RAZVOJ SVEMIRA

1. RAZVOJ SVEMIRA

2. GALAKSIJE • Nastale su iz magličaste tvorbe velike mase u kovitlanju. • Plin se postupno ugradio u zvijezde ,a one su nastavile kružiti oko najgušćeg središta . • Zvijezde su nastale gravitacijskim stiskanjem početne maglice . • Galaksije se dijele na spiralne, eliptične, lećaste i nepravilne galaktike.

5. Mliječna staza Još se naziva Kumova slama, Rimska cesta, Slamotres … Toj galaksiji pripada naš Sunčev sustav. Prvi ju je primijetio Galileo kao trag sastavljen od velikog broja zvijezda. U Mliječnoj stazi nalazi se između 200 i 400 milijardi zvijezda u promjeru je od oko 100 000 svjetlosnih godina.

6. Mliječna staza Mi smo tu! Galaksija spiralnog oblika-više od 100 milijardi zvijezda. Unutar nje se nalazi i Sunčev sustav

7. Spiralna galaktika NGC 5194 Spiralne galaktike se brže vrte oko osi pa su spljoštene kao tanjur.

8. Messier87(M87 ili NGC 4486) • U eliptičkim se galaksijama zvijezde gibaju u svim smjerovima naokolo središta.

9. Lećaste galaktike prijelazni stupanj između spiralnih i eliptičnih Messier 102 (NGC5866)

10. Nepravilna galaktika M82 ili NGC 3034 Veliki Magellanov oblak

11. Plin koji se postupno ugradio u zvijezde vraća se u prostor obogaćen proizvodima nastalim u zvijezdi ( zvjezdani vjetar ). • U zvijezdi atomske jezgre vodika i helija fuzionirane su u sve druge teže elemente. • Prah i plin lebde u prostoru i od njih nastaju nove zvijezde i planeti. • Neke galaksije mogu se obnavljati iznutra. Messier 87 Divovski plinoviti mlaz koji izvire iz središta.

12. Galaksije su sjedinjene u skupove galaksija. • Skupovi galaksija međusobno se udaljavaju bez obzira u kojem se smjeru nalaze. • Udaljenije galaksije se brže razmiču. • Da se galaksije razmiču dokazuje se Dopplerovim učinkom. • Spektralne linije galaksija se pomiču prema crvenom. • Najdalje u svemiru se vide kvazari vide se na udaljenostima većim od 10 milijardi godina svjetlosti.

13. Dopplerov učinak v = Hr Hubbleov zakon:

14. Hubbleov zakon širenja svemira • Na temelju ovog zakona mjere se udaljenosti galaksija. • v- brzina udaljavanja galaksije • H- konstanta (H= 75 km·s / M pc ) • r- udaljenost galaksije v = H · r

15. Širenje svemira - Hubbleov zakon relativno udaljavanje galaktika Hubbleov zakon v = Hr širenje svemira = razmicanje prostora

17. Određivanje Hubbleovog parametra (konstante) • Galaksijama na poznatoj udaljenosti(d) izmjeri se crveni pomak z ( z = λ – λ0 / λ0 ). • Iz z = v / c i v = H0· d slijedi : z ·c = H0 ·d . • H0 = z ·c / d. • Rezultat : H0=( 72 ± 5 ) km·s-1(Mpc)-1

18. Udaljenost jednako prošlost • Sa Sunca svijetlost putuje 500 sekundi stoga mi trenutno vidimo ono što se dogodilo prije 500 sekundi. • Zvijezde koje gledamo u ovome trenutku nisu takve kakve ih vidimo već vidimo svijetlost koja je stara nekoliko godina. • Promatrajući sve dalje krajeve gledamo sve dalje u prošlost.

19. Neke galaksije djeluju kao leće koje od još udaljenijeg predmeta stvaraju sliku. • Takve prirodne gravitacijske leće nisu savršene stoga su slike izvitoperene. • Preslikani izvor obično je dva puta dalje od leće. • Albert Einstein je predvidio da tijela velike mase mogu djelovati kao leće.

20. Veliki prasak • Današnje širenje svemira znači da je svemir nekada mora biti manji. • Sva tijela su morala nekad biti zajedno u nekoj gustoj kaši. • Ta je tvar pod jako velikim pritiskom i temperaturom razletjela se,što danas ima za posljedicu razmicanje galaksija. • Ta pojava se naziva Veliki prasak.

22. Znanstvenici gledanjem daleko u svemir pokušavaju vidjeti događaje iz davnog vremena. • Jedini vjesnik vrućeg svemira , nakon Velikog praska , jesu vrlo kratki radiovalovi odnosno zračenje koje se naziva pozadinsko zračenje jer pristiže sa svih strana.

