Параграф 12 - Естествознание. 10 класс. Габриелян О. С.

Естествознание для 10-го класса
Предмет:	Естествознание
Класс:	10 класс
Автор учебника:	Габриелян О. С.
Год издания:	2013
Издательство:
Кол-во заданий:	69
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Комментарии, вопросы по параграфу можно добавить на странице обсуждения.

Галактики

Типы галактик

• Приведите примеры галактик каждого типа. К какому типу галактик относится наша - Млечный Путь?

Галактика Андромеда - пример эллиптической галактики

Эллиптические и сферические галактики имеют вид гладких эллипсов или кругов. Их яркость постепенно уменьшается от центра к периферии. Отличаются друг от друга эллиптические галактики меньшим или большим сжатием. Галактики, имеющие форму шара, не вращаются и не подвержены сжатию. Масса самых крупных эллиптических галактик составляет $10^{13}$масс Солнца. Такую сравнительно большую массу они имеют из-за того, что в них мало газа и пыли.

Спиральные галактики состоят из ядра и спиральных ветвей. Они имеют две или более ветвей, которые могут быть одинаково или по-разному развиты. Спиральные галактики характеризуются многообразием форм и рисунков ветвей. К спиральным галактикам относятся и наша галактика — Млечный Путь. Эти галактики вращаются, они содержат большое количество газа и пыли. Спиральные галактики имеют массу от $10^{10}$ до $10^{12}$ масс Солнца.

Галактики неправильной формы не характеризуются ни симметричностью, как спиральные, ни тем более правильностью формы, как эллиптические галактики. У них отсутствует ярко выраженное ядро. Существование таких галактик можно объяснить малой плотностью в них материи или их молодым возрастом. Другой причиной появления галактик неправильной формы может быть их взаимодействие в прошлом с другими галактиками, что и привело к нарушению их формы и структуры.

Гипотезы происхождения квазаров

• Приведите гипотезы происхождения квазаров, объясните, в чём суть каждой из гипотез.

Существует несколько гипотез происхождения квазаров.

По одной из теорий, квазары представляют собой галактики на начальном этапе развития. Многие астрофизики считают, что светимость этих объектов поддерживается не термоядерным путём. Энергия квазаров — это гравитационная энергия, которая выделяется за счёт катастрофического сжатия, происходящего в ядре галактики.

Наибольшей популярностью пользуется гипотеза, согласно которой квазар является огромнейшей чёрной дырой, которая втягивает в себя окружающее вещество. По мере приближения к чёрной дыре частицы разгоняются, сталкиваются между собой, и это приводит к мощному радиоизлучению. Если у чёрной дыры есть и магнитное поле, то оно к тому же собирает частицы в пучки, которые разлетаются от полюсов. Под действием гравитационных сил, создаваемых чёрной дырой, вещество устремляется к центру, двигаясь по спиралям всё быстрее по мере приближения к нему. При столкновениях энергия частиц и скорость их движения уменьшаются, они потихоньку приближаются к чёрной дыре и поглощаются ею. Другими словами, то сияние, которое наблюдают астрономы, — это всё, что остаётся от галактики, погибшей в чёрной дыре.

Существует и объединяющий вариант гипотезы, согласно которому квазар - это чёрная дыра, поглощающая вещество формирующейся галактики.

Устройство галактики Млечный Путь

• Расскажите, как устроена наша галактика - Млечный Путь, какие созвездия она в себя включает.

Млечный Путь — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все звёзды, видимые невооружённым глазом. Относится к спиральным галактикам с перемычкой.

Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (M31), Треугольника (М33), и более 40 меньшими галактиками-спутниками образуют Местную Группу Галактик, которая, в свою очередь, входит в Сверхскопление Девы.

Солнечная система расположена в ветви Ориона.

Диаметр Галактики составляет около 30 тысяч парсек (порядка 100 000 световых лет, 1 квинтиллион километров) при оценочной средней толщине порядка 1000 световых лет. Галактика содержит, по самой низкой оценке, порядка 200 миллиардов звёзд (современная оценка колеблется в диапазоне предположений от 200 до 400 миллиардов). Основная масса звёзд расположена в форме плоского диска.

Лишь в 1980-х годах астрономы высказали предположение, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой, а не обычной спиральной галактикой. Это предположение было подтверждено в 2005 году космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, который показал, что центральная перемычка нашей галактики является большей, чем считалось ранее.

Ядро – центральная часть галактики. Для центральных участков Галактики характерна сильная концентрация звезд: в каждом кубическом парсеке вблизи центра их содержится многие тысячи. Расстояния между звездами в десятки и сотни раз меньше, чем в окрестностях Солнца.

Предполагается, что в ядре расположена массивная черная дыра.

Галактика Млечный Путь относится к классу спиральных галактик, что означает, что у Галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсек от галактического центра, на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона. Такое расположение не даёт возможности наблюдать форму рукавов визуально.

Галактическое гало имеет сферическую форму, выходящую за пределы галактики на 5-10 тысяч световых лет, и температуру около 500 000°С. Галактический диск окружен сфероидным гало, состоящим из старых звезд и шаровых скоплений , 90% которых находится на расстоянии менее 100 000 световых лет от центра галактики

Звезды и звездные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Так как вращение отдельных звезд происходит несколько беспорядочно (то есть скорости соседних звезд могут иметь любые направления), гало в целом вращается очень медленно.

Дополнительные вопросы параграфа

Открытие Галилео Галилея при исследовании Млечного Пути

• Объясните, что обнаружил Галилео Галилей при исследовании Млечного Пути с помощью телескопа.

В 1610 году Галилео Галилей при исследовании Млечного Пути с помощью телескопа обнаружил, что Млечный Путь состоит из огромного числа слабых звёзд.

Учёные-физики, разработавшие теорию электромагнитного поля

• Назовите имена учёных-физиков, разработавших теорию электромагнитного поля и обосновавших существование электромагнитных волн.

Прежде чем говорить о том, кто открыл электромагнитные волны, следует сказать, что первым ученым, который вообще предсказал их существование, стал Фарадей, именно он является основоположником учения об электромагнитном поле . Свою гипотезу он выдвинул в 1832-м году. Построением теории впоследствии занимался Максвелл. К 1865-му году он завершил эту работу. В результате Максвелл строго оформил теорию математически, обосновав существование рассматриваемых явлений. Им же была определена скорость распространения электромагнитных волн, совпадавшая с применявшимся тогда значением световой скорости. Это, в свою очередь, позволило ему обосновать гипотезу о том, что свет является одним из типов рассматриваемых излучений.

Научно-фантастические кинофильмы и телепередачи о Вселенной

• Перечислите наиболее понравившиеся вам научно-фантастические кинофильмы и научно-популярные телепередачи на тему устройства Вселенной и её изучения.

Научно-фантастические кинофильмы на тему устройства Вселенной:

1. "Космос: Пространство и время"
2. "Как работает Вселенная"
3. "Ткань космоса"
4. "Космическая одиссея «Хаббла»"
5. "Вселенная до Большого Взрыва"
6. "Вселенная"

Научно-популярные телепередачи на ту же тему:

1. Сквозь пространство и время с Морганом Фрименом
2. BBC: Планеты
3. Во Вселенную со Стивеном Хокингом