Выберите два типа объектов которые присутствуют главным образом в диске нашей галактики

Обновлено: 07.07.2024

На решение примерно отводится 3-5 минут.

Для выполнения задания 24 по физике необходимо знать:

Задачи для тренировки

Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звёздах.

Наименование звезды	Температура поверхности, K	Масса (в массах Солнца)	Радиус (в радиусах Солнце)	Средняя плотность по отношению к плотности воды
Альдебаран	3600	5,0	45,0	7,7 * 10 5
ε Возничего B	11 000	10,2	3,5	0,33
Ригель	11 200	40,0	138,0	2 * 10 -5
Сириус A	9250	2,1	2,0	0,36
Сириус B	8200	1,0	0,01	1,75 * 10 6
Солнце	6000	1,0	1,0	1,4
a Центавра A	5730	1,02	1,2	0,80

Выберите все верные утверждения, которые соответствуют характеристикам звёзд.

Температура звезды a Центавра А соответствует температуре звёзд спектрального класса О.
Звезда Ригель является сверхгигантом.
Наше Солнце относится к гигантам спектрального класса B.
Средняя плотность звезды Сириус В больше, чем у Солнца.
Звезда ε Возничего В относится к звёздам главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга-Рессела.

Из представленного списка объектов выберите два типа, которые находятся в основном в диске нашей Галактики.

рассеянные звёздные скопления
Магеллановы облака
квазары
межзвёздный газ
тёмная материя

Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики некоторых спутников планет Солнечной системы.

Радиус спутника, км

Радиус орбиты, км*10 3

Средняя плотность, г/см 3

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам спутников:

Масса Титана больше массы Европы
Масса Луны больше массы Ио
Ускорение свободного падения на Титане примерно равно 0,78 м/с 2
Период обращения Ио меньше периода обращения Европы вокруг Юпитера.
Период обращения Каллисто меньше периода обращения Европы вокруг Юпитера.

Из приведённых ниже утверждений выберите два верных и укажите их номера.

В распоряжении ученика были тонкая собирающая линза, лампочка и экран. Ученик устанавливал лампочку на разных расстояниях a от линзы на её главной оптической оси, и затем получал чёткое изображение лампочки, устанавливая экран на соответствующем расстоянии b от линзы. По результатам своих экспериментов он построил зависимость, изображённую на рисунке. Определите по этой зависимости фокусное расстояние линзы и её оптическую силу.

Фокусное расстояние линзы равно F = 4 cм.

Оптическая сила линзы равна D = 4 дптр.

Фокусное расстояние линзы равно F = 25 cм.

Оптическая сила линзы равна D = 25 дптр.

Фокусное расстояние линзы равно F = 20 cм.

Вопрос 2

Проводящий контур KLMN подключён к источнику постоянного напряжения и находится в однородном магнитном поле, линии индукции \(\vec\) которого перпендикулярны плоскости контура (см. рисунок). Провода имеют поперечное сечение S и удельное сопротивление ρ. Как изменятся следующие физические величины — сила тока, протекающая в контуре, и модуль силы Ампера, действующей на сторону LM, — если уменьшить в 2 раза поперечное сечение проводов и увеличить в 2 раза модуль индукции магнитного поля?

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

сила тока в контуре

модуль силы Ампера

Вопрос 3

Установите соответствие между физическими величинами и единицами их измерения в СИ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры.

Вопрос 4

Сколько протонов и сколько нейтронов содержится в ядре \(In_^\)

Вопрос 5

Электрон в атоме водорода переходит с энергетического уровня с номером n = 3 на энергетический уровень с n = 1. Чему равен модуль импульса испущенного при этом фотона? Ответ выразите в кг · м/с, умножьте на 10 29 и после этого округлите до целого числа.

Вопрос 6

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какой из этих четырёх переходов связан с поглощением света наименьшей частоты, а какой — с излучением света наибольшей частоты?

Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры

поглощение света наименьшей частоты

излучение света наибольшей частоты

Вопрос 7

С помощью барометра проводились измерения атмосферного давления. Верхняя шкала барометра проградуирована в гПа, а нижняя шкала — в мм рт. ст. Погрешность измерений давления равна цене деления шкалы барометра. Запишите в ответ величину атмосферного давления, выраженного в мм рт. ст., с учётом погрешности измерений. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

Вопрос 8

Необходимо при помощи маятника экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник взял штатив с муфтой и лапкой, нить и секундомер.

Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

Наша галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной.

Данная статья написана для подготовки к ЕГЭ по физике, в статье разобраны темы галактик и масштабов Вселенной. Такие задания могут встречаться в вариантах КИМов ЕГЭ по физике базового уровня, итак, перейдём подробнее к рассмотрению данной темы.

Понятие галактики

Галактикой являются большие скопления звёзд, пыли, а также газа. Они находятся друг с другом в соответствии с гравитационными силами. Галактики различают по формам и размеру. В состав галактик входят следующие объекты:

Солнце территориально принадлежит звёздам, находящимся в галактике Млечный путь. Если ночью наблюдать за небом, можно заметить длинную полосу звёзд. Их скопление и назвали галактикой.

При просмотре с применением астрономических инструментов можно рассмотреть овальный шар, он располагает более ста пятидесяти миллиардов звёзд. Наша галактика немыслимого размера, её центром является ядро с большими спиралями, в которых расположены звёзды. Расстояние между ядром Галактики и Солнцем – тридцать тысяч световых лет. Солнечная система располагается по краю с Млечным путём.

Следует учитывать, что звёзды, находящиеся в Галактике попадаются крайне редко. Например, расстояние, находящееся между звёздами в несколько миллионов больше их диаметров. Неверно думать, что звёзды находятся в хаотичном порядке. Расположение звёзд напрямую связано с гравитационными силами. Благодаря им звёзды расположены в определённом месте. Галактиками считаю звёзды и поля гравитации. Также в составе галактике содержатся пыль и газ.

Состав галактики

Рассмотрим конкретный состав галактики:

Темы, касающиеся галактик, часто встречаются в КИМах ЕГЭ по физике, поэтому рассмотрим её более подробно.

Во Вселенной находятся множество других галактик. Самыми близкими по отношению к нам считают галактики, расположенные в ста пятидесяти тысяч световых лет. На небе их можно увидеть в южном полушарии, они представляют собой небольшие туманные пятна. Их описал Пигафетт во время Магеллановой экспедиции. После это им присвоили название Больших и Малых облаков.

Классификация галактик

Ближайшей галактикой является Туманность Андромеды, её можно разглядеть в бинокль, так как она сравнительно больших размеров. В хорошую погоду можно увидеть даже без бинокля. Галактика похожа на выпуклую спираль. Солнечная система расположена на одном из её рукавов. Всем объектам галактик свойственно кружиться вокруг ядра, называемого центральным в соответствии с силами гравитации. В 1962 году Эдвин Хоббл классифицировал галактики в соответствии с их формой. Он разделил их на:

Итак, перейдём к рассмотрению спиральных галактик. Они являются галактиками с формой, которая напоминает диск с расположенным в центре ядром. Млечный путь является спиралевидной галактикой. Такие галактики обозначают буквой S, а также другими дополнительными буквами (это могут быть a, b, c). В таких измерениях галактики являются сплющенными и представляют собой линзу. Некоторые спиральные галактики содержат перемычку, она проходит через область, расположенную внутри галактики.

При составлении карты неба астрономы обнаружили большое количество близко расположенных галактик. В большинстве случаев путь галактик проходит через центр другой галактики, за счёт чего газ и облака звёзд поднимаются вверх. Таким образом, они ярко светят, так как в облаках их газа появляются новые звёзды. Эти звёзды находятся в саже, некоторые светят красным цветом, так из-за пыли закат становится более красным.

Интересным зрелищем является слияние галактик. Но несмотря на это, их строение является не до конца изученным. Астрономы рассматривают немногие галактики, находящиеся в промежуточных состояниях. Галактика содержит в себе триллионы звёзд. Эллиптические галактики включают в себя преимущественно старые звёзды. Они располагаются на наклонённых орбитах. При этом, диски спиральных галактик содержат голубые звёзды. Они находятся в спиральных рукавах. Когда рукав проходит газовые облака, начинают формироваться звёзды. В спиральных дисках содержится большое количество газа, в основном это водород. Мало газа содержат эллиптические галактики. Из-за этого в них образуется малое число новых звёзд. Также в дисках нашли материю, являющуюся тёмной. Края спиралей выполняют движение с большой скоростью, из этого следует, что существует определённая форма материи. Она представляет собой экзотические единицы, их очень трудно заметить.

