Mælkevejens kinematik. MV er ikke massiv, så der vil være differentiel rotation. Rotationen er med uret set ovenfra.

Relaterede dokumenter
Resumé fra sidst. Stjernerne i bulen er mere metalrige end i skiven

Praktiske oplysninger

Luminositetsfunktionen

Spiralgalakser - spiralstruktur

I dag. Er der mørkt stof i elliptiske og spiralgalakser? Hvordan karakteriserer vi galakser?

I dag. Er der cooling flows i centrum af hobe? Hvad er Sunyaev-Zeldovich effekten, og hvad kan den bruges til?

I dag. Hvad adskiller aktive galakser fra normale galakser? Hvilken betydning har skiven omkring det sorte hul?

Stjernetællinger IC 1396A

I dag. Hvad er principperne i strukturdannelse i Universet og hvordan kan vi simulere det?

Stjernernes død De lette

Teoretiske Øvelser Mandag den 31. august 2009

Hvorfor lyser de Sorte Huller? Niels Lund, DTU Space

Supermassive sorte huller og aktive galaksekerner

Dannelsen af Galakser i det tidlige. Univers. Big Bang kosmologi Galakser Fysikken bag galaksedannelse. første galakser. Johan P. U.

I dag. Quasar absorptionslinjer. Hvordan er massen fordelt i hobene? Hvad er forskellen på en hob og en gruppe?

CHRISTIAN SCHULTZ 28. MARTS 2014 DET MØRKE UNIVERS CHRISTIAN SCHULTZ DET MØRKE UNIVERS 28. MARTS 2014 CHRISTIAN SCHULTZ

Troels C. Petersen Lektor i partikelfysik, Niels Bohr Institutet

Resumé fra sidst. Galakser samler sig i hobe. Der findes overordnet tre typer galakser: Spiraler, elliptiske og irregulære

MODUL 3 OG 4: UDFORSKNING AF RUMMET

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING

Mørkt stof og mørk energi

DET USYNLIGE UNIVERS. STEEN HANNESTAD 24. januar 2014

Solens dannelse. Dannelse af stjerner og planetsystemer

Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet

Mads Toudal Frandsen. origins.net. Mørkt Stof 4% Dark. Dark 23% 73% energy. ma)er

Af Lektor, PhD, Kristian Pedersen, Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet

Teoretiske Øvelser Mandag den 30. august 2010

Hvordan blev Universet og solsystemet skabt? STEEN HANNESTAD INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Universet udvider sig meget hurtigt, og du springer frem til nr 7. down kvark til en proton. Du får energi og rykker 4 pladser frem.

KUNSTEN AT VEJE ET SORT HUL

Denne pdf-fil er downloadet fra Illustreret Videnskabs website ( og må ikke videregives til tredjepart.

Dansk referat. Dansk Referat

Exoplaneter. Rasmus Handberg. Planeter omkring andre stjerner end Solen. Institut for Fysik og Astronomi Aarhus Universitet

Det kosmologiske verdensbillede anno 2010

Begge bølgetyper er transport af energi.

I dagligdagen kender I alle røntgenstråler fra skadestuen eller tandlægen.

Spektroskopi af exoplaneter

Formelsamling i astronomi. November 2015.

Arbejdsopgaver i emnet bølger

Denne pdf-fil er downloadet fra Illustreret Videnskabs website ( og må ikke videregives til tredjepart.

1: Radialhastighedsmetoden I

Mælkevejens rotation

Nattehimlen juli 2018

Gravitationsbølger Steen Hannestad, astronomidag 1. april 2016

Stjerner og sorte huller

Begge bølgetyper er transport af energi.

Af Kristian Pedersen, Anja C. Andersen, Johan P. U. Fynbo, Jens Hjorth & Jesper Sollerman

VERDEN FÅR VOKSEVÆRK INDHOLD. Dette materiale er ophavsretsligt beskyttet og må ikke videregives

Formelsamling i astronomi. Februar 2016

STJERNEMODEL. Hydrodynamik. Termodynamik. Kernefysik. Atomfysik. Strålings teori. Numeriske teknikker. Matematik. Elementar partikelfysik

Det anbefales ikke at stå for tæt på din færdige stjerne, da denne kan være meget varm.

MODERNE KOSMOLOGI STEEN HANNESTAD, INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI

Teoretiske Øvelser Mandag den 13. september 2010

Solen og dens 8(9) planeter. Set fra et rundt havebord

Antistofteorien, en ny teori om universets skabelse.

Brugen af billeder til databehandling SALSAJ SUCH A LOVELY SMALL ASTRONOMY-APPLET IN JAVA

Indhold. Elektromagnetisk stråling Udforskning af rummet Besøg på Planetariet Produktfremstilling beskriv dit lys...

Bitten Gullberg. Solen. Niels Bohr Institutet

Usynlige legoklodser - om mørkt stof i Universet

Universets opståen og udvikling

KOI EN FORDAMPENDE PLANET

Hvad kan man se netop nu i Galileoscopet i februar 2011?

Udarbejdet af, Michael Lund Christensen og Dennis Nielsen: Favrskov Gymnasium for Aktuel Naturvidenskab, maj 2017.

Det er kun lidt over 20 PLANETER FORDAMPER I STJERNENS SKÆR

Nattehimlen april 2019

Introduktion til Astronomi

Har du hørt om Mælke-vejen? Mælke-vejen er en ga-lak-se. I en ga-lak-se er der mange stjer-ner. Der er 200 mil-li-ar-der stjer-ner i Mælke-vejen.

