Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser Forelesning 19 – AST1010 Universets ekspansjon og Hubbles lov Avstandsmålinger og avstandsstigen Radiogalakser.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser Forelesning 19 – AST1010 Universets ekspansjon og Hubbles lov Avstandsmålinger og avstandsstigen Radiogalakser."— Utskrift av presentasjonen:

1 Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser Forelesning 19 – AST1010 Universets ekspansjon og Hubbles lov Avstandsmålinger og avstandsstigen Radiogalakser og kvasarer Enhetsmodell for aktive galakser

2 2 Rødforskyvning og universets utvidelse. Vi ser hvordan forskyvningen av bølgelengden til spektrallinjene øker med økende avstand til de galakser som sender ut strålingen Vi ser hvordan forskyvningen av bølgelengden til spektrallinjene øker med økende avstand til de galakser som sender ut strålingen.

3 AST Universet3

4 4 Hubbles lov Hubbles lov er: v = H 0 x d der v er den målte hastigheten bort fra oss og d er avstanden til galaksehopen. Galaksene beveger seg bort fra oss i alle retninger fordi selve rommet utvider seg. Ikke hastigheter i vanlig forstand, men rommet utvider seg og ”strekker” ut lysets bølgelengde.

5 AST Universet5 Endelig eller uendelig univers? Vil universet alltid utvide seg eller vil det etter en tid begynne å trekke seg sammen igjen? –Er rommet endelig eller uendelig? Svaret kan ha sammenheng med hvor mye masse vi har i universet som gjennom gravitasjon vil bremse utvidelsen. Hva om vi også har en frastøtningskraft? Spørsmålet er blitt aktuelt de siste 8-10 år. Svar på spørsmålet kan vi få ved å studere galaksenes bevegelser på store avstander.

6 AST Universet6 Hubbles lov og universets alder Kan bruke Hubbles lov til å estimere universets alder.  er tiden som har gått siden en galakse som nå er i avstand d var svært nær oss. Denne galaksen beveger seg nå med hastighet v bort fra oss. Da er: d = v , som med Hubbles lov gir: v = H 0 v    = 1/H 0. Det er forutsatt at hastigheten, v, ikke er endret siden bevegelsen startet. Nedbremsing pga. gravitasjon gir  = 2/3 1/H 0.

7 AST Universet7 Bestemmelse av H 0 Rødforskyvning er vel definert og lett å måle: z = ( – 0 )/ 0. Rødforskyvning relaterer til hastighet gjennom z = [(c + v)/(c-v)] 1/2 – 1  z ~ v/c bare for v<

8 AST Universet8 Avstandsstigen

9 AST Universet9 Tully Fisher metoden

10 AST Universet10

11 AST Universet11 Avstandsstigen

12 AST Universet12 Verdien av H 0 Den beste bestemmelsen gir H 0 = /- 3.6 km s -1 Mpc -1 Regner vi ut antall kilometer i en million parsec (Mpc) så har vi: 1 Mpc = km H 0 = s -1  = s = år

13 AST Universet13 Very early galaxies z ~ 6-7, ~700 millioner år etter Big Bang

14 AST Universet14 Aktive galakser – radiogalakser, kvasarer, Seyfert galakser

15 AST Universet15 Den første radiogalaksen Radioastronomiens far var amerikaneren Grote Reber. –han var den første som observerte radiobølger fra kosmos i Reber fastla tre radiokilder: Sagittarius A (i Melkeveiens sentrum), Cassiopeia A (en SNR) og Cygnus A (en radiogalakse). Cygnus A identifisert i 1950 med en galakse som har rødforskyvning: v = 14,000 km s -1. Radiostråling fra Cygnus A er 10 7 ganger så sterk som radiostrålingen fra Andromeda- galaksen, selv om den er 635 million lysår unna!

16 AST Universet16 Bilde av radiostrålingen fra Cygnus A Radiostrålingen kommer fra lobene som ligger 160,000 Ly fra hverandre. Tatt med VLA.

17 AST Universet17

18 AST Universet18 Hva var radiokildene? Radiogalaksene ble først katalogisert. Det var viktig å identifisere dem med synlige objekter. Vanskelig å finne motsvarige objekter i synlig lys. de tidlige radiomålingene hadde dårlig vinkeloppløsning. Man fant gjerne stjerner med merkelige spektra.

19 19 3C 48 – ser fullstendig ut som en stjerne. 3C 273 – en stjerne med en lang jet ut  til siden. 

20 AST Universet20

21 AST Universet21 Radiogalakser og kvasarer Radiogalakser sendte ut stråling fra store ”lober” langt borte fra et sentral objekt. Det sentrale objektet var stjernelignende med svært høy rødforskyvning. Fant etter hvert andre stjernelignende objekter med stor rødforskyvning, som ikke sendte ut radiostråling. Alle ble kalt kvasi-stellare objekter, Quasi Stellar Objects, forkortet til kvasarer. 90% av alle QSO stråler bare i synlig lys.

