Галактики. Закон на Хъбъл
Галактиките са огромни системи от звезди, газ, прах и тъмна материя. Нашата галактика, Млечният път, е спирална с пречка, има стотици милиарди звезди и диаметър около 100 000 светлинни години, а в центъра ѝ има свръхмасивна черна дупка. Едвин Хъбъл установява, че спектрите на далечните галактики са с червено отместване, тоест те се отдалечават от нас. Скоростта на отдалечаване е пропорционална на разстоянието: това е законът на Хъбъл и той показва, че Вселената се разширява.
Какво да запомним
- Закон на Хъбъл: v = H0·d, H0 ≈ 70 km/(s·Mpc).
- Червено отместване означава отдалечаване на източника.
- Най-близката голяма спирална галактика е Андромеда.
- Оценка за възрастта на Вселената: t ≈ 1/H0 ≈ 14 милиарда години.
Пример
Галактика на 50 Mpc се отдалечава със скорост v = 70·50 = 3500 km/s.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Как се казва галактиката, в която се намира Слънчевата система?
- Андромеда
- Магелановият облак
- Млечният път
- Триъгълник
Отговор: Млечният път
На небето се вижда като светла ивица от милиарди звезди.
Какъв тип галактика е Млечният път?
- Спирална с пречка (бар)
- Елиптична
- Неправилна
- Кълбовиден звезден куп
Отговор: Спирална с пречка
Има централна пречка и спирални ръкави.
При константа на Хъбъл 70 km/(s·Mpc) с каква скорост се отдалечава галактика на 100 Mpc?
- 700 km/s
- 7000 km/s
- 70 000 km/s
- 1,4 km/s
Отговор: 7000 km/s
v = H0r = 70·100 = 7000 km/s.
Какво показва червеното отместване в спектрите на далечните галактики?
- Че те се отдалечават от нас
- Че те се приближават
- Че са много горещи
- Че са съставени от червени звезди
Отговор: Отдалечаване
Линиите в спектъра са изместени към по-големи дължини на вълната.
Оценката 1/H0 дава приблизителната възраст на Вселената. Колко е тя при H0 = 70 km/(s·Mpc)? (1 Mpc ≈ 3,1·1019 km)
- ≈ 1,4 милиарда години
- ≈ 140 милиарда години
- ≈ 4,6 милиарда години
- ≈ 14 милиарда години
Отговор: ≈ 14 милиарда години
1/H0 = 3,1·1019/70 s ≈ 4,4·1017 s ≈ 1,4·1010 години.
Как се нарича най-близката голяма спирална галактика до Млечния път?
- Голямото Магеланово облако
- Орион
- Плеядите
- Андромеда
Отговор: Андромеда
Галактиката Андромеда (M31) е на около 2,5 милиона светлинни години от нас.
Около колко звезди има в Млечния път?
- около 1 милион
- около 100 милиона
- стотици милиарди
- около 1000
Отговор: стотици милиарди
Оценките са от около 100 до 400 милиарда звезди.
Около колко светлинни години е диаметърът на диска на Млечния път?
- около 1000
- около 100 000
- около 100 милиона
- около 10 милиарда
Отговор: около 100 000
Дискът на Млечния път е с диаметър около 100 000 светлинни години, а Слънцето е на около 26 000 светлинни години от центъра.
Какво има в центъра на Млечния път?
- Свръхмасивна черна дупка
- Неутронна звезда
- Свръхгигантска звезда
- Бяло джудже
Отговор: Свръхмасивна черна дупка
В центъра е черната дупка Стрелец A* с маса около 4 милиона слънчеви маси.
Защо астрономите смятат, че в галактиките има тъмна материя?
- Галактиките изглеждат тъмни на снимките
- Светлината от тях е с червено отместване
- Звездите в покрайнините обикалят по-бързо, отколкото позволява видимата маса
- Звездите в тях не светят
Отговор: Звездите в покрайнините обикалят по-бързо, отколкото позволява видимата маса
Кривите на въртене остават почти плоски далеч от центъра, което изисква много повече маса от видимата.
Какво представлява галактиката?
- Една голяма звезда
- Облак около планета
- Група от планети
- Огромна система от звезди
Отговор: Огромна система от звезди
Галактиката съдържа милиарди звезди, газ, прах и тъмна материя.
Кой учен установява, че далечните галактики се отдалечават от нас?
- Едвин Хъбъл
- Исак Нютон
- Галилео Галилей
- Нилс Бор
Отговор: Едвин Хъбъл
Хъбъл открива връзката между скоростта на отдалечаване и разстоянието до галактиките.
Галактика A е 3 пъти по-далеч от галактика B. Колко пъти по-бързо се отдалечава A?
- 9 пъти
- 3 пъти
- √3 пъти
- Еднакво бързо
Отговор: 3 пъти
По закона на Хъбъл v = H0·d, скоростта е пропорционална на разстоянието.
Какво отместване се наблюдава в спектъра на галактика, която се приближава към нас, като Андромеда?
- Червено отместване
- Няма отместване
- Синьо отместване
- Двойно червено
Отговор: Синьо отместване
При приближаване дължините на вълните се скъсяват и линиите се отместват към синия край.
Законът на Хъбъл се получава еднакъв от всяка галактика. Какво следва от това?
- Млечният път е в центъра
- Вселената се свива
- Галактиките са неподвижни
- Няма център на разширението
Отговор: Няма център на разширението
Пространството се разширява навсякъде еднакво, затова от всяка галактика другите изглеждат, че се отдалечават.