliku.

Takve prirodne gravitacijske leće nisu savršene stoga su slike izvitoperene.

Preslikani izvor obično je dva puta dalje od leće. Albert Einstein je predvidio da tijela velike mase

mogu djelovati kao leće.

Veliki prasak

Današnje širenje svemira znači da je svemir nekada mora biti manji.

Sva tijela su morala nekad biti zajedno u nekoj gustoj kaši.

Ta je tvar pod jako velikim pritiskom i temperaturom razletjela se,što danas ima za posljedicu razmicanje galaksija.

Ta pojava se naziva Veliki prasak.

Znanstvenici gledanjem daleko u svemir pokušavaju vidjeti događaje iz davnog vremena.

Jedini vjesnik vrućeg svemira , nakon Velikog praska , jesu vrlo kratki radiovalovi odnosno zračenje koje se naziva pozadinsko zračenje jer pristiže sa svih strana.

Razvoj svemira

1032 K

1027 K

1015 K

1010 K

109 K

6000 K

18 K

3 K

10-43 s

10-34 s

10-10 s

10-5 s

3 min

300103 god.

109 god.

12-14109 god.

Izradio : Matej Masjar , 3.b , šk.g. 2011./2012.

Razmotri :

1. Kojeg je oblika Galaksija? 2. Koji oblici galaksija postoje? 3. Gdje smo smješteni u Galaksiji? 4. Gdje u galaksiji nastaju zvijezde? Pogledaj raspored tamne tvari! 5. Čime se odlikuju radio-galaksije? 6. Koji postupak mjerenja udaljenosti poznaješ? 7. Razmotri,dade li se gravitacijska optika iskoristiti da bi se ustanovilo stanje tijela na rubu svemira?

Dodatak : Veliki prasak

Veliki prasak

Kugla: praatomom ili kozmičkim jajetomnakon eksplozije nastala materija (koju zovemo svemirska kaša): sastojala od čestica (protona, neutrona, elektrona i fotona svjetlosti) i antičestica

Nakon jedne minute stvoreni su uvjeti za za spajanje protona i neutrona u jezgre prvih atoma. Nakon milijun godina nastali su prvi atomi H i He; a prvi atomi, zahvaljujući gravitaciji, okupljali su slobodne čestice i oblikovali kuglasta tijela.

t < 10-43 s , ( T > 1032 K ) – nedostupni početak (Planckovo vrijeme )

Ima se čestice , antičestice i fotone ( zračenje) . Čestice i antičestice nastaju iz fotona , a anihilacijom ponovno stvaraju fotone .Masa čestica je razmjerna temperaturi svemira : m ~ T .

E = 2mc2

c

hE T = C TC

hcE

TC

hcmc 22

TcC

hm

2 - Masa najteže čestice pri temperaturi T

European Laboratory for Particle Physics

26

Temperatura svemira

Širenje svemira prati sniženje njegove temperature .

Iz fotona stvaraju se čestice i aničestice sve manje mase .

T = 1015 K -> 1010 K mogli su postojati kvarkovi

T = 1010 K -> 109 K iz kvarkova su nastali protoni i neutroni

t = 3 min od Velikog praska : T = 109 K fuzijom protona i neutrona nastaju lake jezgre ( H , He , Li ) Nakon t = 3 ·105 god. T = 3000 K - 4000 K -

formirali su se atomi . Svemir postaje proziran

za fotone jer atomi mogu apsorbirati samo određene fotone .

t ~ 109 god. -> formiraju se galaksije -> gravitacijskim sažimanjem nastaju zvijezde . U unutrašnjosti zvijezda fuzijom se stvaraju teže jezgre ( do željeza ) .

Eksplozijama supernovih nastaju i teži elementi .

….

Formiraju se molekule i počinju kemijski procesi

t ~ 13,7· 109 god -> pojava ljudi

Razdvajanje temeljnih sila

X – bozoni, Y - bozoni

“Inflacija” svemira

Narušavanje simetrije materije i antimaterije

X – sila

10-43 s, 1032 K, 1019 GeV – odvajanje gravitacijske sile

1028 K, 1015 GeV – odvajaje jake sile od elektroslabe

1015 K, 100 GeV – razdvajanje elektromagnetske sile od slabe