Усі формули з астрономії для олімпіади. Завдання та рішення (10 клас)

Нижче перелік корисних для астрономії слів. Ці терміни було створено вченими пояснення те, що відбувається у космічному просторі.

Корисно знати ці слова, без розуміння їх визначень, неможливо вивчати Всесвіт і пояснюватися з тем астрономії. Сподіваюся, основні астрономічні терміни залишатимуться у вашій пам'яті.

Абсолютна величина - Наскільки яскравою буде зірка, якщо вона буде на відстані 32,6 світлових років від Землі.

Абсолютний нуль - Найнижча з можливих температур, -273,16 градусів за Цельсієм.

Прискорення — Зміна швидкості (швидкості або напряму).

Світіння неба - Природно світіння нічного неба через реакції, що відбуваються у верхніх шарах атмосфери Землі.

Альбедо — Альбедо об'єкта вказує, скільки світла він відбиває. Ідеальний відбивач, такі як дзеркало, матиме альбедо 100. Місяць має альбедо 7, Земля має альбедо 36.

Ангстрем - Блок, який використовується для вимірювання довжини хвиль світла та інших електромагнітних випромінювань.

Кільцевий - має форму як у кільця або утворює кільце.

Апоастра - Коли дві зірки обертаються навколо один одного, то як далеко один від одного вони можуть виявитися (максимальна відстань між тілами).

Афелій - При орбітальному русі об'єкта навколо Сонця, коли настає найвіддаленіша позиція від Сонця.

Апогей - Позиція об'єкта в орбіті Землі, коли він максимально віддалений від Землі.

Аероліт – кам'яний Метеорит.

Астероїд - Тверде тіло, або мала планета, що обертається навколо Сонця.

Астрологія - Переконання, що положення зірок і планет впливає на події людських доль. Це немає жодного наукового обгрунтування.

Астрономічна одиниця — Відстань від Землі до Сонця Зазвичай записується АU.

Астрофізика - Використання фізики та хімії у вивченні астрономії.

Атмосфера - Газовий простір, що оточує планету чи інший космічний об'єкт.

Атом — найдрібніша частка будь-якого елемента.

Аврора (Північне сяйво) - Красиві вогні над полярними регіонами, що викликаються напругою частинок Сонця при взаємодії з магнітним полем Землі.

Ось — Уявна пряма, де обертається об'єкт.

Радіаційний фон - Слабке мікрохвильове випромінювання, що виходить з космосу в усіх напрямках. Це, як вважають, залишок Великого Вибуху.

Баріцентр - Центр тяжкості Землі та Місяця.

Подвійні зірки - Зоряний дует, який насправді складається з двох зірок, що обертаються навколо один одного.

Чорна Діра - Область простору навколо дуже невеликого і дуже масивного об'єкта, в якому гравітаційне поле настільки сильне, що навіть світло не може з нього вирватися.

Болід - Блискучий метеор, який може вибухнути під час свого спуску через атмосферу Землі.

Болометр - Чутливий до випромінювань детектор.

Небесна сфера - Уявна сфера, що оточує Землю. Термін використовується, щоб допомогти астрономам пояснити, де об'єкти знаходяться у небі.

Цефеїди - Змінні зірки, їх вчені використовують для визначення, наскільки віддаленою є галактика або як далеко від нас знаходиться скупчення зірок.

Прилад із зарядовим зв'язком (ПЗС) - Чутливий пристрій зображень, яке замінює фотографії в більшості галузей астрономії.

Хромосфера - Частина сонячної атмосфери, її видно під час повного сонячного затемнення.

Циркумполярна зірка - Зірка, яка ніколи не заходить, її можна розглядати цілий рік.

Кластери - Група зірок чи група галактик, які пов'язані між собою силами гравітації.

Індекс Кольори — міра кольору зірки, яка розповідає вченим, наскільки гарячою є поверхня зірки.

Кома - Туманність, що оточує ядро ​​комети.

Комета - Невеликі, заморожені маси пилу та газу, що обертаються навколо Сонця.

З'єднання — явище, у якому планета наближається до іншої планети чи зірки, і рухається між іншим об'єктом і тілом Землі.

Сузір'я - Група зірок, яким були дані назви від давніх астрономів.

Корона - Зовнішня частина атмосфери Сонця.

Коронограф — Тип телескопа для перегляду Сонця Corona.

Космічні промені - Високошвидкісні частинки, які досягають Землю з космічного простору.

Космологія - Вивчення Всесвіту.

День - Кількість часу, за який Земля, обертаючись, здійснює оборот навколо своєї осі.

Щільність - Компактність матерії.

Пряма руху - Об'єкти, що рухаються навколо Сонця в тому ж напрямку, що і Земля - ​​вони рухаються в прямому русі, на відміну від об'єктів, що рухаються в протилежному напрямку - вони рухаються в ретроградному русі.

Добове рух - Видимо рух неба зі Сходу на Захід, викликане Землею, що рухається із заходу на схід.

Попелясте світло - Слабке світіння Місяця над темною стороною Землі. Світло викликано відображенням від Землі.

Затемнення — Коли бачимо об'єкт у небі, заблокований тінню іншого об'єкта або тінню Землі.

Екліптика - Шлях Сонця, Місяця і планет, по якому всі йдуть в небі.

Екосфера — територія навколо зірки, де температура дозволяє існувати життя.

Електрон - Негативна частка, яка обертається навколо атома.

Елемент - Речовина, яка не може бути роздроблена далі. Є 92 відомі елементи.

Рівнодінство – 21 березня та 22 вересня. Двічі на рік, коли день і ніч рівні за часом, у всьому світі.

Друга космічна швидкість — швидкість необхідна об'єкту, щоб вирватися з обіймів сили тяжіння іншого об'єкта.

Екзосфера - Зовнішня частина атмосфери Землі.

Спалахи - ефект сонячних спалахів. Красиві виверження у зовнішній частині атмосфери Сонця.

Галактика - Група зірок, газу та пилу, які утримуються разом під дією сили тяжіння.

Гамма - Надзвичайно короткохвильове енергійне електромагнітне випромінювання.

Геоцентричний - просто означає, що Земля в центрі. Люди звикли вірити, що всесвіт є геоцентричним; Земля їм була центром всесвіту.

Геофізика - Дослідження Землі з використанням фізики.

HI область - Хмара нейтрального водню.

НІ область - Хмара іонізованого водню (область емісійної туманності гарячої плазми).

Діаграма Герцшпрунга-Рассела - Схема, яка допомагає вченим зрозуміти різні види зірок.

Постійна Хаббла — Відношення між відстанню від об'єкта та швидкістю, з якою він віддаляється від нас. Далі об'єкт рухається тим швидше, чим віддаленішим він від нас стає.

Планети, що мають орбіту менше земної - Меркурій і Венера, які лежать ближче до Сонця, ніж Земля, називаються нижчими планетами.

Іоносфера - Область атмосфери Землі.

Кельвін — Вимірювання температури часто використовується в астрономії. 0 градусів Кельвіна дорівнює -273 градусів за Цельсієм і -459,4 градусів за Фаренгейтом.

Закони Кеплера - 1. планети рухаються по еліптичних орбіт з Сонцем в одному з фокусів. 2. Уявна лінія, що з'єднує центр планети з центром Сонця. 3. Час, необхідний планеті на орбіту навколо Сонця.

