Наблюдение галактик
Макеева Полина
Дата
рождения телескопа, как и имя его подлинного
изобретателя, навсегда кануло в Лету. Историки
науки чаще всего называют Иоганна Липперсгея
(он же Ганс или Иоанн
Лепрей), Захария Янсена или Якоба Метциуса, которые в начале XVII века в
Голландии вели долгий спор о приоритете. В 1634 г.
после смерти З.Янсена его сын
Иоганн сообщил физику Бикману,
что его отец в 1604 г. был первым в Голландии, кто
построил зрительную трубу после итальянской
модели, на которой было написано «Anno
1590»... Итак, телескоп был известен, по крайней
мере, в 1590 г. в Италии.
Телескоп
– основной прибор, который используется в
астрономии для наблюдения небесных тел, приема и
анализа приходящего от них излучения. (
tele – далеко, skopeo
– смотреть).
Назначение телескопа:
1. Собрать больше света,
идущего от слабого источника излучения.
2. Увеличить угол зрения,
под которым рассматривают небесный объект.
Характеристики телескопа:
Проницающая сила – чем
больше проницающая сила телескопа, тем более
слабые по светимости объекты он дает возможность
увидеть. Разрешающая способность телескопа –
возможность различать мелкие детали на
поверхности небесного тела. Обе
характеристики телескопа зависят от диаметра
его объектива. W = F/f – увеличение
телескопа.
Телескоп - рефлектор (reflecto – отражаю) - телескоп,
объективом которого является вогнутое зеркало.
Данную схему телескопов предложил Исаак Ньютон в
1667. Здесь плоское диагональное зеркало,
расположенное вблизи фокуса, отклоняет пучок
света за пределы трубы, где изображение
рассматривается через окуляр или
фотографируется.
Телескоп – рефрактор
(линзовый) Телескоп-рефрактор содержит два
основных узла: линзовый объектив и окуляр.
Объектив создает действительное уменьшенное
обратное изображение бесконечно удаленного
предмета в фокальной плоскости. Это изображение
рассматривается в окуляр как в лупу. В силу того,
что каждая отдельно взятая линза обладает
различными аберрациями (ошибка или погрешность
изображения в оптической системе, вызываемая
отклонением луча от того направления, по
которому он должен был бы идти в идеальной
оптической системе), обычно используются сложные
ахроматические и апохроматические
объективы. Такие объективы представляют собой
выпуклые и вогнутые линзы, составленные и
склеенные с тем, чтобы минимизировать аберрации.
Параметры
телескопа рефлектора:
D
(диаметр зеркала) 254мм;
F (фокусное
расстояние) 1200 мм;
Светосила
1/4 , 8
Проницающая
сила (звездная величина) m
вычисляется по формуле:
2,1+5lgD=14,089
Разрешающая
сила: 140/ D=0,56
(критерий Рэлея)
Sky-Watcher EQ6 PRO SynScan –
это экваториальная монтировка для визуальных
наблюдений и астрофотографии. Данная модель
выдерживает телескопы и фотооборудование общим
весом до 20 кг. Противовесы обеспечивают
устойчивое положение оптической трубы.
Благодаря системе автоматического наведения
монтировка очень проста в управлении. Sky-Watcher
EQ6 PRO SynScan комплектуется
удобным пультом, оснащенным
2-строчным ЖК-дисплеем.
Монтировка
снабжена встроенными моторными приводами по
обеим осям. Прецизионные червячные передачи и
подшипники качения в опорах осей обеспечивают
плавное и точное перемещение телескопа. База
данных содержит координаты 13 000 небесных тел (содержит полные каталоги Мессье,
NGC, IC). Достаточно выбрать любое из них, нажать
на кнопку на пульте управления, и монтировка
автоматически наведет трубу на объект.
На
корпусе монтировки имеются порты для
присоединения к компьютеру и для подключения автогида.
