Tag Archives: Эдвин Хаббл


  • 0
Расширение Вселенной на простом примере: галактики приклеены к шарику и не увеличиваются в размере, а расстояние между ними растёт по мере надувания шарика. sinapress.ir

Расширение Вселенной

Tags : 

 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Рисунок из статьи Хаббла «Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей».

 
 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Расширение Вселенной на простом примере: галактики приклеены к шарику и не увеличиваются в размере, а расстояние между ними растёт по мере надувания шарика.
sinapress.ir

График, который вы видите, – это самая главная научная картинка в мире. Это первая картинка, которая показывает глобальнейший процесс – расширение Вселенной. Это иллюстрация из работы Хаббла 1929 года. По горизонтальной оси – расстояние до галактики, по вертикальной – скорость её удаления. Для нескольких галактик скорость отрицательная (они приближаются к нам). Хаббл мужественно провёл прямую линию через эти точки, и теперь мы называем именно это «законом Хаббла». Очень простой и одновременно очень важный закон. Скорость удаления объекта прямо пропорциональна собственному расстоянию до него. Вселенная расширяется. Что было нужно Хабблу для этого результата? Во-первых, нужно было научиться получать хороший спектр, чтобы измерять скорости, во-вторых, нужен был метод определения расстояний. Спектры и определения скоростей уже делали до него. Уже определили, что галактики в среднем удаляются от нас. С расстояниями было сложнее. Хаббл придумал очень хороший способ. Вот смотрите: есть нации низкорослые, а есть высокорослые. Но максимальный рост везде примерно одинаковый (посмотрите олимпийский турнир по баскетболу – все сборные примерно одного роста). То есть самые высокие люди везде одинаковые. Так и для звёзд: самые яркие звёзды примерно одинаковы в каждой галактике. На самом деле Хаббл выбрал не звёзды, а яркие туманности, подсвеченные большим количеством звёзд, но, волею судеб, они тоже одинаковые в разных галактиках, и поэтому относительное расстояние всё равно он определил правильно, хоть с систематическим сдвигом. Итак, Хаббл смог установить удивительный факт: все галактики от нас удаляются, и, чем дальше они находятся, тем быстрее удаляются.

Означает ли это, что мы находимся в центре расширения Вселенной? Ничего подобного. Если мы перелетим на соседнюю Галактику, мы увидим то же самое. Можно прыгать с галактики на галактику, и всегда нам будет казаться, что все галактики от нас удаляются. Потому, что расширяется, собственно, Вселенная. Можно говорить, что расширяется пространство, но более правильно говорить, что изменяется метрика. Там есть такой коэффициент, который растёт со временем, и в этом смысле иллюстрация с надувающимся шариком, где сами галактики приклеены к шарику и не раздуваются по ходу расширения, (тем не менее, расстояние между ними растёт), ухватывает очень важное свойство расширение Вселенной. Это, возможно, действительно одно из самых важных открытий, а в неживой природе, я бы сказал, это самое главное открытие. Весь мир вдруг предстал эволюционирующим. Второе сравнимое открытие – открытие биологической эволюции. Изменчивость, эволюционность, – это чрезвычайно важное свойство нашего мира, и при этом достаточно понятное. Об этом может быть рассказано простыми словами безо всяких формул.


Это – глава из стенгазеты, выпущенной благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном». Нажмите на миниатюру газеты ниже и читайте остальные статьи по интересующей вас тематике. Спасибо!

Материал выпуска любезно предоставил Сергей Борисович Попов – астрофизик, доктор физико-математических наук, профессор Российской академии наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга Московского государственного университета, лауреат нескольких престижных премий в области науки и просвещения. Надеемся, что знакомство с выпуском будет полезно и школьникам, и родителям, и учителям – особенно сейчас, когда астрономия снова вошла в список обязательных школьных предметов (приказ №506 Минобрнауки от 7 июня 2017 года).

Все стенгазеты, изданные нашим благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном», ждут вас на сайте к-я.рф. Есть также группа вконтакте и ветка на сайте Питерских родителей Литтван, где мы обсуждаем выход новых газет. Любой желающий может бесплатно получать наши газеты в местах раздачи в Петербурге.

 




  • 0
Галактика Туманность Андромеды на фотопластинке Эдвина Хаббла. Хаббл обнаружил, что звезда, первоначально помеченная им как новая (N), на самом деле является переменной (VAR), похожей на хорошо изученные переменные звёзды в нашей Галактике. Хаббл подсчитал расстояние до этой звезды и обнаружил, что она была гораздо дальше, чем все известные звёзды. Из этого следовало, что «туманность» Андромеды является отдельной галактикой (Pearson Education / Addison-Wesley).

Мир галактик

Tags : 

 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Эдвин Хаббл у 100-дюймового (2.5-метрового) телескопа, который послужил для измерения расстояний до галактик, величины красного смещения и скорости расширения Вселенной (Palomar Observatory, futura-sciences.com).

 
 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Галактика Туманность Андромеды на фотопластинке Эдвина Хаббла. Хаббл обнаружил, что звезда, первоначально помеченная им как новая (N), на самом деле является переменной (VAR), похожей на хорошо изученные переменные звёзды в нашей Галактике. Хаббл подсчитал расстояние до этой звезды и обнаружил, что она была гораздо дальше, чем все известные звёзды. Из этого следовало, что «туманность» Андромеды является отдельной галактикой (Pearson Education / Addison-Wesley).

