Ядра галактик и квазары. Эволюция галактик
Классификация активности ядер галактик. Гравитационный коллапс сверхмассивных звезд и компактных звездных скоплений. Масса сверх массивной черной дыры. Проблема темного гало. Активные ядра галактик и квазары. Формирование и совместная эволюция Галактики.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.03.2018 |
Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
РЕФРЕАТ
По предмету: Современные проблемы физики
Ядра галактик и квазары. Эволюция галактик
Содержание
Введение
1 Классификация галактик
2 Активные ядра галактик. Квазары
2.1 Структура ядра галактики
2.2Проблема темного гало
2.3 Классификация активности ядер галактик
3. Сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик
3.1 Масса сверх массивной черной дыры
3.2 Наблюдения СМЧД в центре Галактики
4.Формирование и совместная эволюция Галактики
Заключение
Список использованных литератур
Введение
В данной работе рассматривается современные научные представления о структуре и процессах происходящих в ядрах галактик.
В первом разделе описывается классификация и структура галактик которая используется современной наукой. Во втором разделе рассматривается структура ядер галактик. Представлена наиболее распространённая классификация активности ядер галактик, и причины возникновения этой активности.
В третьем разделе рассмотрены методы определения массы сверхмассивной черной дыры (СМЧД). Приведены значения масс СМЧД, которые были измерены ученными. Вкратце рассмотрено влияние СМЧД на некоторые характеристики галактики.
Следует подчеркнуть что в данной работы основной упор сделан на рассмотрения исследований СМЧД. Так как данный момент изучения СМЧД дает ценную информацию по формированию и эволюции галактик, проблемы темной материи. И наблюдения горизонта событий ЧД окончательно подтвердит ОТО.
В четвертом разделе приведена информация о результатах наблюдения центра галактики Млечный путь. Данный момент ученные считают что в центре галактики Млечный путь находиться СМЧД SgrA*. Вкратце описаны проекты по обнаружению темной материи в ядрах галактик и по идентификации горизонта событий СМЧД.
В четвертом разделе вкратце описаны известные модели по формированию и эволюции СМЧД в центре галактики
1. Классификация галактик
галактика ядро черный дыра
Галактики представляют собой гигантские звездные «острова», своего рода структурные единицы Вселенной, в которых сосредоточено основное количество существующих в природе звезд и холодного газа. Все объекты внутри галактики находятся в движении относительно общего центра масс и удерживаются вместе суммарным гравитационным полем[1]. На рисунке показан вид галактики Андромеда также известная как М31.
Рисунок 1. Галактика Андромеды, также известную как M-31. Снимок сделан 10 ноября 2013 года обсерваторией Нью-Мексико Скай
Галактика в котором находиться наша солнечная система называется галактикой Млечный путь или просто Галактика, которая пишется с большой буквой.
Большинство галактик можно отнести либо к дисковым, либо к эллиптическим. Выделяется еще обширный класс карликовых галактик, свойства которых исключительно разнообразны. Их светимости могут быть в десятки и сотни раз ниже, чем у нашей Галактики, но по структуре они также тяготеют либо к эллиптическим, либо к дисковым галактикам, хотя не всегда можно четко разделить их. Дисковые галактики удобно представить состоящими из нескольких отдельных компонентов, отличающихся различным пространственным распределением яркости или плотности, но резкой границы между компонентами может и не существовать.
Три самых главных «барионных» составляющих - это звездный диск, газопылевой диск (внутри звездного), и сфероидальный звездный компонент, наиболее яркая внутренняя часть которого называется балдж) aнгл. bulge - вздутие), а внешняя - звездное гало. В гало могут выделяться отдельные звездные потоки, связанные с разрушением карликовых галактик, влетевших в массивную галактику. Граница между балджем и гало условна. На обычных фотографиях галактик звездное гало, как правило, не выделяется из-за низкой яркости.На рсиунке 2 представлена галактика ESO 498-G5 балджем.
Рисунок 2. Галактика ESO 243-49
Ядром галактики называется центральная, наиболее яркая и плотная часть галактики. Как и ядро нашей галактики, ядро нашей Галактики, ядро других галактик состоят в основном из звезд. Присутствует для них и обычная для галактик межзвездная среда.
