Merenje rastojanja u svemiru

1,290 views

Published on

Prezentacija za predavanje "Merenje rastojanja u svemiru", koje sam održao 16. januara 2014. godine na Zimskom kampu fizike u Sokobanji

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,290
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
245
Actions
Shares
0
Downloads
15
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Merenje rastojanja u svemiru

  1. 1. Merenje rastojanja u svemiru Milan Milošević Departman za fiziku, Prirodno-matematički fakultet u Niš Astronomsko društvo “Alfa”, Niš Zimski kamp fizike Sokobanja, 16. januar 2014.
  2. 2. Najvažnije pitanje  Koliko su zvezde daleko?  Merenje rastojanja  Velika otkrića u astronomiji povezana sa novim metodama merenja
  3. 3. Rastojanje  Metar, kilometar, svetlosna godina, parsek...  Predlozi: dužina klatna sa periodom od 2 sekunde, desetimilioniti deo ½ meridija kroz Pariz (od pola do ekvatora)  Francuska akademija (1791) – izabrala meridijan, period klatna je promenljiv zbog različitog ubrzanja  Prvi etalon – 0,2 milimetra kraći, “zaboravljena” spljoštenost Zemlje izazvana rotacijom
  4. 4. Rastojanje  1889 – nov etalon, rastojanje između oznaka na šipci od platine i iridijuma, na teperaturi od 00 celzijusa  1960 – talasna dužina zračenja kripton-86  1983. godina:  SI definicija: 1 metar je rastojanje koje pređe svetlost za 1/299 792 458 sekunde
  5. 5. Neka važna rastojanja  Prečnik i obim Zemlje  Rastojanje Zemlja – Mesec  Rastojanje Zemlja - Sunce
  6. 6. Obim Zemlje  Eratosten (276 p.n.e. - 194 p.n.e.)  Sijena – prvi dan leta, u podne, Sunce tačno iznad  Aleksandrija – senka!  Razlika – 7o  Rastojanje 7/360o
  7. 7. Obim Zemlje  Karavani – 5000 stadija  700 stadia po stepenu  Stadi ~ 185 metara  Obim: 39.690 – 46.620 km  Tačno: 40.008 km
  8. 8. Rastojanje Zemlja - Mesec  Aristrarh (310 pne. – 230 pne.)  Trajanje pomračenja -> rastojanje  2R /2r = T/t  30 puta dalje od prečnika Zemlje  Tačno ~32 puta
  9. 9. Rastojanje Zemlja - Sunce  Astronomska jedinica  Hajgens, 1659  Posmatrao Veneru  Dva ugla i jedna stranica?  Uglovi:  Sunce-Venera-Zemlja  Sunce-Zemlja-Venera
  10. 10. Rastojanje Zemlja - Sunce  Uglovi:  Sunce-Venera-Zemlja  Sunce-Zemlja-Venera  Rastojanje  Zemlja – Venera ?!?!?  Iz prividne veličine, pretpostavio prave dimenzije Venere   Približno tačan rezultat, sreća!
  11. 11. Astronomska jedinica Merenje Prečnika Zemlje Archimedes (3rd century BC) 10000 Aristarchus (3rd century BC) 380-1,520 Hipparchus (2nd century BC) 490 Ptolemy (2nd century) 1210 Godefroy Wendelin (1635) 14000 Jeremiah Horrocks (1639) 14000 Christiaan Huygens (1659) 24000 Cassini & Richer (1672) 21700 Jérôme Lalande (1771) 24000 Simon Newcomb (1895) 23440 Arthur Hinks (1909) 23420 H. Spencer Jones (1941) 23466 Moderna merenja 23455
  12. 12. Danas...  Radarski i laserski metodi  Reflektori na površini Meseca
  13. 13. Metodi merenja  Direktni  Paralaksa  Drugi geometrijski metodi  Indirektni  Spektroskopski metodi  Standardne “sveće”  Kosmološki crveni pomak
  14. 14. Paralaksa  Na Zemlji, svakog dana http://lcogt.net/spacebook/parallax-and-distance-measurement www.parallaxperspective.com/2012/04/16/what-is-a-parallax-anyway/
  15. 15. Paralaksa – u bioskopu
