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 IOA UAM Tel Kom Temat 02: Obserwacje astronomiczne T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii1

2 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii2 Dzisiejsze prezentacje: 17 marzec 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 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii4

5 5 10 ? = =1 ~1 0 3 = = T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii =

6 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii6

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

8 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii9

10 10 Obserwacje TV meteorów T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii10

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

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

13 13 Obserwacje bazowe meteorów T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii13

14 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii14

15 15 Wiele gwiazd posiada drobną składową: pyl, 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 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii17

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

19 19 Głazy na powierzchni planetki 433 Eros Kratery na powierzchni komety 81P/Tempel 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii 22 Pochodzenie strumieni meteoroidów Giotto mission ESA Bilans energii Wyrzutu materii kometarnej

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

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

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

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

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

28 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii28 Strumień meteoroidów Kwadratydy

29 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii31 Widmo mas obiektów we Wszechświecie

32 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 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, Golęczewo k. Poznania Wiatr słoneczny - jądra atomowe, - cząstki elementarne: protony, elektrony, neutrina © Wojciech Bryś

35 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii38 Sonda Genesis, cel - pobranie próbek z wiatru Słonecznego i dostarczenie ich na Ziemię. ( )

39 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii39 Planowane przechwycenie sondy Genesis

40 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii40

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

47 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii47 PasmoDługość faliCzęstość (Hz)Energia (J)Tempera. (K) Gamma< 0.1 nm>3 ·10 18 >2 · >10 8 Rentgenowskie nm3· · · · – 10 5 Ultrafioletowe nm3 · · · ·10 4 Optyczne300 nm-1μ m · · · ·10 4 – 10 4 Podczerwone1 μm-1 mm3· · · · – 10 Mikrofalowe1 mm-3 cm3· · · Radiowe1 mm-30 m3· · · ·10 -4 Widmo fal elektromagnetycznych

48 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 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 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 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii53 Atmosfera Ziemi Średnica Ziemi = km Wysokość jonosfery = 350 km Grubość troposfery przyjaznej dla człowieka = 7-8 km, rozmiarów Ziemi

54 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii54 Atmosfera Ziemi

55 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii55

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

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

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

59 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii59 Refrakcja. Model płaskiej atmosfery

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

61 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii61 Pasmo radiowe, refrakcja jonosferyczna

62 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 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii64 Fizyka precesji LS i nutacji osi rotacji bryły Ziemi

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

66 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 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 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 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 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii70 Dziękuję za uwagę

71 T.J.Jopek, Astrofizyka z elementami kosmologii71 Najbliższe prezentacje studenckie: 24 marzec Mruczkiewicz Michał Temat 4: Zegar atomowy 2.Ciszewski Paweł Temat 6: Zaćmienia Słońca i Księżyca 3.Zimorski Szymon Temat 5: Gwiazdy podwójne 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