В зависимости от соотношения между яркостями или размерами перечисленных компонентов галактики относят к тому или иному морфологическому типу. Те из них, в которых дисковые компоненты слабо контрастны или совсем не обнаруживают себя, называют эллиптическими (E), остальные галактики относят к дисковым. Те, в свою очередь, подразделяются на линзовидные (S0), спиральные (S) и неправильные (Irr) (рисунок 4).На рисунке 3представлен снимок галактики M87.
Рисунок 3. Элиптическая галактика М 87. Снимок сделан 20 мая 2010 года.
Галактика М87 является галактикой с активным ядром. Галактика находиться в созвездиедевы на расстоянии 60 млн световых лет.
Рисунок 4. Снимок спиральной галактики NGS 1512. Снимок сделан телескопом Хабл
Рисунок 5. Линзовидная галактика NGS5866. Снимок сделан телесопом Хабл. 9 марта 2016 год
Диски галактик S содержат спиральные ветви (в некоторых случаях они вырождаются в кольца). Галактики S0 по своей структуре не отличаются от S, за исключением того, что в них отсутствует четкий спиральный узор, что в первую очередь связано с низким содержанием газа в диске[1]
2. Активные ядра галактик. Квазары
2.1 Структура ядра галактики
Строгого определения термина ядро галактика не существует, в разных случаях могут назвать ту область в центре изучаемой галактики, которая с точки зрения наблюдателя выглядит звездоподобной [4].
Термин «ядро галактики» может иметь два смысла: ядро как центральная, выделяющаяся высокой яркостью, наиболее плотная область галактики (для близких и далеких галактик эта область будет иметь разные линейные размеры), и ядро как исчезающее малая (по сравнению с размером галактики) область, где сконцентрирована большая масса вещества (звезды, газ, неизлучающая материя) и могут разыгрываться процессы, сопровождающиеся выделением большого количества энергии, не объясняющиеся суммарной активностью отдельных звезд. В последнем случае ядра называют активными [1].
Принято разделять три зоны активного ядра:
1. Источник континуума (предполагается, что он представляет собой аккреционный диск вокруг сверхмассивной черной дыры). Размер наиболее «яркой» части сопоставим с размером солнечной планетной системы (световые часы или дни). Коротковолновое оптическое и жесткое излучение связано с очень высокой температурой диска, доходящей во внутренних областях до 109 К.
2. Область широких спектральных линий (BLR). Размер этой области - от нескольких световых дней до (в квазарах) нескольких световых месяцев. Излучение, тепловое по природе, рождается в потоках плотного газа, движущихся со скоростями в тысячи километров в секунду.
3. Область узких спектральных линий (NLR). Размер - световые месяцы. Газ по своим свойствам похож на газ, который наблюдается в областях HII вокруг молодых звезд, но имеет дисперсию скоростей в сотни километров в секунду. Эта среда постепенно переходит неоднородный по плотности около ядерного газового диска, простирающийся на сотни световых лет.
В гигантских спиральных галактиках (в том числе в нашей Галактике) около ядерной области диаметром 1 - 2 кпк обычно содержат как звезды, так и плотные диски молекулярного газа, в которые погружены очаги звездообразования. Большое количество пыли делает эти диски практически непрозрачными для оптических лучей. В некоторых случаях около ядерные диски имеют свою структуру, похожую на спиральные ветви или бары. Около ядерные диски наблюдаются и в некоторых Е-галактиках, но отсутствуют в Irr-галактиках, где концентрация вещества к центру наиболее низкая [1].
До сих пор нет ясного представления о том, как сформировалась ядра галактики, родились ли населяющие их звезды непосредственно в центре или попали туда из других областей галактики [4].
2.2Проблема темного гало
В ходе исследований вяснилось чтовращения во внешних областях галактик не пропорционально яркости звездного диска, то есть, что локальное отношение массы к светимости диска примерно одинаково на различном расстоянии от центра. Для внутренних областей галактик, в пределах 2-3 радиальных шкал R0, этого противоречия обычно не возникает. Однако, если исходить из распределения яркости диска, то можно ожидать что, начиная с некоторого расстояния R ? 2R0, скорость его вращения должна уменьшаться с удалением от центра, в то время как наблюдения почти никогда этого не демонстрируют. Учет массы газа не решает проблемы, поскольку его слишком мало. Для того, чтобы объяснить высокую скорость вращения внешних областей галактических дисков, приходится предположить, что на больших расстояниях от центра галактики решающую роль играет дополнительная масса, то есть нечто помимо звезд и газа. Это «нечто» получило название темной массы или темного гало галактики. Не только форма кривой вращения, но и максимальная скорость вращения оказывается больше, чем ожидаемая, исходя из звездного состава галактики. Иными словами, масса галактики в пределах достаточно большого радиуса, оцененная по скорости вращения, оказывается более высокой (иногда в несколько раз), чем найденная по светимости звездного населения.
