O tom, co skrývají centra galaxíı. F. Hroch. 26. březen 2015

Podobné dokumenty
O tom, co skrývají centra galaxíı. F. Hroch. 10. duben 2009

Profily eliptických galaxíı

Korekce souřadnic. 2s [ rad] R. malé změny souřadnic, které je nutno uvažovat při stanovení polohy astronomických objektů. výška pozorovatele

Černé díry ve vesmíru očima Alberta Einsteina

Vesmír. Studijní text k výukové pomůcce. Helena Šimoníková D

Vzdálenosti ve vesmíru

Naše Galaxie dávná historie poznávání

9. Astrofyzika. 9.4 Pod jakým úhlem vidí průměr Země pozorovatel na Měsíci? Vzdálenost Měsíce od Země je km.

VY_32_INOVACE_FY.19 VESMÍR

Obecná teorie relativity pokračování. Petr Beneš ÚTEF

Astronomie, sluneční soustava

Aneb galaxie pod pláštíkem temnoty. Filip Hroch

7. Gravitační pole a pohyb těles v něm

Všechny galaxie vysílají určité množství elektromagnetického záření. Některé vyzařují velké množství záření a nazývají se aktivní.

Černé díry: brány k poznávání našeho Vesmíru

Kroužek pro přírodovědecké talenty I lekce 3 SLUNEČNÍ SOUSTAVA

Astronomie Sluneční soustavy I. PřF UP, Olomouc,

Slunce zdroj energie pro Zemi

Úvod do nebeské mechaniky

11 milionů světelných let od domova...

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Galaxie Vesmír velkých měřítek GALAXIE. Základy astronomie Galaxie 1/47

ČLOVĚK A ROZMANITOST PŘÍRODY VESMÍR A ZEMĚ. GRAVITACE

Astrofyzika. 1. Sluneční soustava. Slunce. Sluneční atmosféra. Slunce Slunce planety planetky komety, meteoroidy prach, plyny

VY_32_INOVACE_FY.20 VESMÍR II.

Hvězdy se rodí z mezihvězdné látky gravitačním smrštěním. Vlastní gravitací je mezihvězdný oblak stažen do poměrně malého a hustého objektu

Úvod do nebeské mechaniky

Základy spektroskopie a její využití v astronomii

Jak se pozorují černé díry? - část 3. Astrofyzikální modely pro rentgenová spektra

Krajské kolo 2013/14, kategorie EF (8. a 9. třída ZŠ) Identifikace ŘEŠENÍ

Reliktní záření a jeho polarizace. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky

Stručný úvod do spektroskopie

Příklady Kosmické záření

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Urychlení KZ. Obecné principy, Fermiho urychlení, druhý řád, první řád, spektrum

Naše představy o vzniku vesmíru

Urychlování částic ve vesmíru aneb záhadné extrémně energetické kosmické záření

České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Elektrotechnická. Astrofyzika. Petr Kubašta. Vypracované otázky od Milana Červenky (verze z 14.5.

Virtual Universe Future of Astrophysics?

Krajské kolo 2013/14, kategorie EF (8. a 9. třída ZŠ) Identifikace

Gymnázium Dr. J. Pekaře Mladá Boleslav

DUM č. 20 v sadě. 12. Fy-3 Průvodce učitele fyziky pro 4. ročník

Astronomie. Astronomie má nejužší vztah s fyzikou.

Výfučtení: Vzdálenosti ve vesmíru

Základní jednotky v astronomii

Exoplanety. Lekce 14 Lenka Zychová, Miroslav Jagelka

Identifikace vzdělávacího materiálu VY_52_INOVACE_F.9.A.35 EU OP VK. Fyzika Orientace na obloze

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

Kroužek pro přírodovědecké talenty I lekce 3 SLUNEČNÍ SOUSTAVA

KATAKLYZMICKÉ UDÁLOSTI. 10. lekce Bára Gregorová a Vašek Glos

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

VY_52_INOVACE_137.notebook. April 12, V rozlehlých prostorách vesmíru je naše planeta jen maličkou tečkou.

Hvězdy a černé díry. Zdeněk Kadeřábek

Vojtěch Sidorin. Prof. RNDr. Jan Palouš, DrSc. Praha,

Od kvantové mechaniky k chemii

VY_12_INOVACE_115 HVĚZDY

Kosmologické kapitoly. Jan Novotný, Jindřiška Svobodová Pedagogická fakulta Masarykova universita, Brno,

Úvod do moderní fyziky. lekce 7 vznik a vývoj vesmíru

Jak se pozorují černé díry?