Кірквуд прогалини - Регіони в поясі астероїдів, де майже немає астероїдів. Це з тим, що гігантський Юпітер змінює орбіти будь-якого об'єкта, що входить у ці області.

Світловий Рік - Відстань, яку промінь світла робить протягом одного року. Це приблизно 6,000,000,000,000 (9660000000000 км) миль.

Кінцівка - Край будь-якого об'єкта в космічному просторі. Зона Місяця, наприклад.

Місцева група - Група з двох десятків галактик. Це група, до якої належить наша Галактика.

Лунація - Період між новими місяцями. 29 днів 12 годин 44 хв.

Магнітосфера - Регіон навколо об'єкта, де вплив магнітного поля об'єкта можна відчути.

Маса - Не те саме, що вага, хоча маса об'єкта допомагає визначити, скільки він буде важити.

Метеор - Падаюча зірка, це частинки пилу, що входять в атмосферу Землі.

Метеорит - Об'єкт з космічного простору, такі як скеля, яка падає на Землю і приземляється на її поверхні.

Метеороїди — Будь-який маленький об'єкт у космічному просторі, наприклад хмари пилу або скелі.

Мікрометеорити - Надзвичайно маленький об'єкт. Вони настільки малі, що, коли вони потрапляють в атмосферу Землі, вони не створюють ефекту зірки.

Чумацький Шлях - Наша Галактика. (Слово «Галактика» насправді означає Чумацький Шлях по-грецьки).

Мала планета - Астероїд

Молекула - група атомів, пов'язані один з одним.

Декілька зірок — Група зірок, які обертаються один біля одного.

Надір - Це точка на небесній сфері, безпосередньо нижче спостерігача.

Туманність - Облако газу та пилу.

Нейтрино - Дуже маленька частка, яка не має маси чи заряду.

Нейтронна зірка - Залишки мертвої зірки. Вони неймовірно компактні та обертаються дуже швидко, деякі зі спином 100 разів на секунду.

Новинка — Зірка, яка раптом спалахує перш, ніж зникнути знову — спалах у багато разів сильніший за її початкову яскравість.

Земний сфероїд — Планета, яка не є ідеально круглою, тому що вона ширша в середині і коротша зверху до низу.

Затемнення - Покриття одного небесного тіла іншим.

Опозиція — Коли планета стоїть точно навпроти Сонця, то Земля знаходиться між ними.

Орбіта - Шлях одного об'єкта навколо іншого.

Озон - Площа у верхніх шарах атмосфери Землі, яка поглинає багато смертельних випромінювань, що приходять з космосу.

Паралакс - Зсув об'єкта, коли він розглядається з двох різних місць. Наприклад, якщо ви закриєте одне око і подивіться на свій ніготь великого пальця, а потім перемкнете очі, ви побачите все у фоновому режимі зміщення вперед та назад. Вчені використовують це, щоб виміряти відстань до зірок.

Парсек - 3.26 світлових років

Напівтінь - Світла частина тіні знаходиться на краю тіні.

Періастра — Коли дві зірки, що обертаються навколо один одного, знаходяться на найближчій точці.

Перігей - Крапка на орбіті об'єкта навколо Землі, коли він знаходиться ближче до Землі.

Перигелій — Коли об'єкт обертається навколо Сонця в найближчій точці НД

Обурення - Заворушення в орбіті небесного об'єкта, спричинені гравітаційним тяжінням іншого об'єкта.

Фази - Очевидно, зміна форми Місяця, Меркурія та Венери через те, як багато сонячної сторони з видом на Землю.

Фотосфера - Яскрава поверхня Сонця

Планета - Об'єкт, що рухається навколо зірки.

Планетарна туманність - Туманність газу, що оточує зірку.

Прецесія - Земля поводиться як дзига. Її полюси спінінг у колах викликають полюси в крапку у різних напрямках протягом довгого часу. Вона займає 25800 років для Землі, щоб завершити одну прецесію.

Власний рух - Рух зірок небом, як це видно з Землі. Ближні зірки мають більш високий власний рух, ніж віддаленіші, як у нашому автомобілі — здається, що ближче об'єкти, такі як дорожні знаки, рухаються швидше, ніж далекі гори та дерева.

Протон - елементарна частка в центрі атома. Протони мають позитивний заряд.

Квазар - Дуже далекий та дуже яскравий об'єкт.

Сяючий – Площа в небі під час метеоритного дощу.

Радіогалактики - Галактики, які є надзвичайно потужними випромінювачами радіовипромінювання.

Червоне усунення - Коли об'єкт рухається геть від Землі, світло від цього об'єкта розтягується, чому він виглядає червонішим.

Повертатися — Коли рухається по колу навколо іншого об'єкта, як Місяць навколо Землі.

Поворот — Коли об'єкт, що обертається, має хоча б одну нерухому площину.

Сарос (драконічний період) - інтервал часу, з 223 синодичних місяців (приблизно 6585,3211 діб), після якого затемнення Місяця та Сонця повторюються у звичайному порядку. Saros цикл - Період 18 років 11.3 дні, в які затемнення повторюються.

Супутник - Невеликий об'єкт на орбіті. Є багато електронних об'єктів, що обертаються навколо Землі.

Мерехтіння - Мерехтіння зірок. Завдяки атмосфері Землі.

Перегляд — Стан атмосфери Землі у певний час. Якщо небо чисте, то астрономи кажуть, що є хороший перегляд.

Селенографія - Вивчення поверхні Місяця.

Сейфертовські галактики – Галактики з невеликими яскравими центрами. Багато сейфертовських галактик є хорошими джерелами радіохвиль.

Зірка, що падає — Світло в атмосферу в результаті падіння метеорита на Землю.

Сидеричний період - Період часу, який об'єкт у просторі приймає, щоб завершити один повний оборот по відношенню до зірок.

Сонячна система - Система планет та інших об'єктів на орбіті зірки Сонце.

Сонячний вітер - Стійкий потік частинок від Сонця у всіх напрямках.

Сонцестояння - 22 червня та 22 грудня. Пора року, коли день або найкоротший, або найдовший - залежно від того, де ви знаходитесь.

Спікули – основні елементи, до 16000 кілометрів у діаметрі, у хромосфері Сонця.

Стратосфера - Рівень атмосфери Землі приблизно від 11-64 км. над рівнем моря.

Зірка - Об'єкт, що самостійно світиться, який світить через вироблену енергію в ядерних реакціях всередині її ядра.

Наднова зірка – Супер яскравий вибух зірки. Наднова може виробляти таку ж кількість енергії на секунду, як вся галактика.

Сонячний годинник — Стародавній інструмент для визначення часу.

Сонячні плями - Темні плями на поверхні Сонця.

Зовнішні планети - Планети, що лежать далі від Сонця, ніж Земля.

Синхронний супутник - Штучний супутник, який рухається навколо Землі з тією ж швидкістю, з якою обертається Земля, тому він завжди знаходиться в одній і тій же частині Землі.

Синодичний період обігу — Час, необхідний об'єкту в просторі, щоб знову з'явитися в тій же точці, щодо двох інших об'єктів, наприклад, Землі та Сонця

Сизігія - Положення Місяця на її орбіті, в новій або повній фазі.

Термінатор - Лінія між днем ​​та вночі на будь-якому небесному об'єкті.

Термопара — Прилад, який використовується для вимірювання дуже малої кількості тепла.

Уповільнення часу — Коли ви наближаєтеся до швидкості світла, час уповільнюється і збільшується маса (є така теорія).

Троянські астероїди - Астероїди, що обертаються навколо Сонця, слідуючи орбітою Юпітера.

Тропосфера - Нижня частина атмосфери Землі.

Тінь - Темна внутрішня частина сонячної тіні.

Змінні зірки — Зірки, що коливаються в яскравості.

Зеніт - Він прямо над вашою головою в нічному небі.

З моря інформації, в якому ми тонемо, окрім саморуйнування є ще один вихід. Експерти з досить широким світоглядом можуть створювати оновлювані конспекти або зведення, в яких коротко підсумовуються основні факти з тієї чи іншої галузі. Представляємо спробу Сергія Попова зробити таке зведення найважливішої інформації з астрофізики.

С. Попов. Фото І. Ярової

Всупереч поширеній думці, шкільне викладання астрономії був на висоті й у СРСР. Офіційно предмет стояв у програмі, але насправді астрономія викладалася далеко не у всіх школах. Часто, навіть якщо уроки проводилися, вчителі використовували їх для додаткових занять зі своїх профільних предметів (переважно фізики). І вже зовсім у поодиноких випадках викладання було досить якісним, щоби встигнути сформувати у школярів адекватну картину світу. З іншого боку, астрофізика одна із найбільш бурхливо розвиваються протягом останніх десятиліть, тобто. знання з астрофізики, які дорослі отримали у школі 30-40 років тому, суттєво застаріли. Додамо, що наразі астрономії у школах майже зовсім немає. У результаті в масі своєї люди мають досить невиразне уявлення про те, як влаштований світ у масштабі, більшому, ніж орбіти планет Сонячної системи.

Спіральна галактика NGC 4414

Скупчення галактик у сузір'ї волосся вероніки

Планета біля зірки Фомальгаут

У такій ситуації, як на мене, було б розумно зробити «Дуже короткий курс астрономії». Тобто виділити ключові факти, що формують засади сучасної астрономічної картини світу. Зрозуміло, різні фахівці можуть вибрати набори основних понять і явищ, що злегка розрізняються. Але це й добре, якщо існуватиме кілька хороших версій. Важливо, щоб все можна було б викласти за одну лекцію або помістити в одну статтю. А далі ті, кому цікаво, зможуть розширити та поглибити пізнання.

Я поставив перед собою завдання зробити набір найважливіших понять та фактів з астрофізики, який вмістився б на одну стандартну сторінку А4 (приблизно 3000 знаків із пробілами). При цьому, зрозуміло, передбачається, що людина знає, що Земля крутиться навколо Сонця, розуміє, чому відбуваються затемнення та зміна пір року. Тобто зовсім «дитячі» факти до списку не входять.

Область зіркоутворення NGC 3603

Планетарна туманність NGC 6543

Залишок наднової Кассіопея А

Практика показала, що все, що потрапило до списку, можна викласти приблизно за годинну лекцію (або за пару уроків у школі з урахуванням відповідей на запитання). Безумовно, за годину-півтори не можна сформувати стійку картину устрою світу. Однак перший крок треба зробити, і тут має допомогти такий «етюд великими мазками», в якому схоплено всі основні моменти, що розкривають базові властивості будови Всесвіту.

Усі зображення отримані космічним телескопом «Хаббл» та взяті з сайтів http://heritage.stsci.edu та http://hubble.nasa.gov

1. Сонце - рядова зірка (одна з приблизно 200-400 мільярдів) на околиці нашої Галактики - системи із зірок та їх залишків, міжзоряного газу, пилу та темної речовини. Відстань між зірками в Галактиці зазвичай становить кілька світлових років.

2. Сонячна система тягнеться за орбіту Плутона і закінчується там, де гравітаційний вплив Сонця порівнюється з впливом близьких зірок.

3. Зірки продовжують утворюватися в наші дні з міжзоряного газу та пилу. Протягом свого життя і після закінчення зірки скидають частину своєї речовини, збагаченого синтезованими елементами, в міжзоряний простір. Так, у наші дні змінюється хімічний склад всесвіту.

4. Сонце еволюціонує. Його вік менше ніж 5 мільярдів років. Приблизно через 5 мільярдів років закінчиться водень у його ядрі. Сонце перетвориться на червоного гіганта, а потім на білий карлик. Масивні зірки наприкінці життя вибухають, залишаючи нейтронну зірку чи чорну дірку.

5. Наша Галактика – одна з багатьох подібних систем. У видимій частині всесвіту близько 100 мільярдів великих галактик. Вони оточені невеликими супутниками. Розмір галактики близько 100 000 світлових років. До найближчої великої галактики близько 2.5 мільйонів світлових років.

6. Планети існують не лише навколо Сонця, а й навколо інших зірок, їх називають екзопланети. Планетні системи не схожі одна на одну. Зараз ми знаємо понад 1000 екзопланет. Очевидно, багато зірок має планети, але лише мала частина може бути придатна життя.

7. Світ, як ми знаємо, має кінцевий вік - трохи менше 14 мільярдів років. Спочатку матерія була у дуже щільному та гарячому стані. Частинок звичайної речовини (протони, нейтрони, електрони) не існувало. Всесвіт розширюється, еволюціонує. У ході розширення із щільного гарячого стану всесвіт остигав і ставав менш щільним, з'явилися звичайні частинки. Потім з'явилися зірки, галактики.

8. Через кінцівку швидкості світла і кінцевого віку спостережуваного всесвіту нам доступна для спостережень лише кінцева область простору, але на цьому кордоні фізичний світ не закінчується. На великих відстанях через кінцівку швидкості світла ми бачимо об'єкти такими, якими вони були у минулому.

9. Більшість хімічних елементів, з якими ми стикаємося у житті (і з яких складаємося), виникли в зірках протягом їхнього життя в результаті термоядерних реакцій, або на останніх стадіях життя масивних зірок – у вибухах наднових. До утворення зірок звичайна речовина в основному існувала у вигляді водню (найпоширеніший елемент) та гелію.

10. Звичайна речовина робить внесок у повну щільність всесвіту лише кілька відсотків. Близько чверті густини всесвіту пов'язане з темною речовиною. Воно складається з частинок, що слабо взаємодіють один з одним і зі звичайною речовиною. Ми поки що спостерігаємо лише гравітаційну дію темної речовини. Близько 70 відсотків густини всесвіту пов'язане з темною енергією. Через неї розширення всесвіту йде дедалі швидше. Природа темної енергії незрозуміла.

1. Теоретична роздільна здатність телескопа:

Де λ - Середня довжина світлової хвилі (5,5 · 10 -7 м), D– діаметр об'єктиву телескопа, або , де D- Діаметр об'єктиву телескопа в міліметрах.

2. Збільшення телескопа:

Де F- фокусна відстань об'єктива, f– фокусна відстань окуляра.

3. Висота світил у кульмінації:

висота світил у верхній кульмінації, що кульмінують на південь від зеніту ( d < j):

, де j- Широта місця спостереження, d- відмінювання світила;

висота світил у верхній кульмінації, що кульмінують на північ від зеніту ( d > j):

, де j- Широта місця спостереження, d- відмінювання світила;

висота світил у нижній кульмінації:

, де j- Широта місця спостереження, d- Схиляння світила.

