Pćmy, murkwie, i reszta Wszechświata

Prezentacja na temat: "Pćmy, murkwie, i reszta Wszechświata"— Zapis prezentacji:

1 Pćmy, murkwie, i reszta Wszechświata
Grzegorz Karwasz Wykład 11

2 Konstruowanie astronomii
Bamberg Foto: M. Karwasz

3 Konstruowanie astronomii
Trento Foto: M. Karwasz

4 Konstruowanie astronomii
Toruń Foto: K. Służewski

5 Kopernik: wstrzymał Słońce i niebo

6 Słońce, nasz kosmiczny piec
1n + 1p → 2H 1n + 2H → 3H 2H + 3H → 4He (+3,5 MeV) + n (+14,1 MeV) 4He + 4He → 8Be – 93,7 keV. 8Be + 4He → 12C + γ + 7,37 MeV 600 milionów ton wodoru „spalane” na hel w ciągu sekundy

7 Reakcje termojądrowe 600 milionów ton wodoru „spalane” na hel w ciągu sekundy

8 Słońce = gwiazda z „odzysku”
Universo: 13,5 mld anni Sistema solare: 4,5 mld

9 Fig. 2. (A) 147Sm-143Nd isochron diagram for chondrites (solid circles) and basaltic eucrites (solid squares) measured in this work. (A) 147Sm-143Nd isochron diagram for chondrites (solid circles) and basaltic eucrites (solid squares) measured in this work. Our data and all previous chondrite measurements (open symbols) scatter along a Ga isochron (44). Diamonds are from (6, 7) and triangles are from (8). Errors bars correspond to the internal precision (2σ). (B) 146Sm-142Nd evolution diagram plots as ϵ142Nd versus 147Sm/144Nd. The symbols are the same as in (A). Shown for reference is a line corresponding to 142Nd/144Nd evolution with the estimated solar system initial 146Sm/144Nd of ∼0.008 (45–48). M Boyet, and R W Carlson Science 2005;309: Published by AAAS

10 Słońce – gwiazda niewielka
Średnica – 1,3 mln km Jasność Wiek 4,5 mld lat Słońce – gwiazda leniwa Źródło: Encyklopedia Fizyki Współczesnej PWN, 1983

11 SOHO – badania Słońca w różnych zakresach widmowych
NG13_iron-sun_11783_600x450

12 SOHO – badania Słońca w różnych zakresach widmowych

13 „protuberancje”, czyli wybuchy magnetyczne

14 Słoneczne „plamy” [Galileusz] - czyli magnetyczne dziury

15 SOHO – badania Słońca w różnych zakresach widmowych

16 Niebieska planeta

17 Krater Kopernik

18 Najstraszniejszy dzień w historii Ziemi (0+100 mln lat)

19 Satelita, czyli strażnik w podróży
Symulacje komputerowe pokazują, że bez Księżyca oś Ziemi rozchybotałaby się po 10 mln lat

20 Ziemia, nasza latarnia na Księżycu

21 Życie powstało/zagościło na gorącej jeszcze Ziemi
Stromalotyty, Australia

22 „planety”, czyli błądzące gwiazdy
Merkury, Wenus, Ziemia Mars Jowisz, Saturn, Uran, Neptun

23 Jowisz i jego (4+) księżyce

24 Io: kilometrowe gejzery płynnej siarki

25 Europa: księżyc pokryty zlodowaciałym oceanem

26 Ganimedes: największy księżyc w naszym Układzie
¾ rozmiarów Marsa, lodowo-skalisty, rzadka atmosfera zawiera nieco tlenu

27 Kalisto: zimny weteran bombardowania
Trzeci co do wielkości księżyc Układu Słonecznego, zbombardowany meteorytami

28 I kilkadziesiąt innych satelitów, wiele z nich wyłapanych w drodze ku Ziemi
Amalthea – rozgrzana do czerwoności bryła metalu?