Гало галактикой называют образования, расположенные вокруг галактики.

Основные типы галактик существуют во Вселенной. В 1995 году с помощью телескопа, называемого Хабблом, смотрели за полосой на небе. Наблюдения длились десять дней. С помощью него выявили более далекие галактики. Оба типа галактик и спиралевидные и эллиптические были сформированы много лет назад. Считается, что неправильные и маленькие голубые галактики составляют наибольшее число по сравнению с другими галактиками. Известно, что несколько миллиардов лет назад формирование звёзд происходило в десять раз быстрее, чем сейчас.

При группировании галактики образуют скопление. Наибольшие объекты во Вселенной соединяются воедино с помощью силы тяготения. Такие скопления включают в себя темную материю и горячий газ, которые, в свою очередь, разбрасываются между скоплениями.

Силы тяготения удерживают скопления галактик. Например, звёздам свойственно двигаться по орбитам галактик, а галактикам – по траекториям вокруг скопления.

Горячий газ является межкластерным носителем информации. Практически таким же образом тёмная материя собирается в колодце из скоплений. Скопления представляют в виде свалок в Космосе, так как в них попадаются другие объекты Вселенной.

Рассмотрим галактики неправильного вида. Они делятся на два класса: IO и Im. Большее распространение имеют галактики второго класса. Первый класс представляет собой галактики различной формы.

Следует запомнить, что галактики относятся к определённым группам, которые в свою очередь имеют название кластеров. Например, млечный быть относится к группе кластеров, он содержит в себе примерно сорок галактик, которые уже разведали. В процессе группировки подобные кластеры составляют сверхскопления. В состав кластеров входит более двух тысяч галактик. После обрисовки примерной карты, отображающей размещение галактик, скопления стали определённых форм. Большое количество скоплений окружают пустоты. Неизвестно что находится в центре данных пустот. Для раскрытия этого учёным понадобится большое количество времени.

Таким образом, в разделе астрофизики ЕГЭ по физике тема галактик является одной из часто встречающихся. При подготовке к ЕГЭ по физике рекомендует также изучить справочный материал, так как он поможет более углублённо изучить раздел астрофизики.

Как устроена галактика: ядро, балдж, гало, звездный диск.

Спиральный галактики (к которым относится и наша галактика Млечный путь) имеют схожее внутреннее строение.

Типичная спиральная галактика состоит из трех основных частей:

Ядро расположено в центре галактики, область вокруг ядра называется гало, а само гало уже окружено массой звезд называемых звездным диском.

Основные элементы и области из которых состоит спиральная галактика «Млечный путь». Вид боку и сверху

Галактическое ядро

Галактическое гало

Состоит гало в основном из очень старых, неярких мало массивных звёзд. Они встречаются как поодиночке, так и в виде шаровых скоплений, которые могут включать в себя более миллиона звёзд. Возраст населения сферической составляющей Галактики превышает 12 млрд. лет. Его обычно принимают за возраст самой Галактики.

Характерной особенностью звёзд гало является чрезвычайно малая доля в них тяжёлых химических элементов. Звёзды, образующие шаровые скопления, содержат металлов в сотни раз меньше, чем Солнце.

Звёзды сферической составляющей концентрируются к центру Галактики. Центральная, наиболее плотная часть гало в пределах нескольких тысяч световых лет от центра Галактики называется балдж (в переводе с английского “утолщение”).

Звёзды и звёздные скопления гало движутся вокруг центра Галактики по очень вытянутым орбитам. Из-за того, что вращение отдельных звёзд происходит почти беспорядочно (т. е. скорости соседних звёзд могут иметь самые различные направления), гало в целом вращается очень медленно.

Балдж

Однако Солнце расположено достаточно далеко от ядра Галактики – на расстоянии около 26 000 световых лет. Поэтому, если в окрестностях Солнца, в диске, одна звезда приходится на 8 кубических парсеков, то в центре Галактики в одном кубическом парсеке находится 10 000 звезд. Центр Галактики находится в направлении созвездия Стрельца.