Монтировка
устанавливается на стальную треногу,
обеспечивающую устойчивое положение
конструкции. Высота ножек треноги регулируется.
На сегодняшний
день EQ6 Pro
SynScan является
относительно недорогой и вместе с тем
высокоточной и надежной монтировкой с
компьютерным управлением, рассчитанной на
установку тяжелых телескопов с большой
апертурой.
Высокая
грузоподъемность и устойчивость монтировки EQ6 Pro SynScan была по достоинству оценена
любителями астрономии, серьезно занимающимися
астрофотографией. Сотни высококачественных
фотографий полученных с помощью телескопов,
установленных на данную монтировку, лучшее тому
подтверждение. В данной модификации узел
крепления труб к монтировке сделан
универсальным: телескопы к монтировке могут
крепиться как на пластине со стандартной шириной
45 мм, так и с шириной 75 мм.
Таким
образом, EQ6 Pro SynScan – отличное «средство»
для превращения телескопа в мощнейший
профессиональный астрограф.
Основные характеристики
· Монтировка: экваториальная (немецкого типа)
· Максимальная нагрузка: 18 кг
· Крепление трубы к монтировке: через крепежную
пластину типа "ласточкин хвост" (45 мм, 75 мм)
· Управление: приводами с системой автонаведения
· Максимальная скорость наведения: 3,4°/с
· Скорости наведения: 0,5х, 1х, 8х, 16х, 32х, 64х, 400х, 500х,
600х, 800х
· Искатель полюса: встроенный с подсветкой
· Штатив: стальной, регулируемый по высоте
· Электропитание: 11-15В, 2A
Характеристики системы автонаведения
· Система наведения и позиционирования: SynScan
· База данных: более 13 тыс. объектов
· Типы настроек: по 2-м звездам, по одной звезде, по
объектам Солнечной системы
· Пульт управления: 19-клавишный с двухстрочным
ЖК-дисплеем
· GPS-приемник: подключается дополнительно
· Дополнительные датчики: нет
Подключение внешних
устройств
· К компьютеру: RS-232
Вес монтировки: 27
кг (без учета противовесов)
В
качестве приемника можно использовать зеркалку в прямом фокусе, например Nicon 310
и Т кольцо-адаптер;
ТИПЫ
ГАЛАКТИК
Грандиозные
звездные системы - галактики,
далекие и загадочные, одни из самых потрясающих и
наиболее изучаемых современной астрономией
объектов.
Галактики во
Вселенной не похожи друг на друга. Одни имеют
круглую и эллиптическую форму, другие
наблюдаются в форме закрученных спиралей.
Внешний вид галактик чрезвычайно разнообразен и
некоторые из них очень живописны. Для каждой
галактики, как бы ни был сложен ее внешний
рисунок, можно разыскать другую галактику, очень
на нее похожую, на первый взгляд – двойника.
Однако более внимательное рассмотрение всегда
обнаружит заметные отличия в любой паре галактик,
а большинство галактик очень сильно отличается
друг от друга своим внешним видом.
В данной работе мы
рассмотрим типы галактик, их основные отличия и
особенности.
Галактикой называется
большая система из звезд, межзвездного газа,
пыли, темной материи и, возможно, темной
энергии, связанная силами гравитационного
взаимодействия.
Устаревшие
названия галактик – «внегалактические туманности» и
«анагалактические туманности»- отражают то, что
они видны на небе как светлые туманные пятна.
Природа галактик стала понятна, когда
американский астроном Эдвин
Хаббл (1889-1953) в 20-х годах прошлого века обнаружил,
что ближайшие галактики состоят из множества
очень слабых звезд. При наблюдении в небольшие
телескопы они сливаются в сплошное светлое пятно
- туманность.
Количество
звезд и размеры галактик могут быть различными.
Как правило, галактики содержат от нескольких
миллионов до нескольких триллионов звезд. Кроме
обычных звезд и межзвездной среды галактики
также содержат различные туманности. Большая
часть космических объектов входит в состав
определенной галактики.
