خصائص السرعات الشعاعية للنجوم بالنسبة للشمس. حركة النجوم والمجرات في الفضاء

السرعة المكانية. السرعات الشعاعية والماسية هي مكونات السرعة المكانية الكلية للنجم بالنسبة للشمس (يمكن حسابها بسهولة باستخدام نظرية فيثاغورس). خميس

إذا كانت حركة الشمس نفسها "لا تتداخل" مع هذه السرعة ، فعادة ما يُعاد حسابها فيما يتعلق "بالمعيار المحلي للراحة" - وهو نظام إحداثيات مصطنع يكون فيه متوسط ​​حركة النجوم الشمسية صفرًا. تسمى سرعة النجم بالنسبة للمعيار المحلي للراحة "سرعته الفريدة".

يدور كل نجم حول مركز المجرة. نجوم السكان أنا تدور في مدارات دائرية تقريبًا ترقد في مستوى قرص المجرة. تتحرك الشمس والنجوم المجاورة لها أيضًا في مدارات قريبة من دائرية ، بسرعة حوالي 240 كم / ثانية ، لتكمل ثورة في 200 مليون سنة (سنة مجرية). تتحرك نجوم المجموعة الثانية في مدارات إهليلجية مختلفة الانحرافات والميل إلى مستوى المجرة ، وتقترب من مركز المجرة في محيط المدار وتبتعد عنها في أبوجالاكتيا. يقضون معظم وقتهم في المنطقة الأبوغالية ، حيث تتباطأ حركتهم. لكن بالنسبة للشمس ، سرعاتها عالية ، لذلك يطلق عليها "النجوم عالية السرعة".

النجوم المزدوجة. ما يقرب من نصف جميع النجوم جزء من أنظمة ثنائية وأكثر تعقيدًا. يتحرك مركز كتلة مثل هذا النظام في مدار حول مركز المجرة ، وتدور النجوم الفردية حول مركز كتلة النظام. في النجم الثنائي ، يدور أحد المكونات حول الآخر وفقًا لقانون كبلر التوافقي (الثالث):

حيث m1 و m2 كتل النجوم بوحدات الكتلة الشمسية ، P هي فترة الثورة بالسنوات ، و D هي المسافة بين النجوم في الوحدات الفلكية. في هذه الحالة ، يدور كلا النجمين حول مركز كتلة مشترك ، ومسافاتهما من هذا المركز متناسبة عكسياً مع كتلتيهما. بعد تحديد مدار كل مكون من مكونات النظام الثنائي بالنسبة للنجوم المحيطة ، من السهل العثور على نسبة كتلها. راجع أيضًا قوانين كبلر.

تتحرك العديد من النجوم المزدوجة بالقرب من بعضها البعض لدرجة أنه من المستحيل رؤيتها بشكل فردي باستخدام التلسكوب ؛ لا يمكن الكشف عن ازدواجيتها إلا من الأطياف. نتيجة للحركة المدارية ، يقترب كل نجم منا بشكل دوري ، ثم يتحرك بعيدًا. هذا يسبب انزياح دوبلر للخطوط في طيفها. إذا كان لمعان كلا النجمين قريبًا ، فسيتم ملاحظة تشعب دوري لكل خط طيفي. إذا كان أحد النجوم أكثر إشراقًا ، فسيتم ملاحظة طيف النجم الأكثر إشراقًا فقط ، حيث تتذبذب جميع الخطوط بشكل دوري.

النجوم المتغيرة. يمكن أن يتغير السطوع الظاهر للنجم لسببين: إما أن يتغير لمعان النجم ، أو أن شيئًا ما يحجبه عن المراقب ، على سبيل المثال ، النجم الثاني في النظام الثنائي. النجوم ذات السطوع المتفاوت مقسمة إلى نابضة وثورانية (أي تنفجر). هناك نوعان رئيسيان من المتغيرات النابضة - Lyrids و Cepheids. المتغيرات الأولى ، RR Lyrae ، لها نفس المقدار المطلق تقريبًا وفترات أقصر من يوم واحد. في Cepheids ، المتغيرات من النوع d Cepheus ، ترتبط فترات التغيير في السطوع ارتباطًا وثيقًا بمتوسط ​​لمعانها. كلا النوعين من المتغيرات النابضة مهمان للغاية ، لأن معرفة لمعانها يسمح للشخص بتحديد المسافات. استخدم عالم الفلك الأمريكي H. Shapley lyrids لقياس المسافات في مجرتنا ، واستخدم زميله E. Hubble Cepheids لتحديد المسافة إلى المجرة في أندروميدا.

