ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
АБАЙ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ПЕДАГОГИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Тақырыбы: Хаббл эффектісі
Орындағандар: ФОК-071
Карабаева Ғазиза
Тексерген: Раманкулов
Алматы 2010
Хаббл эффектісі
Галактикалардың негізгі сипаттамалары. В. Гершель XVIII ғасырда аспандағы бақыланатын мыңдаған тұман тәрізді дақтарды (тұмандықтарды) ашып, оларды каталогқа тіркеді. Кейініректе олардың көбінесе спиральды тұрпаты бар екені аңғарылды.
Американ астрономы Э.Хаббл (1889-1953) Андромеда шоқжұлдызы ішіндегі тұмандықтың фотосуретін түсірді. Сонда оның сансыз көп жұлдыздардан тұратыны көрінді. Тұмандық ішінен ол жаңа жұлдыздардың оталысын, шашыранды және шар тәрізді шоғырларды және цефеидтерді байқады. Осы цефеидтердің айну периодтары мен көрінетін жұлдыздық шамаларын анықтап, Хаббл олардың бәрі дерлік біздің Галактикадан тысқары өте алыста екенін тағайындады.
Осы тұмандыққа шейінгі қашықтықты және оның бұрыштық өлшемін біле отырып, оның диаметрін сызықтық бірліктермен оңай есептеп табуға болады екен.
Сонда Андромеда шоқжұлдызындағы спиральды тұмандық үлкендігі, біздің Галактика шамалас, өте зор жұлдыздық жүйе болып шықты. Біз қазір оған шейінгі қашықтық 2 миллион жарық жылына тең екенін білеміз. Біздің Галактиканың ішіндегі сияқты, оның ішінде де газды және тозаңды тұмандықтар бар. Андромеда шоқжұлдызындағы галактиканы біз оның осіне біршама көлбеу бұрышпен көреміз, сондықтан ол сопақтау болып көрінеді. Үшбұрыш шоқжұлдызы ішіндегі галактика да спиральды, көру сәулесіне оның көлбеулігі кемірек, сондықтан оның түрі бір басқа.
Астрономдар біздің Галактиканың шегінен тысқарыдағы, өте көп ғаламат зор жұлдыздық жүйелерін тапты. Оларға біздің Галактикадан айырып, г а л а к т и к а л а р деген жалпы атау берді.
Хаббл мынаны ашты: өте жарық жұлдыздарының көрінетін жарықтығы бойынша, қашықтықтағы бұрынырақ анықталған галактикалардың спектрлерінде сызықтар спектрдың қызыл жақ шетіне қарай ығысады екен. Осы қызыл ығысу галактикаға шейінгі қашықтыққа пропорционал болып өседі. Доплер эффектісіне сәйкес қызыл ығысу жарық көзінің бақылаушыдан қашықтап үдеп бара жатқанын көрсетеді. Қашықтау жылдамдығы ығысу шамасына, демек, қашықтыққа пропорционал. Галактикаларға дейінгі D қашықтық пен v жылдамдық арасындағы бақыланатын пропорционалдық Хаббл заңы деп аталады:. Пропорционалдық коэффициент H Хаббл тұрақтысы деп аталады. H Хаббл тұрақтысының мәні шамамен екендігі тағайындалды, яғни әрбір миллион парсек санының қашықтау жылдамдығы 100км/с — қа артады. Сол себептен алыстағы галактикаға дейінгі аралықты оның спектріндегі сызықтардың қызыл ығысуы бойынша анықтауға болады:
мұндағы v – қызыл ығысу бойынша анықталған жылдамдық. Егер мәселен, спектр сызығының ығысуына 10000 км/с сәйкес келетін болса, онда галактикаға шейінгі қашықтық 100 Мпк. Бұл әдіс жарықтағы галактикалардағы цефеидтер немесе аса жарық ерекше алаптар көрінбейтін жағдайларда да қолданылады.
Өздерінің сыртқы тұрпаттары бойынша галактикалар спиральды, қисық және эллипстік галактикалар болып бөлінеді. Бақыланатын галактикалардың көбі – спиральды болып табылады. Біздің Галактика және Андромеда шоқжұлдызындағы галактика ең ірі спиральды галактикаларға жатады. Спиральды галактикалардың бәрі де бірнеше жүз миллион жылдық периодпен айналады. Олардың массалары Күн массасына тең.