Это звезды, планеты, спутники, туманности, черные
дыры и астероиды. Некоторые из галактик обладают
большим количеством невидимой темной энергии.
Размеры
галактик от нескольких тысяч до нескольких сотен
тысяч световых лет. А расстояние между
галактиками достигает миллионов световых лет.
Астрономические
исследования показывают, что скорость осевого
вращения определяет тип
будущей галактики. Из медленно вращающихся
вихрей возникли эллиптические
галактики, в то время как из быстро
вращающихся родились сплющенные спиральные галактики.
В
результате силы тяготения очень медленно
вращающийся вихрь сжимался в шар или несколько
сплюнутый эллипсоид. Размеры такого правильного
гигантского водородного облака были от
нескольких десятков до нескольких сотен тысяч
световых лет
Протогалактика,
которая вообще не вращалась, становилась
родоначальницей шаровой галактики. Сплющенные
эллиптические галактики рождались из медленно
вращающихся протогалактик. Из-за недостаточной
центробежной силы преобладала сила
гравитационная. Протогалактика сжималась и
плотность водорода в ней возрастала. Как только
плотность достигала определенного уровня,
начали выделяться и сжиматься сгустки водорода.
Рождались протозвезды, которые позже
эволюционировали в звезды. Рождение всех звезд в
шаровой или слегка приплюснутой галактике
происходило почти одновременно. Этот процесс
продолжался относительно недолго, примерно сто
миллионов лет.
В 20-хх годах ХХ
века Эдвин Хаббл (основоположник
внегалактической астрономии) в своей работе
предложил классифицировать галактики на три
основных типа: эллиптические,
спиральные и неправильные, обозначаемые
соответственно Е, S и Irr.
Проще всего
выглядят эллиптические
галактики. Структура данного типа
характеризуется эллиптической формой,
равномерной яркостью, постепенно убывающей от
центра к краю. Форма галактик данного типа
варьируется от практически совершенно круглой,
до сплюснутого эллипса.
Наиболее
распространенным типом галактик являются спиральные. Строение
галактик данного типа гораздо более сложное,
нежели эллиптических. Спиральная галактика
имеет хорошо выраженное ядро, а также спиральные
ветви (рукава), исходящие прямо из ядра, либо из
так называемой перемычки (бара), в центре
которого расположено ядро. В спиральных
галактиках ядро представляет собой наиболее
яркую область, обладающую признаками
эллиптических галактик.
Наличие в
спиральной галактике перемычки (бара) позволяет
разделить их на два основных типа. К первому
относятся нормальные спиральные галактики,
обозначаемые буквой (S). Ко второму типу относятся
так называемые пересеченные галактики,
обозначаемые (SB).
Для более точной
характеристики той или иной галактики, деления
их на 2 типа недостаточно. Поэтому Э. Хаббл
классифицировал спиральные галактики по
следующим трем критериям:1) относительной
величине ядра, по сравнению с размерами всей
галактики; 2) по тому, насколько сильно или слабо
закручены спиральные ветви; 3)
фрагментарности спиральных ветвей.
К третьему типу
галактик относятся все объекты, которые не
удалось причислить ни к эллиптическим
галактикам, ни к спиральным - это неправильные галактики (Irr).
Неправильные
галактики не обладают какой-либо характерной
структурой. Они чрезвычайно фрагментарны и в них
можно различить отдельные наиболее яркие звезды
и области горячего излучающего газа. По
классификации Хаббла неправильные галактики
можно разделить на два подтипа Irr 1 и Irr 2.
К первому подтипу
относятся галактики, у которых заметен бар и у
многих из них можно различить обрывки структуры,
напоминающей фрагменты спиральных рукавов. Они
являются как бы крайним продолжением типа
спиральных галактик. Однако фрагментарность и
обрывочность рукавов настолько велика, что их
уже нельзя назвать спиральными.