المتغيرات الثائرة من أنواع مختلفة. تشتعل أمثال SS Cygnus من وقت لآخر بطرق لا يمكن التنبؤ بها تمامًا. إنفجارات النجوم الجديدة نادرة جدًا ، لكنها قوية ؛ ومع ذلك ، فهي لا تدمر النجم ، وهو قزم أبيض في نظام ثنائي وثيق. عندما تتراكم مادة كافية ، تسقط من نجم مجاور عادي ، على سطحه ، فإنها تنفجر. قد يحدث هذا بشكل متكرر. تنفجر المستعرات الأعظمية مرة واحدة فقط ، لكنها ساطعة مثل مجرة ​​بأكملها. مثل هذا الانفجار يدمر النجم بالكامل تقريبًا. انظر أيضًا NEW STAR؛ سوبرنوفا. النجوم المتغيرة.

ألوان النجوم. النجوم هي الأكثر ألوان مختلفة. Arcturus لونه أصفر برتقالي ، Rigel أبيض-أزرق ، قلب العقرب أحمر فاتح. يعتمد اللون السائد في طيف النجم على درجة حرارة سطحه. يتصرف الغلاف الغازي للنجم مثل الباعث المثالي (جسم أسود تمامًا) ويخضع تمامًا لقوانين الإشعاع الكلاسيكية لـ M. Planck (1858–1947) ، و J. Stefan (1835–1893) و V. Wien (1864–1928) ) ، والتي تتعلق بدرجة حرارة الجسم وطبيعة إشعاعها. يصف قانون بلانك توزيع الطاقة في طيف الجسم. ويشير إلى أنه مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد التدفق الإشعاعي الكلي ، ويتحول الحد الأقصى في الطيف نحو الموجات القصيرة. يتم تحديد الطول الموجي (بالسنتيمتر) ، الذي يمثل الحد الأقصى للإشعاع ، بواسطة قانون Wien: lmax = 0.29 / T. هذا هو القانون الذي يفسر اللون الأحمر لعنب العقرب (T = 3500 K) ولون Rigel المزرق (T = 18000 K). يعطي قانون ستيفان التدفق الإشعاعي الكلي في جميع الأطوال الموجية (بالواط s متر مربع): E = 5.67´10–8 T 4.

أطياف النجوم. دراسة الأطياف النجمية هي أساس الفيزياء الفلكية الحديثة. يمكن استخدام الطيف لتحديد التركيب الكيميائي ودرجة الحرارة والضغط وسرعة الغاز في الغلاف الجوي للنجم. يتم استخدام إزاحة دوبلر للخطوط لقياس سرعة النجم نفسه ، على سبيل المثال ، على طول المدار في نظام ثنائي.

تظهر خطوط الامتصاص في أطياف معظم النجوم. فجوات ضيقة في التوزيع المستمر للإشعاع. وتسمى أيضًا Fraunhofer أو خطوط الامتصاص. تتشكل في الطيف لأن الإشعاع من الطبقات السفلية الساخنة من الغلاف الجوي للنجم ، الذي يمر عبر الطبقات العليا الباردة ، يمتص عند أطوال موجية معينة مميزة لبعض الذرات والجزيئات.