22 AST Universet22 Kvasarene har galakser rundt seg

23 AST Universet23 Kvasarer: ”In a galaxy far away and long ago”

24 AST Universet24 Styrke av strålingen fra ulike typer aktive galakser

25 25 Strålingen fra kvasarer kan variere raskt Raske variasjoner (uker/dager) betyr at kilden for strålingen er liten.

26 AST Universet26 Drivkraft for kvasarer Kilden for kvasarers energi: –er liten i utstrekning, –er langt borte, –stråler tilsvarende sterkt – 100 til ganger utstrålingen fra Melkeveien. Kandidat for energimekanisme: –gravitasjonsenergi frigjort fra masse som faller inn i et stort sort hull. Ingen annen kjent mekanisme, frigjør energi så raskt og effektivt! –forklarer rask variasjon i strålingen.

27 KvasarerStjernelignende. Spiral- galakser. Radio&optisk eller bare optisk stråling. Stor rødforskyvning. RadiogalakserRadio, store lober. Elliptiske galakser. Seyfert galakserOptisk, brede/smale linjer. Sterkt variable. Spiralgalakser. BL Lac objekter ”Blazars” Synkrotronstråling. Sterkt variable. Elliptiske galakser. Flere typer aktive galakser

28 AST Universet28 Synkrotronstråling og temperatur stråling

29 AST Universet29 Ensartet modell for alle AGN AGN – Active Galactic Nuclei Drivkraften i alle typer aktive galaksekjerner – AGN - er et supermassivt sort hull med masse i området milliarder av solmasser. Hullet er omgitt av en skive med gass – en akresjonsskive – og gassen i skiven faller inn i det sorte hullet.

30 AST Universet30 En akresjonsskive rundt et sort hull

31 AST Universet31 Modell for alle AGN (forts.) Drivkraften ….. et sort hull …omgitt av akresjonsskive. Rundt hullet og akresjonsskiva har man en stor smultring (en torus) av støv. Arten av aktiv galakse avhenger av synsvinkelen inn mot akresjons- skiven og det sorte hullet.

32 AST Universet32 Kjernen i den aktive galaksen NGC 4261 T.v.: Radiobildet av jets – optisk bilde av kjernen T.h.: Gass- og støvtorus i kjernen,  ~ 800 Ly

33 AST Universet33

34 AST Universet34

35 AST Universet35

36 AST Universet36 Modell av Seyfert galakser typer 1 og 2

37 AST Universet37 Dopplerbilde av rotasjon i kjernen til M84

38 AST Universet38 Konklusjon om modellen Vi har observert både torus og høy rotasjon i senter for flere AGN  Gir tillit til at modellen er i store trekk korrekt

39 AST Universet39 Slutt på forelesning 2 Slutt på forelesning 19 Neste gang: Kosmologi

40 AST Universet40 Stoff om gammaglimt En utmerket artikkel på norsk av Øyvind Grøn finnes på webadresse: Dette blir ikke forelest og er ikke å regne som pensum

41 AST Universet41 Gammabursts eller gammaglimt Gammaglimt er sterke - sender på 10 sekund ut like mye energi som sola stråler ut i løpet av 10 milliarder år Glimtene kommer langt borte fra – avstander i milliarder lysår Glimtene kommer i like stor grad fra alle retninger på himmelen Omtrent ett utbrudd er registrert per dag Utbruddene er kortvarige – to typer med varighet henholdsvis på  s og 20 s Teorier: a) kollisjon mellom nøytronstjerner og b) kollaps av massive stjerner

42 AST Universet42 Lokale eller kosmiske?

43 AST Universet43

44 AST Universet44 Gamma burstenes energiutfoldelse: De stråler en faktor 3 x mer enn sola. Det betyr at de på ett sekund stråler like mye som sola gjør i løpet av hele sin levetid på år.

45 AST Universet45

46 AST Universet46 Stråling fra ultrarelativistiske partikler i (flere) kuleskall Skall av gass skyter ut fra en eksplosjon med hastigheter over c Skallene holder nesten følge med fotonene som sendes ut – kort varighet av glimtet selv om kollisjonen varer mye lengre Glimtet – kollisjon mellom skallene Eksplosjonsårsaken ?

47 AST Universet47 Roterende kolliderende nøytronstjerner

48 AST Universet48 Supernovaer og hypernovaer. Gjerne objekter med masse over 25 M sol Etterlater diffus sky av gass En jet skyter ut til begge sider. Den må peke mot oss dersom vi skal se et glimt.

49 AST Universet49 Stoff om gammaglimt En utmerket artikkel på norsk av Øyvind Grøn finnes på webadresse:


Laste ned ppt "Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser Forelesning 19 – AST1010 Universets ekspansjon og Hubbles lov Avstandsmålinger og avstandsstigen Radiogalakser."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google