2.3 Классификация активности ядер галактик
В середине астрономы столкнулись с необычным явлением в ядрах некоторых массивных галактик, в крошечныхпо размеру областях в сотни тысяч раз меньших, чем сама галактика, наблюдается выделение коллосального количества энреги, слишком большой, чтобы ее можно было объяснить излучениями или взывами обчных звезд. Такие галатики получили название галактик с активными ядрами и их энрегия может может выделяться самыми различными способами.
Лишь самые крупные звездные системы - спиральные и эллиптические имеют яркую центральную конденсацию, отчетливо выделяющегося на фоне и без того яркой центральной частих [4].
В центре галктики может наблюдаться источник исчезающе малого углового размера,который даже невозможно непосредственно измерить, обладающий очень мощьным излучением в различных диапазонах спектра (видимом, инфрокрасным, ультрофиолетовым, а иногда радио и рентгеновском диапазоне). Его светимость может состовлять значительную долю от светимости галактик в целом. Его спектр отличается от спектра звездных систем, что говрить о соввершенно другой природе излучения. Во многих галактиках мощность излучения активного ядра непостоянна, она может заметно изменять свою видимуя яркость за месяцы, недели, сутки.
В центре галактики иногода присутсвует газ, излучющие яркие и необычноширокие спектральные линии, по которых можно определить, что он движется с очень быстрой скростью в разных направлениях. По расчетом это скрость равна нескольким тысячим километров в секунду. Что в десятки раз быстреечес обычные звезды.
Наблюдаемые признаки активности ядра и формы выделения энергии могут быть различными. Наиболее часто встречающимися проявлениями активности являются:
- быстрое движение газа со скоростями в тысячи километров в секунду, которое приводит к сильному уширению линий излучения в спектре ядра вследствие эффекта Доплера;
- излучение большой мощности в коротковолновых (оптической, ультрафиолетовой и рентгеновской) областях спектра, сконцентрированное в очень небольшой области размером менее светового года. Спектр его не похож на спектр абсолютно черного тела и имеет степенную форму (F? ??n, где n ? 0.6-0.8). Излучение обычно имеет переменный характер без четко выраженного периода; характерное время заметного изменения светимости составляет от нескольких лет до нескольких дней или даже часов;
- выбросы струй (джетов) газа и высокоэнергичных частиц из активных ядер;
По характеру проявления активности принято разделять галактики с активным ядром на сейфертовские галактики, радиогалактики, квазары и лацертиды.
Сейфертовские галактики - это спиральные галактики, в которых активное ядро наблюдается как звездоподобный, часто переменный по яркости объект, в центре галактики. Спектр ядра, как отмечалось выше, отличается наличием ярких и широких эмиссионных линий. Обычно выделяют два типа: Seyfert 1 и Seyfert 2. Первые характеризуются особенно широкими линиями водорода (тысячи километров в секунду) и более сильным излучением в оптическом континууме и в рентгеновском диапазоне.
В окрестности сейфертовских ядер часто наблюдается интенсивное звездообразование в околоядерном газовом диске радиусом несколько сотен парсек (не путать с аккреционным диском вокруг черной дыры). Активность молодых звезд (нагрев газа и пыли, вспышки сверхновых) также вносит свой вклад в наблюдаемы особенности сейфертовских ядер, причем вклад массивных звезд в энергетику ядра не всегда легко отделить от вклада центрального, не звездного источника [1].