تختلف أطياف امتصاص النجوم اختلافًا كبيرًا ؛ ومع ذلك ، فإن شدة خطوط أي عنصر كيميائيلا يعكس دائمًا مقدارها الحقيقي في الغلاف الجوي للنجم: إلى حد كبير ، يعتمد شكل الطيف على درجة حرارة السطح النجمي. على سبيل المثال ، توجد ذرات الحديد في الغلاف الجوي لمعظم النجوم. ومع ذلك ، فإن خطوط الحديد المحايد غائبة في أطياف النجوم الساخنة ، لأن جميع ذرات الحديد هناك متأينة. الهيدروجين هو المكون الرئيسي لجميع النجوم. لكن الخطوط الضوئية للهيدروجين غير مرئية في أطياف النجوم الباردة ، حيث لا يتم تحفيزها ، وفي أطياف النجوم شديدة الحرارة ، حيث يتأين بالكامل. ولكن في أطياف النجوم المعتدلة الحرارة مع درجة حرارة سطح تقريبية. عند 10000 كلفن ، فإن أقوى خطوط امتصاص هي خطوط سلسلة Balmer من الهيدروجين ، والتي تتشكل أثناء انتقالات الذرات من مستوى الطاقة الثاني.

كما أن لضغط الغاز في الغلاف الجوي للنجم بعض التأثير على الطيف. عند نفس درجة الحرارة ، تكون خطوط الذرات المتأينة أقوى في الأجواء ذات الضغط المنخفض ، لأن هذه الذرات أقل عرضة لالتقاط الإلكترونات وبالتالي تعيش لفترة أطول. يرتبط الضغط الجوي ارتباطًا وثيقًا بالحجم والكتلة ، وبالتالي لمعان نجم من فئة طيفية معينة. بعد تحديد الضغط من الطيف ، يمكن حساب لمعان النجم ومقارنته بالسطوع المرئي ، وتحديد "معامل المسافة" (M - m) والمسافة الخطية إلى النجم. هذا واحد جدا طريقة مفيدةتسمى طريقة المنظر الطيفي.

أسئلة البرنامج:

الحركة المناسبة والسرعات الشعاعية للنجوم ؛

السرعات الغريبة للنجوم والشمس في المجرة ؛

دوران المجرة.

ملخص:

الحركة المناسبة والسرعات الشعاعية للنجوم والسرعات الغريبة للنجوم والشمس في المجرة

أظهرت مقارنة بين الإحداثيات الاستوائية لنفس النجوم ، التي تم تحديدها على فترات زمنية كبيرة ، أن  و يتغيران بمرور الوقت. جزء كبير من هذه التغييرات ناتج عن الاستباقية ، والتعمير ، والانحراف ، واختلاف المنظر السنوي. إذا استبعدنا تأثير هذه الأسباب ، فسيتم تقليل التغييرات ، لكنها لا تختفي تمامًا. الإزاحة المتبقية لنجم على الكرة السماوية لمدة عام يسمى الحركة الصحيحة للنجم. يتم التعبير عنها في ثوان من القوس في السنة.

لتحديد هذه الحركات ، تتم مقارنة اللوحات الفوتوغرافية التي تم التقاطها على فترات طويلة تبلغ 20 عامًا أو أكثر. من خلال قسمة الإزاحة الناتجة على عدد السنوات التي مرت ، يحصل الباحثون على حركة النجم كل عام. تعتمد دقة التحديد على مقدار الوقت المنقضي بين صورتين.

تختلف الحركات المناسبة باختلاف النجوم من حيث الحجم والاتجاه. فقط بضع عشرات من النجوم لديها حركات مناسبة أكبر من 1 في السنة. أكبر حركة مناسبة معروفة لنجم بارنارد "الطائر" هي  = 10 ″ 0.27. معظم النجوم لها حركتها الخاصة ، والتي تساوي أجزاء من المئات والألف من الثانية القوسية في السنة. تصل أفضل التعريفات الحديثة إلى 0 "001 في السنة. على مدى فترات طويلة من الزمن ، تساوي عشرات الآلاف من السنين ، تتغير أنماط الأبراج بشكل كبير.

تحدث الحركة الصحيحة للنجم على طول قوس دائري كبير بسرعة ثابتة. تتغير الحركة المباشرة بالقيمة   ، وتسمى حركة الصعود الأيمن المناسبة ، والانحدار - بمقدار   ، وتسمى حركة الانحراف المناسبة.

يتم حساب الحركة الصحيحة للنجم بالصيغة التالية:

ه
إذا كانت الحركة الصحيحة للنجم لمدة عام والمسافة إليها r في الفرسخ ، فليس من الصعب حساب إسقاط السرعة المكانية للنجم على مستوى السماء. يُطلق على هذا الإسقاط السرعة العرضية V t ويحسب بالصيغة التالية:

أين صهي المسافة إلى النجم ، معبراً عنها في الفرسخ.