Forside til beskrivelse af projekt til DM i Naturfag. Bellahøj Skole. Tværfagligt

Afstande i Universet afstandsstigen - fra borgeleo.dk

100 milliarder kilometer er diameteren på begivenhedshorisonten, grænsen, som. intet kan slippe bort fra.

STJERNESKUDDET MEDLEMSBLAD FOR ØSTJYSKE AMATØR ASTRONOMER

2 7/8/2005 SUPERNOVAER KASTER LYS OVER MØRK ENERGI

Vejledning til den astronomiske kikkert November 2004

Rækkeudvikling - Inertialsystem. John V Petersen

Kosmologi supplerende note

Big Bang og universets skabelse (af Jeanette Hansen, Toftlund Skole)

OPGAVER TIL KAPITEL 1

KIKKERT STJERNETUR APRIL-MAJ KL 2200

Kvalifikationsbeskrivelse

Nattehimlen april 2018

Kikkertoptik. Kikkertoptik. Kikkertteknologi. Optiske specifikationer. Kikkertegenskaber. At købe en kikkert. Rengøring af kikkerten

Undervisningsbeskrivelse

galakser, vi kender. Vi forventer, at lysets hastighed er den samme i Andromedagalaksen som her.

Udledning af Keplers love

Fra Støv til Liv. Af Lektor Anja C. Andersen Dark Cosmology Center, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet

Astronomernes kæmpeteleskoper

Vort solsystem Ny Prisma Fysik og kemi 8. Skole: Navn: Klasse:

Hvad kan man se netop nu i Galileoscopet i juni og juli 2012?

Undervisningsbeskrivelse

Transit af XO-2b. Jonas Bregnhøj Nielsen. Lars Fogt Paulsen

Kompendium til Kosmologi 1. Kompendium til Kosmologi

Afstandsbestemmelse i Universet med SN Ia-metoden

Stjerners udvikling og planeter omkring stjerner. Hans Kjeldsen Aarhus Universitet

FYSIK C. Videooversigt. Intro video... 2 Bølger... 2 Den nære astronomi... 3 Energi... 3 Kosmologi videoer.

Hvad kan man se netop nu i Galileoscopet i november 2011?

Venus relative størrelse og fase

Moderne Fysik 1 Side 1 af 7 Speciel Relativitetsteori

Afstande Afstande i universet

Hubble relationen Øvelsesvejledning

Transkript:

Galakser 2014 F4 1

Mælkevejens kinematik MV er ikke massiv, så der vil være differentiel rotation. Rotationen er med uret set ovenfra. 2

Mælkevejens rotationskurve for R<R 0 Man kan ligeledes anvende tangentpunktmetoden for 12 CO-emission. Vi kan tydeligt aflæse den maksimale rotationshastighed for hver værdi af l. Figuren dækker området mellem -2⁰ < b < 2⁰. 3

Mælkevejens rotationskurve for R>R 0 Rotationskurven aftager ikke udad for R>R 0, som vi ellers forventer fra fordelingen af gas og stjerner (husk de aftager eksponentielt). For at holde V(R) konstant må vi have M R. Der er altså mørkt stof i MV! 2.54 4

I dag Hvordan fungerer gravitationel afbøjning af lys? Hvordan kan vi bruge det til at sige noget om Mælkevejens indhold af mørke kompakter objekter (MACHOer)? Er MACHOer en kandidat til mørkt stof? 6

Linsegeometri Lys fra en kilde i afstand D s fra observatøren passerer en masse (linse) i afstand ξ. Linsen befinder sig i afstanden D d fra observatøren. 7

Linsegeometri Einstein radius θ E = 4GM c 2 D ds D s D d 8

Forstørrelse Lysstråler afbøjes ikke kun enkeltvist men oplever også differentiel afbøjning. Den del af et strålingsbundt, som er tættest på linsen, vil opleve en større afbøjning end resten. Ved differentiel afbøjning ændres rumvinklen (ω=ω) af kilden på himlen. 9

u 2 2 A u u 2 4 u S E

Microlensing Der er en usynlig halo af mørkt stof måske bestående af MACHOs: Objekter på størrelse med Jupiter Brune dværge Sorte huller De kan detekteres med microlensing. 15

Microlensing Betragt en stjerne i LMC. Hvis en MACHO kommer tæt på synslinjen til stjernen, vil MACHOen virke som en gravitationslinse. Den samlede lysstyrke af stjernens to billeder vil gradvist øges og derefter falde igen, mens MACHOen bevæger sig forbi. 16

Microlensing MACHOen kan detekteres fra ændringen i lysstyrke, selvom den angulære afbøjning af lys er mindre end opløsningen af et typisk teleskop! De udgør ikke (alt) mørkt stof! 17

Caustic Curve

Negative Positive

Resumé Gravitationel linseeffekt betyder at lysets vej fra en kilde til os omkring en linse bliver splittet i to billeder. Hvis kilden er direkte bag linsen, ser vi en Einstein-ring. Linseeffekten kan virke forstørrende, hvilket vi kan bruge til at lede efter MACHOer i Mælkevejens halo. Det tyder ikke på MACHOer udgør det mørke stof. 22

I dag: anden time Hvordan lokaliserer vi det galaktiske centrum (GC)? Hvilke komponenter finder vi i GC? Hvad indikerer, at der skulle ligge i supermassivt sort hul i GC? