Ang spatial velocity V ng mga bituin ay palaging tinutukoy na may kaugnayan sa Araw (Fig. 10) at kinakalkula mula sa radial velocity V r na nakadirekta sa sinag r na nagkokonekta sa bituin sa Araw, at mula sa tangential velocity V t .
(141)
kanin. 10, Paggalaw ng isang bituin na may kaugnayan sa Araw
Ang direksyon ng spatial velocity V ng isang bituin ay nailalarawan sa pamamagitan ng anggulo θ sa pagitan nito at ng linya ng paningin ng nagmamasid; malinaw naman,
cos θ = V r / V
At kasalanan θ =V t /V (142)
na may 0° ≤ θ ≤ 180°.
Mula sa mga obserbasyon, tinutukoy ang radial velocity v r ng bituin na may kaugnayan sa Earth. Kung sa spectrum ng isang bituin ang isang linya na may wavelength λ ay inilipat mula sa normal (laboratory) na posisyon nito sa pamamagitan ng Δх mm, at ang dispersion ng spectrogram sa isang partikular na bahagi nito ay D Å/mm, kung gayon ang line shift, na ipinahayag sa isang,
Δλ \u003d λ "- λ \u003d Δx D (143)
at, ayon sa (138), ang radial velocity
v r = c (Δλ / λ)
kung saan ang с = 3·10 5 km/s ay ang bilis ng liwanag.
Pagkatapos ay ang radial velocity sa kilometro bawat segundo na may kaugnayan sa Araw
V r \u003d v r - 29.8 kasalanan (λ * - λ ) cos β * , (144)
kung saan ang λ* ay ang ecliptic longitude at ang β* ay ang ecliptic latitude ng bituin, ang λ ay ang ecliptic longitude ng Araw sa araw na nakuha ang spectrogram ng bituin (kinuha mula sa astronomical yearbook), at ang bilang na 29.8 ay nagpapahayag ng pabilog ng Earth bilis sa kilometro bawat segundo.
Ang bilis ng V r (o v r) ay positibo sa direksyon na malayo sa Araw (o sa Earth) at negatibo sa kabilang direksyon.
Ang tangential velocity V t ng isang bituin sa kilometro bawat segundo ay tinutukoy ng taunang paralaks π nito at wastong paggalaw μ, ibig sabihin, sa kahabaan ng arko kung saan gumagalaw ang bituin sa kalangitan sa loob ng 1 taon:
(145)
kung saan ang μ at π ay ipinahayag sa mga arcsecond ("), at ang distansya r sa bituin ay nasa parsecs.
Sa turn, ang μ ay tinutukoy mula sa pagbabago sa mga ekwador na coordinate na α at δ ng bituin sa buong taon (kabilang ang precession):
(146)
Bukod dito, ang bahagi ng tamang paggalaw ng bituin sa kanang pag-akyat μ a ay ipinahayag sa mga segundo ng oras (s), at ang bahagi ng declination na μ δ ay ipinahayag sa mga segundo ng arko (").
Ang direksyon ng tamang paggalaw μ ay tinutukoy ng anggulo ng posisyon ψ, na binibilang mula sa direksyon patungo sa north celestial pole:
(147)
at ψ sa hanay mula 0° hanggang 360°.
Mga kalawakan at quasar sariling kilusanμ = 0, at samakatuwid ang radial velocity V r lamang ang tinutukoy para sa kanila, at dahil malaki ang velocity na ito, napapabayaan ang velocity ng Earth at pagkatapos ay V r = v r . Ang pagtukoy ng Δλ/λ = z, nakukuha namin para sa medyo malapit na mga kalawakan, kung saan z ≤ 0.1,
V r = cz, (148)
at, ayon sa batas ni Hubb, ang kanilang distansya sa megaparsecs (Mps) *
r = V r / H = V r / 50 (149)
saan kontemporaryong kahulugan Hubble constant H = 50 km/s Mpc.
Para sa malalayong galaxy at quasar na may z > 0.1, dapat gamitin ang relativistic formula
(150)
at ang pagtatantya ng kanilang mga distansya ay nakasalalay sa tinatanggap na cosmological na modelo ng Uniberso. Kaya, sa isang closed pulsating
(151),
at sa bukas na modelo ng Einstein - de Sitter
(152)
Halimbawa 1 Sa spectrum ng bituin, ang helium line na may wavelength na 5016 Å ay inililipat ng 0.017 mm sa pulang dulo, na may dispersion ng spectrogram sa rehiyong ito na 20 Å/mm. Ang ecliptic longitude ng bituin ay 47°55" at ang ecliptic latitude nito ay 26°45", at sa oras ng pagkuha ng litrato sa spectrum, ang ecliptic longitude ng Araw ay malapit sa 223°14". Tukuyin ang radial velocity ng bituin.
Data: spectrum, λ = 5016 Å, Δx = +0.017 mm, .
D=20 Å/mm; bituin, λ* = 47°55", β* = -26°45"; Araw, λ = 223° 14".
Solusyon. Gamit ang mga formula (143) at (138), nakita natin ang paglilipat ng parang multo na linya:
Δλ = ΔxD = +0.017 20 = +0.34Å
at radial velocity ng bituin na may kaugnayan sa Earth:
Upang magamit ang formula (144) upang kalkulahin ang radial velocity Vr ng isang bituin na may kaugnayan sa Araw, ito ay kinakailangan upang mahanap mula sa mga talahanayan
kasalanan(λ*-λ ) = kasalanan (47°55"-223° 14") = -0.0816
At cosβ* = cos (-26°45") = + 0.8930,
V r -v r -29.8 kasalanan(λ * -λ )cosβ * = +20.5+29.8 0.0816 0.8930 = +22.7; Vr = +22.7 km/s.
Halimbawa 2 Sa spectrum ng isang quasar na may photographic magnitude na 15m.5 at angular diameter na 0.03, ang emission line ng hydrogen Η β na may wavelength na 4861 Å ay sumasakop sa isang posisyon na katumbas ng wavelength na 5421 Å. Hanapin ang radial velocity, distansya, mga linear na sukat, at ningning ng quasar na ito.
Data: m pg = 15m.5, Δ = 0",03;
Η β, λ" = 5421 Å, λ = 4861 Å.
Solusyon. Ayon sa formula (143), ang paglilipat ng parang multo na linya ng hydrogen
Δλ = λ" - λ = 5421 - 4861 = + 560Å
at dahil z > 0.1, pagkatapos, ayon sa (150), ang radial velocity
o V r = 0.108 3 10 5 km/s = +32400 km/s.
Ayon sa formula (151), sa closed pulsating model ng Universe, ang distansya sa quasar
r = 619 Μps = 619 10 6 ps.
o r = 619 10 6 3.26 sv, taon = 2.02 10 9 sv, taon
Pagkatapos, ayon sa (55), ang linear diameter ng quasar
o D \u003d 90 3.26 \u003d 293 St. ng taon.
Ayon sa (117), ang absolute photographic magnitude nito
M pg \u003d m pg + 5 - 5 lgr \u003d 15 m, 5 + 5 - lg619 10 6 \u003d - 23 m,5
at, ayon sa formula (120), ang logarithm ng ningning
lgL pg = 0.4(M pg - M pg) \u003d 0.4 (5 m, 36 + 23 m, 5) \u003d 11.54,
kung saan ang liwanag L pg = 347·10 9 , ibig sabihin, ay katumbas ng liwanag ng 347 bilyong bituin tulad ng Araw.
Ang parehong dami sa modelong Einstein-de Sitter ay nakuha sa pamamagitan ng formula (152):
r = 636 Mps;
o r \u003d 636 10 6 3.26 St. taon. \u003d 2.07 10 9 St. taon, D = 92.5 ps = 302 St. taon at may parehong antas ng katumpakan M pg = - 23 m ,5 at L pg = 347 10 9
Problema 345. Ang mga linya ng pagsipsip ng hydrogen Η β at H δ , na ang mga wavelength ay 4861 Å at 4102 Å, ay inilipat sa spectrum ng bituin patungo sa pulang dulo ng 0.66 at 0.56 Å, ayon sa pagkakabanggit. Tukuyin ang radial velocity ng bituin na may kaugnayan sa Earth sa gabi ng pagmamasid.
Problema 346. Lutasin ang nakaraang problema para sa star na Regula (isang Leo), kung ang parehong mga linya sa spectrum nito ay inilipat sa violet na dulo ng 0.32 Å at 0.27 Å, ayon sa pagkakabanggit.
Problema 347. Sa anong direksyon ng spectrum at kung gaano karaming millimeters ang mga linya ng pagsipsip ng bakal na may wavelength na 5270 Å at 4308 Å ay lumipat sa spectrogram, mga bituin na may radial velocity na 60 km/s, kung ang dispersion ng spectrogram sa kanyang ang unang seksyon ay 25 Å/mm, at sa pangalawang 20 Å/mm?
Problema 348. Kalkulahin ang posisyon ng mga linya ng pagsipsip ng hydrogen Η β , Η δ at H x sa spectra ng mga bituin, ang radial velocity ng isa kung saan nauugnay sa Earth ay -50 km/s, at ang isa pa ay +30 km/s. Ang normal na wavelength ng mga linyang ito ay 4861, 4102 at 3750 Å, ayon sa pagkakabanggit.
Problema 349. Ang mga bituin β Draco at γ Draco ay matatagpuan malapit sa north ecliptic pole. Ang mga linyang bakal na may λ=5168 Å at λ=4384 Å sa spectrum ng unang bituin ay inililipat sa violet na dulo ng 0.34Å at 0.29Å, at sa spectrum ng pangalawang bituin - ng 0.47 Å at 0.40 Å. Tukuyin ang radial velocity ng mga bituin na ito.
Problema 350. Hanapin ang radial velocity ng star Canopus (a Carina) kung sa gabi ng pagmamasid ang ecliptic longitude ng Araw ay malapit sa ecliptic longitude ng bituin, at ang iron absorption lines Ε (5270 Å) at G (4326 Å) sa spectrogram ng bituin ay inilipat sa pulang dulo, ayon sa pagkakabanggit, ng 0.018 mm at 0.020 mm, na may dispersion na 20 Å/mm sa unang seksyon ng spectrogram at 15 Å/mm sa pangalawang seksyon nito.
Problema 351. Sa gabi ng pagkuha ng litrato sa spectrum ng Begi (isang Lyra) na bituin, ang ecliptic longitude nito ay naiiba sa ecliptic longitude ng Araw ng 180°, at ang hydrogen absorption lines H β (4861 Å) at H γ (4102 Å) ay lumiko. upang ilipat sa violet na dulo ng spectrogram, ayon sa pagkakabanggit, ng 0.0225 mm at 0.0380 mm na may dispersion sa mga lugar kung saan matatagpuan ang mga linyang ito na katumbas ng 10 Å/mm at 5 Å/mm. Hanapin ang radial velocity ng Vega.
Problema 352. Sa ilalim ng anong mga kondisyon ang pagwawasto para sa pagbawas ng radial velocity ng mga bituin sa Araw ay katumbas ng zero, at sa ilalim ng anong mga kondisyon ang ganap na halaga nito ay naging pinakamalaking?
Problema 353. Gamit ang impormasyong ibinigay sa talahanayan, kalkulahin ang magnitude at posisyon ng anggulo ng tangential velocity ng mga bituin.
Problema 354. Kalkulahin tangential bilis mga bituin na ang paralaks at wastong paggalaw ay ipinahiwatig pagkatapos ng kanilang mga pangalan: Altair (a Orla) 0",198 at 0",658; Spica (isang Virgo) 0", 021 at 0", 054; ε Indiana 0",285 at 4",69.
Problema 355. Para sa mga bituin ng nakaraang problema, hanapin ang mga bahagi ng wastong paggalaw kasama ang mga coordinate ng ekwador. Ang anggulo ng posisyon ng tamang paggalaw at ang deklinasyon ng bawat bituin ay ipinahiwatig pagkatapos ng pangalan nito: Altair 54°.4 at +8°44"; Spica 229°.5 at -10°54"; ε Indiana 123°.0 at -57°00".
Problema 356. Sa anong oras na pagitan at sa anong direksyon ang mga bituin ng nakaraang gawain ay lilipat sa diameter ng lunar disk (30") at kung ano ang magiging kanilang mga ekwador na coordinate sa coordinate grid 1950.0, kung sa kasalukuyan ang kanilang mga coordinate ay nasa parehong grid: Ang Altair ay may 19h48m20s,6 at + 8°44"05", para sa Spica 13h22m33s,3 at -10°54"04" at para sa ε Indian 21h59m33s,0 at -56°59"34"?
Problema 357. Ano ang magiging equatorial coordinates ng mga bituin ng nakaraang problema noong 2000 sa coordinate grid ng taong ito, kung sa kanilang mga posisyon ang taunang precession sa tamang pag-akyat at declination (sa pagkakasunud-sunod ng listahan ng mga bituin) ay katumbas ng +2s.88 at +9.1; +3s ,16 at -18",7; +4s,10 at +17",4?
Problema 358. Ang bilis ng radial ng bituin na Achernar (isang Eridani) ay +19 km / s, ang taunang paralaks ay 0 "032 at ang tamang paggalaw ay 0" 098, at para sa bituin na Deneb (isang Cygnus) ang mga katulad na halaga ay ayon sa pagkakabanggit - 5 km / s, 0 "" .004 at 0.003. Hanapin ang magnitude at direksyon ng spatial velocity ng mga bituin na ito.
Problema 359. Sa spectrum ng bituin na Procyon (isang Canis Minor), ang mga linya ng pagsipsip ng bakal na may wavelength na 5168 Å at 4326 Å ay inililipat (isinasaalang-alang ang bilis ng Earth) sa violet na dulo ng 0.052 Å at 0.043 Å, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga bahagi ng tamang paggalaw ng bituin ay -0c.0473 sa kanang pag-akyat at -1"032 sa deklinasyon, at ang paralaks nito ay 0"288. Hanapin ang magnitude at direksyon ng spatial velocity ng Procyon, na ang deklinasyon ay +5 °29".
Gawain 360. Sa spectrogram ng Capella star (Auriga), ang mga linya ng iron absorption na may wavelength na 4958 Å at 4308 Å ay inilipat sa pulang dulo ng 0.015 mm, na may dispersion sa mga lugar na ito na 50 Å/mm at 44 Å/mm , ayon sa pagkakabanggit. Deklinasyon ng bituin +45°58", ecliptic longitude 8l°10", ecliptic latitude +22°52", paralaks 0",073, at tamang mga bahagi ng paggalaw + 0 s,0083 at -0",427. Sa gabi ng mga obserbasyon , ecliptic longitude Ang araw ay 46°18/ Alamin ang magnitude at direksyon ng space velocity ng bituin.
Problema 361. Sa kasalukuyang panahon, ang visual brightness ng bituin na Begi (isang Lyra) ay + 0m.14, ang sarili nitong galaw ay 0.345, ang paralaks ay 0.123, at ang radial velocity ay 14 km/s. Hanapin ang panahon ng pinakamalapit na paglapit ng Vega sa Araw at kalkulahin para dito ang distansya, paralaks, tamang paggalaw, radial at tangential na bilis at liwanag ng bituin na ito.
Problema 362. Lutasin ang nakaraang problema para sa bituin na si Toliman (isang Centauri), na ang liwanag ng paningin sa modernong panahon ay +0m.06, ang sarili nitong galaw ay 3.674, ang paralaks ay 0.751, at ang radial velocity ay 25 km/s. Ano ang mga nais na halaga 10 libong taon na ang nakalilipas at ano ang magiging 10 libong taon pagkatapos ng panahon ng pinakamalapit na diskarte?
Problema 363. Sa spectra ng malalayong galaxy at quasar, ang paglilipat ng mga linya patungo sa pulang dulo (redshift) ay naobserbahan. Kung ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay binibigyang kahulugan bilang ang Doppler effect, kung gayon ano ang radial velocity ng mga bagay na ito sa isang redshift na 0.1, 0.5 at 2 wavelength ng mga spectral na linya, ayon sa pagkakabanggit?
Gawain 364. Batay sa nakaraang problema, kalkulahin ang mga distansya ng parehong mga bagay sa dalawang cosmological na modelo, sa pag-aakalang ang Hubble constant ay 50 km/s Mpc.
Gawain 365. Hanapin ang redshift sa spectra ng mga extragalactic na bagay na tumutugma sa radial velocity na katumbas ng 0.25 at 0.75 na bilis ng liwanag.
Problema 366. Ano ang magiging pagkakaiba sa radial velocities ng mga bagay ng nakaraang problema kung sa halip na ang relativistic formula ng Doppler effect ay ginagamit natin ang karaniwang formula para sa epektong ito?
Problema 367. Ang talahanayan ay nagpapakita ng impormasyon tungkol sa tatlong kalawakan:
Alam na ang Η at K na mga linya ng ionized calcium ay may mga wavelength na 3968 Å (H) at 3934 Å (K), kalkulahin ang radial velocity, distansya, linear na dimensyon, absolute magnitude at ningning ng mga kalawakang ito.
Problema 368. Sa spectrum ng STA102 quasar, na may magnitude na 17m.3, ang paglilipat ng mga linya ng paglabas ay lumampas sa kaukulang wavelength ng 1.037 beses, at sa spectrum ng PKS 0237-23 quasar (magnitude 16m.6), ito lumampas sa kaukulang wavelength ng 2.223 beses. Sa anong mga distansya ang mga quasar na ito at ano ang kanilang liwanag? Lutasin ang problema gamit ang dalawang cosmological models.
Problema 369. Kalkulahin ang distansya, linear na sukat at liwanag ng 3C 48 quasar kung ang angular diameter nito ay 0.56, ang liwanag ay 16m.0, at ang λ 2798 na linya ng ionized magnesium ay inilipat sa spectrum nito sa posisyon na λ 3832.
Problema 370. Lutasin ang nakaraang problema para sa quasar ZC 273 na may angular na diameter na 0.24 at isang magnitude na 12m.8, kung ang mga linya ng paglabas ng hydrogen sa spectrum nito ay inilipat:
Ηβ (λ 4861) hanggang λ =5640 Å; H γ (λ 4340) hanggang sa
λ = 5030 Å at Η δ (λ 4102) hanggang λ = 4760 Å.
Problema 371. Ang isa sa pinakamalayong quasar ay may redshift na 3.53 normal na haba ng linya. Hanapin ang radial velocity ng quasar at tantiyahin ang distansya dito.
Mga Sagot - Paggalaw ng mga bituin at kalawakan sa kalawakan
slide 1
Paksa: Spatial na bilis ng mga bituin Ang pinakakilalang pangkat ng mga bituin sa kalangitan ng Northern Hemisphere ay ang Big Dipper (bahagi ng konstelasyon na Ursa Major, ay may iba't ibang pangalan sa iba't ibang tao). Ang limang bituin ng Big Dipper ay matatagpuan sa parehong lugar sa kalawakan at posible na sila ay nabuo sa halos parehong oras. Voronetsky Nikita
slide 2
Wastong galaw ng bituin
Ang wastong paggalaw ay sinusukat sa mga arcsecond bawat taonμ[″/taon]. Noong 720, si Y. Xin (683-727, China), sa kurso ng pagbabago ng anggular sa distansya sa pagitan ng 28 bituin, sa unang pagkakataon ay gumawa ng hula tungkol sa paggalaw ng mga bituin. Noong 1718E. Natuklasan ni Halley (1656-1742, England) ang wastong paggalaw ng mga bituin sa pamamagitan ng pagsusuri at paghahambing ng mga katalogo nina Hipparchus (125 BC) at J. Flamsteed (1720). Ang unang bituin, kung saan natuklasan niya ang kanyang sariling galaw noong 1717, ay Arcturus (α Bootes), na matatagpuan sa 36 st. at pagkakaroon ng sariling galaw na 2.3 "/ taon. Mula sa mga obserbasyon, napansin na ang mga coordinate ng mga bituin ay unti-unting nagbabago dahil sa kanilang paggalaw sa kalangitan. Kaya, ang mga bituin ay gumagalaw, ibig sabihin, nagbabago ang kanilang mga coordinate sa paglipas ng panahon. Sa pagtatapos noong ika-18 siglo, ang kanilang sariling galaw ay sinusukat ng 13 bituin, at natuklasan ni V. Herschel noong 1783 na ang ating Araw ay gumagalaw din sa kalawakan.
slide 3
Pagbabago ng posisyon ng mga bituin sa langit
Ang Bituin ni Bernard sa konstelasyon na Ophiuchus ay ang pinakamabilis na gumagalaw (10.31”/taon) na bituin sa kalangitan. Ang paglilipat ng mga bituin sa loob ng 100 taon kumpara sa disk ng Buwan. Ang mga bituin ay gumagalaw mula sa iba't ibang bilis, sa iba't ibang direksyon at naka-on magkaibang distansya galing samin. Bilang isang resulta, ang relatibong posisyon ng mga bituin ay nagbabago sa paglipas ng panahon, na maaaring mapansin sa paglipas ng millennia. Ang relatibong posisyon ng pangkat ng Ursa Major ng mga bituin sa paglipas ng panahon. Aling mga bituin ang pinakamalamang na kabilang sa parehong pangkat?
slide 4
Spatial na bilis
Dahil r \u003d a / π, kung gayon, isinasaalang-alang ang bias μ, nakukuha namin ang r.μ =a.μ/π; ngunit r.μ/year=υ, pagkatapos ay pinapalitan ang numerical data makuha natin ang tangential velocity υτ =4.74.μ/π. Ang radial velocity υr ay tinutukoy mula sa spectrum [ang epekto ng H. Doppler (1803-1853, Austria), na itinatag noong 1842 na ang wavelength ng pinagmulan ay nag-iiba depende sa direksyon ng paggalaw] υr =∆λ.s/λo Ang kakayahang magamit ng epekto sa mga light wave ay napatunayan noong 1900 sa mga kondisyon ng laboratoryo ni A. A. Belopolsky (1854-1934). Binubuo ng: Vr-ray (kahabaan ng linya ng paningin) bilis Vτ- tangential bilis Mula sa pigura ayon sa Pythagorean theorem
slide 5
radial velocity
Ipinapakita ng mga figure ang paglipat ng linya ng hydrogen sa spectrum ng isang bituin depende sa direksyon ng paggalaw ng bituin na may kaugnayan sa Earth. Diskarte - lumilipat sa Violet (sign "-"). Pagtanggal - lumilipat sa Pula ("+" sign). Ang batas ng Doppler, kung saan ang V ay ang projection ng source velocity papunta sa line of sight. Siya ang unang sumukat sa radial velocity ng ilang maliwanag na mga bituin noong 1868 William Heggins (1824 - 1910, England). Mula noong 1893, sa kauna-unahang pagkakataon sa Russia, si Aristarkh Apollonovich Belopolsky (1854 - 1934) ay nagsimulang kunan ng larawan ang mga bituin at, nang magsagawa ng maraming tumpak na mga sukat, natukoy ang radial velocities ng 220 maliwanag (2.5-4m) na mga bituin.
slide 6
Ang kaugnayan sa pagitan ng wastong paggalaw ng mga bituin at ang kanilang mga coordinate
Ang posisyon ng anumang bituin sa kalawakan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga coordinate ng ekwador. α - kanang pag-akyat δ - deklinasyon ng parehong halaga sa lila. Ang wastong paggalaw ng mga bituin ay nailalarawan sa pamamagitan ng: μα - wastong paggalaw sa kanang pag-akyat μδ - wastong paggalaw sa deklinasyon Ang pagbabago sa mga coordinate ng isang bituin sa loob ng taon ay tinutukoy ng mga formula: Δα=3.07с+1.34сsinα.tanδ Δδ= 20.0".cosα
Slide 7
Ang pinakamabilis na bituin sa langit
Ang pinakamabilis na gumagalaw na bituin sa kalangitan ay ang ß Ophiuchus (lumilipad na Barnard), na natuklasan noong 1916 ni E. Barnard (1857-1923, USA). m=9.7m , r=1.828 pc, μ=10.31"/taon, red dwarf Radial velocity=106.88 km/s, Spatial (sa anggulong 38°)=142km/s. Mga wastong galaw at radial velocities ng maliliwanag na bituin Pagkatapos sinusukat ang tamang galaw ng > 50,000 na bituin, lumabas na ang pinakamabilis na bituin sa kalangitan sa konstelasyon ng Dove (μ Col) ay may spatial velocity = 583 km / s. Ngunit ang pinakamatagumpay na pagsukat ay ginawa ng Hipparchus spacecraft para sa mataas -precision parallax measurements (HIPPARCOS, trabaho 1990-1993).
Tingnan ang lahat ng mga slide
Mga tanong sa programa:
Wastong paggalaw at radial velocities ng mga bituin;
Mga kakaibang bilis ng mga bituin at ng Araw sa Kalawakan;
Pag-ikot ng Galaxy.
Buod:
Wastong paggalaw at radial velocities ng mga bituin, kakaibang bilis ng mga bituin at ng Araw sa Kalawakan
Ang paghahambing ng mga ekwador na coordinate ng parehong mga bituin, na tinutukoy sa makabuluhang pagitan ng oras, ay nagpakita na ang at ay nagbabago sa paglipas ng panahon. Ang isang makabuluhang bahagi ng mga pagbabagong ito ay sanhi ng precession, nutation, aberration at taunang paralaks. Kung ibubukod natin ang impluwensya ng mga sanhi na ito, ang mga pagbabago ay mababawasan, ngunit hindi ganap na nawawala. Ang natitirang displacement ng isang bituin sa celestial sphere sa loob ng isang taon ay tinatawag na tamang paggalaw ng bituin. Ito ay ipinahayag sa mga segundo ng arko bawat taon.
Upang matukoy ang mga paggalaw na ito, inihahambing ang mga photographic plate na kinunan sa mahabang pagitan ng 20 o higit pang mga taon. Sa pamamagitan ng paghahati ng nagresultang pag-aalis sa bilang ng mga taon na lumipas, nakuha ng mga mananaliksik ang paggalaw ng bituin bawat taon. Ang katumpakan ng pagpapasiya ay depende sa dami ng oras na lumipas sa pagitan ng dalawang larawan.
Ang mga wastong galaw ay iba para sa iba't ibang bituin sa magnitude at direksyon. Ilang dosenang bituin lamang ang may wastong paggalaw na higit sa 1″ bawat taon. Ang pinakamalaking kilalang tamang galaw ng "lumilipad" na bituin ni Barnard ay = 10″.27. Karamihan sa mga bituin ay may sariling galaw, katumbas ng daan-daang at ikalibo ng isang arko segundo bawat taon. Ang pinakamahusay na modernong mga kahulugan ay umabot sa 0 "001 bawat taon. Sa mahabang panahon, katumbas ng sampu-sampung libong taon, ang mga pattern ng mga konstelasyon ay nagbabago nang malaki.
Ang tamang galaw ng bituin ay nasa isang arko malaking bilog sa patuloy na bilis. Ang direktang paggalaw ay nagbabago ng halaga , na tinatawag na tamang right ascension motion, at declination - ng , na tinatawag na proper declination motion.
Ang tamang paggalaw ng isang bituin ay kinakalkula ng formula:
E 
Kung ang tamang paggalaw ng bituin sa loob ng isang taon at ang distansya dito r sa mga parsec ay kilala, kung gayon hindi mahirap kalkulahin ang projection ng spatial velocity ng bituin papunta sa eroplano ng kalangitan. Ang projection na ito ay tinatawag na tangential velocity V t at kinakalkula ng formula:
saan r ay ang distansya sa bituin, na ipinahayag sa mga parsec.
Upang mahanap ang spatial velocity V ng isang bituin, kinakailangang malaman ang radial velocity nito V r , na tinutukoy mula sa Doppler shift ng mga linya sa spectrum, at V t , na tinutukoy mula sa taunang parallax u. Dahil ang V t at V r ay magkaparehong patayo, ang bilis ng espasyo ng bituin ay:
V = V t + V r ).
Upang matukoy ang V, ang anggulo , na matatagpuan sa mga function nito, ay dapat ipahiwatig:
kasalanan \u003d V t / V,
cos = V t /V.
Ang anggulo ay nasa hanay mula 0 hanggang 180.
Sistema centauri Solar sistema Tunay na paggalaw sa kalawakanV
kasalanan = /,
cos = /
isinasaalang-alang ang mga palatandaan ng parehong mga pag-andar. Ang spatial na bilis ng isang bituin ay nananatiling halos hindi nagbabago sa magnitude at direksyon sa loob ng maraming siglo. Samakatuwid, sa pag-alam sa V at r ng bituin sa kasalukuyang panahon, posibleng kalkulahin ang panahon ng pinakamalapit na paglapit ng bituin sa Araw at matukoy para dito ang distansya r min , paralaks, wastong paggalaw, mga bahagi ng spatial velocity, at maliwanag na magnitude. Ang distansya sa bituin sa mga parsec ay r = 1/, 1 parsec = 3.26 sv. ng taon.