29 Czarownik, i dalej, czyli planety „plutonowate”
Orco, Makemake Haumea, Sedna, Eris etc.

30 Komety – może one przyniosły życie na Ziemię?
10e2296b b822.jpg Kometa Halleya Hale’a-Boppa Kometa, tak naprawdę, to tylko kupa brudnego śniegu

31 Meteoryty, kamienie z kosmosu
Nad Kapuletich i Montekich domem, Spłukane deszczem, poruszone gromem, Łagodne oko błękitu. Patrzy na gruzy nieprzyjaznych grodów, Na rozwalone bramy do ogrodów -- I gwiazdę zrzuca ze szczytu; Cyprysy mówią, że to dla Julietty, Że dla Romea -- ta łza znad planety Spada... i groby przecieka; A ludzie mówią, i mówią uczenie, Że to nie łzy są, ale że kamienie, I -- że nikt na nie... nie czeka! pfn165048_pfn32_pav43.jpg

32 Meteoryty, kamienie ze z kosmosu
pfn165048_pfn32_pav43.jpg Chondryty, itd. Czelabińsk (2012): głaz, 20 metrów średnicy

33 Układ Słoneczny to nasz „kosmiczny kokon”
Voyager 1: 134 J.A. od Ziemi Zob.:

34 Fig. 1 The counting rates (6-hour averages) of four different energetic particle species in the vicinity of the depletion region.(A) (y axis on right) GCR nuclei (mainly protons with E > 70 MeV) penetrating the High Energy Telescope 1 (HET 1). The counting rates (6-hour averages) of four different energetic particle species in the vicinity of the depletion region.(A) (y axis on right) GCR nuclei (mainly protons with E > 70 MeV) penetrating the High Energy Telescope 1 (HET 1). (B) (y axis on left) GCR electrons with energies between 6 and ~100 MeV observed by the Electron Telescope (TET). (C) (y axis on left) Protons with 7 to 60 MeV stopping in HET 1 (rate shown is divided by 11.55) are mainly anomalous cosmic rays before 2012/238 (25 August) and galactic cosmic rays after that. (D) (y axis on left) Low-energy particles observed in the LET A (rate shown is divided by 124.5) are mainly protons with 0.5 to ~30 MeV accelerated at the termination shock and in the heliosheath plus a scaled background rate of s−1 because of higher-energy nuclei. Three distinct periods in 2012 on days 210 to 215 (28 July to 2 August), 226 to 233 (13 to 20 August), and from 238 (25 August) are indicated by vertical lines corresponding to the magnetic boundaries of the depletion region (2). The simultaneous intensity changes coincide with abrupt increases and decreases in the magnitude of the magnetic field, suggesting that, after two brief encounters with a depletion region or regions, V1 durably entered a broad depletion region on 25 August (DOY 238). E C Stone et al. Science 2013;341: Published by AAAS

35 Bye-bye Ziemio!

36 Gwiazdka z nieba dla każdego
Katalog Hipparcha Satelita „Hipparch” Obserwatorium „Apache-point” w Teksasie: 100 mln gwiazd w naszej Galaktyce „Łabędź” „Kasjopeja”

37 Jakiego koloru są gwiazdy?
Obserwatorium astronomiczne Piwnice k/ Torunia

38 Diagram „Herschprunga -Russela”
Henrietta Lewitt-Swan, etc.: widma miliona gwiazd Żródło: Wikipedia

39 Tak rodzą się gwiazdy Obłok materii międzygwiezdnej – obszar formowania się gwiazd z pobliżu ρ-Ophiuchi[1] [1] Arystoteles: „My bowiem pojmujemy gwiazdy jako ciała proste i jednostki rozłożone wprawdzie w pernwym porządku, leczh zupełnie nie żyjące, podczas gdy trzeba wiedzieć, że one rozwijają działalnośc i cieszą się życiem” Arystoteles, „O niebie”, PWN Warszawa, 1980, tłum. Paweł Siwek

40 Wybuch czerwonego giganta

41 Jak umierają gwiazdy SN 1604 (Keplera)
A false-color composite (HST/SIRTF) image of the supernova remnant nebula from SN ,000 light-years from Earth Maksimum jasności -2,5 (jak Wenus) Credit: HST/NASA/ESA

42 Jak umierają gwiazdy SN 1572 (Tycho)
Remnant of SN 1572 as seen in X-ray light from the Chandra X-ray Observatory The red circle visible in the upper left part of this WISE image is the remnant of SN 1572.

43 Jak umierają gwiazdy: SN 1987
The Mysterious Rings of Supernova 1987A Credit: (ESA/ STScI), HST, NASA . Remnant of SN 1987A seen in light overlays of different spectra. ALMA data (radio, in red) shows newly formed dust in the center of the remnant. Hubble (visible, in green) and Chandra (X-ray, in blue) data show the expanding shock wave.[1]

44 Jak umierają gwiazdy? NGC 7293 The Helix Nebula. Blue shows infrared light of 3.6 to 4.5 micrometers; green shows infrared light of 5.8 to 8 micrometers; and red shows infrared light of 24 micrometers. Expansion of the whole planetary nebula structure is estimated to have occurred in the last 6,560 years, and 12,100 years for the inner disk

