Bài giảng Vật lý 12 (Nâng cao) - Bài 60: Sao thiên hà

pdf 47 trang ngocly 2660
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Vật lý 12 (Nâng cao) - Bài 60: Sao thiên hà", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_vat_ly_12_nang_cao_bai_60_sao_thien_ha.pdf

Nội dung text: Bài giảng Vật lý 12 (Nâng cao) - Bài 60: Sao thiên hà

  1. KiKiỂỂMM TRATRA BBÀÀII CCŨŨ HHệệ mmặặtt trtrờờii baobao ggồồmm ccáácc loloạạii thiênthiên ththểể nnààoo ?? Trả lời:Hệ mặttrờibaogồmcácloại: *Mặttrờilàtrungtâm. *Tám hành tinh *Tiểuhànhtinh *Sao chổi *Thiên thạch
  2. Các sao có gì khác nhau ?
  3. Có bao nhiêu sao ? MỘT GÓC CỦA VŨ TRỤ
  4. BBÀÀII 6060
  5. 1.SAO *Khái niệm: saolàkhốikhí nóng sáng (ví dụ :mặttrời) *gầnnhất: cậntinh: chụctỷ km *xa nhất: 14 tỷ năm ánh sáng( 14.1021km) * xung quanh sao có các hành tinh chuyển động *khốilượng từ 0,1mmt=> vài chụclầnmmt *Sao chắt(R =0,001Rmt ) ) * sao kềnh (R= 1000Rmt
  6. 2.C2.Cáácc loloạạii saosao „ ĐĐaa ssốố ::ttồồnn ttạạii ởở trtrạạngng ththááii ổổnn đđịịnhnh ((NhiNhiệệtt đđộộ ,,kkííchch ththưướớcc khôngkhông đđổổii )) a/Saoa/Sao siêusiêu mmớớii „ Sao siêu mớilàsaođang chết. Trung tâm của sao chứa Hélium và chấtnàybịđốthếtdần. Khi sao không còn chất khí này nữa, sao sẽ sụp đổ dưới chính trọng lượng củanóvàcó thể có khốilượng gấp 10 lầnMặttrời Lí thuyếtchorằng sao mới, saosiêumớilàmột pha độtbiến trong quá trình tiến hóa củamộthệ sao.
  7. b/ Sao biến quang là sao có độ sáng thay đổi, có hai loại: ¾Sao biến quang do che khuất. là mộthệ sao đôi (gồm sao chính và sao vệ tinh), mỗisaocó độ sáng không đổi, nhưng do sao vệ tinh chuyển động quanh sao chính, nên khi quan sát trong mặtphẳng chuyển động củasaovệ tinh, thì lầnlượtsaovệ tinh che khuấtsao chính hoặcbị khuất sau sao chính. Vì vậy, độ sáng tổng hợpmàtathuđượcsẽ biến thiên có chu kì. ¾Sao biến quang do nén dãn có độ sáng thay đổithựcsự theo một chu kì xác định.
  8. Sao đôi trong chòm Nhân mã
  9. c/.Punxa, sao nơtron là sao bứcxạ năng lượng dướidạng những xung sóng điệntừ rấtmạnh. Sao nơtron đượccấutạobởicáchạtnơtron vớimật độ cựckìlớn(1014g/cm3). Punxa (pulsar) là lõi sao nơtron (với bán kính 10km) tự quay vớivậntốccóthể tới 640 vòng/s và phát ra sóng điệntừ mạnh. Bứcxạ thu được trên Trái Đấtcódạng từ xung sáng giống như ánhsángcủamột ngọnhải đăng mà tàu biểnnhận được.
  10. d) Ngoài ra, trong hệ thống các thiên thể trong vũ trụ còn có lỗđen và tinh vân. Lỗđen là một thiên thểđược tiên đoán bởilí thuyết, cũng đượccấutạobởicácnơtron, có trường hấpdẫnlớn đếnnỗi thu hút mọi vậtthể, kể cả ánh sáng.
