Astronomia Galaktyczna i pozagalaktyczna
wykład dla III roku astronomii, rok akad. 2021/2022, semestr letni
Zakres tematyczny wykładu:
- Wyznaczanie odległości do gwiazd i obiektów pozagalaktycznych: historia i współczesność
- Historyczne koncepcje budowy Wszechświata poza granicami Układu Słonecznego
- Dorobek Wiliama, Karoliny i Johna Herschelów
- Nasza Galaktyka - Galaktyka Drogi Mlecznej
- Struktura i podsystemy Galaktyki
- Kinematyka, rotacja Galaktyki
- Struktura spiralna
- Gromady otwarte, gromady kuliste w Galaktyce
- Materia Międzygwiazdowa w Galaktyce, ciemna materia
- Inne galaktyki - klasyfikacja morfologiczna
- Szczególne typy galaktyk
- Rozmieszczenie galaktyk, gromady galaktyk, ucieczka galaktyk
- Mikrofalowe promieniowanie tła
- Koncepcje powstania i budowy Wszechświata
Materiały do zajęć - proszę nie upubliczniać.
Forma zaliczenia wykładu (przy założeniu formy kontaktowej):
- Egzamin pisemny (ewentualnie "dopytanie" ustne), wg. listy zagadnień na egzamin - poniżej, lub:
- własny, zaproponowany przez studenta (i zaaprobowany przeze mnie) projekt, dotyczący tematyki wykładu (obliczeniowy, obserwacyjny, internetowy, inny) - zaliczenie na podstawie "okazania dzieła" i po jego pozytywnej ocenie. Temat musi być uzgodniony ze mną do 30 kwietnia 2022. Zawsze można zrezygnować i przystąpić do egzaminu.
Zagadnienia (nie pytania!) egzaminacyjne:
- Dowód na pozagalaktyczną naturę „mgławic spiralnych”?
- Rozkład gromad otwartych i kulistych w Galaktyce. W jaki sposób wykazano, że Słońce znajduje się na peryferiach Galaktyki?
- Obserwacyjne dowody występowania materii międzygwiazdowej w Galaktyce?
- Paralaksa fotometryczne, różne warianty
- Pierwsze koncepcje budowy Galaktyki i miejsca Słońca
- Wykorzystanie cefeid do wyznaczania odległości, problem kalibracji
- Metody wyznaczania odległości do gromad gwiazd
- Ruch Słońca względem najbliższych gwiazd
- Paralaksa wiekowa i statystyczna
- Kinematyczne różnice między gwiazdami w różnych podsystemach Galaktyki
- Ruch Słońca w Galaktyce
- Rotacja Galaktyki, stałe Oorta, ich interpretacja i zastosowanie
- Przestrzenny rozkład gwiazd w okolicy Słońca
- Obserwacyjne dowody rotacji Galaktyki
- Wyznaczanie krzywej rotacji Galaktyki wewnątrz i poza orbitą Słońca
- Krzywa rotacji Galaktyki a problem masy Galaktyki
- Dowody na istnienie struktury spiralnej w Galaktyce
- Jakie obiekty wyznaczają położenie ramion spiralnych w galaktykach? Teorie wyjaśniające strukturę spiralną
- Obserwacje Galaktyki na falach 21-cm
- Dowody aktywności w centrum Galaktyki
- Co wiemy o Centrum Galaktyki
- Charakterystyka gwiazd w zgrubieniu centralnym Galaktyki
- Dowody na istnienie czarnej dziury w Centrum Galaktyki
- Zmiany wskaźników barwy U-B oraz B-V a ekstynkcja międzygwiazdowa
- Populacja I i II gwiazd - porównanie
- Morfologiczna klasyfikacja galaktyk
- Prawo Hubble’a i jego zastosowanie
- Ruch gwiazd w galaktykach eliptycznych. Prawo Faber-Jackson
- Ruch gwiazd w galaktykach spiralnych. Krzywe rotacji. Relacja Tully-Fischer
- Wyznaczanie odległości obiektów pozagalaktycznych
- Kosmiczna drabina odległości
- Historia pierwszych pomiarów odległości do gwiazd
- Mikrofalowe promieniowanie tła
- Ruch nadświetlny w kwazarach
- Własności galaktyk typu cD
- Gromady galaktyk a ciemna materia
- Najistotniejsze różnice w widmach galaktyk Seyferta typu I i II
- Cechy widm galaktyk normalnych oraz galaktyk o aktywnych jądrach
- Typy galaktyk a wskaźnik barwy
- Miejsce Drogi Mlecznej w wielkoskalowej strukturze Wszechświata
- Wyznaczanie mas galaktyk, krzywe rotacji a problem masy
- Wielkoskalowa struktura Wszechświata
- Rozszerzanie się Wszechświata
Literatura (z wszystkiego po trochu):
Koniecznie przestudiować: https://www.handprint.com/ASTRO/galaxy.html
- W studenckiej pracowni komputerowej w IOA proszę zajrzeć do katalogu /home/COMMON/teksty/Galaktyczna...
Uwaga: dostępne w powyższym katalogu (i oznaczone niżej na zielono)
dokumenty elektroniczne są przeznaczone wyłącznie do osobistego użytku studentki/studenta.
Proszę ich w żaden sposób nie upubliczniać.
- Astronomia Ogólna, Hannu Karttunen, Pekka Kröger, Heikki Oja, Markku Poutanen, Karl Johan Donner, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021
- Fundamental Astronomy, sixth edition, Hannu Karttunen, Pekka Kröger, Heikki Oja, Markku Poutanen, Karl Johan Donner, Springer, 2017
- An Introduction to Modern Astrophysics, Second Edition, BRADLEY W. CARROLL & DALE A. OSTLIE, Cambridge University Press, 2017
- Galactic astronomy, James Binney & Michael Merrifield, Princeton University Press, 1998
- Galactic Dynamics: Second Edition, James Binney & Scott Tremaine, Princeton Univers. Press; 2008
- An Introduction to Distance Measurement in Astronomy, RICHARD DE GRIJS, John Wiley & Sons Ltd, 2011
- Extragalactic Astronomy and Cosmology, second edition, Peter Schneider, Springer, 2015
- The Milky Way: Structure, Dynamics, Formation and Evolution, Françoise Combes and James Lequeux, CURRENT NATURAL SCIENCES, EDP Sciences/CNRS Éditions, 2016
- The Milky Way An Insider’s Guide, William H. Waller, Princeton University Press, 2013
- Astronomy: Principles and Practice, IV edition A.E. Roy & D. Clarke, IOP Publishing, 2018
- Measuring the Universe, The Cosmological Distance Ladder, Stephen Webb, Springer Praxis, 1999
- Parallaxes: history, survey and outlook, W. Gliese and A. R. Upgren, Publications de l’Observatoire Astronomique de Beograd, 40:7–18, October 1990.
- The Scientific Legacy of William Herschel, Clifford J. Cunningham, Editor, Springer, 2018
- Galaxies in the Universe: An Introduction, Linda S. Sparke & John S. Gallagher III, University of Wisconsin, Madison, 2007.
- Astronomical distance scales in the Gaia era., F. Mignard, Comptes Rendus. Physique, Académie des sciences (Paris), 2019, 20 (1-2), pp.140-152. 10.1016/j.crhy.2019.02.001. hal-02178484, https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02178484
- The 10 parsec sample in the Gaia era
- DESI Legacy Imaging Surveys
- https://cerncourier.com/a/exploring-the-hubble-tension/
- The ABC's of Distances by Ned Wright from UCLA
- Bessel Project