| Orion > Ćwiczenia |
|
Ćwiczenia: Pomiary odległości we Wszechświecie Przedstawiane cztery ćwiczenia poświęcone są pomiarom odległości we Wszechświecie, jednemu z najbardziej podstawowych problemów współczesnej astrofizyki. Przedstawiają one różne metody do określenia odległości do takich obiektów jak supernowa SN 1987A, galaktyka spiralna Messier 100, mgławica planetarna Kocie Oko i gromada kulista Messier 12. Metody te pozwalają na uzyskanie całkiem dokładnych oszacowań wieku Wszechświata i jego prędkości ekspansji bez uzywania komputerów i zaawansowanego oprogramowania. Ćwiczenia przeznaczone są dla uczniów szkół średnich i studentów pierwszego roku studiów. Tłumaczenie i publikacja za zgodą ESO Educational Office. Oryginał: The ESA/ESO Atronomy Exercises WprowadzenieWprowadzenie zawiera informacje o ćwiczeniach, Teleskopie Kosmicznym Hubble'a i "Wielkim Teleskopie" (Very Large Telescope) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
NiezbędnikNiezbędnik podzielony jest na dwie części, astronomiczny i matematyczny. Niezbędnik astronomiczny zawiera informacje o pewnych pojęciach astronomicznych, jak: magnitudo, kolory i jasności. Niezbędnik matematyczny wprowadza pewne pojęcia, jak przybliżenie małych kątów i przedstawia użyteczną tabelę z najczęściej używanymi astronomicznymi jednostkami wraz z przelicznikami na inne jednostki.
Ćwiczenie 1: Pomiar odległości do Supernowej 1987AW ćwiczeniu przedstawiona jest geometria pierścieni po wybuchu Supernowej 1987A w Wielkim Obłoku Magellana. Zdefiniowana jest następnie skala zdjęcia supernowej zrobionego przez Teleskop Kosmiczny przez co można wyznaczyć jego rozmiar kątowy i nachylenie pierścienia do płaszczyzny nieba. Obserwacje prowadzone z Ziemi pokazują, że światło dotarło do różnych części pierścienia. Używając rozkładu natężenia promieniowania i uwzględniając prędkość światła można wyznaczyć fizyczne rozmiary pierścienia. Znając kątowe i fizyczne rozmiary pierścienia można łatwo wyznaczyć odległość do Supernowej 1987A.
Ćwiczenie 2: Wyznaczanie odległości do M100 przy wykorzystaniu gwiazd zmiennych - CefeidW tym ćwiczeniu wyznacza się najpierw okres i widomą wielkość gwiazdową gwiazd zmiennych typu Cefeid w galaktyce M100. Absolutną wielkość gwiazdową otrzymuje się z relacji okres-jasność, a następnie odległość do M100 z równania odległości. Ostatecznie wyznaczyć można stałą Hubble'a i wiek Wszechświata wykorzystując dodatkowo pomiary prędkość ucieczki M100.
Ćwiczenie 3: Pomiar odległości do mgławicy planetarnej Kocie OkoDokonujemy pomiaru kątowej prędkości rozszerzania się mgławicy planetarnej Kocie Oko za pomocą precyzyjnego porównania zdjęć tej mgławicy wykonanych w latach 1994 i 1997 roku. Posiłkując się pomiarami tangencjalnej prędkości struktur w mgławicy wykonanymi wcześniej możemy wyznaczyć odległość do mgławicy. Odległość tę wyznaczamy również przez porównanie zmian w profilu jasności mgławicy pomiędzy rokiem 1994 a 1997.
Inne ćwiczenia w przygotowaniu |