Z
Ang paggalaw ng system
centauri
Upang hatulan ang mga paggalaw ng mga bituin, dapat isa mahanap ang bilis ng Araw at ibukod ito mula sa naobserbahang bilis ng mga bituin.
Ang punto sa celestial sphere, kung saan nakadirekta ang velocity vector ng Araw, ay tinatawag na solar apex, at ang kabaligtaran na punto ay tinatawag na anti-apex.
Apex solar system na matatagpuan sa konstelasyon na Hercules, ay may mga coordinate: = 270 ,= +30 . Sa direksyong ito, ang Araw ay gumagalaw sa bilis na humigit-kumulang 20 km/s, na may kaugnayan sa mga bituin na matatagpuan hindi hihigit sa 100 ps mula dito. Sa panahon ng taon, ang Araw ay naglalakbay ng 630,000,000 km, o 4.2 AU.
Pag-ikot ng Galaxy
Kung ang ilang grupo ng mga bituin ay gumagalaw sa parehong bilis, pagkatapos ay nasa isa sa mga bituin na ito, imposibleng makakita ng isang karaniwang paggalaw. Ang sitwasyon ay iba kung ang bilis ay nagbabago na parang isang grupo ng mga bituin na gumagalaw sa isang karaniwang sentro. Kung gayon ang bilis ng mga bituin na mas malapit sa gitna ay magiging mas mababa kaysa sa mga mas malayo mula sa gitna. Ang naobserbahang radial velocities ng malalayong bituin ay nagpapakita ng gayong paggalaw. Ang lahat ng mga bituin, kasama ang Araw, ay gumagalaw patayo sa direksyon patungo sa gitna ng Kalawakan. Ang paggalaw na ito ay bunga ng pangkalahatang pag-ikot ng Galaxy, ang bilis nito ay nag-iiba sa distansya mula sa gitna nito (differential rotation).
Ang pag-ikot ng Galaxy ay may mga sumusunod na tampok:
1. Ito ay nangyayari sa clockwise kung titingnan mo ang Galaxy mula sa north pole nito, na matatagpuan sa constellation na Coma Veronica.
2. Ang angular na bilis ng pag-ikot ay bumababa sa layo mula sa sentro.
3. Bilis ng linya ang pag-ikot sa simula ay tumataas nang may distansya mula sa gitna. Pagkatapos, sa halos distansiya ng Araw, umabot ito ang pinakamalaking halaga humigit-kumulang 250 km/s, pagkatapos nito ay dahan-dahang bumababa.
4. Ang araw at mga bituin sa paligid nito ay gumagawa ng kumpletong rebolusyon sa paligid ng sentro ng Galaxy sa humigit-kumulang 230 milyong taon. Ang panahong ito ay tinatawag na taon ng galactic.
Mga tanong sa pagkontrol:
Ano ang tamang galaw ng mga bituin?
Paano natukoy ang wastong paggalaw ng mga bituin?
Aling bituin ang may pinakamalaking tamang galaw?
Anong pormula ang ginagamit sa pagkalkula ng wastong paggalaw ng isang bituin?
Sa anong mga bahagi nabubulok ang bilis ng espasyo ng isang bituin?
Ano ang pangalan ng punto sa celestial sphere kung saan gumagalaw ang araw?
Saang konstelasyon matatagpuan ang tuktok?
Gaano kabilis ang paggalaw ng araw sa kalapit na mga bituin?
Gaano kalayo ang paglalakbay ng araw sa isang taon?
Ano ang mga tampok ng pag-ikot ng Galaxy?
Ano ang panahon ng pag-ikot ng kalawakan?
Mga gawain:
1. Radial velocity ng bituin na Betelgeuse 
= 21 km/s, tamang paggalaw= 0.032bawat taon, at paralaks R= 0.012. Tukuyin ang kabuuang spatial na bilis ng bituin na may kaugnayan sa Araw at ang anggulo na nabuo sa pamamagitan ng direksyon ng paggalaw ng bituin sa kalawakan na may linya ng paningin.
Sagot:= 31.
2. Star 83 Hercules ay malayo sa amin D= 100 pc, ang sarili nitong galaw ay = 0.12. Ano ang tangential velocity ng bituin na ito?
Sagot:57 km/s.
3. Ang tamang paggalaw ng bituin ni Kaptein, na matatagpuan sa layo na 4 na pc, ay 8.8 bawat taon, at ang radial velocity ay 242 km/s. Tukuyin ang spatial velocity ng bituin.
Sagot: 294 km/s.
4. Sa anong pinakamababang distansya lalapit sa atin ang bituin 61 Cygnus kung ang paralaks ng bituin na ito ay 0.3 at ang sariling galaw nito ay 5.2. Ang bituin ay gumagalaw patungo sa amin na may radial velocity na 64 km/s.
Sagot:2.6 pc.
Panitikan:
1. Astronomical na kalendaryo. permanenteng bahagi. M., 1981.
2. Kononovich E.V., Moroz V.I. Pangkalahatang kursong astronomiya. M., Editoryal URSS, 2004.
3. Efremov Yu.N. Sa kailaliman ng sansinukob. M., 1984.
4. Tsesevich V.P. Ano at paano obserbahan sa langit. M., 1979.
Ang bituin sa konstelasyon na Ophiuchus Barnard ay may pinakamabilis na tamang galaw. Sa 100 taon, pumasa ito sa 17.26 ", at sa 188 taon ay nagbabago ito sa laki ng diameter ng lunar disk. Ang bituin ay nasa layo na 1.81 pc. Ang pag-aalis ng mga bituin sa 100 taon
Ang mga bituin ay gumagalaw sa iba't ibang bilis at nasa iba't ibang distansya mula sa nagmamasid. Bilang resulta, nagbabago ang relatibong posisyon ng mga bituin sa paglipas ng panahon. Sa loob ng isa buhay ng tao Ang pagtuklas ng mga pagbabago sa tabas ng konstelasyon ay halos imposible. Kung susundin mo ang mga pagbabagong ito sa loob ng millennia, nagiging kapansin-pansin ang mga ito.