Радиогалактики. Из ядра может происходить мощный выброс потоков космических лучей. Чаще всего противоположных направленеиях. Удаляясь от ядра галактики, электроны космических лучей пораждают мощное синхротронное излучение. Вблизи таких галактик образуется радиоисточники колосальных размеров, часто во много раз больше самой галактики [3]. Они распологаются семитрично по обе стороны галактики.Мощные радиогалактики встречаются, как правило, среди массивных эллиптических. Форма самих радиоисточников различна: обычно это либо радиоизлучающая оболочка вокруг галактики, либо длинные «джеты» - выбросы из ядра в противоположных направлениях, хотя возможна их комбинация. В самом центре галактики потоки релятивистских частиц часто наблюдаются как крошечные и неоднородные по яркости «парсековые» радиоджеты, направленные от ядра [1].Примером радиогалактики явялется Центавра А. На рисунке 6 показан рисунок Центавры А в различных диапазонах.
Рисунок 6. CentaurusAв радио, оптическом и рентгеновском диапазоне.Снимок сделан 11 января 2008года
1960 году были обнаружены необычные объекты, по своим наблюдаемымсвойствам родственным активным ядрам галактик. Это так называемые квазизвездные объекты, т.е объекты похожие на звезды. Часто их называют квазарами. Спектры квазаров сильно смещены в красную сторону спектра, как у очень далеких галактик. Длина смещения самого яркого квазара смещено на 15,8 %.
Если интерпретировать этот сдвиг как эффект Доплера, то радиозвезда удаляется от Земли со скоростью 0,158с. То есть более 47000 км/с [4]. Это скорость в несколько раз превыщает космическую для галактики. Это говорит что не звезда, а самостоятельная далекая галактика. Если воспользоваться законом Хаблато растояние может достигать несколько милиардов световых лет. Они видны на таком большом расстояинии из-за своей огромной светимости. Квазары самый яркий зарегестрированный источник излучения наблюдаемой нами вселенной. Их светимость равна 1012-1013 светимости солнца [3]. Большинство астрофизиков пришло к согласию, что главным источнкиом энергии квазаров, так и более спокойных ядер, служит падение вещества на сверхмассивную черную дыру[4]. На рисунке 6 представлена изображение кавазара3C 273сделанная телскопом Хабл.
Рисунок 6. Изброжение квазара 3C 273
3. Сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик
3.1 Масса сверх массивной черной дыры
Черные дыры не излучают света, но падающая на нихвещество образует очень горячий замагниченный газовый диск, вращающийися со скоростью, сопостовимой со скоростью света. Это называют акреционным диском. Этот плазменный диск является главным источником ядра.
Астрономическое наблюдение черных дыр имеет полувековую историю. Я.Б.Зельдович и Э.Э.Солитер показали в 1964 году, что при несферической аккреции вещества в черную дыру выделяется огромное количество энергии.
Современные астрономические наблюдения показывают что число черных дыр звездных массв нашей Галактике не менее 10 миллионов. Общая масса состовляет не менее 0,1% от массы барионного вещества. Выяснилось что в центрах большинства галактик присутсвует сверхмассивные черные дыры 106-1010 М.В частности в центре нашей Галактики присутсвует сверхмассивная черная дыра массы М. Масса этой черной дыры определена с точностью точностью 10%, по движению 28 звезд, обращающихся вокруг нее по элиптическим орбитам.
Современная астрономическая наука также находить черныедыры в рентгеновских двойных системах. В двойных рентгеновских системах масса черный дыры 5-20 М[5]. Система их двух объектов, одна из которых черная дыра, нейтронная звезда или звезда, а другая спутник которая отдает свое вещество через акрецию другому обекту называется рентгеновской двойной системой. Характерные размеры компактного рентгеновского источника оценивают наблюдая переменность рентгеновского излучения, которые превышает нескольких гравитационных радиусов. Гравитационный радиус равен
.
М - масса земли, кг.
G - Гравитационная постоянная;
c- скрость света [5].
В 1964 году исследование Зельдовича и Новикова дали первые оценки масс СМЧД. Сейчас массу черной дыры определяют по двум методам.
1. Определяються при предположении, что движение пробных тел, газовых облаков, звезд подчиняются законом гравитациии Ньютона. Этот метод называют также методом разрешенной кинематики. Ти методом был определена значения масс СМЧД 44 элиптических и 41 спиральных галактик. Наблюдения проводидись с помощью космического телескопа Хабл. Значения масс СМЧД были от значения (0,94-1,34)*106 М до (0,49-3,6)*106 М[6].