 
 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Гебер Кёртис и Харлоу Шепли, участники «Великого спора о природе спиральных туманностей».

 
 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Спиральная галактика, вид сбоку: диск (звёздный и пылевой), центральное вздутие (балдж) и галó, которое далеко простирается за видимую часть галактики и состоит из разрежённого горячего газа, звёзд и тёмной материи.

 
 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Галактика NGC 891, открытая Гершелем в 1784 году, считается очень похожей на нашу Галактику (Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona).

 
 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Классификация галактик, предложенная в 1936 Эдвином Хабблом. Изображения галактик сделаны орбитальными телескопами Спитцер и Хаббл (SIGNS, с изм.).

 
 Стенгазета «Главные астрономические открытия: рассказ астрофизика Сергея Попова о десяти важнейших астрономических открытиях со времён Галилея до наших дней»
Красивая группа взаимодействующих галактик (Arp 273) в созвездии Андромеды находится на расстоянии 300 млн световых лет от нашей Галактики. Снимок орбитального телескопа Хаббл (NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team, STScI/AURA)

Итак, в начале XX века, отчасти благодаря открытию межзвёздного поглощения, люди начали правильно понимать параметры нашей Галактики и наше место в ней. Оставалось открыть мир галактик.

Довольно забавно, что всего лишь 100 лет назад люди не были уверены в существовании галактик. Если вы с помощью машины времени отправитесь на 100 лет назад и, чтобы не скучать, возьмёте с собой плеер и полный набор Звёздных войн, то начало фильма будет людям того времени непонятно. Они спросят, а что это такое – «далёкие-далёкие галактики»? В 1920 году в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне был проведён публичный диспут между Гебером Кёртисом и Харлоу Шепли о природе спиральных туманностей. Со времён создания первых крупных телескопов люди поняли, что многие туманности, видимые на небе, имеют особую спиральную структуру. И довольно быстро люди начали подозревать, что это структуры, похожие на нашу Галактику. Но доказать это было чрезвычайно трудно, поскольку даже разглядеть отдельные звёзды в этих туманностях не удавалось. Кёртис считал, что спиральные туманности – это гигантские звёздные системы, звёздные острова за пределами нашей Галактики. А Шепли, несмотря на то, что он был очень хорошим астрофизиком, отстаивал, как мы теперь знаем, неправильную точку зрения, что все эти туманности находятся внутри нашей Галактики, которая и есть вся Вселенная. Конечно, в таких спорах истина не рождается, этот диспут остался в истории как интереснейшее интеллектуальное шоу. И ответ, конечно же, пришёл благодаря наблюдениям.
Ключевой вклад в понимание структуры космоса внёс Эдвин Хаббл, в начале 1920-х годов начавший работать с новым 2,5-метровым телескопом. По тем временам это был самый мощный телескоп в мире. Сейчас такие телескопы гораздо доступнее, отдельные университеты относительно легко могут получать телескопы такого диаметра. Хаббл с помощью этого телескопа обнаружил особые переменные звёзды, цефеиды, в нескольких близких галактиках, в первую очередь, в Туманности Андромеды. Посмотрите на фотографию из реальной работы Хаббла (благо, теперь все, по крайней мере, классические статьи доступны в интернете). Разными символами обозначены цефеиды – переменные звёзды, которые обладают замечательным свойством – они пульсируют, причём это действительно физические пульсации. Такая звезда становится ярче, когда сжимается (потому, что нагревается). И период пульсации хорошо связан со светимостью звезды. То есть, если вы наблюдаете период пульсации и видите видимый блеск звезды, вы можете измерить расстояние до неё. Это обнаружила в начале XX века Генриетта Ливитт. Это очень здорово, поскольку измерить параллаксом расстояние до звёзд в Туманности Андромеды невозможно. Хаббл наблюдал большое количество цефеид (очень важно, что именно большое количество, не одну-две цефеиды, это и до Хаббла было сделано), надёжно проведя крупномасштабное исследование, и смог определить расстояние до нескольких близких галактик.

В этот момент перед человечеством действительно раскрылся удивительный мир галактик. Оставалось сделать последний важный шаг и открыть самое грандиозное явление, происходящие в природе, – расширение Вселенной.


Это – глава из стенгазеты, выпущенной благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном». Нажмите на миниатюру газеты ниже и читайте остальные статьи по интересующей вас тематике. Спасибо!

Материал выпуска любезно предоставил Сергей Борисович Попов – астрофизик, доктор физико-математических наук, профессор Российской академии наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института им. Штернберга Московского государственного университета, лауреат нескольких престижных премий в области науки и просвещения. Надеемся, что знакомство с выпуском будет полезно и школьникам, и родителям, и учителям – особенно сейчас, когда астрономия снова вошла в список обязательных школьных предметов (приказ №506 Минобрнауки от 7 июня 2017 года).

Все стенгазеты, изданные нашим благотворительным проектом «Коротко и ясно о самом интересном», ждут вас на сайте к-я.рф. Есть также группа вконтакте и ветка на сайте Питерских родителей Литтван, где мы обсуждаем выход новых газет. Любой желающий может бесплатно получать наши газеты в местах раздачи в Петербурге.

 



Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.

Cloudim - .