1 / 39

Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser

Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser. Forelesning 19 – AST1010 Universets ekspansjon og Hubbles lov Avstandsmålinger og avstandsstigen Radiogalakser og kvasarer Enhetsmodell for aktive galakser. Rødforskyvning og universets utvidelse.

vail
Download Presentation

Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Universet: Utvidelse og avstander Aktive galakser Forelesning 19 – AST1010 Universets ekspansjon og Hubbles lov Avstandsmålinger og avstandsstigen Radiogalakser og kvasarer Enhetsmodell for aktive galakser

  2. Rødforskyvning og universets utvidelse. Vi ser hvordan forskyvningen av bølgelengden til spektrallinjene øker med økende avstand til de galakser som sender ut strålingen.

  3. AST1010 - Universet

  4. Hubbles lov • Hubbles lov er: v = H0 x d der v er den målte hastigheten bort fra oss og d er avstanden til galaksehopen. • Galaksene beveger seg bort fra oss i alle retninger fordi selve rommet utvider seg. • Ikke hastigheter i vanlig forstand, men rommet utvider seg og ”strekker” ut lysets bølgelengde. AST1010 - Universet

  5. Endelig eller uendelig univers? • Vil universet alltid utvide seg eller vil det etter en tid begynne å trekke seg sammen igjen? • Er rommet endelig eller uendelig? • Svaret kan ha sammenheng med hvor mye masse vi har i universet som gjennom gravitasjon vil bremse utvidelsen. • Hva om vi også har en frastøtningskraft? Spørsmålet er blitt aktuelt de siste 8-10 år. • Svar på spørsmålet kan vi få ved å studere galaksenes bevegelser på store avstander. AST1010 - Universet

  6. Hubbles lov og universets alder • Kan bruke Hubbles lov til å estimere universets alder. • t er tiden som har gått siden en galakse som nå er i avstand d var svært nær oss. • Denne galaksen beveger seg nå med hastighet v bort fra oss. • Da er: d = v t, som med Hubbles lov gir: v = H0 v t t = 1/H0. • Det er forutsatt at hastigheten, v, ikke er endret siden bevegelsen startet. • Nedbremsing pga. gravitasjon gir t = 2/3 1/H0. AST1010 - Universet

  7. Bestemmelse av H0 • Rødforskyvning er vel definert og lett å måle: z = (l – l0)/l0. • Rødforskyvning relaterer til hastighet gjennom z = [(c + v)/(c-v)]1/2 – 1  z ~ v/c bare for v<<c. • Kritisk med gode målinger av avstand. • Avstand til svært fjerne objekter må måles, fordi avviket fra en lineær kurve først viser seg langt borte. • Må benytte flere metoder som til sammen utgjør en trappestige for avstandsmåling (en ”distance ladder”). AST1010 - Universet

  8. Avstandsstigen AST1010 - Universet

  9. Tully Fisher metoden AST1010 - Universet

  10. AST1010 - Universet

  11. Avstandsstigen AST1010 - Universet

  12. Verdien av H0 Den beste bestemmelsen gir H0 = 74.2 +/- 3.6 km s-1 Mpc-1 Regner vi ut antall kilometer i en million parsec (Mpc) så har vi: 1 Mpc = 3.086 1019 km H0 = 2.40 10-18 s-1 t = 4.16 1017 s = 13.2 109 år AST1010 - Universet

  13. Very early galaxies z ~ 6-7, ~700 millioner år etter Big Bang AST1010 - Universet

  14. Aktive galakser – radiogalakser, kvasarer, Seyfert galakser AST1010 - Universet

  15. Den første radiogalaksen • Radioastronomiens far var amerikaneren Grote Reber. • han var den første som observerte radiobølger fra kosmos i 1936. • Reber fastla tre radiokilder: Sagittarius A (i Melkeveiens sentrum), Cassiopeia A (en SNR) og Cygnus A (en radiogalakse). • Cygnus A identifisert i 1950 med en galakse som har rødforskyvning: v = 14,000 km s-1. • Radiostråling fra Cygnus A er 107 ganger så sterk som radiostrålingen fra Andromeda- galaksen, selv om den er 635 million lysår unna! AST1010 - Universet