2. Метод эхокартированиия. Скорость и расстояние пробных тел определяется по доплеровской ширине линий излучения, формирующихся в газовых облаках, которые движутся вокруг центральной черной дыры. Эти линии более широкии, из за эффекта доплера, поэтому их полуширина характерезуют среднюю скорость движения пробных тел - газовых облаков, излучающих в частотах эмиссионной линии. Из-за нестационарных процессов в ядрах галактиках акреционные диски и континиум изменяются хаотический. Изменения линии континиума приводят к изменению линии но с запаздыванием на время dt. Этот промежуток времени равняется времени пролета гамма квантов излучения из континиума к газовым облакам. По простой формуле расчитываем:
r =ct
Метод определения массы СМЧД основанная на законах Ньютона является пригодной для наиболее близких галактик, при которых просматривается пробное тело вращаюшееся вокруг ядра галактики.[5].
Cуществуют другие методы определения массы СМЧД. Эти методы имеют косвенный характер и менее надежны выше описанных методов определения массы СМЧД:
- По ширине и абсолютному значению интенсивности линий излучения в спектре активного ядра галактики;
- По эмпирическим зависимостям массой черной дыры и скоростей звезд в окрестностях ядрах галактики. Этими методами были измерены массы несколько сотен СМЧД [5].
В работе Decarli Retal. Mon. Not. R. Astron. Soc. 402 2453 (2010)отмечалось что время формирование сверхмассивной черной дыры в ядрах галактик относительно мало и равняется около 1 млрд лет. Об этом свидетульствеут нахождение квазаров с большим красным смещением z>6 [6].Это приводит к тому что чембольше масса СМЧДтем моложе возрост СМЧД.
Столь быстрое формирование СМЧД трудно объяснить если считать, что СМЧД сформировалось в результате акреции вещества в малую черную дыру. В данное время стоит вопрос о формировании СМЧД.
В данный момент предпочтительным является модель, в которой оброзование ЧД произошло в результате коллапса предгалктического водородно-гелиевого диска[6].
На рисунке 3 приведена зависимость предельной скорости вращениягалактики Vfar от массы центральной СМЧД. Из приведенного графика не видно явной зависимости массы СМЧД от скорости вращения галактики.
Рисунок 3. Зависимостьцентральной скорости вращения галактики от массы центральной СМЧД. Белые точки показываютмассу звездыных скоплений, зведы ссответсвтуетцентральным звездынм скоплениям. Черные точки ссответствует массам черных дыр. Занчение масс заданав относительной величине от массы солнца
В работе Kormendy J, Ho L C Annu. Rev. Astron. Astrophys. 51 511 (2013) приведена апроксимированная формула, описывающая связь между массой ЧД и массой балджа Мbuldgt галактики [6].
Из этой формулы слдеут что когда масса балджа достигает 1011 масс солнца, 0,5 % массы балджа состовляет масса ЧД.
В работе Kormendy J, Ho L C Annu. Rev. Astron. Astrophys. 51 511 (2013) рассматривается процесс коэволюциии. Под коэволюцией понимается эволюционное влияние друг на друга галактики и сверхмассивной черной дыры. Слабая форма коэволюции бывает в активных ядрах галактик и квазарах. Это происходит, когда в огромном темпе акреции, формируется мощный отток вещества от сверхкритического акреционного диска вокруг центральной СМЧД. Это приводит к вымитанию газа из хозяйской галактики и прекращению роста массы черной дыры, а также к уменьшению темпа звёздообразования в галактике.
3.2 Наблюдения СМЧД в центре Галактики
В центре Галактики (галактика Млечный путь) находиться СМЧД SgrA.Это ближайшая к нам СМЧД находиться расстоянии 8,5 кпк и имеет массу 4*106 М. Присвоение звание черной дыры объекту SgrA связано прежде всего с невозможностью классифицировать ее как другой астрономический объект[7].Если у SgrA будет найден горизонт событий то он будет строго классифицирован как черная дыра.
SgrA имеет низкую активность во всех диапазонах электромагнитных волн. Из за толстых слоев газового облака в оптическом диапазон SgrA практический невиден. Но некотороеколичество электромагнитынх волн просачиваются сквозь газовое облака, и это дает шанс просматривать SgrA с помощью на земных телескопов.
В инфракрасном, рентгеновском диапазоне SgrA проявляет себя как очень редко испускающий поток энергтии источник.