4. Астрономічна рефракція:

наближена формула для обчислення кута рефракції, вираженого в секундах дуги (при температурі +10°C та атмосферному тиску 760 мм. рт. ст.):

, де z– зенітна відстань світила (для z<70°).

зірковий час:

Де a- пряме сходження будь-якого світила, t- Його годинний кут;

середній сонячний час (місцевий середній час):

T m = T  + h, де T– справжній сонячний час, h- Рівняння часу;

всесвітній час:

Деl – довгота пункту з місцевим середнім часом T m , виражена в часовій мірі, T 0 – всесвітній час у цей момент;

поясний час:

Де T 0 – всесвітній час; n– номер часового поясу (для Грінвіча n=0, для Москви n=2, для Красноярська n=6);

декретний час:

або

6. Формули, що пов'язують сидеричний (зоряний) період обігу планети Tіз синодичним періодом її звернення S:

для верхніх планет:

для нижніх планет:

, де TÅ – зоряний період навернення Землі навколо Сонця.

7. Третій закон Кеплера:

, де Т 1і Т 2- Періоди обігу планет, a 1 і a 2 – великі півосі їхньої орбіти.

8. Закон всесвітнього тяжіння:

Де m 1і m 2- Маси матеріальних точок, що притягуються, r- Відстань між ними, G- Гравітаційна постійна.

9. Третій узагальнений закон Кеплера:

, де m 1і m 2- маси двох тіл, що взаємно притягуються, r- Відстань між їх центрами, Т– період обігу цих тіл навколо загального центру мас, G– гравітаційна стала;

для системи Сонце та дві планети:

, де Т 1і Т 2- Сидеричні (зоряні) періоди обігу планет, М- Маса Сонця, m 1і m 2- Маси планет, a 1 і a 2-великі півосі орбіт планет;

для систем Сонце та планета, планета та супутник:

, де M- Маса Сонця; m 1 – маса планети; m 2 – маса супутника планети; Т 1 і a 1- Період обігу планети навколо Сонця і велика піввісь її орбіти; Т 2 та a 2– період звернення супутника навколо планети та велика піввісь його орбіти;

при M >> m 1 , а m 1 >> m 2 ,

10. Лінійна швидкість руху тіла по параболічній орбіті (параболічна швидкість):

, де G M- Маса центрального тіла, r- Радіус-вектор обраної точки параболічної орбіти.

11. Лінійна швидкість руху тіла по еліптичній орбіті у вибраній точці:

, де G- гравітаційна постійна, M- Маса центрального тіла, r– радіус-вектор обраної точки еліптичної орбіти, a- Велика піввісь еліптичної орбіти.

12. Лінійна швидкість руху тіла по круговій орбіті (кругова швидкість):

, де G- гравітаційна постійна, M- Маса центрального тіла, R- Радіус орбіти, v p – параболічна швидкість.

13. Ексцентриситет еліптичної орбіти, що характеризує ступінь відхилення еліпса від кола:

, де c- Відстань від фокусу до центру орбіти, a- Велика піввісь орбіти, b- Мала піввісь орбіти.

14. Зв'язок відстаней перицентру та апоцентру з великою піввіссю та ексцентриситетом еліптичної орбіти:

Де rП – відстані від фокусу, в якому знаходиться центральне небесне тіло, до перицентру, rА – відстані від фокусу, в якому знаходиться центральне небесне тіло, до апоцентру, a- Велика піввісь орбіти, e- Ексцентриситет орбіти.

15. Відстань до світила (не більше Сонячної системи):

, де R ρ 0 – горизонтальний паралакс світила, виражений у секундах дуги,

або , де D 1 і D 2 – відстані до світил, ρ 1 і ρ 2 – їх горизонтальні паралакси.

16. Радіус світила:

Де ρ - Кут, під яким з Землі видно радіус диска світила (кутовий радіус), RÅ – екваторіальний радіус Землі, ρ 0 – горизонтальний паралакс світила.m – видима зіркова величина, R- Відстань до зірки в парсеках.

20. Закон Стефана-Больцмана:

ε=σT 4 , де ε - Енергія, випромінювана в одиницю часу з одиниці поверхні, Т– температура (у кельвінах), а σ - Постійна Стефана-Больцмана.

21. Закон Вина:

Де λ max – довжина хвилі, на яку припадає максимум випромінювання абсолютно чорного тіла (в сантиметрах), Т- Абсолютна температура в кельвінах.

22. Закон Хаббла:

, де v- Променева швидкість видалення галактики, c– швидкість світла, Δ λ - Доплерівське зміщення ліній у спектрі, λ - Довжина хвилі джерела випромінювання, z– червоне усунення, r- Відстань до галактики в мегапарсеках, H– постійна Хаббла, що дорівнює 75 км/(с×Мпк).

Запитання.

1. Видимий рух світив як наслідок їхнього власного руху у просторі, обертання Землі та її звернення навколо Сонця.
2. Принципи визначення географічних координат за астрономічними спостереженнями (П. 4 стор. 16).
3. Причини зміни фаз Місяця, умови настання та періодичність Сонячних та Місячних затемнень (П. 6 пп 1,2).
4. Особливості добового руху Сонця на різних широтах у пору року (П.4 пп 2, П. 5).
5. Принцип роботи та призначення телескопа (П. 2).
6. Способи визначення відстаней до тіл Сонячної системи та їх розмірів (П. 12).
7. Можливості спектрального аналізу та позаатмосферних спостережень для вивчення природи небесних тіл (П. 14, «Фізика» П. 62).
8. Найважливіші напрями та завдання дослідження та освоєння космічного простору.
9. Закон Кеплера, його відкриття, значення, межі застосування (П. 11).
10. Основні характеристики планет Земної групи, планет-гігантів (П. 18, 19).
11. Відмінні риси Місяця і супутників планет (П. 17-19).
12. Комети та астероїди. Основні уявлення про походження Сонячної системи (П. 20, 21).
13. Сонце як типова зірка. Основні показники (П. 22).
14. Найважливіші прояви Сонячної активності. Їх зв'язок із географічними явищами (П. 22 пп 4).
15. Способи визначення відстаней до зірок. Одиниці відстаней та зв'язок між ними (П. 23).
16. Основні фізичні характеристики зірок та його взаємозв'язок (П. 23 пп 3).
17. Фізичний зміст закону Стефана-Больцмана та його застосування для визначення фізичних характеристик зірок (П. 24 пп 2).
18. Змінні та нестаціонарні зірки. Їхнє значення для вивчення природи зірок (П. 25).
19. Подвійні зірки та його роль визначенні фізичних характеристик зірок.
20. Еволюція зірок, її етапи та кінцеві стадії (П. 26).
21. Склад, структура та розмір нашої Галактики (П. 27 пп 1).
22. Зоряні скупчення, фізичний стан міжзоряного середовища (П. 27 пп 2, П. 28).
23. Основні типи галактик та його відмінні риси (П. 29).
24. Основи сучасних уявлень про будову та еволюцію Всесвіту (П. 30).

Практичні завдання.

