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 AST1010 - 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 AST1010 - 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 AST1010 - 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 AST1010 - 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< { "@context": "http://schema.org", "@type": "ImageObject", "contentUrl": "http://images.slideplayer.no/2944461/10/slides/slide_6.jpg", "name": "AST1010 - Universet7 Bestemmelse av H 0 Rødforskyvning er vel definert og lett å måle: z = ( – 0 )/ 0.", "description": "Rødforskyvning relaterer til hastighet gjennom z = [(c + v)/(c-v)] 1/2 – 1  z ~ v/c bare for v<

8 AST1010 - Universet8 Avstandsstigen

9 AST1010 - Universet9 Tully Fisher metoden

10 AST1010 - Universet10

11 AST1010 - Universet11 Avstandsstigen

12 AST1010 - Universet12 Verdien av H 0 Den beste bestemmelsen gir H 0 = 74.2 +/- 3.6 km s -1 Mpc -1 Regner vi ut antall kilometer i en million parsec (Mpc) så har vi: 1 Mpc = 3.086 10 19 km H 0 = 2.40 10 -18 s -1  = 4.16 10 17 s = 13.2 10 9 år

13 AST1010 - Universet13 Very early galaxies z ~ 6-7, ~700 millioner år etter Big Bang

14 AST1010 - Universet14 Aktive galakser – radiogalakser, kvasarer, Seyfert galakser

15 AST1010 - Universet15 Den første radiogalaksen Radioastronomiens far var amerikaneren Grote Reber. –han var den første som observerte radiobølger fra kosmos i 1936. 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 AST1010 - Universet16 Bilde av radiostrålingen fra Cygnus A Radiostrålingen kommer fra lobene som ligger 160,000 Ly fra hverandre. Tatt med VLA.

17 AST1010 - Universet17

18 AST1010 - 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 AST1010 - Universet20

21 AST1010 - 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 AST1010 - Universet22 Kvasarene har galakser rundt seg

23 AST1010 - Universet23 Kvasarer: ”In a galaxy far away and long ago”

24 AST1010 - 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 AST1010 - Universet26 Drivkraft for kvasarer Kilden for kvasarers energi: –er liten i utstrekning, –er langt borte, –stråler tilsvarende sterkt – 100 til 10000 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 AST1010 - Universet28 Synkrotronstråling og temperatur stråling

29 AST1010 - 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 AST1010 - Universet30 En akresjonsskive rundt et sort hull

31 AST1010 - 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 AST1010 - 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 AST1010 - Universet33

34 AST1010 - Universet34

35 AST1010 - Universet35

36 AST1010 - Universet36 Modell av Seyfert galakser typer 1 og 2

37 AST1010 - Universet37 Dopplerbilde av rotasjon i kjernen til M84

38 AST1010 - 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 AST1010 - Universet39 Slutt på forelesning 2 Slutt på forelesning 19 Neste gang: Kosmologi

40 AST1010 - Universet40 Stoff om gammaglimt En utmerket artikkel på norsk av Øyvind Grøn finnes på webadresse: http://www.iu.hio.no/~oyvindg/Articles/gammaglimt.html Dette blir ikke forelest og er ikke å regne som pensum

41 AST1010 - 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 AST1010 - Universet42 Lokale eller kosmiske?

43 AST1010 - Universet43

44 AST1010 - Universet44 Gamma burstenes energiutfoldelse: De stråler en faktor 3 x 10 17 mer enn sola. Det betyr at de på ett sekund stråler like mye som sola gjør i løpet av hele sin levetid på 10 10 år.

45 AST1010 - Universet45

46 AST1010 - Universet46 Stråling fra ultrarelativistiske partikler i (flere) kuleskall Skall av gass skyter ut fra en eksplosjon med hastigheter over 0.9995c 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 AST1010 - Universet47 Roterende kolliderende nøytronstjerner

48 AST1010 - 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 AST1010 - Universet49 Stoff om gammaglimt En utmerket artikkel på norsk av Øyvind Grøn finnes på webadresse: http://www.iu.hio.no/~oyvindg/Articles/gammaglimt.html


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