لإيجاد السرعة الفضائية V لنجم ، من الضروري معرفة سرعته الشعاعية V r ، والتي يتم تحديدها من خلال انزياح دوبلر للخطوط في الطيف ، و V t ، والتي يتم تحديدها من المنظر السنوي u. نظرًا لأن V t و V r متعامدان بشكل متبادل ، فإن السرعة الفضائية للنجم هي:

V = V t  + V r ).

لتحديد V ، يجب الإشارة إلى الزاوية  ، التي تم العثور عليها من خلال وظائفها:

الخطيئة  \ u003d V t / V ،

كوس  = V t / V.

تقع الزاوية في النطاق من 0 إلى 180 درجة.

نظام

القنطور

مشمس

النظام

حركة حقيقية في الفضاءالخامس

يتم تقديم اتجاه الحركة المناسبة بزاوية الموضع عدت عكس اتجاه عقارب الساعة من الاتجاه الشمالي لدائرة انحراف النجم. اعتمادًا على التغيير في الإحداثيات الاستوائية للنجم ، يمكن أن تحتوي زاوية الموضع على قيم من 0 إلى 360 درجة ويتم حسابها بواسطة الصيغ:

الخطيئة  =   /  ،

كوس  =   / 

مع مراعاة علامات كلتا الوظيفتين. تظل السرعة المكانية للنجم دون تغيير فعليًا من حيث الحجم والاتجاه على مدى قرون عديدة. لذلك ، بمعرفة V و r للنجم في العصر الحالي ، يمكن للمرء حساب حقبة أقرب اقتراب للنجم من الشمس وتحديد المسافة r min ، والمنظر ، والحركة المناسبة ، ومكونات السرعة المكانية ، والحجم الظاهري. المسافة إلى النجم في الفرسخ هي r = 1 /  ، 1 ​​فرسخ = 3.26 sv. من السنة.

دبليو

حركة النظامالقنطور

إن معرفة الحركات المناسبة والسرعات الشعاعية للنجوم تجعل من الممكن الحكم على حركات النجوم بالنسبة للشمس ، والتي تتحرك أيضًا في الفضاء. لذلك ، تتكون حركات النجوم المرصودة من جزأين ، أحدهما ناتج عن حركة الشمس ، والآخر هو الحركة الفردية للنجم.

للحكم على حركات النجوم ، يجب على المرء أن يجد سرعة الشمس ويستبعدها من السرعات المرصودة للنجوم.

تسمى النقطة الموجودة على الكرة السماوية ، التي يتم توجيه متجه السرعة للشمس إليها ، القمة الشمسية ، وتسمى النقطة المعاكسة للقمة المضادة.

تقع قمة النظام الشمسي في كوكبة هرقل ، ولها إحداثيات:  = 270  ،  = +30. في هذا الاتجاه ، تتحرك الشمس بسرعة حوالي 20 كم / ث ، نسبة إلى النجوم التي لا تبعد أكثر من 100 رطل. خلال العام ، تسافر الشمس 630.000.000 كم ، أو 4.2 AU.

دوران المجرة

إذا تحركت مجموعة من النجوم بنفس السرعة ، فعندها تكون على أحد هذه النجوم ، فمن المستحيل اكتشاف حركة مشتركة. يختلف الوضع إذا تغيرت السرعة كما لو كانت مجموعة من النجوم تتحرك حول مركز مشترك. عندها ستكون سرعة النجوم الأقرب إلى المركز أقل من تلك الأبعد عن المركز. تُظهر السرعات الشعاعية المرصودة للنجوم البعيدة هذه الحركة. تتحرك جميع النجوم ، جنبًا إلى جنب مع الشمس ، عموديًا على الاتجاه نحو مركز المجرة. هذه الحركة هي نتيجة الدوران العام للمجرة ، والتي تختلف سرعتها باختلاف المسافة من مركزها (الدوران التفاضلي).

يحتوي دوران المجرة على الميزات التالية:

1. يحدث في اتجاه عقارب الساعة إذا نظرت إلى المجرة من قطبها الشمالي ، الواقع في كوكبة كوما فيرونيكا.