  11. Vì vậy, thiên thể này tối đen, không phát ra bất kì sóng điệntừ nào. Ngườitachỉ phát hiện đượcmộtlỗđen nhờ tia X phát ra, khi lỗđen đó hút một thiên thể gần đó.
  12. Những Sao không phát sáng: Các Punxa và các Lỗđen Lỗđen
  13. d) Trên bầutrời, ta còn thấycónhững “đám mây sáng”, gọi là tinh vân. Đólà các đám bụikhổng lồđượcrọisángbởi các ngôi sao ở gần đó, hoặclàcácđám khí bị ion hóa được phóng ra từ mộtsao mới hay sao siêu mới.
  14. ĐĐâyây llàà mmộộtt đđáámm mâymây khkhíí bbụụii hhììnhnh chichiếếcc đđồồngng hhồồ ccáátt ((đưđượợcc ggọọii llàà tinhtinh vânvân llưưỡỡngng ccựựcc),), vvớớii mmặặtt ccắắtt ththểể hihiệệnn haihai ccááii nnóónn nnằằmm đđốốii đđỉỉnhnh nhaunhau ĐĐáámm mâymây khkhíí bbụụii nnààyy ttỏỏaa ssáángng rrựựcc rrỡỡ nhnhờờ ngôingôi saosao nnằằmm ởở tâmtâm ccủủaa nnóó
  15. Tinh vân con Cua
  16. SaoSao llùùnn (Dwarf)(Dwarf) llàà ccáácc saosao ccóó đđộộ trtrưưngng yyếếuu ((xxấấpp xxỉỉ ccỡỡ MMặặtt TrTrờờii hohoặặcc yyếếuu hhơơnn).). CCáácc saosao nnààyy ccóó khkhốốii llưượợngng riêngriêng trungtrung bbììnhnh hohoặặcc llớớnn ChChúúngng nnằằmm trongtrong dãydãy chchíínhnh ccủủaa bibiểểuu đđồồ HertzsprungHertzsprung RusellRusell vvớớii đđộộ trtrưưngng ttươươngng đđốốii yyếếuu ((khôngkhông ththểể llớớnn hhơơnn 10001000 llầầnn MMặặtt TrTrờời).Mi).Mặặtt TrTrờờii ccủủaa chchúúngng tata ccũũngng llàà 11 saosao llùùnn *Sao lùn trắng (White Dwarf): là những sao nhỏ, bán kính khoảng 500km, đặcvàcóđộ trưng rất yếu. Sao lùn trắng là giai đoạncuối đờicủasaocó khốilượng nhỏ hơnhoặcbằng 1,4 khốilượng Mặt Trời(giớihạn Chandrasekhar). Sao này phát ra ánh sáng trắng do chuyển động của các electron
  17. *Sao*Sao llùùnn đđenen (Black(Black Dwarf):Dwarf): llàà giaigiai đđooạạnn cucuốốii ccủủaa saosao llùùnn trtrắắngng SauSau khikhi saosao llùùnn trtrắắngng phpháátt ttáánn hhếếtt đđộộngng nnăăngng ccủủaa ccáácc electron,electron, nnóó nguôinguôi ddầầnn đđii vvàà coco llạạii ththàànhnh mmộộtt khkhốốii ccầầuu đđenen khôngkhông ththểể ththấấyy bbằằngng mmắắtt ththưườờngng
  18. 3.Khái quát về sự tiếnhoácủacácsao: -các đám khí , bụivừa quay vừaco lại, tạo thành một đám dày đặcvàdẹt. -Nơimặt độ cao nhất(giữa)=> saorađời, ban đầu: nguội, saunóngdần => có phản ứng nhiệthạch xẩyra. -sao cỡ MT , khi hếtnăng lượng => sao chắt trắng ( sao lùn ) -sao > MT khi hếtnăng lượng => sao kềnh đỏ => sao nơtrôn ( punxa) , hăặclỗđen .
