1. Перечислите основные типы галактик»
Спиральные (S) – имеют диск, спиральные рукава и центральное утолщение (балдж). Пример: Млечный Путь, Туманность Андромеды.
Эллиптические (E) – выглядят как эллипсы, состоят в основном из старых звёзд, почти нет газа и пыли. Пример: галактика M87.
Неправильные (Irr) – не имеют чёткой формы, часто содержат много газа и молодых звёзд. Пример: Большое и Малое Магеллановы Облака.
2. Почему в эллиптических галактиках нет молодых горячих звёзд, а в спиральных они группируются в спиральных рукавах?
Эллиптические галактики израсходовали весь газ и пыль, необходимые для звёздообразования, поэтому в них преобладают старые звёзды.
Спиральные галактики содержат газопылевые облака, которые в спиральных рукавах сжимаются, образуя молодые горячие звёзды.
3. Какие галактики обладают вращением?
Спиральные галактики вращаются (звёзды и газ движутся по орбитам вокруг центра).
Неправильные галактики тоже могут вращаться, но хаотично.
Эллиптические галактики почти не вращаютются (звёзды движутся в случайных направлениях).
4. К какому типу галактик относится Млечный Путь?
Млечный Путь – спиральная галактика с перемычкой (SBbc).
5. В чём проявляется необычность квазаров по сравнению с галактиками?
Квазары – активные ядра галактик, их особенности:
Чрезвычайно высокая светимость (в тысячи раз ярче обычных галактик).
Маленький размер (менее светового года).
Мощное радиоизлучение и переменность блеска.
Связаны со сверхмассивными чёрными дырами.
1. Туманность Андромеды находится на расстоянии 2 млн св. лет и приближается к Млечному Пути со скоростью около 230 км/с. Оцените время, за которое туманность Андромеды сблизится с нашей Галактикой.
Дано: d = 2 млн св. лет = 2 * 10^6 * 9.46 * 10^12 км ≈ 1.89 * 10^19 км v = 230 км/с
Решение: t = d / v ≈ (1.89 * 10^19) / 230 ≈ 8.22 * 10^16 с Перевод в годы: t ≈ (8.22 * 10^16) / (3.15 * 10^7) ≈ 2.6 * 10^9 лет
Ответ: ~2.6 млрд лет
2. Гигантская эллиптическая галактика М87 в созвездии Дева находится на расстоянии 13 Мпк и имеет угловой диаметр 4', Чему равен её линейный диаметр?
Дано: D = 13 Мпк = 13 * 3.086 * 10^19 км α = 4' = 4/60° ≈ 0.0667°
Решение: Перевод в радианы: α ≈ 0.0667 * (π/180) ≈ 0.00116 рад Формула малого угла: L = D * α ≈ 13 * 3.086 * 10^19 * 0.00116 ≈ 4.65 * 10^17 км Перевод в килопарсеки: L ≈ (4.65 * 10^17) / (3.086 * 10^13) ≈ 15 кпк
Ответ: ~15 кпк
3. Характерное время оптической переменности квазара 3C273 составляет 10 суток. Можно ли по этому времени оценить линейные размеры квазара?
Дано: Δt = 10 суток = 10 * 86400 с ≈ 8.64 * 10^5 с
Решение: Максимальный размер: R ≤ c * Δt ≈ 3 * 10^5 км/с * 8.64 * 10^5 с ≈ 2.59 * 10^11 км Перевод в световые годы: R ≈ (2.59 * 10^11) / (9.46 * 10^12) ≈ 0.03 св. года
Ответ: Да, размер области ≤ 0.03 св. года
4. Как можно определить массу галактик?
Основные методы:
По кривой вращения (для спиральных галактик) – измеряя скорости звёзд и газа на разных расстояниях от центра.
По дисперсии скоростей (для эллиптических галактик) – анализируя разброс скоростей звёзд.
По движению спутниковых галактик (например, масса Млечного Пути оценивается по орбитам карликовых галактик).
По гравитационному линзированию – если галактика искривляет свет фонового объекта.