Масса и угловой момент ЧД в центре Галактики могут быть определены наблюдением квазипреиодических осциляций. В качестве источников квазипериодических осцияляций предпологаются яркие пятна в акреционным дискеили горячии сгустки плазмы на неэкваториальных орбитах вблизи черной дыры[7].Регистрируемый сигнал от таких горячих сгустков, движущихся по релятивистки орбитам должен содержать модуляции с двумя характерными частотами: частатой вращения горизонта событий черной дыры, и частатой широтных осциляций орбиты сгустка. Обеэти частоты не зависят от акреционных модели и полностью определяются свойствами гравитационнного поля черной дыры.
Центр нашей Галактики являетсяочень перспективным с точки зрения поиска следов темной материи. Если темная материясостоит из элементарных частиц, то аннигилируя они испускают гамма илучения. Для регистрации гамма излучения используются данные с телескопа FermiLAT. Из аналитических моделей и результатов численных вычислений следует что плотность гало сильно возростает к центру. Кроме того предсказывается оброзованеи дополнительного пика темной материи вокруг центральной СМЧД который в гамма изулений должен выглядить как ярки точечный объект [7].
Для того чтобы разглядеть форму, необходим иструмент с угловым разрешением несколько угловых микросекнуд. При современном уровне развитие уровне развитие техники наблюдений увидеть форму такого объекта можно только методами радиоинтерферометриисо сверхдлинной базой в милиметровом и субмилиметровом диапазонах длин волн, позволяющего достигнуть необходимого микросекндного углового разрешениея.
Междунородная коллабрация Event Horizon Telescopeразрабатывает проект телескопа горизонта событий. Основной задачей этого проекта является идентификация горизонта событий СМЧД в центре нашей галактики. Вторым повозможности идентификация черной дыры является центр галактики М87.
Проектирумый телескоп представляет систему расположенных на разных континентов Земли радиотелескопов, который будет работать как единый радиоинтерферометр со сверхдлинной базой (РСДБ) на частоте 230 Ггц. К 2020 годупланируется создать сеть состоящую из 13 телскопов который способен увидеть тень ЧД, подсвеченный акреционным диском либо светом далеких источников.
Проект «Милимитерон» с радиотелескопом в милиметровом и субмилимитровом диапазоне разрабатываетсяв России. В этом телескопе можетбыть достигнуто наносекундное угловое разрешение, что дает возможность увидеть тень черный дыры.
Коротоко остонавливаясь о звездном скопление около центра Галактики,можно сказать что оно имеет массу около 107М, в пределах радиуса 1 кпк. Они имеют оченьвысокую концентрацию равную n=107 пк-3, скростью равную около 100 км/с. Что на восемь порядков превышает звездуню концентрацию ококло нашего солнца. В центральном звездном скоплении преоблодают старые звезды повышенным содержанием тяжелых элементов. Но среди самых яких звезд имеется заметная доля молодых звезд. В данный момент неясно появидись ли они около центра или появидись дальше от центра, мигрировав в малые радиусы.
4. Формирование и совместная эволюция Галактики
Согласно иерархической картине формирования галалктик, сначала формируется галактики с малыми массами,затем они сливаются и входят состав больших галактик. Поскольку в спиральных галактиках имеются звездные диски,не рзрушенные в результате слияний, спиральные галктики должны образовываться из единичных больших возмушений плотности, а слияния играли меньшую роль, чем в элиптических галактикх, по крайней мере напоздних стадиях. Тем не менее состав Галакики все же могли войти несколько протогалактик. Например балдж нашей и других спиральных галактик очень похож по своим свойствам и составу на элиптические галактики,и он вполне может быть остатком одной или нескольких элиптических протогалактки.
Известно о существовании нескольких потоков звезд, которые скорее всего являются остатками спутниками галактик, недавно вошедших в состав нашей галактик. Также предпологаются, что некотырые из шаровых звездыных скоплений в Галактике являются остатками карликовых галактик, внешние слои которых были ободраны приливными гравитационными силами [7].
Для того выяснить, как формировлась центральная сверхмассивная ЧД в Галактике, необходимо узнать, на каком этапе протогалактиках начали формироваться центральные ЧД и как в формировались. Ученными рассматриваются следующие модели:
- Гравитационный коллапс сверхмассивных звезд и компактных звездных скоплений;
- Многократное слияние ЧД звездных масc;
- Наличие первичных черных дыр с большими массами в качестве ядра для СМЧД.
После слияния протогалактик находящииеся в их центрах ЧД также могли сближаться и сливаются.
От того как прекратился процесс слияниий ЧД зависит величина центрального пика плотности темной материи, так как при слияниях пики должны частично или полностью разрушаться. Однако выяснить историю слияний ЧД пока не представляется возможным. Если по аннигиляционному сигналу удастся установить структуру пика плотности, то это может дать информацию об эволюционной истории СМЧД в центре Галактики[7].
Заключение
С момента открытия активности ядер галактики прошло больше 70 лет. За это время наука добилась больших успехов в описании и объяснении активности ядер галактик. Но в данной момент очень много недостающих «элементов мозаики».
Следует заметить что галактики классифицируются по визуальным наблюдением. Что по моему мнению создаёт определённые трудности при построении моделей по изучению процессов происходящих в ядрах галактик.
Методы наблюдения ядер галактик связаны с возможностями астрономических методов наблюдения. Нет сто процентной уверенности в существовании черных дыр. Так как до сих пор не обнаружен горизонт событий черной дыры. Например классифицирование SgrA* как черную дыру, связано прежде всего с невозможностью классифицировать его как другой астрономический объект. Для устранения этой проблемы создается Event Horizon Telescope. Международная коллаборация по наблюдению горизонта событий черной дыры. SgrA* является перспективным с точки зрения наблюдения горизонта событий и регистрации гамма всплесков темной материи.
Ученным «не понятно» малый возраст СМЧД. К этому результату ученные пришли зарегистрировав квазаров с красным смещением z>6. Этот факт ставит много вопросов о процессе формирования галактики.
Список использованных литератур
1. А.В. Засов. К.А. Постнов Общая астрофизика. Москва: Фрязина, 2011.
2. В.Г. Сурдин Астрономия. Москва: Фрязино, 2013.
3. В.Г. Сурдин Астрономия XXI век. Москва: Фрязино, 2007.
4. А.М. Черапащук Черные дыры в двойных звездных системах и ядрах галактик // Успехи физических наук. 2014. №Том 184, № 4.
5. А.М. Черапащук Наблюдения звездных и сверхмассивных черных дыр // Успехи физических наук. 2016. № Том 186, № 7.
6. А.М. Черапащук Физическая лаборатория в центре Галактики // Успехи физических наук. 2015. №Том 185, № 8.
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Сущность и основное содержание теории большого взрыва, история ее разработок и оценка популярности на современном этапе. Выдающиеся отечественные и зарубежные ученые, внесшие вклад в развитие данного учения. Закон разбегания галактик и его нелинейность.
реферат [891,6 K], добавлен 25.01.2014Заряд, масса, размер и состав атомного ядра. Энергия связи ядер, дефект массы. Ядерные силы и радиоактивность. Плотность ядерного вещества. Понятие ядерных реакций и их основные типы. Деление и синтез ядер. Квадрупольный электрический момент ядра.
презентация [16,0 M], добавлен 14.03.2016Сущность гравитации - универсального фундаментального взаимодействия между материальными телами. Сходство между гравитационными и электромагнитными силами. Интересные факты о гравитации. Чёрные дыры в центрах галактик. Экспериментальная антигравитация.
реферат [28,3 K], добавлен 25.11.2014Вивчення фізичної сутності поняття атомного ядра. Енергія зв’язку і маса ядра. Електричні і магнітні моменти ядер. Квантові характеристики ядер. Оболонкова та ротаційні моделі ядер. Надтекучість ядерної речовини. Опис явищ, що протікають в атомних ядрах.
курсовая работа [50,2 K], добавлен 07.12.2014История открытий в области строения атомного ядра. Модели атома до Бора. Открытие атомного ядра. Атом Бора. Расщепление ядра. Протонно-нейтронная модель ядра. Искусственная радиоактивность. Строение и важнейшие свойства атомных ядер.
реферат [24,6 K], добавлен 08.05.2003Гигантский радиотелескоп, помогающий обнаружить следы первых звезд и галактик. Электроника из графена, его многочисленные применения. Создание первого атомного рентгеновского лазера. Инновационные технологии, позволившие создать новый тип плоской линзы.
реферат [29,1 K], добавлен 08.01.2014Краткая характеристика нуклонов. Масса и энергия связи ядра. Формы радиоактивного распада. Ядерные силы и модели атомного ядра. Основные формулы теории атомного ядра. Цепные реакции деления. Термоядерные и ядерные реакции. Химические свойства изобаров.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.03.2014Внутренняя структура и компоненты ядра, специфика взаимосвязи нуклонов. Энергия связи и масса ядра, квантовые характеристики, а также электрические и магнитные моменты. Оболочечная и ротационная модель, несферичность ядер. Текучесть ядерного вещества.
контрольная работа [51,7 K], добавлен 31.01.2016Трения в макро- и наномире. Принципиальное отличие сил трения от сил адгезии. Движение твердого тела в жидкой среде. Основные типы галактик: эллиптические, спиральные и неправильные. Пространственная структура Вселенной. Принцип относительности Галилея.
презентация [2,1 M], добавлен 29.09.2013Физика атомного ядра. Структура атомных ядер. Ядерные силы. Энергия связи ядер. Дефект массы. Ядерные силы. Ядерные реакции. Закон радиоактивного распада. Измерение радиоактивности и радиационная защита.
реферат [306,3 K], добавлен 08.05.2003Электрическое поле Земли. Атмосферики, радиоизлучения Солнца и галактик. Физические основы взаимодействия электромагнитных полей с биологическими объектами. Главные преимущества и недостатки лазеротерапии. Глубина проникновения волн в различные ткани.
курсовая работа [179,2 K], добавлен 16.05.2016Исторические аспекты термодинамики, ее основные понятия. Закон состояния (закон постоянства субстанции). Закон связи причины и действия. Закон взаимодействия. Современные проблемы термодинамики. Синергетика Хакена. Разбегание галактик, открытое Хабблом.
курсовая работа [70,2 K], добавлен 27.02.2013Физический вакуум: понятие, его частицы. Сущность космологического принципа. Закон всеобщего разбегания галактик. Общий вид закона Хаббла. Поперечная и продольная составляющая волны. Ненулевые эталоны параметров. Двухмерность и трёхмерность величин.
статья [23,6 K], добавлен 04.09.2013Основні характеристики та пов’язані з ними властивості атомних ядер: лінійні розміри, заряд, магнітний момент. Експериментальне визначення форми електричного поля ядра. Структурна будова ядра, його елементи та характеристика. Природа ядерних сил.
реферат [293,1 K], добавлен 12.04.2009Планетарная модель атома Резерфорда. Состав и характеристика атомного ядра. Масса и энергия связи ядра. Энергия связи нуклонов в ядре. Взаимодействие между заряженными частицами. Большой адронный коллайдер. Положения теории физики элементарных частиц.
курсовая работа [140,4 K], добавлен 25.04.2015Изучение деления ядер, открытие цепных реакций на деление ядер урана. Создание ядерных реакторов, ядерной энергетики и оружия. Термоядерный синтез легких ядер в звездах. Что должен знать физик-ядерщик. Общие клинические проявления лучевой болезни.
реферат [16,7 K], добавлен 14.05.2011Физическая сущность понятий: "пространство–время", "коэффициент пропорциональности". Уточнение закона всемирного тяготения. Масса ядра и материальной оболочки Земли. Луна – "нарушитель" правил орбитального движения. Параметры орбиты нашей Галактики.
научная работа [32,5 K], добавлен 06.12.2007Основные принципы распределения ядер по группам и квазиоболочкам. Особенности расположения нуклонов в ядрах. Радиоактивность и деление ядер. Синтез ядерных моделей. Сравнительная характеристика предложенной модели ядра с другими ядерными моделями.
книга [3,7 M], добавлен 12.11.2011Энергия связи атомного ядра, необходимая для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны. Условия, необходимые для ядерной реакции. Классификация ядерных реакций. Определение коэффициента размножения нейтронов. Ядерное оружие, его поражающие свойства.
презентация [2,2 M], добавлен 29.11.2015Поняття радіоактивності. Різниця між радіоактивністю і розпадом "компаунд"-ядер, утворених дією деяких елементарних частинок на стабільні ядра. Закономірності "альфа" і "бета" розпаду. Гамма-випромінювання ядер не є самостійним видом радіоактивності.
реферат [154,4 K], добавлен 12.04.2009