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

GRAVITAČNÍ POLE. Všechna tělesa jsou přitahována k Zemi, příčinou tohoto je jevu je mezi tělesem a Zemí

Elektronový obal atomu

N.G.C. 6822, A Remote Stellar System

Slapový vývoj oběžné dráhy. Michaela Káňová, Marie Běhounková Geodynamický seminář

Pracovní list Název projektového úkolu VESMÍRNÉ OTÁZKY A ODPOVĚDI Třída V. Název společného projektu MEZI NEBEM A ZEMÍ

základy astronomie 2 praktikum 5 Dynamická paralaxa hvězd

Zajímavé vlastnosti sluneční atmosféry: magnetická a rychlostní pole

Datová analýza. Strana 1 ze 5

Batse rozložení gama záblesků gama záblesků detekovaných družicí BATSE v letech Rozložení je isotropní.

Ukázkové řešení úloh ústředního kola kategorie GH A) Příklady

1 Newtonův gravitační zákon

Charakteristiky optického záření


Mgr. Jan Ptáčník. Astronomie. Fyzika - kvarta Gymnázium J. V. Jirsíka

VESMÍR. Prvouka 3. ročník

Spektroskopie Vegy. e hc/k BλT. λ 5 1. L =4πR 2 σt 4, (2)

[GRAVITAČNÍ POLE] Gravitace Gravitace je všeobecná vlastnost těles.

Filip Hroch. Astronomické pozorování. Filip Hroch. Výpočet polohy planety. Drahové elementy. Soustava souřadnic. Pohyb po elipse

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

plochy oddělí. Dále určete vzdálenost d mezi místem jeho dopadu na

Příklad 3 (25 bodů) Jakou rychlost musí mít difrakčním úhlu 120? -částice, abychom pozorovali difrakční maximum od rovin d hkl = 0,82 Å na

V říši galaxií. velké množství galaxií => každý má aspoň jednu (ultra)hluboký pohled do vesmíru

Temná hmota ve vesmíru

Finále 2018/19, kategorie GH (6. a 7. třída ZŠ) řešení. A Přehledový test. (max. 20 bodů)

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA KATEDRA GEOGRAFIE. Planetární geografie seminář

Gravitační vlny detekovány! Gravitační vlny detekovány. Petr Valach ExoSpace.cz Seminář ExoSpace.

Objevte planety naší sluneční soustavy Za 90 minut přes vesmír Na výlet mezi Ehrenfriedersdorf a Drebach

Astronomie jednoduchými prostředky. Miroslav Jagelka

Ukázkové řešení úloh ústředního kola kategorie EF A) Úvodní test

ASTRO Keplerovy zákony pohyb komet

České vysoké učení technické v Praze. Ústav technické a experimentální fyziky. Život hvězd. Karel Smolek

Kosmické záření a astročásticová fyzika

Extragalaktické novy a jejich sledování

R2.213 Tíhová síla působící na tělesa je mnohem větší než gravitační síla vzájemného přitahování těles.

Jak najdeme a poznáme planetu, kde by mohl být život?

Kroužek pro přírodovědné talenty při Hvězdárně Valašské Meziříčí Lekce XXX. Kosmologie

VESMÍR, SLUNEČNÍ SOUSTAVA

Chemické složení vesmíru

Kategorie EF pondělí

Vzdálenosti ve sluneční soustavě: paralaxy a Keplerovy zákony

Transkript:

Kroužíme kolem černé díry? O tom, co skrývají centra galaxíı F. Hroch ÚTFA MU, Brno 26. březen 2015

Kroužíme kolem černé díry? Jak zkoumat neviditelné objekty? Specifika černých děr Objekty trůnící v centrech galaxíı Galaxie v pohybu Zvrat na závěr

Černá díra Neviditelná, ale přitahující světlo gravitace množství fotonů rychlost pohybu oči, fotografie tachometr, posuv čar obrázky rychlostní mapy

Měření rychlosti Dopplerův jev Změna vlnové délky λ λ 0 = v λ 0 c v je radiální rychlost objektu, λ, λ 0 vlnové délky, c rychlost světla (platí pro menší rychlosti).

Detekce neviditelné hmoty Mapování gravitačního potenciálu testovací částice zaznamenáváme polohu a rychlost v na Zemi: pružina (síla), volný pád (čas), kyvadlo (perioda) Sluneční soustava: sondy, smetí (zpoždění signálů) vzdálený Vesmír: pouze rychlost a poloha

Gravitační potenciál a rychlost I. Planety, hvězdy gravitační pole je popsáno potenciálem V (r) (souvisejícím s energíı a prací) V (r) = G M r (M je hmota tělesa, r vzdálenost, G gravitační konstanta) Oběžná rychlost tělesa: v 2 = G M r Hmota tělesa (měříme rychlost v ve vzdálenosti r): M = r 2G v 2