  19. „ VòngVòng đđờờii ccủủaa mmộộtt ngôingôi saosao chchỉỉ phphụụ thuthuộộcc vvààoo khkhốốii llưượợngng ccủủaa nnóó MMàà khkhốốii llưượợngng ththìì chchỉỉ ccóó đưđượợcc sausau khikhi ngôingôi saosao đđãã hhììnhnh ththàànhnh DoDo đđóó vvềề ccơơ bbảảnn,, ccáácc ngôingôi saosao ccóó ququáá trtrììnhnh hhììnhnh ththàànhnh khkháá gigiốốngng nhaunhau ddùù ccóó nhnhữữngng saosao ccóó hhàànhnh tinhtinh,, ccóó saosao khôngkhông,, ccóó saosao llạạii ccóó ccáácc bbạạnn đđồồngng hhàànhnh ttạạoo ththàànhnh saosao kkéépp,, saosao chchùùmm trongtrong khikhi ccóó nhnhữữngng saosao chchỉỉ đđứứngng côcô đđộộcc nhnhưư MMặặtt TrTrờờii ccủủaa chchúúngng tata
  20. ChChỉỉ sausau khikhi giaigiai đđooạạnn hhììnhnh ththàànhnh hohoàànn ttấấtt,, ccáácc ngôingôi saosao mmớớii ththểể hihiệệnn ccáácc ttíínhnh chchấấtt đđặặcc trtrưưngng ccủủaa mmììnhnh,, ttươươngng ứứngng vvớớii ttừừngng loloạạii saosao ccóó khkhốốii llưượợngng vvàà ththàànhnh phphầầnn quangquang phphổổ khkháácc nhaunhau
  21. 44 –– ThiênThiên HHàà ThiênThiên hhàà llàà mmộộtt ttậậpp hhợợpp ttừừ khokhoảảngng 1010 tritriệệuu đđếếnn nghnghììnn ttỷỷ ccáácc ngôingôi saosao khkháácc nhaunhau xenxen llẫẫnn bbụụii,, khkhíí ,, ccáácc tinhtinh vânvân ,, vvàà ccóó ththểể ccảả ccáácc vvậậtt chchấấtt ttốốii xoayxoay chungchung quayquay mmộộtt khkhốốii tâmtâm ĐưĐườờngng kkíínhnh trungtrung bbììnhnh ccủủaa TThiênhiên hhàà llàà ttừừ 1.5001.500 đđếếnn 300.000300.000 nnăămm áánhnh ssáángng ỞỞ ddạạngng đđĩĩaa ddẹẹt,t, thiênthiên hhàà ccóó ccáácc hhììnhnh ddạạngng khkháácc nhaunhau nhnhưư thiênthiên hhàà xoxoắắnn ốốcc hayhay thiênthiên hhàà bbầầuu ddụụcc KhuKhu vvựựcc ggầầnn tâmtâm ccủủaa thiênthiên hhàà ccóó kkííchch ththưướớcc ưướớcc chchừừngng 1.0001.000 nnăămm áánhnh ssáángng,, vvàà ccóó mmậậtt đđộộ saosao caocao nhnhấấtt ccũũngng nhnhưư kkííchch ththưướớcc ccáácc saosao llớớnn nhnhấất.t.
  22. a. Các loại thiên hà : *Thiên hà xoắn ốcchứa nhiều khí *Thiên hà elíp chứa ít khí *Thiên hà không định hình Các sao trong thiên hà đều quay xung quanh trung tâm thiên hà
  23. „„KhôngKhông giangian liênliên thiênthiên hhàà,, khokhoảảngng khôngkhông nnằằmm gigiữữaa ccáácc thiênthiên hhàà,, đưđượợcc llấấpp đđầầyy plasmaplasma loãngloãng vvớớii mmậậtt đđộộ trungtrung bbììnhnh chchưưaa ttớớii mmộộtt nguyênnguyên ttửử trêntrên mmỗỗii mméétt khkhốối.i. CCóó llẽẽ ccóó hhơơnn mmộộtt trtrăămm ttỷỷ thiênthiên hhàà trongtrong khokhoảảngng khôngkhông giangian vvũũ trtrụụ ccóó ththểể quanquan ssáátt đưđượợcc ccủủaa chchúúngng ta.ta.