1. Завдання по зоряній карті.
2. Визначення географічної широти.
3. Визначення відмінювання світила по широті та висоті.
4. Обчислення розмірів світила за паралаксом.
5. Умови видимості Місяця (Венери, Марса) за даними шкільного астрономічного календаря.
6. Обчислення періоду звернення планет на підставі 3-го закону Кеплера.

Відповіді.

Білет №1. Земля здійснює складні рухи: обертається навколо осі (Т=24 год.), рухається навколо Сонця (Т=1 рік), обертається разом із Галактикою (Т= 200 тис. років). Звідси видно, що всі спостереження, що здійснюються з Землі, відрізняються траекторіями, що здаються. Планети поділяються на внутрішні та зовнішні (внутрішні: Меркурій, Венера; зовнішні: Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун та Плутон). Всі ці планети звертаються так само, як і Земля навколо Сонця, але завдяки руху Землі можна спостерігати петлеподібний рух планет (календар стор. 36). Завдяки складному руху Землі та планет виникають різні конфігурації планет.

Комети та метеоритні тіла рухаються по еліптичних, параболічних та гіперболічних траєкторіях.

Білет №2. Існує 2 географічні координати: географічна широта та географічна довгота. Астрономія як практична наука дозволяє знаходити ці координати (рисунок "висота світила у верхній кульмінації"). Висота полюса світу над горизонтом дорівнює широті місця спостереження. Можна визначити широту місця спостереження за висотою світила у верхній кульмінації ( Кульмінація- момент проходження світила через меридіан) за формулою:

h = 90 ° - j + d,

де h – висота світила, d – відмінювання, j – широта.

Географічна довгота - це друга координата, що відраховується від нульового Грінвічського меридіана на схід. Земля розділена на 24 часових пояси, різниця в часі – 1 год. Різниця місцевих часів дорівнює різниці довгот:

l м - l Гр = t м - t Гр

Місцевий час- це сонячний час у цьому місці Землі. У кожній точці місцевий час по-різному, тому люди живуть за поясним часом, тобто за часом середнього меридіана даного поясу. Лінія зміни дати проходить на сході (Берінгова протока).

Білет №3. Місяць рухається навколо Землі в той самий бік, в який Земля обертається навколо своєї осі. Відображенням цього руху, як знаємо, є видиме переміщення Місяця і натомість зірок назустріч обертанню неба. Щодобово Місяць зміщується на схід щодо зірок приблизно на 13°, а через 27,3 діб повертається до тих же зірок, описавши на небесній сфері повне коло.

Видимий рух Місяця супроводжується безперервною зміною її виду - зміною фаз. Відбувається це тому, що Місяць займає різні положення щодо Сонця і Землі, що її висвітлює.

Коли Місяць видно нам як вузький серп, решта його диска теж трохи світиться. Це явище називається попелястим світлом і пояснюється тим, що Земля висвітлює нічний бік Місяця відбитим сонячним світлом.

Земля та Місяць, освітлені Сонцем, відкидають конуси тіні та конуси півтіні. Коли Місяць потрапляє в тінь Землі, повністю або частково відбувається повне або приватне затемнення Місяця. З Землі воно видно одночасно всюди, де Місяць над обрієм. Фаза повного затемнення Місяця продовжується, поки Місяць не почне виходити із земної тіні, і може тривати до 1 год 40 хв. Сонячні промені, переломлюючись в атмосфері Землі, потрапляють у конус земної тіні. При цьому атмосфера сильно поглинає блакитні та сусідні з ними промені, а пропускає всередину конуса переважно червоні. Ось чому Місяць при великій фазі затемнення забарвлюється в червоне світло, а не зникає зовсім. Місячні затемнення бувають до трьох разів на рік і, звичайно, тільки в повний місяць.

Сонячне затемнення як повне видно тільки там, де на Землю падає пляма місячної тіні, діаметр плями не перевищує 250 км. Коли Місяць переміщається своєю орбітою, її тінь рухається Землі із заходу Схід, викреслюючи послідовно вузьку смугу повного затемнення. Там, де на Землю падає півтінь Місяця, спостерігається приватне затемнення Сонця.

Внаслідок невеликої зміни відстаней Землі від Місяця та Сонця видимий кутовий діаметр буває то трохи більше, то трохи менше сонячного, то дорівнює йому. У першому випадку повне затемнення Сонця триває до 7 хв 40 с, у другому - Місяць взагалі не закриває Сонця цілком, а третьому - лише одну мить.

Сонячних затемнень на рік може бути від 2 до 5, у разі обов'язково приватних.

Білет №4. Протягом року Сонце рухається екліптикою. Екліптика проходить через 12 зодіакальних сузір'їв. Протягом доби Сонце, як звичайна зірка, рухається паралельно небесному екватору
(-23 ° 27 £ d £ +23 ° 27 ¢). Така зміна відмінювання викликана нахилом земної осі до площини орбіти.

На широті тропіків Рака (Південний) та Козерога (Північний) Сонце буває у зеніті у дні літнього та зимового сонцестояння.

На Північному полюсі Сонце та зірки не заходять у період з 21 березня по 22 вересня. 22 вересня розпочинається полярна ніч.

Білет №5. Телескопи бувають двох видів: телескоп-рефлектор та телескоп-рефрактор (малюнки).

Крім оптичних телескопів існують радіотелескопи, які є пристроями, що реєструють випромінювання космосу. Радіотелескоп є параболічною антеною, діаметром близько 100 м. Як ложа для антени вживають природні утворення, такі як кратери або схили гір. Радіовипромінювання дозволяє досліджувати планети та зоряні системи.

Білет №6. Горизонтальним паралаксомназивають кут, під яким з планети видно радіус Землі, перпендикулярний до променя зору.

p² – паралакс, r² – кутовий радіус, R – радіус Землі, r – радіус світила.

Зараз для визначення відстані до світил використовують методи радіолокації: посилають радіосигнал на планету, сигнал відбивається та фіксується приймальною антеною. Знаючи час проходження сигналу визначають відстань.

Білет № 7. Спектральний аналіз є найважливішим засобом дослідження всесвіту. Спектральний аналіз є методом, за допомогою якого визначається хімічний склад небесних тіл, їх температура, розміри, будова, відстань до них та швидкість їхнього руху. Спектральний аналіз проводиться з використанням приладів спектрографа та спектроскопа. За допомогою спектрального аналізу визначили хімічний склад зірок, комет, галактик і тіл сонячної системи, тому що в спектрі кожна лінія або їхня сукупність характерна для будь-якого елемента. За інтенсивністю спектра можна визначити температуру зірок та інших тіл.

По спектру зірки відносять до того чи іншого спектрального класу. За спектральною діаграмою можна визначити видиму зоряну величину зірки, а далі користуючись формулами:

M = m + 5 + 5lg p

lg L = 0,4 (5 - M)

знайти абсолютну зоряну величину, світність, отже, і розмір зірки.

Використовуючи формулу Доплера

Створення сучасних космічних станцій, кораблів багаторазового використання, а також запуск космічних кораблів до планет (Вега, Марс, Місяць, Вояджер, Гермес) дозволили встановити на них телескопи, через які можна спостерігати ці світила поблизу без атмосферних перешкод.