2. السرعة الزاوية للدوران تتناقص مع المسافة من المركز.

3. تزداد السرعة الخطية للدوران أولاً مع المسافة من المركز. ثم ، على مسافة قريبة من الشمس ، تصل أعظم قيمةحوالي 250 كم / ثانية ، وبعد ذلك يتناقص ببطء.

4. تحدث الشمس والنجوم في محيطها ثورة كاملة حول مركز المجرة في حوالي 230 مليون سنة. تسمى هذه الفترة الزمنية بالسنة المجرية.

أسئلة الاختبار:

    ما هي الحركة الصحيحة للنجوم؟

    كيف يتم الكشف عن الحركة الصحيحة للنجوم؟

    أي نجم لديه أكبر حركة مناسبة؟

    ما هي الصيغة المستخدمة لحساب الحركة الصحيحة للنجم؟

    في أي مكونات تتحلل السرعة الفضائية لنجم؟

    ما اسم النقطة على الكرة السماوية التي تتحرك نحوها الشمس؟

    في أي كوكبة هي القمة؟

    ما مدى سرعة حركة الشمس بالنسبة للنجوم القريبة؟

    كم المسافة التي تقطعها الشمس في السنة؟

    ما هي مميزات دوران المجرة؟

    ما هي فترة دوران المجرة؟

مهام:

1. السرعة الشعاعية للنجم منكب الجوزاء = 21 كم / ث ، حركة مناسبة = 0.032 في السنة ، واختلاف المنظر ص= 0.012. حدد السرعة المكانية الكلية للنجم بالنسبة للشمس والزاوية التي يتكون منها اتجاه حركة النجم في الفضاء بخط الرؤية.

إجابه:  = 31.

2. النجم 83 هرقل على مسافة منا د= 100 قطعة ، حركتها هي  = 0.12. ما السرعة العرضية لهذا النجم؟

إجابه: 57 كم / ثانية.

3. الحركة الصحيحة لنجم Kaptein ، الواقع على مسافة 4 قطع ، هي 8.8 في السنة ، والسرعة الشعاعية 242 km / s. حدد السرعة المكانية للنجم.

إجابه: 294 كم / ث.

4. في أي مسافة سيقترب منا النجم 61 Cygnus إذا كان اختلاف المنظر لهذا النجم يساوي 0.3 وحركته هي 5.2. يتحرك النجم نحونا بسرعة شعاعية تبلغ 64 كم / ث.

إجابه: 2.6 جهاز كمبيوتر.

المؤلفات:

1. التقويم الفلكي. جزء دائم. م ، 1981.

2. Kononovich E.V. ، Moroz V.I. دورة عامة في علم الفلك. M. ، افتتاحية URSS ، 2004.

3. إفريموف يو. في أعماق الكون. م ، 1984.

4. Tsesevich V.P. ماذا وكيف نلاحظ في السماء. م ، 1979.

كانت النجوم في العصور القديمة تعتبر ثابتة بالنسبة لبعضها البعض. ومع ذلك ، في القرن الثامن عشر. تم العثور على سيريوس يتحرك ببطء شديد عبر السماء. يمكن ملاحظته فقط عند مقارنة القياسات الدقيقة لموقعه ، مع فاصل زمني من عقود.

الحركة الصحيحة للنجم هي إزاحته الزاوية الظاهرة عبر السماء في سنة واحدة. يتم التعبير عنها في كسور ثانية من القوس في السنة.

نجم بارنارد هو الوحيد الذي يمر بقوس في غضون 200 عام سيكون 0.5 درجة ، أو القطر الظاهر للقمر. لهذا ، أطلق على نجم بارنارد اسم "الطيران". ولكن إذا كانت المسافة إلى النجم غير معروفة ، فإن حركته لا تخبرنا كثيرًا عن سرعته الحقيقية.

على سبيل المثال ، قد تختلف المسارات التي قطعتها النجوم في السنة (الشكل 98): والحركات المناسبة المقابلة لها هي نفسها.

2. مكونات السرعة المكانية للنجوم.