  24. CCáácc kikiểểuu thiênthiên hhàà
  25. *Thiên hà xoắn ốcchứanhiềukhí
  26. *Thiên hà xoắn ốcchứanhiềukhí
  27. *Thiên hà elíp chứaítkhí
  28. *Thiên hà không định hình
  29. NhNhữữngng hhììnhnh ảảnhnh mama ququááii trongtrong vvũũ trtrụụ „„ MMỗỗii thiênthiên hhàà llàà ttậậpp hhợợpp ttừừ khokhoảảngng 1010 tritriệệuu đđếếnn hhààngng nghnghììnn ttỷỷ ngôingôi saosao xenxen llẫẫnn bbụụii khkhíí vvàà vvậậtt chchấấtt ttốốii xoayxoay quanhquanh mmộộtt khkhốốii tâmtâm DDưướớii đđâyây llàà nhnhữữngng hhììnhnh ảảnhnh đưđượợcc coicoi llàà kkỳỳ ảảoo nhnhấấtt vvềề thiênthiên hhàà dodo concon ngngưườờii ccóó ththểể quanquan ssáátt đưđượợcc
  30. ThiênThiên hhàà đđôiôi AntennaeAntennae
  31. HaiHai thiênthiên hhàà NGCNGC 22072207 vvàà NCNC 21632163
  32. ThiênThiên hhàà WhirlpoolWhirlpool
  33. ThiênThiên hhàà CartwheelCartwheel
  34. TINH VÂN
  35. MỘT GÓC CỦA VŨ TRỤ
  36. NNếếuu bbạạnn baybay vvààoo vvũũ trtrụụ,, đđếếnn mmộộtt thiênthiên hhàà khkháácc,, vvàà ttừừ đđóó hhưướớngng ốốngng kkíínhnh vvềề MilkyMilky Way,Way, bbạạnn ssẽẽ ththấấyy mmộộtt đđĩĩaa ddẹẹtt ssáángng,, hhơơii phphồồngng lênlên ởở gigiữữaa CCáácc nhnhàà khoakhoa hhọọcc mmớớii côngcông bbốố hhììnhnh ảảnhnh nnààyy sausau khikhi phânphân ttííchch trêntrên nnửửaa ttỷỷ ngôingôi saosao dodo ĐĐààii quanquan ssáátt bbầầuu trtrờờii ccủủaa MMỹỹ (2MASS)(2MASS) cungcung ccấấpp ĐĐâyây ccũũngng llàà bbằằngng chchứứngng gigiáánn titiếếpp chocho ththấấyy,, thiênthiên hhàà ccủủaa chchúúngng tata ccóó hhììnhnh xoxoắắnn ốốcc,,
  37. NhNhờờ haihai kkíínhnh thiênthiên vvăănn hhồồngng ngongoạạii đđặặtt ởở MMỹỹ vvàà Chile,Chile, ĐĐààii quanquan ssáátt 2MASS2MASS đđãã xxáácc đđịịnhnh đưđượợcc ttọọaa đđộộ ccủủaa 500500 tritriệệuu saosao KKỹỹ thuthuậậtt hhồồngng ngongoạạii ccũũngng gigiúúpp ""nhnhììnn"" xuyênxuyên quaqua ccáácc đđáámm bbụụii ttốốii trongtrong thiênthiên hhàà NhNhờờ vvậậyy,, ccáácc nhnhàà khoakhoa hhọọcc đđãã quanquan ssáátt đưđượợcc 30.00030.000 ngôingôi saosao carboncarbon ((ttứứcc llàà saosao mmờờ trongtrong MilkyMilky Way).Way). DDựựaa vvààoo nhnhữữngng ssốố liliệệuu nnààyy,, ngngưườờii tata đđãã ddựựngng rara mmộộtt bbảảnn đđồồ 33 chichiềềuu vvềề thiênthiên hhàà ccủủaa chchúúngng tata ((xemxem hhììnhnh).).
