《天文学W绪论》PPT课件.pptVIP

Astronomy,2012年秋季杨浩华中师范大学天体物理研究所,天文学,1,关于任课教师：,物理学院天体物理研究所副教授，主要进行恒星方面的观测研究。办公室：9号楼1218室Email：haoyang有问题欢迎来人来函联系！,2,关于本课程：,参考教材：基础天文学，刘学富主编.北京：高等教育出版社，2004年7月成绩测定：平时成绩(40%)：随堂小测验2-3次，观测参与和观测报告1-2次。期末成绩(60%)：笔试。课件下载：(comingsoon),3,猎户座(Orion),4,马头星云,猎户座大星云(M42),金牛座(Taurus),昴星团(又称七姐妹星团,M45),天文学的研究对象和特点,Astronomy-Star+Law,是研究宇宙的科学,四方上下曰宇，往古来今曰宙。淮南子,宇宙包含了所有的空间、时间、物质和能量。,行星层次：地球、其它七大行星，小行星、彗星、陨星恒星层次：太阳及其它恒星星系层次：银河系、河外星系、类星体、星系群、星系团宇宙整体,5,6,太阳是一颗恒星，一个非常热的气体球。比地球大许多倍，太阳在其自引力作用下凝聚在一起。.,银河系,约有3000亿颗恒星，还有许多变星、致密天体、星云无数的星际物质和暗物质。银河系内所有成员都在围绕银河系的中心旋转，同时还在向麒麟座的方向飞去。它是一个普通星系。,7,仙女座星系(Andromeda,M31),8,哈勃超深空：2003年到2004年期间总共观测了近16天；1300万分之一的天空面积；图中有10000个星系！,9,1处于柯伊伯带，这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。2天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。,矮行星,10,走的最远的人造物体：旅行者1号和2号(Voyager1and2,1977年发射),11,走到哪了？,2012年3月,Voyager1离太阳是179亿公里(119.9个天文单位)，而Voyager2距离太阳是147亿公里(98.3个天文单位)。,能量足够支撑飞到2020年。然后，就没有然后了。,12,时间跨度：从过去到将来,向前：太阳的过去、大爆炸、时间的起点向后：太阳的演化、宇宙的未来,13,时间宇宙年龄有多大？和人类的年岁相比又相差多少？,14,天文学：远在天边而又近在眼前的学科,“FarAway,SoClose”宇宙大的无法想象，其他星球遥不可及，但是跟我们每个人的日常生活乃至人体本身都是密切相关的。昼夜更替，四季变化历法,“TheStarinYou!”我们体内的绝大部分化学元素都是来自于几十亿年前的恒星演化。,15,2012年8月31日，太阳大爆发！,16,日冕物质抛射增强太阳风,太阳活动有周期性（11年），前两年曾经一度十分“懒惰”。太阳的剧烈活动可能对人造卫星和地面通讯造成影响。,节目预告：木星上也有极光！,流星雨(2001年11月，狮子座),17,慧木相撞(1994年,苏梅克-列维9号),天文学研究的基础观测（观察和测量）,天文观测是一种“被动”的试验观测理论观测距离极远时标极长物理条件极端复杂（温度、密度、压强、磁场）,18,天文观测手段：充分利用整个电磁波谱,19,不同波段望远镜看到的太阳,光学,紫外,X射线,射电,20,不同波段望远镜看到的宇宙,射电,光学,X射线,伽玛射线,21,20世纪60年代四大发现：类星体，脉冲星，微波背景辐射，星际分子。两大基本理论：恒星结构和演化理论、宇宙大爆炸模型全电磁波段天文学:从可见光拓展到全电磁波段,类星体是20世纪60年代天文学的“四大发现”之一。这种天体在一般光学观测中只是一个光点，类似恒星。然而在分光观测中，它的谱线具有很大的红移，又不像恒星，因此称它为类星体(quasar)（quasistellarobject）。1993年底，已确认7,383个类星体。2002年的星表列出23,760颗类星体。现今观测到红移最大的是Z=7.1,脉冲星的发现曾轰动世界。1967年英国天文学家休伊什（A.Hewish）教授和他的研究生J.贝尔女士一起发现了脉冲星，找到了物理学家30多年前预言的中子星。1974年获诺贝尔物理学奖。1974年，美国天文学家泰勒（H.Tayler）和他的研究生赫尔斯（Hulse）发现射电脉冲双星，尔后验证了引力辐射。爱因斯坦预言的引力辐射终于在半个多世纪以后得到了第一例验证。1993年获诺贝尔物理学奖。脉冲星的研究获两次诺贝尔物理学奖。,宇宙微波背景辐射,1.发现Gamov,Alpher和Herman预言5-50K的宇宙大爆炸的残余背景辐射；1964年Dicke,Peebles,Roll和Wilkinson计算得到背景辐射为温度10K的黑体辐射。1965年Penzias彭齐亚斯和Wilson威尔逊在7.35厘米波长（4080兆赫）发现宇宙背景中存在温度为3.5K、各向同性的黑体辐射。它被证实为宇宙微波背景辐射(CosmicMicrowaveBackground)目前值：2.725K,星际分子：1963年，美国科学家发现星际羟(qiang)基分子（OH），此后，陆续发现大量星际有机分子。到90年代末，已发现了120多种，而且许多都是很复杂的有机分子，少数分子是地球上很难找到的或者根本找不到的。星际分子的发现有助于人类对星云特性的深入了解，可以帮助揭开生命起源的奥秘。星际分子C2S是在金牛座黑暗星云,伽马射线暴(GammaRayBurst),27,宇宙中能量极大的爆发现象！能量高达1052erg/s！,20世纪两大基础成就,恒星结构和演化理论宇宙学模型和理论,分子云原恒星恒星,热核聚变：氢燃烧,41H4He,RaymondDavis：2002年诺贝尔物理奖,HansBethe：1967年诺贝尔物理奖,氦燃烧,原子核的稳定性,Fe56是最稳定的原子核,聚变反应,裂变反应,宇宙的最不可理解之处在于它是可以理解的。-爱因斯坦在我看来，不利用广义相对论，人们不可能从理论上得到任何宇宙学上的可信的结果。-爱因斯坦应当相信的是观测而