Білет № 8. Початок космічної епохи покладено працями російського вченого До. Еге. Ціолковського. Він запропонував використати реактивні двигуни для освоєння космічного простору. Він запропонував ідею використання багатоступінчастих ракет для запусків космічних кораблів. Росія була піонером у цьому задумі. Перший штучний супутник Землі був запущений 4 жовтня 1957 р., перший обліт Місяця з отриманням фотографій - 1959 р., перший політ людини в космос - 12 квітня 1961 р. Перший політ на Місяць американців - 1964 р., запуск космічних кораблів та космічних .

1. Наукові цілі:

• перебування людини у космосі;
• дослідження космічного простору;
• відпрацювання технологій космічних польотів;

1. Військові цілі (захист від ядерного нападу);
2. Телекомунікації (супутниковий зв'язок, що здійснюється за допомогою супутників зв'язку);
3. Прогнози погоди, передбачення стихійного лиха (метео-супутники);
4. Виробничі цілі:

• пошук корисних копалин;
• екологічний моніторинг

Білет №9. Заслуга відкриття законів руху планет належить видатному вченому Йоганну Кеплеру.

Перший Закон. Кожна планета звертається еліпсом, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце.

Другий закон. (Закон площ). Радіус-вектор планети за однакові проміжки часу описує рівні площі. З цього закону випливає, що швидкість планети при русі її орбітою тим більше, чим ближче вона до Сонця.

Третій закон. Квадрати зоряних періодів обігу планет відносяться як куби великих півосей їх орбіт.

Цей закон дозволив встановити відносні відстані планет від Сонця (в одиницях великої півосі земної орбіти), оскільки зоряні періоди планет були обчислені. Велику піввісь земної орбіти прийнято за астрономічну одиницю (а. е.) відстаней.

Білет №10. План:

1. Перелічити всі планети;
2. Підрозділ (планети земної групи: Меркурій, Марс, Венера, Земля, Плутон; та планети-гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун);
3. Розповісти про особливості цих планет, виходячи з табл. 5 (стор. 144);
4. Вказати основні особливості цих планет.

Білет № 11 . План:

1. Фізичні умови на Місяці (розмір, маса, густина, температура);

Місяць менший за Землю за масою в 81 раз, середня її щільність 3300 кг/м 3 , тобто менше, ніж у Землі. На Місяці немає атмосфери, лише розріджена пилова оболонка. Величезні перепади температури місячної поверхні від дня до ночі пояснюються не тільки відсутністю атмосфери, а й тривалістю місячного дня та місячної ночі, що відповідає двом нашим тижням. Температура в соняшниковій точці Місяця досягає + 120 ° С, а в протилежній точці нічної півкулі - 170 ° С.

1. Рельєф, моря, кратери;
2. Хімічні особливості поверхні;
3. Наявність тектонічної діяльності.

Супутники планет:

1. Марс (2 невеликі супутники: Фобос і Деймос);
2. Юпітер (16 супутників, найвідоміші 4 галілеєві супутники: Європа, Каллісто, Іо, Ганімед; на Європі виявлений океан води);
3. Сатурн (17 супутників, особливо відомий Титан: має атмосферу);
4. Уран (16 супутників);
5. Нептун (8 супутників);
6. Плутон (1 супутник).

Білет №12. План:

1. Комети (фізична природа, будова, орбіти, типи), найбільш відомі комети:

• комета Галлея (Т = 76 років; 1910 – 1986 – 2062);
• комета Енка;
• комета Хіякутакі;

1. Астероїди (малі планети). Найбільш відомі Церера, Веста, Паллада, Юнона, Ікар, Гермес, Аполлон (загалом понад 1500).

Дослідження комет, астероїдів, метеорних потоків показало, що вони мають однакову фізичну природу і однаковий хімічний склад. Визначення віку Сонячної системи свідчить, що Сонце і планети мають приблизно один вік (близько 5,5 млрд. років). За теорією виникнення Сонячної системи академіка О. Ю. Шмідта Земля і планети виникли з газо-пилової хмари, яка внаслідок закону всесвітнього тяжіння була схоплена Сонцем і оберталася в тому ж напрямку, що й Сонце. Поступово в цій хмарі формувалися згущення, які дали початок планетам. Свідченням того, що планети утворилися з таких згущень є випадання метеоритів на Землю та інші планети. Так 1975 р. було відзначено падіння комети Вахмана-Штрассмана на Юпітер.

Білет №13. Сонце – найближча до нас зірка, у якої на відміну від інших зірок ми можемо спостерігати диск і за допомогою телескопа вивчати на ньому дрібні деталі. Сонце - типова зірка, тому його вивчення допомагає зрозуміти природу зірок взагалі.

Маса Сонця в 333 тис. разів більша за масу Землі, потужність повного випромінювання Сонця складає 4 * 10 23 кВт, ефективна температура - 6000 До.

Як і всі зірки Сонце - розпечена газова куля. В основному воно складається з водню з домішкою 10% (за кількістю атомів) гелію, 1-2% маси Сонця посідає інші більш важкі елементи.

На Сонці речовина сильно іонізована, тобто атоми втратили свої зовнішні електрони і разом з ними стали вільними частинками іонізованого газу – плазми.

Середня густина сонячної речовини 1400 кг/м 3 . Однак, це середнє число, і щільність у зовнішніх шарах незрівнянно менше, а в центрі в 100 разів більше.

Під впливом сил гравітаційного тяжіння, спрямованих до центру Сонця, у його надрах створюється величезний тиск, що у центрі сягає 2 * 10 8 Па, за нормальної температури близько 15 млн До.

За таких умов ядра атомів водню мають дуже високі швидкості та можуть стикатися один з одним, незважаючи на дію електростатичної сили відштовхування. Деякі зіткнення закінчуються ядерними реакціями, у яких з водню утворюється гелій і виділяється дуже багато теплоти.

Поверхня сонця (фотосфера) має гранулярну структуру, тобто складається з «зернят» розміром у середньому близько 1000 км. Грануляція є наслідком руху газів у зоні, розташованої по фотосфері. Часом в окремих областях фотосфери темні проміжки між плямами збільшуються і утворюються великі темні плями. Спостерігаючи сонячні плями до телескопа Галілей помітив, що вони переміщаються по видимому диску Сонця. На цій підставі він зробив висновок, що Сонце обертається навколо своєї осі з періодом 25 діб. на екваторі та 30 діб. поблизу полюсів.

Плями – непостійні освіти, найчастіше з'являються групами. Навколо плям іноді видно майже непомітні світлі утворення, які називають смолоскипами. Головною особливістю плям і смолоскипів є наявність магнітних полів з індукцією, що досягає 0,4-0,5 Тл.

Білет №14. Прояв сонячної активності на Землі:

1. Сонячні плями є активним джерелом електромагнітного випромінювання, що викликає звані «магнітні бурі». Ці «магнітні бурі» впливають на теле- та радіозв'язок, викликають потужні полярні сяйва.
2. Сонце випромінює такі види випромінювання: ультрафіолетове, рентгенівське, інфрачервоне та космічні промені (електрони, протони, нейтрони та важкі частки адрони). Ці випромінювання майже повністю затримуються атмосферою Землі. Ось чому слід зберігати атмосферу Землі у стані. Озонові діри, що періодично з'являються, пропускають випромінювання Сонця, яке досягає земної поверхні і згубно впливає на органічне життя на Землі.
3. Сонячна активність проявляється через кожні 11 років. Останній максимум сонячної активності був у 1991 році. Очікуваний максимум – 2002 рік. Максимум сонячної активності означає найбільшу кількість плям, випромінювання та протуберанців. Давно встановлено, що зміна сонячної активності Сонце впливає такі факторы:

• епідеміологічну обстановку Землі;
• кількість різного роду стихійних лих (тайфуни, землетруси, повені тощо);
• на кількість автомобільних та залізничних аварій.