يمكن تمثيل سرعة النجم في الفضاء كمجموع متجه لمكونين ، أحدهما موجه على طول خط البصر والآخر متعامد عليه. المكون الأول هو الشعاعي ، والثاني هو السرعة العرضية. يتم تحديد الحركة المناسبة للنجم فقط من خلال سرعته العرضية ولا تعتمد على السرعة الشعاعية. لحساب السرعة العرضية بالكيلومترات في الثانية ، من الضروري الضرب ، معبراً عنه بالراديان في السنة ، في المسافة إلى النجم ، معبراً عنها بالكيلومترات ،

أرز. 98. شعاع الحركة المناسبة العرضية والسرعة المكانية الكلية للنجم.

أرز. 99. تغيير في الموقع الظاهر للنجوم الساطعة لكوكبة Ursa Major بسبب تحركاتها الخاصة: من أعلى - منذ 50 ألف سنة ؛ في الوسط - في الوقت الحاضر ؛ أدناه - بعد 50 ألف سنة.

وتقسم على عدد الثواني في السنة. ولكن نظرًا لأنه يتم تحديده من الناحية العملية دائمًا في ثوانٍ من القوس ، في الفرسخ ، ثم للحساب بالكيلومترات في الثانية ، يتم الحصول على الصيغة:

إذا تم تحديد السرعة الشعاعية للنجم أيضًا بواسطة الطيف ، فإن سرعته المكانية V ستكون مساوية لـ:

عادة ما تكون سرعات النجوم بالنسبة للشمس (أو الأرض) عشرات الكيلومترات في الثانية.

يتم تحديد الحركات المناسبة للنجوم من خلال مقارنة صور منطقة محددة من السماء تم التقاطها بنفس التلسكوب على مدى فترة زمنية تُقاس بالسنوات أو حتى العقود. نظرًا لحقيقة أن النجم يتحرك ، فإن موقعه على خلفية النجوم البعيدة يتغير قليلاً خلال هذا الوقت. يتم قياس إزاحة النجم في الصور باستخدام مجاهر خاصة. لا يمكن تقدير هذا التحول إلا بالنسبة للنجوم القريبة نسبيًا.

على عكس السرعة العرضية ، يمكن قياس السرعة الشعاعية حتى لو كان النجم بعيدًا جدًا ، لكن سطوعه كافٍ للحصول على مخطط طيفي.

يمكن للنجوم القريبة من بعضها البعض في السماء أن تكون متباعدة في الفضاء وتتحرك بسرعات مختلفة. لذلك ، بعد آلاف السنين ، يجب أن يتغير مظهر الأبراج بشكل كبير بسبب الحركات المناسبة للنجوم (الشكل 99).

3. حركة النظام الشمسي.

في التاسع عشر في وقت مبكرفي. دبليو هيرشل

تم إنشاؤه من الحركات المناسبة لعدد قليل من النجوم القريبة والتي بالنسبة لها يتحرك النظام الشمسي في اتجاه الأبراج Lyra و Hercules. يُطلق على الاتجاه الذي يتحرك فيه النظام الشمسي قمة الحركة. بعد ذلك ، عندما بدأوا في تحديد السرعات الشعاعية للنجوم من الأطياف ، تم تأكيد استنتاج هيرشل. في اتجاه القمة ، تقترب النجوم منا في المتوسط ​​بسرعة 20 كم / ثانية ، وفي الاتجاه المعاكس تبتعد عنا بنفس السرعة في المتوسط.

لذا ، فإن النظام الشمسي يتحرك في اتجاه الأبراج Lyra و Hercules بسرعة 20 كم / ثانية بالنسبة للنجوم المجاورة. تشكيل محدود مكانيا. بعض النجوم ، التي ننسبها الآن إلى كوكبة Lyra ، نجتازها في وقت سابق (على مسافة كبيرة منها) ، والبعض الآخر سيبقى دائمًا بعيدًا عنا كما هو الآن.

(انظر المسح)

4. إذا كان نجم يقترب منا بسرعة 100 كم / ث ، فكيف سيتغير لمعانه خلال 100 عام؟

4. دوران المجرة.

