У нейтринній астрономії використовують спеціальні підземні об'єкти такі, як SAGE, GALLEX і Каміока II/III для виявлення нейтрино. Ці нейтрино приходять головним чином від Сонця чи зірок, але також від супернових. Космічні промені, що складаються з частинок дуже високої енергії, які можуть розпадатися або поглинатися, входячи в атмосферу Землі, в результаті чого виникають каскади вторинних частинок. Крім того, деякі майбутні детектори нейтрино будуть також безпосередньо чутливі до нейтрино, народжених, коли космічні промені потрапляють до атмосфери Землі.

Новим напрямком в різновиді методів астрономії може стати гравітаційно-хвильова астрономія, яка прагне використовувати детектори гравітаційних хвиль для збору даних спостережень про компактні об'єкти. Кілька обсерваторій уже побудовано, наприклад, лазерний інтерферометр гравітаційної обсерваторії LIGO, але гравітаційні хвилі дуже важко виявити, і вони досі залишаються невловимими.

Планетарна астрономія використовує також безпосереднє вивчення за допомогою космічних кораблів і дослідницьких місій типу «за зразками й назад» (Sample Return). До них належать польоти місій з використанням датчиків; спускних апаратів, які можуть проводити експерименти на поверхні об'єктів, а також дають змогу здійснювати віддалене зондування матеріалів чи об'єктів і місії доставки на Землю зразків для прямих лабораторних досліджень.

Приклади розв’язування задач:

1. Поясніть, чому зірка, яка для неозброєного ока виглядає одиначкою, при спостереженні в телескоп може розділитися на дві близько розташовані зірки, тобто виявитися подвійною зоряною системою.

Розв'язання: Роздільна здатність людського ока, складає приблизно 1'. Роздільна здатність телескопа прямо пропорційна діаметру об'єктива, а діаметр об'єктива телескопа набагато більший діаметра зіниці.

2. Чому інфрачервоні телескопи розташовуються у високогірних посушливих районах?

Розв'язання: У будь-якому іншому місці водяна пара, яка міститься в атмосфері, дуже поглинає інфрачервоні промені. До того ж високо в горах не так сильно виявляє себе теплове випромінювання Землі.

3. Перерахуйте достоїнства радіотелескопів.

Розв'язання: 1. Виявляють радіоджерела — об'єкти, які випромінюють в основному в радіодіапазоні. 2. Виявляють джерела, розташовані за хмарами міжзоряного пилу в області Молочного Шляху, недоступні для оптичних телескопів. 3. Працюють за хмарної погоди й у денний час. 4. Виявляють джерела радіохвиль, які перебувають за межами можливостей наших органів почуттів.

4. Припустимо, що ви спостерігаєте на небі дві зірки: блакитну і червону. Поясніть, як можна дізнатися, яка з них гарячіша.

Розв' язання: Блакитна зірка гарячіша. За законом випромінювання Віна, чим коротша довжина хвилі, на якій зірка випромінює максимум енергії, тим вона гарячіша. У блакитного кольору довжина хвилі коротша, ніж у червоного.

5. У спектрі зірки жовта лінія парів натрію з довжиною хвилі 586 нм зміщена на 0,056 нм до червоного кінця спектра. Визначте напрям і модуль швидкості зірки.

Розв'язання: Променеві швидкості (швидкості руху небесних світил відносно Землі по променю зору) визначаються за допомогою спектрального аналізу. При цьому використовується ефект Допплера, суть якого полягає в тому, що лінії в спектрі джерела, яке наближається до спостерігача, зміщаються до фіолетового кінця спектра, а літі в спектрі джерела, яке віддаляється, зміщені до червоного кінця спектра.

Ця залежність виражається формулою , де — променева швидкість, — довжина хвилі, яку приймає спостерігач від нерухомого джерела, — довжина хвилі, яку спостерігач приймає від рухомого джерела, с — швидкість світла.

Променева швидкість дорівнює , звідки

= = 28700 (м/с) = 28,7 км/с.

Оскільки спектральна лінія зміщена до червоного кінця спектра, то зірка віддаляється від нас.

6. Обчисліть допплерівське зміщення лінії водню ( = 486,13 нм), викликане наближенням зірки уздовж променя зору зі швидкістю 40 км/с.

Розв'язання: Використовуючи залежність , знаходимо, що , звідки .

Отже, = 0,0648 нм.

Оскільки зірка наближається до спостерігача, то зміщення лінії водню відбувається до фіолетового кінця спектра.

Завдання для самоконтролю:

ü Лінії спектра спостережуваного об'єкта розтягнуті в спектральну частину, яка відповідає червоним променям. До нас чи від нас рухається об'єкт?

ü Яким чином можна встановити рух зірки в просторі?

ü Які зміни відбуваються в спектрі об'єкта, який рухається по променю зору від спостерігача?

ü Чи буде спостерігатися допплерівське зміщення спектральних ліній, якщо досліджувана зірка рухається поперек променя зору?

ü До якого виду відносяться спектри Сонця і зірок? Чим пояснюється такий вид спектра?

ü Чи буде спостерігатися допплерівське зміщення спектральних ліній, якщо досліджувана зірка нерухома (її просторова швидкість дорівнює нулю)?

ü Які значення і напрям зміщення лінії в спектрі зірки, яка віддаляється від спостерігача зі швидкістю 15 км/с, якщо відповідна цій лінії спектра довжина хвилі дорівнює 600 нм?

ü Обчисліть модуль і напрям променевої швидкості зірки, якщо в її спектрі лінія, яка відповідає довжині хвилі 550 нм, зміщена до фіолетового кінця на відстань 0,055 нм.

ü У спектрі зірки допплерівське зміщення лінії водню ( = 486 нм) у бік ультрафіолетової частини спектра дорівнює 0,07 нм. Обчисліть модуль і напрям променевої швидкості зірки.

ü У спектрі зірки лінія кальцію ( = 423 нм) виявилася зміщеною до фіолетового кінця спектра на 0,07 нм. Визначте, з якою швидкістю зірка рухається; наближається вона до нас чи віддаляється.

Предыдущая 1 2 3 456 7 Следующая