23. 12-14109 god. 109 god. 300103 god. 3 min 10-5 s 10-10 s 10-34 s 10-43 s 1032 K 1027 K 1015 K 1010 K 109 K 6000 K 18 K 3 K Razvoj svemira

24. Izradio : Matej Masjar,šk.g. 2011./2012. • Razmotri : • 1. Kojeg je oblika Galaksija? • 2. Koji oblici galaksija postoje? • 3. Gdje smo smješteni u Galaksiji? • 4. Gdje u galaksiji nastaju zvijezde? Pogledaj raspored • tamne tvari! • 5. Čime se odlikuju radio-galaksije? • 6. Koji postupak mjerenja udaljenosti poznaješ? • 7. Razmotri,dade li se gravitacijska optika iskoristiti da bi se • ustanovilo stanje tijela na rubu svemira?

25. Dodatak : Veliki prasak

26. Veliki prasak Kugla: praatomom ili kozmičkim jajetomnakon eksplozije nastala materija (koju zovemo svemirska kaša): sastojala od čestica (protona, neutrona, elektrona i fotona svjetlosti) i antičestica Nakon jedne minute stvoreni su uvjeti za za spajanje protona i neutrona u jezgre prvih atoma. Nakon milijun godina nastali su prvi atomi H i He; a prvi atomi, zahvaljujući gravitaciji, okupljali su slobodne čestice i oblikovali kuglasta tijela.

27. t < 10-43 s , ( T > 1032 K ) – nedostupni početak (Planckovo vrijeme )Ima se čestice , antičestice i fotone ( zračenje) . Čestice i antičestice nastaju iz fotona , a anihilacijom ponovno stvaraju fotone .Masa čestica je razmjerna temperaturi svemira : m ~ T .

28. E = 2mc2 T = C - Masa najteže čestice pri temperaturi T

29. Temperatura svemira European Laboratory for Particle Physics

30. Širenje svemira prati sniženje njegove temperature . • Iz fotona stvaraju se čestice i aničestice sve manje mase . • T = 1015 K -> 1010 K  mogli su postojati kvarkovi • T = 1010 K -> 109 K  iz kvarkova su nastali protoni i neutroni

31. t = 3 min od Velikog praska : T = 109 K  fuzijom protona i neutrona nastaju lake jezgre ( H , He , Li ) • Nakon t = 3 ·105 god. • T = 3000 K - 4000 K - formirali su se atomi . • Svemir postaje proziran za fotone jer atomi mogu apsorbirati samo određene fotone .

33. -1965.g. ArnoPenzias i Robert Wilson registrirali da iz svih smjerova svemira dolaze mikro valovi . Registrirano zračenje je bilo valne duljine 7,35 cm što bi po Wienovom zakonu odgovaralo zračenju crnog tijela temperature oko 3 K. -Zračenje je nastalo kad su u ranom svemiru , 300 000 godina poslije Velikog praska , kad je temperatura pala na oko 3000 K i nastajali su atomi ( H , He) , a svemir postao „proziran“. Kako se svemir širi zračenje gubi na energiji , smanjuje mu se frekvencija , a povećava valna duljina. Mikrovalno pozadinsko zračenje Satelit COBE lansiran 1989.g. izmjerio je termalni spektar mikrovalnog zračenja s maksimumom na ≈ 1 mm , a tom odgovara temperatura T =( 2,735 ± 0,006 ) K.

34. Smanjenje energije fotona – posljedica kozmološkog crvenog pomaka • Kozmološki crveni pomak , z , definiran je kao : • z= λ – λ0 / λ0 • λ0 – valna duljina emitiranog fotona , a λ valna duljina opaženog fotona . • Vrijedi : c = λ·ν , E = h·ν • Slijedi : • Za male vrijednost crvenog pomaka : z = v/c = H·d / c

36. t ~ 109 god. -> formiraju se galaksije -> gravitacijskim sažimanjem nastaju zvijezde . U unutrašnjosti zvijezda fuzijom se stvaraju teže jezgre ( do željeza ) . Eksplozijama supernovih nastaju i teži elementi . …. Formiraju se molekule i počinju kemijski procesi t ~ 13,7· 109 god -> pojava ljudi Starost svemira : T0 = 1 / H ≈13,6·109 god. vr = H· r  T0 = 1/ H = r/ vr

37. Razdvajanje temeljnih sila 10-43 s, 1032 K, 1019 GeV – odvajanjegravitacijske sile X – sila X – bozoni, Y - bozoni 1028 K, 1015 GeV – odvajajejake sile od elektroslabe “Inflacija” svemira 1015 K, 100GeV – razdvajanjeelektromagnetske sile od slabe Narušavanje simetrije materije i antimaterije