تدور جميع نجوم المجرة حول مركزها. السرعة الزاوية لثورة النجوم في المنطقة الداخلية من المجرة (تقريبًا إلى الشمس) هي نفسها تقريبًا ، بينما تدور أجزائها الخارجية ببطء أكبر. بهذه الطريقة ، يختلف دوران النجوم في المجرة عن دوران الكواكب في النظام الشمسي ، حيث تنخفض السرعات الزاوية والخطية بسرعة مع زيادة نصف القطر المداري. يرجع هذا الاختلاف إلى حقيقة أن جوهر المجرة لا يهيمن على كتلته ، مثل الشمس في النظام الشمسي.

يُحدث النظام الشمسي ثورة كاملة حول مركز المجرة في حوالي 200 مليون لاتس بسرعة 250 كم / ثانية.




النجم في كوكبة Ophiuchus Barnard لديه أسرع حركة مناسبة. في 100 عام ، يمر 17.26 بوصة ، وفي 188 عامًا يتحول حسب حجم قطر القرص القمري.النجم على مسافة 1.81 قطعة. إزاحة النجوم في 100 عام


النجوم تتحرك بسرعات مختلفة وعلى مسافات مختلفة من المراقب. نتيجة لذلك ، يتغير الموقع النسبي للنجوم بمرور الوقت. داخل واحد الحياة البشريةيكاد يكون من المستحيل اكتشاف التغييرات في محيط الكوكبة. إذا اتبعت هذه التغييرات على مدى آلاف السنين ، فإنها تصبح ملحوظة تمامًا.




السرعة المكانية للنجم هي السرعة التي يتحرك بها النجم في الفضاء بالنسبة للشمس. جوهر تأثير دوبلر: يتم تحويل الخطوط الموجودة في طيف المصدر الذي يقترب من المراقب إلى النهاية البنفسجية من الطيف ، ويتم إزاحة الخطوط الموجودة في طيف المصدر المتراجع إلى النهاية الحمراء للطيف (فيما يتعلق إلى موضع الخطوط في طيف مصدر ثابت). مكونات الحركة الصحيحة للنجوم μ - الحركة الصحيحة للنجم π - المنظر السنوي للنجم λ - الطول الموجي في طيف النجم λ 0 - الطول الموجي لمصدر ثابت Δλ - انزياح الخط الطيفي ج - سرعة الضوء (3 10 5 كم / ثانية)

    شريحة 1

    الموضوع: السرعة المكانية للنجوم مجموعة النجوم الأكثر شهرة في سماء النصف الشمالي من الكرة الأرضية هي Big Dipper (جزء من كوكبة Ursa Major ، له أسماء مختلفة لدول مختلفة). توجد خمس نجوم من Big Dipper في نفس المكان في الفضاء ومن المحتمل أنها تشكلت في نفس الوقت تقريبًا. فورونتسكي نيكيتا

    الشريحة 2

    الحركة الصحيحة للنجم

    يتم قياس الحركة المناسبة بالثواني القوسية لكل سنة μ [/ سنة]. في 720 ، Y. Xin (683-727 ، الصين) ، في سياق التغيير الزاوي في المسافة بين 28 نجمة ، لأول مرة تخمين حول حركة النجوم. في عام 1718 هـ. يكتشف هالي (1656-1742 ، إنجلترا) الحركة الصحيحة للنجوم من خلال فحص ومقارنة كتالوجات هيبارخوس (125 قبل الميلاد) وجي فلامستيد (1720). كان النجم الأول ، الذي اكتشف فيه حركته الخاصة في عام 1717 ، هو Arcturus (α Bootes) ، الواقع في شارع 36. ولها حركتها الخاصة تبلغ 2.3 بوصة / سنة. من الملاحظات ، لوحظ أن إحداثيات النجوم تتغير ببطء بسبب حركتها عبر السماء. لذلك ، تتحرك النجوم ، أي تغير إحداثياتها بمرور الوقت. بحلول النهاية في القرن الثامن عشر ، الحركة الصحيحة لـ 13 نجمة ، واكتشف V. Herschel في عام 1783 أن شمسنا تتحرك أيضًا في الفضاء.