  16. Bilde av radiostrålingen fra Cygnus A Radiostrålingen kommer fra lobene som ligger 160,000 Ly fra hverandre. Tatt med VLA. AST1010 - Universet

  17. AST1010 - Universet

  18. Hva var radiokildene? • Radiogalaksene ble først katalogisert. • Det var viktig å identifisere dem med synlige objekter. • Vanskelig å finne motsvarige objekter i synlig lys. • de tidlige radiomålingene hadde dårlig vinkeloppløsning. • Man fant gjerne stjerner med merkelige spektra. AST1010 - Universet

  19. 3C 48 – ser fullstendig ut som en stjerne.  3C 273 – en stjerne med en lang jet ut til siden. 

  20. AST1010 - Universet

  21. Radiogalakser og kvasarer • Radiogalakser sendte ut stråling fra store ”lober” langt borte fra et sentral objekt. • Det sentrale objektet var stjernelignende med svært høy rødforskyvning. • Fant etter hvert andre stjernelignende objekter med stor rødforskyvning, som ikke sendte ut radiostråling. • Alle ble kalt kvasi-stellare objekter, Quasi Stellar Objects, forkortet tilkvasarer. • 90% av alle QSO stråler bare i synlig lys. AST1010 - Universet

  22. Kvasarene har galakser rundt seg AST1010 - Universet

  23. Kvasarer: ”In a galaxy far away and long ago” AST1010 - Universet

  24. Styrke av strålingen fra ulike typer aktive galakser AST1010 - Universet

  25. Strålingen fra kvasarer kan variere raskt Raske variasjoner (uker/dager) betyr at kilden for strålingen er liten.

  26. Drivkraft for kvasarer • Kilden for kvasarers energi: • er liten i utstrekning, • er langt borte, • stråler tilsvarende sterkt – 100 til 10000 ganger utstrålingen fra Melkeveien. • Kandidat for energimekanisme: • gravitasjonsenergi frigjort fra masse som faller inn i et stort sort hull. • Ingen annen kjent mekanisme, frigjør energi så raskt og effektivt! • forklarer rask variasjon i strålingen. AST1010 - Universet

  27. Flere typer aktive galakser

  28. Synkrotronstråling og temperatur stråling AST1010 - Universet

  29. Ensartet modell for alle AGNAGN – Active Galactic Nuclei • Drivkraften i alle typer aktive galaksekjerner – AGN - er et supermassivt sort hull med masse i området milliarder av solmasser. • Hullet er omgitt av en skive med gass – en akresjonsskive – og gassen i skiven faller inn i det sorte hullet. AST1010 - Universet

  30. En akresjonsskive rundt et sort hull AST1010 - Universet

  31. Modell for alle AGN (forts.) • Drivkraften ….. et sort hull • …omgitt av akresjonsskive. • Rundt hullet og akresjonsskiva har man en stor smultring (en torus) av støv. • Arten av aktiv galakse avhenger av synsvinkelen inn mot akresjons-skiven og det sorte hullet. AST1010 - Universet

  32. Kjernen i den aktive galaksen NGC 4261 T.v.: Radiobildet av jets – optisk bilde av kjernen T.h.: Gass- og støvtorus i kjernen, F ~ 800 Ly AST1010 - Universet

  33. AST1010 - Universet

  34. AST1010 - Universet

  35. AST1010 - Universet

  36. Modell av Seyfert galakser typer 1 og 2 AST1010 - Universet

  37. Dopplerbilde av rotasjon i kjernen til M84 AST1010 - Universet

  38. Konklusjon om modellen Vi har observert både torus og høy rotasjon i senter for flere AGN  Gir tillit til at modellen er i store trekk korrekt AST1010 - Universet

  39. Slutt på forelesning 2 Slutt på forelesning 19 Neste gang: Kosmologi AST1010 - Universet

More Related