Ко второму подтипу
относятся галактики неправильной формы, с
большим содержанием газа, пыли и других аномалий.
Таким
образом, на данный момент известно несколько
видов галактик:
1.
Эллиптические галактики
- класс
галактик с четко выраженной сферической
структурой и уменьшающейся к краям яркостью.
Они сравнительно медленно вращаются. В
таких галактиках нет пылевой материи.
Поэтому внешнеэллиптические галактики
отличаются друг от друга в основном одной чертой
— большим или меньшим сжатием. Эллиптические
галактики в скоплениях галактик – это
гигантские галактики, в то время как
эллиптические галактики вне скоплений – это
карлики в мире галактик.
2.
Спиральные галактики названы
так, потому что имеют внутри диска яркие
рукава звездного происхождения, которые почти
логарифмически простираются из балджа (почти
сферического утолщения в центре галактики).
Спиральные галактики имеют центральное
сгущение и несколько спиральных ветвей, или
рукавов, которые имеют голубоватый цвет, так
как в них присутствует много молодых
гигантских звезд. Все спиральныегалактики
вращаются со значительными скоростями,
поэтому звезды, пыль и газы сосредоточены у них в
узком диске. Обилие газовых и пылевых
облаков и присутствие ярких голубых гигантов говорит
об активных процессах звездообразования,
происходящих в спиральных рукавах этих галактик.
Из-за
своих ветвей они являются самыми красивыми и
интересными для астронома любителя. Наша галактика Млечный Путь и Галактика Туманность
Андромеды относятся
именно к этому типу галактик.
3.
Линзообразные галактики -
это промежуточный тип между спиральными и
эллиптическими. У них есть балдж, гало и
диск, но нет спиральных рукавов. В этих галактиках
яркое основное тело - линза, окружено слабым
ореолом. Иногда линза имеет вокруг себя кольцо.
4.
Неправильные галактики — это
галактики, которые не обнаруживают ни спиральной
ни эллиптической структуры. Чаще всего
такие галактики имеют хаотичную форму без
ярко выраженного ядра и спиральных ветвей.
Большинство неправильных галактик в прошлом
являлись спиральными или эллиптическими, но были
деформированы гравитационными силами.
Все
галактики от Земли находятся на огромном
расстоянии. Невооруженным глазом можно увидеть
только три галактики: Большое
и Малое Магеллановы облака и Туманность
Андромеды. Но первые две галактики находятся
на южном небе, и мы, жители северного полушария
Земли, лишены возможности их видеть. Туманность
Андромеды находится на северном небе и, исходя из
ее видимой звездной величины, ее можно видеть в
виде слабого пятнышка в созвездии Андромеды в
ясную безлунную ночь.
Все
галактики сосчитать нереально. Ученые
предполагают, что их количество составляет около
100 миллиардов. Пространственное расположение
галактик неравномерно – одна область может
содержать огромное их количество, во второй
вовсе не будет ни одной даже маленькой галактики.
Отделить изображение галактик от отдельных
звезд астрономам не удавалось до начала 90-х годов.
В это время насчитывалось около 30 галактик с
отдельными звездами. Всех их причисляли к
Местной группе. В 1990 году состоялось
величественное событие в развитии астрономии
как науки – на орбиту Земли был запущен телескоп
Хаббла. Именно эта техника, а также новые
наземные 10-метровые телескопы дали возможность
увидеть значительно большее число разрешенных
галактик.
Итак,
галактики рассказывают нам о структуре
наблюдаемой Вселенной и о физических свойствах
вещества, которое заполняет Вселенную. Мы мало
знаем о межгалактическом веществе, о природе
галактических ядер, о связи между различными
морфологическими типами галактик, о том, как
связаны образование галактик и природа ранней
Вселенной. У внегалактической астрономии очень
интересные настоящее и будущее, ей предстоит
решить много проблем, как в наблюдениях, так и в
теории.