    الشريحة 3

    تغيير موقع النجوم في السماء

    نجم برنارد في كوكبة Ophiuchus هو أسرع نجم متحرك (10.31 بوصة / سنة) في السماء. إزاحة النجوم لمدة 100 عام مقارنة بقرص القمر. النجوم تتحرك بسرعات مختلفة ، في اتجاهات مختلفة ، وعلى مسافات مختلفة عنا. نتيجة لذلك ، يتغير الموقع النسبي للنجوم بمرور الوقت ، والذي يمكن ملاحظته على مدار آلاف السنين. الموقع النسبي لمجموعة نجوم Ursa الرئيسية بمرور الوقت. ما هي النجوم التي من المرجح أن تنتمي إلى نفس المجموعة؟

    الشريحة 4

    السرعة المكانية

    منذ r \ u003d a / π ، إذن ، مع مراعاة التحيز μ ، نحصل على r.μ = a.μ / π ؛ لكن r.μ / year = ، ثم نستبدل البيانات الرقمية نحصل على السرعة العرضية υτ = 4.74.μ /. يتم تحديد السرعة الشعاعية υr من الطيف [تأثير H. Doppler (1803-1853 ، النمسا) ، الذي أسس في عام 1842 أن الطول الموجي للمصدر يختلف اعتمادًا على اتجاه الحركة] υr = ∆λ.s / λo تم إثبات قابلية تطبيق التأثير على الموجات الضوئية في عام 1900 في ظروف معملية بواسطة A. A. Belopolsky (1854-1934). تتكون من: Vr-ray (على طول خط البصر) السرعة Vτ- السرعة التماسية من الشكل وفقًا لنظرية فيثاغورس

    الشريحة 5

    السرعة الشعاعية

    توضح الأشكال انزياح خط الهيدروجين في طيف النجم اعتمادًا على اتجاه حركة النجم بالنسبة إلى الأرض. نهج - التحولات إلى البنفسجي (علامة "-"). الحذف - ينتقل إلى اللون الأحمر (علامة "+"). قانون دوبلر ، حيث V هو إسقاط سرعة المصدر على خط البصر أول من قام بقياس السرعات الشعاعية للعديد من النجوم الساطعة في عام 1868 كان ويليام هيجينز (1824 - 1910 ، إنجلترا). منذ عام 1893 ، ولأول مرة في روسيا ، بدأ Aristarkh Apollonovich Belopolsky (1854-1934) في تصوير النجوم ، وبعد إجراء العديد من القياسات الدقيقة ، حدد السرعات الشعاعية لـ 220 نجمًا ساطعًا (2.5-4 م).

    الشريحة 6

    العلاقة بين الحركة الصحيحة للنجوم وإحداثياتها

    يتميز موقع أي نجم في الفضاء بالإحداثيات الاستوائية. α - الصعود الأيمن δ - الانحراف بنفس المقدار إلى اللون الأرجواني. تتميز الحركة الصحيحة للنجوم بما يلي: μα - الحركة المناسبة في الصعود الأيمن μδ - الحركة الصحيحة في الانحراف يتم تحديد التغيير في إحداثيات النجم على مدار العام بواسطة الصيغ: Δα = 3.07с + 1.34сsinα.tanδ Δδ = 20.0 ".cosα

    شريحة 7

    أسرع النجوم في السماء

    أسرع نجم متحرك في السماء هو ß Ophiuchus (طائر Barnard) ، اكتشف في عام 1916 بواسطة E. Barnard (1857-1923 ، الولايات المتحدة الأمريكية). م = 9.7 م ، ص = 1.828 قطعة ، μ = 10.31 بوصات / سنة ، سرعة شعاعية للقزم الأحمر = 106.88 كم / ث ، مكانية (بزاوية 38 درجة) = 142 كم / ث. الحركات المناسبة والسرعات الشعاعية للنجوم الساطعة بعد بقياس الحركات المناسبة لأكثر من 50000 نجم ، اتضح أن أسرع نجم في السماء في كوكبة الحمامة (μ Col) له سرعة مكانية = 583 كم / ثانية. ومع ذلك ، تم إجراء القياسات الأكثر نجاحًا بواسطة مركبة Hipparchus الفضائية لـ قياسات عالية الدقة لأشكال المنظر (HIPPARCOS ، العمل 1990-1993).

اعرض كل الشرائح