Звездный диск

Газ в диске Галактики также сосредоточен в основном вблизи его плоскости. Он распределён неравномерно, образуя многочисленные газовые облака — от гигантских неоднородных по структуре сверх облаков протяжённостью несколько тысяч световых лет до маленьких облачков размерами не больше парсека.

Основным химическим элементом в нашей Галактике является водород. Приблизительно на 1/4 она состоит из гелия. По сравнению с этими двумя элементами остальные присутствуют в очень небольших количествах. В среднем химический состав звёзд и газа в диске почти такой же, как у Солнца.

Спиральные рукава

В спиральных ветвях находится большое количество переменных и вспыхивающих звёзд, в них чаще всего наблюдаются взрывы некоторых типов сверхновых. В отличие от гало, где какие-либо проявления звёздной активности чрезвычайно редки, в ветвях продолжается бурная жизнь, связанная с непрерывным переходом вещества из межзвёздного пространства в звёзды и обратно. Галактическое магнитное поле, пронизывающее весь газовый диск, также сосредоточено главным образом в спиралях.

Спиральные рукава Млечного Пути в значительной степени скрыты от нас поглощающей материей. Подробное их исследование началось после появления радиотелескопов. Они позволили изучать структуру Галактики по наблюдениям радиоизлучения атомов межзвёздного водорода, концентрирующегося вдоль Длинных спиралей.

По современным представлениям, спиральные Рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактики. Проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звёзд из газа становится более интенсивным. Причины возникновения в дисках спиральных галактик такой своеобразной волновой структуры не вполне ясны. Над этой проблемой работают многие астрофизики.

Как выглядела бы наша галактика «Млечный путь» при наблюдении откуда-нибудь «снаружи». Красным кружком обозначено примерное местоположение Солнечной системы

Галактика имеет хорошо выраженную спиральную структуру. Спирали представляют собой волны плотности, распространяющиеся в сторону вращения диска Галактики с постоянной угловой скоростью.

Образование в галактике звезд I и II поколения

Галактика Млечный путь (впрочем и другие спиральные галактики) образовалась из медленно вращавшегося газового облака, по своим размерам превосходившего ее в десятки раз.

Первоначально это газовое облако состояло из смеси 75% водорода и 25% гелия и почти не содержало тяжелых элементов. В течение примерно миллиарда лет это облако свободно сжималось под действием сил гравитации. Этот коллапс неизбежно привел к фрагментации и началу процесса звездообразования.

Сначала газа было много, и он находился на больших расстояниях от плоскости вращения. Возникли звезды первого поколения, в том числе и весьма массивные, а также шаровые скопления. Их современное пространственное распределение соответствует первоначальному распределению газа, близкому к сферическому.

Наиболее массивные звезды первого поколения быстро проэволюционировали и обогатили межзвездную среду тяжелыми элементами, главным образом за счет вспышек сверхновых. Та часть газа, которая не превратилась в звезды, продолжала свой процесс сжатия к центру Галактики. Из-за сохранения момента количества движения, ее вращение становилось быстрее, образовался диск, и, в нем снова начался процесс звездообразования.

Это второе поколение звезд оказалось богатым тяжелыми элементами. Оставшийся газ сжался в более тонкий слой, так возникла плоская составляющая – основная арена современного звездообразования. Разумеется, выделения двух или трех поколений звезд весьма условно: скорее всего, звездообразование было единым непрерывным процессом, хотя в нем и возможны были отдельные этапы замедления.

Почему с Земли не видно ярко сияющий центр нашей галактики?

Почти все молекулярное вещество межзвездной среды (облака пыли и газа) находится на расстоянии до 3-7 килопарсек от центра, поэтому и видимое излучение центральных областей Галактики полностью скрыто от нас мощными слоями поглощающей материи (к счастью мы можем наблюдать эти области в инфракрасном диапазоне).

Эволюция спиральных галактик: от Большого взрыва до наших дней

Место Солнечной системы в галактике Млечный путь

Наше Солнце в галактике Млечный путь расположено между спиральными рукавами Стрельца и Персея. Солнце (а вместе с ним и вся солнечная система) движется со скоростью около 220 км/с, и делает полный оборот вокруг центра Галактики за 200 миллионов лет. Всего за время своего существования (4,5 млрд.лет) Солнце облетело Галактику примерно 30 раз.

Читайте также: