Az Univerzum titkai

AZ UNIVERZUM SZÜLETÉSE

• Nagy Bumm elmélet

• 13,7 milliárd évvel ezelőtt

• A Világegyetem egy rendkívül sűrű, forró állapotból fejlődött ki

• Georges Lemaître (1894-1966) belga pap, a Leuven-i Római Katolikus Egyetem fizika és csillagászat tanára dolgozta ki először 1931-ben „ősatom” név alatt

Galxisok Hubble féle galaxisok:

• Spirálgalaxisok

• Elliptikus galaxisok

• Lentikuláris galaxisok

• Törpegalaxisok

• Szabálytalan galaxisok

Galaxisok

Különleges galaxisok:

• Aktív galaxisok

• Blazárok

• Kvazárok

• Seyfert-galaxisok

• Rádiógalaxisok

• Gyűrűs galaxisok

Csillagok

• A csillagok halmazokban csoportosulnak

• Csillagok születése:diffúz ködökben

• Halála: felfúvódik, és törpecsillag, vagy felrobban és fekete lyuk/neutroncsillag lesz

• Legnagyobb ismert csillag a VY Canis Majoris

• Legközelebbi csillag a Nap, 2. legközelebbi a Proxima Centauri

Ködök

• Fényes diffúz köd (pl.: Orion-köd)

• Planetáris ködök (pl.:Macskaszem-köd)

• Szupernóva maradványok (Vela szupernóva-maradvány)

Bolygók

Jellemző Óriásbolygók Kőzetbolygók Törpebolygók

összetétel Főleg gáz Főleg szilárd anyag

térfogat A Földnél nagyságrendekkel nagyobb

A Földéhez hasonló

Kisebbek a Merkúrénál és nagyobb a holdaknál

Holdak száma Tíznél több (és egyre újabbakat fedeznek fel)

Kettő vagy kevesebb

Akár három is

Kisbolygók

• Más néven aszteroidák

• Nagy részük a kisbolygóövben található

• Az elsőként felfedezett kisbolygó a Ceres

• 434 Hungaria

Üstökösök

• Van kómája és csóvája

• A Kuiper-övből vagy az Oort-felhőből jönnek

• Piszkos hólabda

Meteoridok

• Ha a meteorid bármely darabja eléri a talajt akkor meteoritnak nevezzük

• Kisebb egy aszteroidánál

• Nagyon sok vasat tartalmaz

AZ UNIVERZUM TÁGULÁSA

• Vesto Slipher: Lowell gyakornoka a Clark távcsőnél

– Spektográf

– Spirálködök fényének vizsgálata

• Vörös- és kék eltolódás

• Doppler-effektus: mérésére vonalas színképre van szükség

Hubble

• Neki tulajdonították a világegyetem tágulásának felfedezését

• A spirálködök sebessége egyenesen arányos a Föld és a galaxis közötti távolsággal

• Minél messzebb van a galaxis, annál gyorsabban távolodik

– 70 km/s 3 milliárd fényévente

A világegyetem sorsa

• A világegyetemben lévő összes anyag kölcsönös vonzereje a tágulás ellen hat

Meddig tágulunk?

• Ha az ősrobbanásnál felszabaduló energia túl nagy, akkor a kezdeti anyag vékonyan terülne szét

– A gravitáció ereje nem lenne elég: nagy szakadás

Meddig tágulunk?

• Ha túl alacsony a tágulási energia, akkor a gravitáció húzza vissza az összes anyagot

– Nagy összeomlás

Goldilocks-univerzum

• Anyag egyenletes eloszlását feltételezik

• Ω-érték – 1 Ω= 6 H atom/1m3 világegyetem

– (egy m3 levegőben 1025 atom van)

• Csillagok és galaxisok akkor jöhettek létre, ha az Ω értéke 1

• Még mindig megközelítőleg 1-nek kéne lennie

Meddig tágulunk?

