Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Astrofizyka z elementami kosmologii T.J. Jopek IOA UAM Tel 061 829 2778 Kom 607 737 620 Temat 02: Obserwacje astronomiczne 2015-06-25.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Astrofizyka z elementami kosmologii T.J. Jopek IOA UAM Tel 061 829 2778 Kom 607 737 620 Temat 02: Obserwacje astronomiczne 2015-06-25."— Zapis prezentacji:

1 Astrofizyka z elementami kosmologii T.J. Jopek jopek@amu.edu.pl IOA UAM Tel 061 829 2778 Kom 607 737 620 Temat 02: Obserwacje astronomiczne 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii1

2 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii2 Dzisiejsze prezentacje: 17 marzec 2009 1.Magdalena Chrabąszczewska Temat: Astronomowie starożytni 2.Zuzanna Kabacińska Temat: Mikołaj Kopernik 3Szymon Murawski Temat: Misja kosmiczna Gaja Uwaga! Czas prezentowania nie może przekroczyć 13 minut.

3 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii3 Natura obserwabli astronomicznych W astronomii, mamy trzy rodzaje obserwabli: cząsteczki, bryłki materii kosmicznej, cząsteczki elementarne, promieniowanie elektromagnetyczne.

4 4 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii4

5 5 10 ? 1 0 1 =10 1 0 0 =1 ~1 0 3 =1000 1 0 2 =100 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii5 10 4 = 10 000

6 6 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii6

7 7 Zjawisko meteoru Energia kinetyczna super bolidów  energii wybuchów jądrowych 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii7

8 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 8 Bolidy 1-10 m średnicy

9 9 Spadek meteorytu Peekskill H6 1992, październik 9, 23:48 UT 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii9

10 10 Obserwacje TV meteorów 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii10

11 11 Automatyczna Kamera Bolidowa (Ondrejov)‏ Fot. P. Spurny 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii11

12 12 Sieć kamer bolidowych © Pracownia Komet i Meteorów 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii12

13 13 Obserwacje bazowe meteorów 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii13

14 14 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii14

15 15 Wiele gwiazd posiada drobną składową: pyl,.... 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii15

16 16 COBE/DIRBE - obraz nieba w podczerwieni Zodiakalny pył w otoczeniu płaszczyzny ekliptyki Pył międzygwiazdowy w otoczeniu płaszczyzny Galaktyki 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii16

17 17 Gwiazdy i pył w Koronie Południowej © WIYN, Inc., 3.5-m WIYN Telescope Interstellar Dust-Bunnies of NGC 891 © Loke Kun Tan 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii17

18 Rozpad komet i planetoid 1/P Halley C/1999 S4 Zderzenie małych planet 73P/Schwassmann 3 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii18

19 19 Głazy na powierzchni planetki 433 Eros Kratery na powierzchni komety 81P/Tempel 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii19

20 20

21 Ruch komet i planetek NEA Opis ruchu ciał względem Śłońca elementy orbity: a, e,  i, T

22 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 22 Pochodzenie strumieni meteoroidów Giotto mission ESA Bilans energii Wyrzutu materii kometarnej

23 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii23 Fizyka wyrzutu materii kometarnej Siły działające na meteoroid

24 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii24 Fizyka wyrzutu materii kometarnej Formuła na szybkość wyrzutu meteoroidu, (m/sek)

25 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii25 Szybkości wyrzutu meteoroidów Szybkości orbitalne komet ~40 km/sek

26 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii26 Powstanie strumienia meteoroidowego Faza I. Rój meteoroidów

27 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii27 Ewolucja strumienia meteoroidowego Faza II. Strumień meteoroidów

28 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii28 Strumień meteoroidów Kwadratydy

29 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii29 Natura obserwabli astronomicznych Cząsteczki, bryłki materii pozaziemskiej: do niedawna jedyne źródło materii kosmicznej materia badana w laboratoriach fizyko-chemicznych metodami typowymi dla fizyki i chemii jak dotąd obserwacje tych obiektów niewiele wniosły do współczesnego obrazu Wszechświata

30 30

31 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii31 Widmo mas obiektów we Wszechświecie

32 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii32 Natura obserwabli astronomicznych W astronomii, mamy trzy rodzaje obserwabli: cząsteczki, bryłki materii kosmicznej, cząsteczki elementarne, promieniowanie elektromagnetyczne.

33 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii33 Cząsteczki elementarne W przestrzeni około ziemskiej obserwowane są jądra atomowe, cząstki elementarne jak protony, elektrony … neutrina Materią tą zajmuje się fizyka promieniowania X. Niełatwo jest wyznaczyć trajektorię tych cząstek. Wiemy, że jednym z ich źródeł jest Słońce.

34 34 Zorza polarna. Kwiecień, 2000. Golęczewo k. Poznania Wiatr słoneczny - jądra atomowe, - cząstki elementarne: protony, elektrony, neutrina © Wojciech Bryś

35 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii35 Efekt działania wiatru słonecznego

36 Detecting Neutrinos Super Kamiokande Mozumi Mine, Japan 50,000 tons of water 40 meters Neutrinos

37 Neutrina słoneczne – detektor Super-Kamiokande Widok Słońca w neutrinach. Pole widzenia 90x90 stopni Rezultat 500 dniowych obserwacji

38 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii38 Sonda Genesis, cel - pobranie próbek z wiatru Słonecznego i dostarczenie ich na Ziemię. (2001-2004)

39 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii39 Planowane przechwycenie sondy Genesis

40 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii40

41 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii41 Natura obserwabli astronomicznych W astronomii, mamy trzy rodzaje obserwabli: cząsteczki, bryłki materii kosmicznej, cząsteczki elementarne, promieniowanie elektromagnetyczne. Współczesny obraz Wszechświata, współczesna kosmologia głównie opiera się na obserwacjach promieniowania elektromagnetycznego docierającego z kosmosu w okolice Ziemi.

42 42 Promieniowanie EH Promieniowanie E-H można wykryć w wyniku jego oddziaływania z materiałami jakie napotyka na swej drodze. Energia promieniowania transformowana jest w inną postać dogodną do ilościowego określenia. Ciąg przemieszczających się zaburzeń elektrycznych i magnetycznych

43 43 Promieniowanie EH Natura falowo-korpuskularna Dla fali płaskiej mamy: x

44 44 Promieniowanie EH fala EH rozprzestrzenia się z szybkością v charakterystyczną dla danego ośrodka częstość promieniowania ν jest dla danej fali wielkością stałą długość fali λ jest zależna od ośrodka, przez który fala E-H przechodzi dla próżni, analogiczny związek ma postać w próżni szybkość propagacji fali E-H wynosi c i jest fundamentalną stałą fizyczną

45 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii45 Właściwości propagacyjne ośrodka charakteryzowane są stosunkiem : n - współczynnik załamania ośrodka, ε - przenikalność dielektryczna ośrodka, μ - przenikalność magnetyczna ośrodka. Własności kwantowe promieniowania reprezentuje formuła : h - stała Plancka m – masa fotonu

46 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii46 Oprócz energii, fotonom można przypisać odpowiadającą im temperaturę: gdzie k - stała Boltzmana.

47 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii47 PasmoDługość faliCzęstość (Hz)Energia (J)Tempera. (K) Gamma< 0.1 nm>3 ·10 18 >2 ·10 -15 >10 8 Rentgenowskie0.001-100 nm3·10 20 - 3· 10 15 2 ·10 -13 - 2 ·10 -18 10 10 – 10 5 Ultrafioletowe10-300 nm3 ·10 16 - 10 15 2·10 -17 - 7·10 -19 10 6 -5 ·10 4 Optyczne300 nm-1μ m10 15 - 3 ·10 14 7·10 -19 - 2·10 -19 5·10 4 – 10 4 Podczerwone1 μm-1 mm3·10 14 - 3·10 11 2·10 -19 - 2·10 -22 10 4 – 10 Mikrofalowe1 mm-3 cm3·10 11 - 10 10 2·10 -22 - 7·10 -24 10 - 0.5 Radiowe1 mm-30 m3·10 11 - 10 7 2·10 -22 - 7·10 -27 10 - 5·10 -4 Widmo fal elektromagnetycznych

48 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii48 Okna atmosferyczne 5000 A - okno wizualne 1 m - okno radiowe. 100  m - w wysokich górach możemy rejestrować promieniowanie podczerwone

49 49 bryłki materii kosmicznej meteoroidy, mikrometeoroidy, cz. Brownlee jądra atomowe, cząstki elementarne: elektrony, protony, jądra atomowe,... promieniowanie E-H kierunek propagacji, położenie obiektu: astrometria, astronomia pozycyjna, energia, jasność obiektu: astrofizyka, fotometria, spektroskopia polaryzacja: astrofizyka Natura obserwabli astronomicznych

50 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii50 Natura obserwacji astronomicznych Obserwacje promieniowania E-H zawsze dokonywane są z pomocą zestawu urządzeń będących układem typowego przetwornika. Każdy przetwornik oddziałuje z odbieranym sygnałem, wskutek czego część energii sygnału zostaje stracona, a jednocześnie sygnał ulega modyfikacji - zniekształceniu

51 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii51 W tym celu: Obserwator wyznacza poprawki do rejestrowanego sygnału, czyli określa wszystkie istotne błędy systematyczne. Zniekształcenia sygnału o charakterze losowym opracowuje za pomocą statystyki matematycznej. Konieczne są: kalibracja narzędzia obserwacyjnego, opracowanie obserwacji

52 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii52 Obserwacje wykonywane na powierzchni Ziemi Dodatkowe zniekształcenia sygnału: oddziaływanie atmosfery; propagacja promieniowania E-H przez zmienny ośrodek ruch Ziemi (obserwatora); wpływa na rejestrację kierunku propagacji promieniowania E-H zmienność układu odniesienia, w którym dokonywane są obserwacje

53 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii53 Atmosfera Ziemi Średnica Ziemi = 12756 km Wysokość jonosfery = 350 km Grubość troposfery przyjaznej dla człowieka = 7-8 km, 0.0006 rozmiarów Ziemi

54 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii54 Atmosfera Ziemi

55 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii55

56 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii56 Straty energii, ekstynkcja : absorbcja, rozpraszanie

57 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii57 Ekstynkcja, straty energii Straty energii ~25%

58 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii58 Refrakcja, zmiana Kierunku propagacji fali EH

59 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii59 Refrakcja. Model płaskiej atmosfery

60 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii60 Ekstynkcja i refrakcja chwilowe = Scyntylacje i seeing

61 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii61 Pasmo radiowe, refrakcja jonosferyczna

62 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii62 Kierunek przyjścia fotonów ulega także zmianom z powodu ruchu obserwatora w przestrzeni kosmicznej Zmiany te wiążą się ze zjawiskami aberracji i paralaksy kierunku propagacji promieniowania Ruch obserwatora a kierunek propagacji fali E-H G G’ Wideo Massimo Mogi Vicentini

63 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii63 Ruch obserwatora a kierunek propagacji fali E-H Aberracja kierunku propagacji fali EH: Ruchomy obserwator Δθ = Δθ I + Δθ II Wideo Massimo Mogi Vicentini

64 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii64 Fizyka precesji LS i nutacji osi rotacji bryły Ziemi

65 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii65 Precesja Luni-Solarna osi rotacji bryły Ziemi

66 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii66 Ruch układu odniesienia: precesja i nutacja Biegun świata P z epoki T 0 przesunął się do położenia P 1. Odpowiednie zmiany położenia punktu równonocy to: ϒ do ϒ 1. Tempo ruchu punktu równonocy wynosi ~50’’/rok. Precesja Luni Solarna: - ruch bieguna świata i punktu równonocy wokół bieguna ekliptyki. - ruch układu odniesienia jako całości. Nutacja: wahania prawdziwego bieguna świata (±9’’) wokół trajektorii średniego bieguna.

67 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii67 Ruch układu odniesienia: precesja planetarna Biegun ekliptyki K z epoki T 0 przesunął się do położenia K 1. Ruch bieguna ekliptyki pociąga zmiany położenia punktu równonocy z ϒ do ϒ 1. Tempo ruchu punktu równonocy wynosi ~0.5’’/rok. Precesja planetarna: - ruch bieguna ekliptyki i punktu równonocy wokół bieguna świata, - ruch układu odniesienia jako całości. Ekliptyka i jej bieguny zmieniają swoje położenie w wyniku perturbacji planet na ruch układu Ziemia Księżyc.

68 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii68 Obserwacja kierunku przyjścia prmomienowania EH: - błędy instrumentalne, instrumentalny profil, - refrakcję astronomiczną, - aberracje (dobową, roczną, planetarną), - paralaksę (dobową, roczną, wiekową), - precesję i nutację, - statystyczne metody opracowania pomiarów, - inne zagadnienia np. zagadnienie skali czasu. Kalibracja, opracowanie obserwacji astronomicznych Obserwacje fotometryczne (energia promieniowania EH): - błędy instrumentalne, - uwzględnienie ekstynkcji atmosferycznej, - statystyczne metody opracowania pomiaru.

69 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii69 Obserwacje astronomiczne: cele - mapy sfery niebieskiej, - katalogi współrzędnych gwiazd: fundamentalne, względne, katalogi fundamentalne definiują układ odniesienia, - ruch ciał (efekt Dopplera, zmiany położeń ciał niebieskich), - masy gwiazd (ruchy gwiazd w układach podwójnych) - odległości do gwiazd (paralaksy trygonometryczne). - liniowe rozmiary ciał niebieskich, - skład chemiczny (spektroskopia), - zastosowania praktyczne: nawigacja, GPS, sondy, - zastosowania mniej praktyczna: kosmogonia, kosmologia.

70 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii70 Dziękuję za uwagę

71 2015-06-25 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii71 Najbliższe prezentacje studenckie: 24 marzec 2009 1.Mruczkiewicz Michał Temat 4: Zegar atomowy 2.Ciszewski Paweł Temat 6: Zaćmienia Słońca i Księżyca 3.Zimorski Szymon Temat 5: Gwiazdy podwójne 4. 5. 6. Uwaga! Czas prezentowania nie może przekroczyć 13 minut.


Pobierz ppt "Astrofizyka z elementami kosmologii T.J. Jopek IOA UAM Tel 061 829 2778 Kom 607 737 620 Temat 02: Obserwacje astronomiczne 2015-06-25."

Podobne prezentacje


Reklamy Google