Квазары и пульсары

Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Ноября 2011 в 18:51, реферат

Описание работы

Величественное, прекрасное, загадочное, вечное… Оно пугает, завораживает, манит… Все это о нем – о звездном небе. Звездное небо всегда заставляло человечество задумываться над вечными философскими вопросами. Во все времена о нем создавали легенды. Со времен античности и по сей день оно, как и каждое событие, проявляющееся в нем, привлекает к себе повышенное внимание не только профессиональных ученых и любителей астрономии, но и вообще всех людей, для которых астрономия – одна из множества наук. Именно накопленный веками опыт, истоки которого лежат в простом человеческом любопытстве, позволяет нам сейчас с уверенностью говорить если не обо всех, то, по крайней мере, о многих объектах, процессах, событиях, происходящих в бескрайних просторах Вселенной.

Содержание

Введение. 3
1. Краткая характеристика объектов Вселенной. 5
1.1.Звезды. 5
1.2.Галактики. 7
2. Удивительные объекты Вселенной – квазары. 9
2.1. Открытие квазаров. 9
2.2. Гипотезы природы квазаров. 12
3.Удивительные объекты Вселенной — пульсары. 16
3.1 Открытие пульсаров. 16
3.2. Строение пульсаров. 18
3.3. Механизм действия пульсаров. 19
Заключение. 21
Список литературы. 23

Работа содержит 1 файл

Квазары и пульсары.docx

— 48.48 Кб (Скачать)

      Так как наиболее характерная особенность  нового объекта – радиоизлучение в виде правильно чередующихся отдельных  импульсов, решено было (и удачно) назвать  его пульсаром. За этот выдающийся результат Хьюиш получил в 1974 году нобелевскую премию. Первый пульсар получил обозначение СР 1919 (Cambridge Pulsar)9.

3.2. Строение пульсаров.

      Описание  пульсаров следует начать с описания нейтронных звезд. Нейтронная звезда – звезда, в основном состоящая из нейтронов. Нейтрон – это нейтральная субатомная частица, одна из главных составляющих вещества. Гипотезу о существовании нейтронных звезд выдвинули астрономы В.Бааде и Ф.Цвикки сразу после открытия нейтрона в 1932 году. Но подтвердить эту гипотезу наблюдениями удалось лишь после открытия пульсаров в 1967 году.

      Нейтронные  звезды образуются в результате гравитационного  коллапса нормальных звезд с массами  в несколько раз больше солнечной. Плотность нейтронной звезды близка к плотности атомного ядра, то есть в 100 миллионов раз выше плотности обычного вещества. Поэтому при своей огромной массе нейтронная звезда имеет радиус всего около 10 км.

      Из-за малого радиуса нейтронной звезды сила тяжести на ее поверхности чрезвычайно  велика: примерно в 100 миллиардов раз выше, чем на Земле. От коллапса эту звезду удерживает «давление вырождения» плотного нейтронного вещества, не зависящее от его температуры. Однако если масса нейтронной звезды станет выше примерно двух солнечных, то сила тяжести превысит это давление и звезда не сможет противостоять коллапсу.

      У нейтронных звезд очень сильное  магнитное поле, достигающее на поверхности 1012–1013 Гс (для сравнения: у Земли около 1 Гс).

      Нейтронные  звезды имеют жидкое ядро и твердую  кору толщиной около 1 км. Поэтому по структуре пульсары больше напоминают планеты, чем звезды. Быстрое вращение приводит к некоторой сплюснутости пульсара. Излучение уносит энергию и момент импульса, что вызывает торможение вращения. Однако твердая кора не позволяет пульсару постепенно становиться сферическим. По мере замедления вращения в коре накапливаются напряжения и, наконец, она ломается: звезда скачкообразно становится чуть более сферической, ее экваториальный радиус уменьшается (всего на 0,01 мм), а скорость вращения (в результате сохранения момента) немного возрастает. Затем вновь следует постепенное замедление вращения и новое «звездотрясение», приводящее к скачку скорости вращения. Так, изучая изменения периодов пульсаров, удается многое узнать о физике твердой коры нейтронных звезд. В ней происходят тектонические процессы, как в коре планет, и, возможно, образуются свои микроскопические горы.10

3.3. Механизм действия пульсаров.

      Пока  существует лишь приближенная картина  действия пульсара. Его основой служит вращающаяся нейтронная звезда с  мощным магнитным полем. Вращающееся  магнитное поле захватывает вылетающие с поверхности звезды ядерные  частицы и ускоряет их до очень  высоких энергий. Эти частицы  испускают электромагнитные кванты в направлении своего движения, формируя вращающиеся пучки излучения. Когда  пучок оказывается направленным на Землю, мы принимаем импульс излучения. Не совсем ясно, почему эти импульсы имеют столь четкую структуру; возможно, лишь небольшие области поверхности  нейтронной звезды выбрасывают частицы  в магнитное поле. Частицы максимально  высокой энергии не могут быть ускорены по отдельности; по-видимому, они образуют пучки, содержащие, возможно, 1012 частиц, которые ускоряются как  единая частица. Это помогает понять и резкие границы импульсов, каждый из которых, вероятно, связан с отдельным  пучком частиц.

      Открытие  пульсаров имело большое не только для астрономии. Оно послужило  стимулом для развития многих отраслей физики. Изучение пульсаров позволяет  исследовать свойства мощных гравитационных и магнитных полей, совершенно недоступных  в земных условиях. Высокое постоянство  периодов пульсаров дало возможность  измерить период вращения Земли. Изменяясь  при прохождении через межзвездный  газ, излучение пульсаров несет  важную информацию о составе и  физических свойствах межзвездной  среды.

 

Заключение.

 

      Несмотря  на те многочисленные достижения в  области астрономии и открытия, которые  в настоящее время человечеству удалось сделать, мир Вселенной  до сих пор остается загадкой, которая  будоражит умы всего человечества. И чем дальше мы заходим в поисках ее решения, тем непонятнее она становится, тем больше возникает вопросов, мнений и гипотез.

      Современный нам момент эволюции Вселенной крайне удачно приспособлен для жизни, и длиться он будет еще много миллиардов лет. Звезды будут рождаться и умирать, галактики вращаться и сталкиваться, скопления галактик – улетать все дальше друг от друга, Вселенная – все более расширяться. Поэтому времени для самосовершенствования у человечества предостаточно.

      Правда, само понятие «сейчас» в том смысле, в котором оно понятно нам, для такой огромной Вселенной, как наша, плохо определено. Так, например, наблюдаемая астрономами жизнь квазаров, удаленных от Земли примерно на 13 миллиардов световых лет, отстоит от нашего «сейчас» как раз на те самые 13 миллиардов лет... И чем дальше в глубь Вселенной мы заглядываем с помощью различных телескопов, тем более ранний период ее развития мы наблюдаем.

      Сегодня ученые в состоянии объяснить  большинство свойств нашей Вселенной, они могут также проследить образование галактик и довольно уверенно предсказать будущее Вселенной. Но, тем не менее, существует и ряд вопросов, на которые мы, к сожалению, пока не в состоянии дать внятный ответ, один из которых можно обозначить, естественно, как наличие или отсутствие жизни во Вселенной.

      Как учит нас история науки, обычно именно «мелкие недоделки» и открывают  дальнейшие пути развития, так что  будущим поколениям ученых наверняка  будет, чем заняться. Кроме того, все более глубокие вопросы тоже уже стоят на повестке дня ученых, на которые они пытаются ответить.

      Но, конечно же, стоит оставить место для неожиданностей. Не надо забывать, что многие основополагающие открытия, были сделаны, можно сказать, случайно, и не ожидались ученым сообществом.

 

Список  литературы.

 
  1. Космос. Полная энциклопедия, В.И.Цветков, - М.: ЭКСМО, 2010.
  2. Энциклопедия для детей. [Том 8] Астрономия / ред.коллегия: М.Аксенова, В.Володин, А.Элиович, В.Цветков и др. – М.: Мир энциклопедий Аванта +, Астрель, 2009.
  3. Космос: загадочный мир Вселенной, Н.Я. Дорожкин, - Астрель, 2004.
  4. Звезды, галактики, Метагалактика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, Главная редакция физико – математической литературы, 1981.
  5. Звезды. Их рождение, жизнь и смерть, И.С.Шкловский, - М.: 1977.
  6. www.universe-news.ru
  7. www.vokrugsveta.ru
  8. space.1001chudo.ru
  9. www.krugosvet.ru
  10. www.astronet.ru

Информация о работе Квазары и пульсары