• Ha az omega 1,a tágulás a jelenlegi mértékben folytatódik

• Ha omega kevesebb mint egy, akkor a tágulás fog nyerni

• Ha az omega nagyobb mint egy, akkor a gravitáció fog nyerni

FEKETE LYUKAK

• Olyan szingularitások, amelyek elnyelik az anyagot úgy, hogy onnan még a fény se tud kiszabadulni – Fény a gravitációs térben elhajlik

• Elhajlás akkora, hogy visszajut a fényforrásba, nem tud kijutni, ezért nem érkezik jel a külső megfigyelőhöz

• Az eseményhorizont az általános relativitáselméletben a téridő egy olyan határfelülete, amin túli események már nincsenek hatással a megfigyelőre.

• A szingularitás hatásteréből sem anyag sem fény nem szökhet meg.

– Ez gömb formájú, határa az eseményhorizont (Swartzschild-sugár)

• Ami ezen belül van belezuhan a fekete lyukba

• A fekete lyuk nem látható (anyaga az eseményhorizonton belül van)

• Keletkezés:

1) adott tömeggel rendelkező objektum gravitációs összeomlása

2) Kritikus értéknél kisebb térfogatba tömörül össze

3) Gravitációs erő minden másnál nagyobb lesz, anyag egyetlen pontba húzódik össze

ENTRÓPIA

• = Anyag rendezettsége

• A műszót Rudolf Clausius találta ki (1822-1888)

• Minél nagyobb valami entrópiája, annál rendezetlenebb

• Egy ideig nem tudták összeegyeztetni a fekete lyukak létezésével

– Stephen Hawking

SÖTÉT ANYAG

• Univerzumunk 96%-a ismeretlen

• Kozmosz tömegének ¼-ét teszi ki a sötét anyag

Mi az a sötét anyag?

• Halvány lila gőzünk sincs

• Malcolm Longair

– Csillagközi bolygók

– alacsony tömegű csillagok

– Téglák

– Az Astophysical Jounal magazin

Sötét energia

• Kozmosz 70%-a

• Ez készteti tágulásra a világegyetemet, vagy fordítva: a világegyetem tágulásából következtetünk a létezésére

• Einstein: anyag és energia 1 érme két oldala

– Átalakíthatók egymásba (E=mc2)

Fritz Zwicky

• Coma halmazt vizsgálta

• Csillagok fénykibocsájtása függ a tömegtől

– Minél nagyobb a tömeg, annál több fényt bocsájt ki

Fritz Zwicky

• Beérkező fény mennyiségét vizsgálva meg tudta becsülni a Coma halmaz tartalmazta anyag mennyiségét

• Szélen lévő csillagok gyorsabban mozogtak, mint amennyit az adott tömegű anyag ott tudott volna tartani

– 400x nagyobb tömeg kéne

MOND

• Nem hisznek a sötét anyag létezésében

• Módosított Newtoni Dinamika – Csak kicsit kell átalakítani Newton

törvényét:

– A galaxishalmazokat elválasztó távolságokon a gravitáció valamivel erősebb

• Mordehai Milgrom

PIONEER-ANOMÁLIA

• Newton: 23 évesen Általános Gravitációelmélet

– Két test között vonzerő

• Egyenesen arányos a tömeggel

• Fordítottan arányos a távolság négyzetével

– Rakéták eszerint mozognak az űrben

Pioneer 10,11 űrszondák

• A többi űrszonda ellenőrzi a saját pályáját és tudják korrigálni

• A Pioneer-ok búgócsiga-szerűen a saját tengelyük körül forognak

• Minden évben 8000 mérfölddel messzebb kerülnek a kiszámított pályától

Jupiter a Pioneer 10 felvételéről

• Turisev:

– Szovjet kutató

– Hibát keresett az útvonaltervezésben, de nem talált

• Összegyűjtötték a szondák repülési adatait

– Pioneer-szimulátor

Ötletek

• 70 Wattnyi hő

– Plutónium reaktorból származhat

• Oldalt vannak, de a nap felé való elmozduláshoz elöl kéne lenniük

• Üzemanyag szivárgás

– Mindkét szondánál ugyanúgy kéne szivárognia

– Műszerek nem jeleztek semmit

Érdekesség

• A ma élő összes ember az összes variáció szerint sorba akarna állni, és feltételezzük, hogy másodpercenként jön létre újabb variáció, és a világegyetem születésekor kezdték volna, még mindig nem tudták volna befejezni

Köszönjük a figyelmet!

Lovas Noémi, Kereszturi Johanna, Hafenscher Viktória, wikipédia :D