Спиральды галактикалардың тармақтары, біздің галактиканыкі, ыстық жұлдыздардан, цефеидтерден, ерекше алыптардан, шашыранды жұлдыздық шоғырлар және газ тұмандықтардан тұрады. Галактикалар радиотолқындар шығарады. Радиосәулелер 21см-лік ұзындықта нейтрал сутегінен және де қылаң түсті тұмандықтардағы иондалған ыстық сутегінен шығады. Нейтралды сутегінің галактика массасының 10%-дей екенін тапты. Галактикаларда тозаң да бар. Олардың бар екені әсіресе бізге қырынан көрінетін, ұршыққа немесе жалпақ бұршаққа (жасымыққа) ұқсайтындарында жақсырақ байқалады. Галактика жазықтығының ұзына бойын қуалай қоңыр жолақ – тозаңды тұмандықтардың шоғыры өтеді.
XVI ғасырдағы Магеллан экспедициясы кезінде аспанның оңтүстік жарты шарында байқалатын екі үлкен жұлдыздық бұлттарды Үлкен және Кіші Магеллан Бұлттары деп атайды. Олардың тұрпатсыз түрі қисық бұрыс кейіпті Галактикаларға жатқызады. Олар біздің галатиканың серіктері болып табылады. Соларға шейінгі қашықтық 150000 жарық жылына жуық. Олардың жұлдыздық құрамы спиральды галактикалардың тармақтарындағыдай, ал ядросы жоқ. Қисық галактикалар спиральдан аз да, әредік қана ұшырайды.
Көп ұшырайтын – эллипстік галактикалар. Бұлардың түрі шар тәрізді жұлдыз шоғырына ұқсайды, бірақ өлшемдері жөнінен олардан анағұрлым ірілеу. Олар тым баяу айналады, сондықтан, шапшаң айналатын спиральды галактикалардай емес, тіпті қабыспаған деуге болады. Эллипстік галактикаларда ерекше алып жұлдыздар да, диффузиялық тұмандықтар да жоқ.
Галактикалардың жарқырауы сан алуан.
Алып галактикалардың абсолют жұлдыздық шамасы – 21-ге жуық. Осылардан бір жарым мың есе бәсеңдеу ергежейлі-галактикалар бар. Олардың абсолют жұлдыздық шамасы – 13-ке шейін.
Академик В. А. Амбарцумян көптеген спиральды және эллипстік галактикалардың орталық аймақтарында –олардың ядроларында қопарылыс түріндегі құбылыстар өтіп, зор мөлшерде энергия шығарылады деп тұңғыш рет көрсетті.
Кейбір галактикалық ядролардың қуатты рентген сәулелері – олардың қимыл-әрекетінің жоғары екенінің куәсі В. А. Амбарцумян сондай-ақ галактикалар бір ерекше тығыз «жұлдызға шейінгі заттан» түзілген деген болжам айтты. Оның ойынша, ол затта өздігінен уатылып, жұлдызға шейінгі денелердің ассоциациясын туғызады, ал бұлар уатылып, жұлдыздарды да, диффузиялық материяны да туғызады. Ядроларында күшті әрекет байқалатын, қуатты радиосәуле шығаратын және газдарды мол мөлшерде лақтырып шығаратын, галактикаларды ол жас галактикалар деп есептейді.
Дегенмен, ғалымдардың дені толығырақ тексерілген жұлдыздар мен галактикалар Метагалактикадағы сутегі-гелий ортаның жеке бұлттарға ыдырау нәтижесінде пайда болды деген гипотезаны жақтайды. Осыдан кейін бұл бұлттар тартылыс есесінен сығылады. Шар тәрізді және эллипстік галактикалардағы жұлдыздардың түзілу процесі әрқашан аяқталды. Олардың жұлдыздыры – ең кәрі жұлдыздыр. Спиральдық және бұрыс кейіпті галактикаларда жұлдыздардың түзілуі әлі де өтуде.