  38. NGÂN HÀ
  39. b.Thiên Hà của chúng ta .Ngân hà :
  40. b.Thiên Hà của chúng ta .Ngân hà : *Thiên hà xoắn ốc,đường kính 105năm ánh sáng , m ~ 150 tỉ lầnmMT. *Dạng đĩaphẳng , dày 330năm AS , hàng trămtỉ ngôi sao . *Mặttrời là ngôi sao ở rìa THIÊN HÀ *Giữacácsaocóbụi và khí . *Trung tâm THIÊN HÀ , gồm các sao “già” , khí và bụi, chínhgiữacónguồn phát tia hồng ngoại và sóng vô tuyến
  41. c/ Nhóm thiên hà – Siêu nhóm thiên hà NNóóii mmộộtt ccááchch hhììnhnh ttưượợngng,, vvũũ trtrụụ chchúúngng tata nhnhììnn gigiốốngng nhnhưư bbọọtt xxàà phòngphòng trongtrong bbồồnn ttắắmm:: vvậậtt chchấấtt phânphân bbốố khôngkhông đđồồngng đđềềuu NhiNhiềềuu thiênthiên hhàà ttạạoo ththàànhnh mmộộtt nhnhóómm rrồồii liênliên kkếếtt ththàànhnh siêusiêu nhnhóómm ThThíí ddụụ nhnhưư ddảảii NgânNgân HHàà ccủủaa chchúúngng tata thuthuộộcc vvààoo siêusiêu nhnhóómm VirgoVirgo GiGiữữaa ccáácc siêusiêu nhnhóómm llàà khôngkhông giangian trtrốốngng rrỗỗngng ccựựcc llớớnn mmàà trongtrong đđóó theotheo xxáácc susuấấtt chchưưaa ccóó đđếếnn mmộộtt nguyênnguyên ttửử trongtrong 11 mm3
  42. CCỦỦNGNG CCỐỐ saosao llàà khkhốốii khkhíí nnóóngng ssáángng ((mmặặtt trtrờờii )) saosao llàà khkhốốii khkhíí nnóóngng ssáángng ((mmặặtt trtrờờii )) xungxung quanhquanh saosao ccóó ccáácc hhàànhnh tinhtinh chuychuyểểnn đđộộngng MMộộtt ssốố loloạạii saosao đđặặtt bibiệệtt :*:* saosao bibiếếnn quangquang ,, saosao mmớớii ,, saosao siêusiêu mmớớii ,, PunxaPunxa ,, saosao nnơơtrôntrôn ,, llỗỗ đđenen ,, tinhtinh vânvân Thiên hà là một tập hợp từ khoảng 10 triệu đến nghìn tỷ các ngôi sao khác nhau xen lẫn bụi, khí , các tinh vân , và có thể cả các vật chất tối xoay chung quay một khối tâm.
  43. Thiên Hà của chúng ta .Ngân hà : *Thiên hà xoắn ốc,đường kính 105năm ánh sáng , m ~ 150 tỉ lầnmMT. *Dạng đĩaphẳng , dày 330năm AS , hàng trămtỉ ngôi sao . *Mặttrời là ngôi sao ở rìa THIÊN HÀ *Giữacácsaocóbụi và khí . *Trung tâm có nguồn phát tia hồng ngoại và sóng vô tuyến
  44. CỦNG CỐ CâuCâu 1:1: MMặặtt trtrờờii thuthuộộcc loloạạii saosao nnààoo sausau đđâyây:: SAI A SaoSao chchắắtt trtrắắngng B Sao nơtron SAI ĐÚNG RỒI C Sao kềnh đỏ D Sao trung SAI bình
  45. Câu 2: Thành viên nào sau đây không phải là thành viên của thiên hà ? SAI Sao siêu mớiPSAI unxaSAI Lỗđen SAI quark GIGIỎỎII