Ang spatial na bilis ng isang bituin ay ang bilis ng paggalaw ng isang bituin sa kalawakan na may kaugnayan sa Araw. Ang kakanyahan ng epekto ng Doppler: Ang mga linya sa spectrum ng isang source na lumalapit sa observer ay inililipat sa violet na dulo ng spectrum, at ang mga linya sa spectrum ng isang umuurong na source ay inilipat sa pulang dulo ng spectrum (kaugnay ng sa posisyon ng mga linya sa spectrum ng isang nakatigil na pinagmulan). Mga bahagi ng wastong paggalaw ng mga bituin μ - wastong paggalaw ng bituin π - taunang paralaks ng bituin λ - wavelength sa spectrum ng bituin λ 0 - wavelength ng isang nakatigil na pinagmulan Δλ - spectral line shift c - bilis ng liwanag (3 10 5 km/s)
Sa aralin, matututunan natin kung ano ang biosphere, kung ano ang binubuo nito, isaalang-alang ang iba't ibang anyo ng mga buhay na organismo na naninirahan sa ating planeta, dahil sa buong ibabaw nito ay halos walang mga lugar kung saan hindi mangyayari ang buhay.
Kabilang sa bio-sphere ang ibabang bahagi ng at-mo-sphere, ang buong hydro-sphere at ang mga layer sa ibabaw ng li-to-sphere, ang lupa , someone-paradise at ob-ra-zo-va-las in re-zul-ta-te pro-sess-owls you-vet-ri-va-nia and life-not-de-I-tel-but -sti living or-ga-niz-mov. Ang bawat isa sa mga shell ng lupa ay may sariling mga espesyal na kondisyon, na lumilikha ng iba't ibang mga kapaligiran sa pamumuhay - tubig, lupa-hangin-hangin, lupa -ven-nuyu, o-ha-low-men-nuyu. Iba't ibang-tao-natin-espesyal-ben-no-stya-mi ng mga kapaligiran ng buhay ob-words-le-pero maraming-o-o-raz-zie na anyo ng mga nabubuhay na nilalang at ang kanilang mga espesyal na-ci-fi-che-sky na katangian , some-rye for-mi-ro-va-lis at binuo sa ilalim ng impluwensya ng mga kondisyon ng mga kapaligirang ito. Mga buhay na nilalang, on-se-la-th-aquatic na kapaligiran, - guid-ro-bion-maganda ka ngunit nakakabit sa obi-ta-niyu sa siksik at malapot na kapaligiran ng tubig: nilalanghap nila ito, dumami, naghahanap ng pagkain at mga tirahan , muling gumalaw minsan -nyh-right-le-ni-yah sa column ng tubig (Fig. 2).
kanin. 2. Karaniwang eskrimador ()
Or-ga-bottom-we, on-se-la-yu-schie on-earth-but-air-soul-environment, sa proseso ng ebolusyon, when-about-re-kung tayo ba ay pag-aari ng pagiging mas mababa siksik na daluyan kumpara sa tubig: na may kasaganaan ng hangin-spirit-ha at maasim-lo-ro-oo, napakalakas na oxide -li-te-la, matalas na com-le-ba-ni-illumination-no-sti, su -tumpak at pana-panahong mga tema-pe-ra-tour, na may de-fi-qi -moisture (Fig. 3).
kanin. 3. Imperial Eagle ()
Ob-ta-te-kung ang soil-venous na kapaligiran ng buhay mula-kung-cha-ut-s-small-shi-mi times-me-ra-mi at ang kakayahang mag-ho-dit-sya nang walang liwanag. Maaari nilang pi-tat-sya chalk-ki-mi zhi-here-us-mi at or-ga-ni-che-ski-mi-things-mi-dead-or-ga-niz-mov, sa pamamagitan ng - nahulog sa ang lupa (Larawan 4).
kanin. 4. European mole ()
Or-ga-bottom-we, obi-ta-yu-shchie inside-ri-th-go-th-th-th-th-of-th-s-s-s-stva-ho-zya-and-on, can se- lyat ang kanyang ki -shech-nick, dugo, muscle-muscle tissue, respiratory system, skin-blood, at iba pa (Fig. 5). Sa karamihan ng mga kaso, ang mga ito ay medyo maliliit na nilalang. Ang ilan sa kanila ay pa-ra-zi-ta-mi, ibig sabihin, pi-ta-yut-xia nila ang mga bagay ng katawan ng host, ang iba ay lez-ny ho-zya-and-well - ito ay isang sym-bion -ikaw, pangatlong neutral-tral-us.
kanin. 5. roundworm ng tao at pork tapeworm ()
Ang iba't ibang-ngunit-tungkol-sa-diversity ng mga anyo ng buhay ay maaaring maging ob-words-le-ngunit hindi lamang obi-ta-ni-eat sa iba't ibang kapaligiran ng buhay, kundi pati na rin ang antas ng pagiging kumplikado -no-sti or- ga-niz-mov. Sa parehong kapaligiran, nabubuhay ang iba't ibang one-cell-toch at many-cell na organismo. Ang pinakamatanda sa kanila ay marami pro-ka-ri-o-yo(non-nuclear) - tank-te-rii, mamaya - hoy-ka-ri-o-ikaw(nuclear), sa ilang-mata mula sa-ngunit-syat-xia karera, mushroom, hayop.
Bac-te-riy, races-te-niya, mushrooms at mga hayop you-de-la-ut sa magkahiwalay na kaharian ng cellular-toch-nyh or-ga-niz-ms, tulad lalo na - ang fighting kingdom ng wildlife races-smat -ri-va-yut non-clear-toch-nye or-ga-bottom-we - vi-ru-sy (Fig. 6).
kanin. 6. Kaharian ng wildlife ()
Ang lahat ng mga pre-daang iba't ibang mga kaharian ng buhay na mundo ay mula sa isa't isa ayon sa maraming mga palatandaan (Larawan 7), panlabas at panloob na-ren-kanyang istraktura, mga proseso ng buhay-hindi-de-I-tel-no -sti, func-qi-o-ni-ro-va-nie sa pri-ro-de pwede silang magkaroon ng co-ver-shen-pero iba-us-mi.
kanin. 7. Ang iba't ibang anyo ng wildlife ()
Gayunpaman, sa kabila ng lahat ng pagkakaiba, lahat sila ay umiiral sa anyo ng or-ga-niz-ms, ito ay isang tampok ng buhay na bagay. Ang ilang or-ga-bottom-we are-la-ut-sya one-but-cle-toch-ny-mi, others - many-cle-toch-ny-mi (Fig. 8).
kanin. 8. Amoeba at Puting Kuwago bilang mga kinatawan ng unicellular at mga multicellular na organismo ()
Habang pinag-aaralan mo ang iba't ibang-tungkol-ra-zia ng buhay na mundo ng bio-lo-gi, you-ra-bo-ta-kung ang ideya ng bio-lo-gi-che-sky si-ste -ako, na poses-kung-lo-go-to-rit tungkol sa sys-stem-nom na iba-pero-tungkol-ra-zia ng buhay. Para sa si-ste-we, ha-rak-ter-pero sa-may ilang iba't ibang-personal na bahagi o bahagi at ang mga koneksyon sa pagitan ng mga ito, ibigay-pe-chi- va-yu-shchih ang integridad nito. Halimbawa, ang or-ga-nism ay mahalagang kumakatawan sa isang buong sistema ng inter-and-mo-acting-s-th na mga sangkap na buhay -tov - or-ga-nov. Ito ay tinatawag na-zy-va-yut na buhay o bio-lo-gi-che-sky si-ste-my, o bio-si-ste-my lang.
Sa kalikasan, maaaring matugunan ng isa ang mga bio-system na may iba't ibang kumplikado (Larawan 9).
kanin. 9. Iba't ibang biosystem: cell at multicellular organism ()
Kaya, ang bawat cell ay mahalagang bio-si-ste-ma, ang integridad at sigla nito at life-not-de-I-tel-ness - ito ay resulta-tat mutual na aksyon ng internal-ri-kle-precise com- po-nen-tov - mo-le-kul, hi-mi-che-sky connections-ed-not-ny and or-ga-no-i-dov .
Ang isang multi-clear-accurate or-ga-nism ay isang mas kumplikadong sistema, dahil kabilang dito ang iba't ibang mga organo, so-hundred-I-sche mula sa mga cell.
Sa buhay na kalikasan, bilang karagdagan sa mga cell at organ-niz-mov, may iba pa, kahit na mas kumplikadong bio-systems (Fig. 10): -tions, species, bio-geo-ce-no-zy, bio-sphere. Kasabay nito, ang bawat isa sa mga bio-system ay kumakatawan sa isang solong kabuuan, na binubuo ng maraming bahagi ng inter-at-mo-kumikilos. Halimbawa, ang in-pu-la-tion ay binubuo ng mutually-and-mo-acting-stu-ing-individuals, ang view ay tungkol sa-ra-zu-yut inside-ri-vi- up-th structures-tu-ry - in-po-la-tion at iba pa.
kanin. 10. Mga kumplikadong biosystem ()
Naiiba sa pagiging kumplikado, ang bio-si-ste-we ay kumakatawan sa espesyal na ebolusyon-lu-qi-on-pero layer-alive-shi-e-sya nakahiwalay na mga anyo ng buhay sa Earth o mga antas ng istruktura ng or-ga-ni-for-tion ng buhay.
Sa buhay na kalikasan, ang you-de-la-yut ay anim na pangunahing antas ng or-ga-ni-za-tion ng buhay: mo-le-ku-lyar-ny, cle-toch-ny, or-ga-bottom- men-ny, in-pu-la-qi-on-no-vi-do-howl, bio-geo-tse-no-ti-che-sky at bio-spheral. Habang lumilipat ka mula sa antas ng mo-le-kulyar-no-th sa bio-spheral-no-mu, lumalaki ang pagiging kumplikado ng istraktura (Larawan 11).
kanin. 11. Mga antas ng organisasyon ng bagay na may buhay ()
Kaya, sa Earth mayroong isang malaking pagkakaiba-iba ng mga anyo ng buhay. Sa isang kaso, ipinaliliwanag nito ang mga kondisyon ng buhay sa planeta, sa kabilang banda - evo-lu-qi-ey, bilang isang resulta - ang mga nagkukumpulan sa Earth ay lumitaw ng maraming-number-len-kaharian ng or-ga-niz -ms, sa ikatlong pri-chi-noy time-but-ob-ra -zia ay naging kumplikado ng istraktura ng iba't ibang bio-systems.
Nalaman namin kung ano ang biosphere, biosystem, kung anong mga kadahilanan ang nakakaimpluwensya sa pagkakaiba-iba ng mga anyo ng mga nabubuhay na organismo, nakilala ang istraktura ng samahan ng buhay sa ating planeta.
Bibliograpiya
- Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biology. Pangkalahatang mga pattern. - Bustard, 2009.
- Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Mga Batayan ng Pangkalahatang Biology. Baitang 9: Teksbuk para sa mga Mag-aaral sa Baitang 9 institusyong pang-edukasyon/ Ed. ang prof. SA. Ponomareva. - 2nd ed., binago. - M.: Ventana-Graf, 2005
- Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biology. Panimula sa pangkalahatang biology at ekolohiya: Textbook para sa grade 9, 3rd ed., stereotype. - M.: Bustard, 2002.
- Taketop.ru ().
- Shkolo.ru ().
- Referatplus.ru ().
Takdang aralin
- Ano ang biosphere at ano ang kasama nito?
- Anong mga kaharian ang nahahati sa wildlife?
- Ano ang isang biosystem?