  16. 16. Paralaksa – u (3D) astronomiji www.nasa.gov/mission_pages/stereo/news/stereo3D_press.html
  17. 17. Paralaksa – u astronomiji
  18. 18. Paralaksa  Parsek – rastojanje do zvezde koja ima paralaksu od 2 sekunde (3,26 sv.g.)  Sve zvezde < 1 lučne sekunde  W. Bessel 1983 – 0,314 lučne sekunde – 10 sv. god.  HIPPARCOS, 1989.  120 hiljada zvezda  o,97 lučnih milisekundi  hiljade zvezda sa < 2 lučne milisekunde; 500 pc  Radio talasi – VLB interferometar; 100 lučnih mikrosekundi; rastojanje 2300 pc
  19. 19. Geometrijski metodi  Poznate dimenzije objetka  Merenje ugla  Računa rastojanje  Model galaksije NGC 4258 – 7,2 miliona pc  SN1987A  Godinu dana posle eksplozije  Prsten počeo da svetli  Rastojanje 160.000 sv. god. NGC4528 / M106
  20. 20. Spektroskopski metod  Sjaj (zvezde) opada sa kvadratom rastojanja  Apsolutni sjaj (magnituda) – sjaj zvezde ako bi se nalazila na rastojanju od 10 pc  Prividni sjaj – na nebu  Jedan “mali” problem:  Kako znamo apsolutni sjaj?
  21. 21. Spektar
  22. 22. Spektar Sunca
  23. 23. Apsolutni sjaj  Spektri zvezda čija su rastojanja već izmerena paralaksom  Zastupljenost elemenata – klase zvezda  O, B, A, F, G, K, M (Oh, be a fine girl/guy, kiss me)  Svaka klasa – karakteristična boja i temperatura  O – bele i najtoplije; M – crvene i najhladnije
  24. 24. H-R dijagram  Zvezde sa svim poznatim podacima nanesu na dijagram – - prava linija!  Hertzsprung-Russell dijagram (nezavisno 1911 i 1913)  Zvezde glavnog niza  Džinovi i patuljci  Ista temperatura, različit sjaj - > različita veličina  H-R dijagram za nepoznato zvezdano jato, upoređuje sa poznatim i određuje rastojanje!
  25. 25. Standardne “sveće”  Za HR dijagram potrebno mnogo zvezda, čak i onih najtamnijih  Ako znamo sjaj nekog objekta – znamo i rastojanje  Standardne sveće  Cefeide  Supernove
  26. 26. Cefeide  Promenljive zvezde  Periodično menjaju sjaj i temperaturu  Ime – prvi predstavnik, Delta Cephei  Veza perioda i apsolutnog sjaja  Veza: 1908, Henrietta Leavitt – zvezde u Malom Magelanovom oblaku
  27. 27. Cefeide  1915, Harlow Shapley – veličina galaksije i položaj Sunca  1924, Edwin Hubble – “Andromeda” nije u našoj galaksiji  1929, Habl i Milton Humason – Hablov zakon, galaksije se udaljavaju brzinom proporcionalnom rastojanju  Sredina XX veka – problemi  Rešeni podelom Cefeida u dve klase  1940, Walter Baade – klasične i Tip II
  28. 28. Cefeide  Dinamika: Edingtonov ventil        Brzina pulseva zavisi od mase zvezde He2+ manje propušta zračenje od He1+ Manje fotona napušta jezgro, više se zagreva Ali – veći pritisak “gura” slojeve dalje od jezgra, hlade se Veća temperatura –> veća jonizacija Hlađenje – ponovo više He1+ Itd...  Rastojanje - do 130 miliona svetlosnih godina
  29. 29. Supernove
  30. 30. Supernove
  31. 31. Supernove – Tip Ia SN1572
  32. 32. Kosmološki crveni pomak  1926, Habl
  33. 33. Hablov zakon  1929. godina  Crveni pomak (brzina) direktno proporcionalni rastojanju  v=Hr  H – Hablova konstanta; originalno 500 km/s/Mpc  Danas: H = 67,4 km/s/Mpc (Planck) 13,82 milijarde godina star svemir
  34. 34. Koliko su daleko zvezde?
  35. 35. Hvala! Da li ima pitanja?  Milan Milošević  mmilan@svetnauke.org  www.svetnauke.org  /univerzum  /svetnauke

×