Максимум цього припадає на роки активного Сонця. Як встановив учений Чижевський, активне Сонце впливає самопочуття людини. З того часу складаються періодичні прогнози самопочуття людини.

Білет №15. Радіус землі виявляється занадто малим, щоб бути базисом для виміру паралактичного зміщення зірок і відстані до них. Тому користуються річним паралаксом замість горизонтального.

Річний паралакс зірки називають кут, під яким із зірки можна було б бачити велику піввісь земної орбіти, якщо вона перпендикулярна до променя зору.

a - велика піввісь земної орбіти,

p – річний паралакс.

Також використовується одиниця відстані парсек. Парсек - відстань, з якої велика піввісь земної орбіти, перпендикулярна до променя зору видно під кутом 1².

1 парсек = 3,26 світлового року = 206 265 а. е. = 3 * 10 11 км.

Вимірюванням річного паралаксу можна надійно встановити відстань до зірок, що знаходяться не далі 100 парсек або 300 св. років.

Білет №16. Зірки класифікуються за такими параметрами: розміри, колір, світність, спектральний клас.

За розмірами зірки поділяються на зірки-карлики, середні зірки, нормальні зірки, зірки гіганти та зірки-надгіганти. Зірки-карлики – супутник зірки Сіріус; середні – Сонце, Капелла (Возничий); нормальні (t = 10 тис. К) - мають розміри між Сонцем та Капелою; зірки-гіганти – Антарес, Арктур; надгіганти - Бетельгейзе, Альдебаран.

За кольором зірки діляться на червоні (Антарес, Бетельгейзе – 3000 К), жовті (Сонце, Капела – 6000 К), білі (Сіріус, Денеб, Вега – 10000 К), блакитні (Спіка – 30000 К).

По світності зірки класифікують в такий спосіб. Якщо прийняти світність Сонця за 1, то зірки білі та блакитні мають світність у 100 і 10 тис. разів більше за світність Сонця, а червоні карлики - у 10 разів менші за світність Сонця.

По спектру зірки поділяють на спектральні класи (див. таблицю).

Умови рівноваги: ​​як відомо, зірки є єдиними об'єктами природи, всередині яких відбуваються некеровані термоядерні реакції синтезу, які супроводжуються виділенням великої кількості енергії та визначають температуру зірок. Більшість зірок перебувають у стаціонарному стані, тобто не вибухають. Деякі зірки вибухають (так звані нові та наднові зірки). Чому ж переважно зірки перебувають у рівновазі? Сила ядерних вибухів у стаціонарних зірок врівноважується силою тяжіння, тому ці зірки зберігають рівновагу.

Білет №17. Закон Стефана-Больцмана визначає залежність між випромінюванням та температурою зірок.

e = sТ 4 s – коефіцієнт, s = 5,67 * 10 -8 Вт/м 2 до 4

e – енергія випромінювання одиниці поверхні зірки

L – світність зірки, R – радіус зірки.

За допомогою формули Стефана-Больцмана та закону Вина визначають довжину хвилі, на яку припадає максимум випромінювання:

l max T = b b - постійна вина

Можна виходити із зворотного, тобто за допомогою світності та температури визначати розміри зірок.

Білет № 18. План:

1. Цефеїди
2. Нові зірки
3. Наднові зірки

Білет №19. План:

1. Візуально подвійні, кратні
2. Спектрально-подвійні
3. Затменно-змінні зірки

Білет № 20. Існують різні типи зірок: одиночні, подвійні та кратні, стаціонарні та змінні, зірки-гіганти та зірки-карлики, нові та наднові. Чи існують у цьому різноманітті зірок, у їхньому хаосі закономірності? Такі закономірності, незважаючи на різні світності, температури та розміри зірок, існують.

1. Встановлено, що зі збільшенням маси зростає світність зірок, причому ця залежність визначається формулою L = m 3,9, крім того для багатьох зірок справедлива закономірність L»R 5,2.
2. Залежність L від t і кольору (діаграма «колір - світність).

Чим масивніша зірка, тим швидше вигоряє основне паливо - водень, перетворюючись на гелій ( ). Масивні блакитні та білі гіганти вигоряють протягом 10 7 років. Жовті зірки типу Капели та Сонця вигоряють за 10 10 років (t Сонця = 5*10 9 років). Білі та блакитні зірки, вигоряючи, перетворюються на червоні гіганти. Вони відбувається синтез 2С + Не ® З 2 He . З вигорянням гелію зірка стискається і перетворюється на білого карлика. Білий карлик згодом перетворюється на дуже щільну зірку, що складається з одних нейтронів. Зменшення розмірів зірки призводить до її швидкого обертання. Ця зірка ніби пульсує, випромінюючи радіохвилі. Їх називають пульсарами – кінцева стадія зірок-гігантів. Деякі зірки з масою значно більшої маси Сонця стискуються настільки, що перетворюються так звані «чорні дірки», які завдяки тяжінню не випромінюють видимого випромінювання.

Білет № 21. Наша зоряна система - Галактика належить до еліптичних галактик. Чумацький шлях, який ми бачимо, – це лише частина нашої Галактики. У сучасних телескопах можна побачити зірки до 21 зіркової величини. Кількість цих зірок 2 * 10 9 але це лише мала частина населення нашої Галактики. Діаметр Галактики становить приблизно 100 тисяч світлових років. Спостерігаючи Галактику, можна побачити «роздвоєння», викликане міжзоряним пилом, що закриває від нас зірки Галактики.

Населення Галактики.

У ядрі Галактики багато червоних гігантів та короткоперіодичних цефеїдів. У гілках далі від центру багато надгігантів та класичних цефеїдів. У спіральних гілках знаходяться гарячі надгіганти та класичні цефеїди. Наша Галактика обертається навколо центру Галактики, що у сузір'ї Геркулеса. Сонячна система здійснює повний оберт навколо центру Галактики за 200 млн років. За обертанням Сонячної системи можна визначити приблизну масу Галактики - 2 * 10 11 m Землі. Зірки прийнято вважати нерухомими, але насправді зірки рухаються. Але оскільки ми значно віддалені від них, цей рух можна спостерігати тільки протягом тисячоліть.

Білет № 22. У нашій Галактиці, крім поодиноких зірок, існують зірки, які об'єднуються в скупчення. Розрізняють 2 види зоряних скупчень:

1. Розсіяні зоряні скупчення, наприклад, зоряне скупчення Плеяди в сузір'ях Тельця і ​​Гіади. Простим оком у Плеяда видно, 6 зірок, якщо ж подивитися в телескоп, то видно розсип зірок. Розмір розсіяних скупчень – кілька парсек. Розсіяні зоряні скупчення складаються із сотень зірок головної послідовності та надгігантів.
2. Кульові зоряні скупчення мають розміри до 100 парсек. Для цих скупчень характерні короткоперіодичні цефеїди та своєрідна зоряна величина (від -5 до +5 одиниць).

Російський астроном У. Я. Струве відкрив, що є міжзоряне поглинання світла. Саме міжзоряне поглинання світла послаблює яскравість зірок. Міжзоряне середовище заповнене космічним пилом, який утворює так звані туманності, наприклад, темні туманності Великі Магелланові хмари, Кінська Голова. У сузір'ї Оріона існує газопилова туманність, що світиться відбитим світлом найближчих зірок. У сузір'ї Водолія існує Велика Планетарна туманність, що утворилася внаслідок викиду газу найближчими зірками. Воронцов-Вельяминов довів, що викид газів зірками-гігантами достатній для створення нових зірок. Газові туманності утворюють шар у Галактиці завтовшки 200 парсек. Вони складаються з H, He, OH, CO, CO2, NH3. Нейтральний водень випромінює довжину хвилі 0,21 м. За розподілом цього радіовипромінювання визначають розподіл водню в Галактиці. Крім того, в Галактиці є джерела гальмівного (рентгенівського) радіовипромінювання (квазари).

Білет № 23. Вільям Гершель у XVII столітті завдав на зоряну карту дуже багато туманностей. Згодом виявилось, що це гігантські галактики, які знаходяться за межами нашої Галактики. За допомогою цефеїд американський астроном Хаббл довів, що найближча до нас галактика М-31 знаходиться на відстані 2 млн світлових років. У сузір'ї Вероніки виявлено близько тисячі галактик, віддалених від нас на мільйони світлових років. Хаббл довів, що у спектрах галактик є червоне усунення. Це усунення тим більше, що далі від нас галактика. Інакше кажучи, що далі галактика, то її швидкість віддалення від нас більше.

V видалення = D * H H - постійна Хаббла, D - зміщення у спектрі.

Модель всесвіту, що розширюється, на підставі теорії Ейнштейна підтвердив російський учений Фрідман.

Галактики за типом бувають неправильні, еліптичні та спіральні. Еліптичні галактики – у сузір'ї Тельця, спіральна галактика – наша, туманність Андромеди, неправильна галактика – у Магелланових хмарах. Крім видимих ​​галактик у зоряних системах існують звані радіогалактики, т. е. потужні джерела радіовипромінювання. На місці цих радіогалактик знайшли невеликі об'єкти, що світяться, червоне зміщення яких настільки велике, що вони, очевидно, віддалені від нас на мільярди світлових років. Їх назвали квазарами, тому що їхнє випромінювання іноді потужніше, ніж випромінювання цілої галактики. Можливо, що квазари – це ядра дуже потужних зоряних систем.

Білет № 24. Останній зоряний каталог містить понад 30 тис. галактик яскравіше 15 зоряних величин, а за допомогою сильного телескопа можна сфотографувати сотні мільйонів галактик. Все це разом із нашою Галактикою утворює так звану метагалактику. За своїми розмірами та кількістю об'єктів метагалактика нескінченна, вона не має ні початку, ні кінця. За сучасними уявленнями у кожній галактиці відбувається вимирання зірок і цілих галактик, як і виникнення нових зірок і галактик. Наука, що вивчає наш Всесвіт як єдине ціле, називається космологією. За теорією Хаббла і Фрідмана наш всесвіт, враховуючи загальну теорію Ейнштейна, такий Всесвіт розширюється приблизно 15 млрд років тому найближчі галактики були ближчими до нас, ніж зараз. В якомусь місці простору виникають нові зоряні системи і, враховуючи формулу Е = mc 2 , оскільки можна говорити про те, що оскільки маси та енергії еквівалентні, то взаємне перетворення їх одна на одну є основою матеріального світу.

1. Місцевий час.

Час, виміряний на даному географічному меридіані, називається місцевим часом цього меридіана. Для всіх місць на тому самому меридіані годинний кут точки весняного рівнодення (або Сонця, або середнього сонця) в будь-який момент один і той же. Тому на всьому географічному меридіані місцевий час (зоряний або сонячний) в той самий момент однаково.

Якщо різниця географічних довгот двох місць є D l, то на більш східному місці годинний кут будь-якого світила буде на D lбільше, ніж кутовий годинник того ж світила в більш західному місці. Тому різниця будь-яких місцевих часів на двох меридіанах в той самий фізичний момент завжди дорівнює різниці довгот цих меридіанів, вираженої в часовій мірі (в одиницях часу):

тобто. місцеве середнє час будь-якого пункту на Землі завжди дорівнює всесвітньому часу в цей момент плюс довгота даного пункту, виражена в часовій мірі і вважається позитивною на схід від Грінвіча.

В астрономічних календарях моменти більшості явищ вказуються за всесвітнім часом T 0 . Моменти цих явищ за місцевим часом т.т.легко визначаються за формулою (1.28).

3. Поясний час. У повсякденному житті користуватися як місцевим середнім сонячним часом, так і всесвітнім часом незручно. Першим оскільки місцевих систем рахунки часу у принципі стільки ж, скільки географічних меридіанів, тобто. безліч. Тому для встановлення послідовності подій або явищ, зазначених за місцевим часом, необхідно знати, крім моментів, також і різниця довгот тих меридіанів, на яких ці події або явища мали місце.

Послідовність подій, зазначених за всесвітнім часом, встановлюється легко, але велика різниця між всесвітнім часом і місцевим часом меридіанів, віддалених від грінвічського на значні відстані, створює незручності при використанні всесвітнього часу у повсякденному житті.

У 1884 р. було запропоновано поясна система рахунку середнього часу,суть якої ось у чому. Рахунок часу ведеться лише на 24 основнихгеографічних меридіанах, розташованих один від одного по довготі через 15° (або через 1 h), приблизно посередині кожного часового поясу. Часовими поясами називаються ділянки земної поверхні, куди вона умовно розділена лініями, що від її північного полюса до південного і віддаленими приблизно 7°,5 від основних меридіанів. Ці лінії, або межі часових поясів, точно слідують географічними меридіанами лише у відкритих морях і океанах і в ненаселених місцях суші. На іншому своєму протязі вони йдуть державними, адміністративно-господарськими або географічними кордонами, відступаючи від відповідного меридіана в той чи інший бік. Часові пояси занумеровані від 0 до 23. За основний меридіан нульового пояса прийнято грінвічську. Основний меридіан першого часового поясу розташований від Грінвічського точно на 15° на схід, другого - на 30°, третього - на 45° і т.д. 15 °).

Поясним часомТ пназивається місцеве середнє сонячне час, виміряне переважно меридіані даного часового поясу. За ним ведеться рахунок часу на всій території, що лежить у часовому поясі.

Поясний час цього поясу ппов'язане із світовим часом очевидним співвідношенням

Також цілком очевидно, що різниця поясних часів двох пунктів є ціла кількість годин, що дорівнює різниці номерів їх часових поясів.

4. Літній час. З метою раціональнішого розподілу електроенергії, що йде на освітлення підприємств і житлових приміщень, і найбільш повного використання денного світла в літні місяці року в багатьох країнах (у тому числі і в нашій республіці) переводять годинникові стрілки годинників, що йдуть за поясним часом, вперед на 1 годину чи півгодини. Вводиться так зване літній час. Восени ж годинник знову ставлять за поясним часом.

Зв'язок літнього часу T лбудь-якого пункту з його поясним часом Т пі з всесвітнім часом Т 0 дається такими співвідношеннями:

(1.30)