45 Droga Mleczna, czyli Galaktyka
130 tys. lat świetlnych średnicy; Słońce – 30 tys. lat świetlnych od środka (czyli na peryferiach)

46 A co dalej? Inne galaktyki
Galaktyka Andromedy (M31) – widzialna gołym okiem! (2,5 mln lat świetlych od nas)

47 Galaktyka Andromedy, pełna czarnych dziur

48 Dwa Obłoki Magellana 167 tys. lat świetlnych od nas Źródło: wikipedia

49 Coraz więcej galaktyk NGC 4414, a typical spiral galaxy in the constellation Coma Berenices, is about 55,000 light-years in diameter and approximately 60 million light-years away from Earth Źródło: wikipedia

50 Dziękuję za uwagę! Interacting galaxies – NGC5394 and NGC5395
That is because it was taken by amateur astrophotographer Alex Cherney.

51 Planety pozasłoneczne
Wolszczan, 1993 – pierwsze planety wokół gwiazdy neutronowej

52 Ile jest tych galaktyk? NASA-HS201427a-HubbleUltraDeepField jpg Około 10 milardów w dostępnym nam Wszechświecie Galaktyki od nas uciekają: im bardziej czerwone (pozornie) tym są dalsze. Najbardziej czerwone (na tym zdjęciu), są od nas o 13 mld lat świetlnych!

53 Czy już wszystko wiemy? 2003: ciemna masa i ciemna energia
Widzialna dla nas materia (VIS, IR, UV, X-Ray, neutrina, fala grawitacyjne) - to jedynie 4% całej masy i energii. Czym jest pozostałe 96% istniejącego Wszechświata, nie mamy „zielonego” pojęcia

54 Granice Wszechświata? „Ziemia, jakkolwiek wielką nie byłaby bryłą, niczym jest w porównaniu z resztą Wszechświata, którego granic nie znamy, a być może w ogóle znać nie możemy” Mikołaj Kopernik, O obrotach ciał niebieskich

55 St. Lem: Jak ocałał świat
Konstruktor Trurl sporządził raz maszynę, która umiała robić wszystko na literę n. Kiedy była gotowa, na próbę kazał jej zrobić nici, potem nanizać je na naparstki, kt?re też zrobiła, następnie wrzucić wszystkie do sporzdzonej nory, otoczonej natryskami, nastawniami i naparami. Ale oto trzeci rozkaz: Maszyno! Masz zrobi? Nic! Maszyna przez d?u?szy czas w og?le si? nie rusza?a. Klapaucjusz j?? zaciera? z zadowolenia r?ce, Trurl za? rzek?: - O co ci chodzi? Kaza?e? jej nic nie robi?, wi?c nic nie robi! - Nieprawda. Kaza?em jej zrobi? Nic, a to co innego. - Ależ to... - zaczął przestraszony Klapaucjusz i w tej chwili zauważył, że istotnie już nie tylko na n nikną różne rzeczy: przestały ich bowiem otaczać kambuzele, ci?ni?ta, wytrzopki, gryzmaki, rymundy, trzepce i pćmy. - Stój! Stój! Cofam to, co powiedziałem! Przestań! Nie rób Niebytu!! - wrzeszczał na całe gardło Klapaucjusz, ale zanim maszyna się zatrzymała, znikły jeszcze graszaki, plukwy, filidrony i zamry. Wtedy dopiero maszyna znieruchomiała. Świat wyglądał wręcz przeraźliwie. Zwłaszcza ucierpiało niebo: widać było na nim ledwo pojedyncze punkciki gwiazd; ani śladu prześlicznych gryzmaków i gwajdolnic, które tak dotąd upiększały nieboskłon! - Wielkie nieba! - zakrzyknął Klapaucjusz. - A gdzież są kambuzele? Gdzie moje murkwie ulubione? Gdzie pćmy łagodne?! - Nie ma ich i nigdy już nie będzie - odparła spokojnie maszyna. - Wykonałam, a raczej zacząłam wykonywa? to tylko, coż mi kazał... - Kazałem ci zrobić Nicość, a ty... ty.. A ponieważ nie udało się zbudować maszyny na żadną inną literę, trzeba się obawiać, że nie będzie już nigdy takich wspaniałych zjawisk jak pćmy i murkwie - po wieki wieków.

56 0002FZ9DPLS7LEA7-C116-F4.jpg

57 Radioastronomia w bazach
= promieniowanie reliktowe („Big Bang” tys. lat) Antena + TV = sygnał radiowy Słońca Foto: M. Karwasz Źródło: UMK