Gravitační potenciál a rychlost II. Keplerova úloha Pro dvojici částic s pohybem v souřadnicích r, ϕ je efektivní potenciál V eff (r) = G M r + L2 2mr 2 (gravitační potenciál + geometrická vazba) Keplerův zákon P 2 = 4π2 GM a3 P je perioda, a velká poloosa elipsy Měřením velké poloosy a a periody P M = 4π2 G a 3 P 2

Gravitační potenciál a rychlost III. Pohyb kolem černých děr Efektivní potenciál nerotující černé díry ( V eff 1 2GM ) ) (c 2 c 2 + L2 r 2mr 2 Schwarzschildův poloměr r s = 2GM c 2 3km/M Rychlost ani hmotu nelze vyjádřit jednoduchým vztahem.

Detekce černých děr V centrech galaxíı či jinde černá díra je charakterizována: hmota, moment hybnosti, náboj předpoklad: reálné černé díry nejsou nabité základní metody odhadují hmotu objektu přesná metoda mapuje prostoročas okoĺı objektu

Střed Mléčné dráhy v oblacích

Infračervené oči ESO R.Genzel & spol. http://www.mpe.mpg.de/ir/gc/ pozorování od roku 1990 vlnové délky: 1.6, 2.2 a 3.8 µm lokalizace díky vzplanutí

Za mlhou...

... a turbulencemi

Dráha S2 Gillessen at all.: ApJ, 692, 1075 1109 (2009) běžná hvězda perioda 15 let perinigricon (přídíří) 17 světelných hodin obíhá po elipse

Kolem čeho kroužíme? Kĺıčová fakta o galaktickém centru hmota (4.31 ± 0.36) 10 6 M distance 8.33 ± 0.17 kpc

Úvahy o centrálním tělesu Schwarzschildův poloměr r s = 2GM c 2 3km/M pro 4 10 6 M je r s 10 7 km (100 R = 10 AU) nejbĺıže 17 světelných hodin (=130 AU, Pluto nejdál 50 AU) hustota > 10 3 g/cm 3 hustota pro NS: 10 14 g/cm 3 (voda, Slunce) hustota pro WD: 10 6 g/cm 3 olovo: 11 g/cm 3

Janis & Ushas M 87 srdce kupy v Panně

Aktivní jádro M 87 aktivní galaxie vzdálenost 15 Mpc snímek centra z HST přes Hα + [N II] filtr výtrysk z jádra jet v centru je disk

Spektroskopie disku M 87 snímek centrálního disku z HST spektrální čáry jsou posunuté v závislosti na tom, kde pořizujeme spektrum posunutí λ je úměrné rychlosti materiálu λ λ 0 = v (v c) λ 0 c

Jádro M 87 Harms et al.: ApJ 435, L35-L38 (1994) Faint Object Spectrograf (FOS), 1000 6000 sec odečteno kontinuum přes Hα a [N II] filtr čáry: [O III] 5007 Å, [N II] 6584 Å sklon dráhy 42 ± 5 poziční úhel 1 < θ < 14 hmota centra (2.4 ± 0.7) 10 9 M Kĺıčová fakta o centru M 87 nerozlišený netermální zdroj s jasem koncentrovaným do středu velikost není větší než 1 pc hmota je 10 9 M

M 106 Greenhill et al.: ApJ 440 619 627 (1995) vzdálenost 7 Mpc systematická rychlost 472 ± 4 km/s VLBI mapa z rádiové syntézy H 2 O maserů mechanismus vzniku mega-maserů není objasněn

Masery v M 106 masery mají izotropní svítivosti 10 2 10 4 L vnitřní poloměr disku je asi 0.15 pc hmota je 10 7 M

M 31

Dvojité jádro u M31 Kormendy & Bender: ApJ 522 772 792 (1999) spektroskopie z HST hmota 3 10 7 M druhé jádro: díra nebo hvězdokupa?

Spirální metamorfózy John Dubinski, http://www.galaxydynamics.org/

Leo I? Asi ne... http://en.wikipedia.org/wiki/leo_i_(dwarf_galaxy)

Závěr I blyštivá slupka může skrývat temné jádro. http://www.physics.muni.cz/~hroch/krouzenii.pdf http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2008/ phot-46-08.html http://www.galaxydynamics.org/ http://chandra.as.utexas.edu/~kormendy/bhpix.html http://www.mpe.mpg.de/ir/gc http://blog.galaxyzoo.org/2010/07/23/ observing-red-galaxies-with-virus-p/

1 Úvod 2 Gravitační pole 3 Cesta do centra Mléčné dráhy 4 Disk v M 87 5 Masery v M 106 6 Dvojité jádro M 31 7 Srážky galaxíı 8 Trpasličí galaxie 9 Závěr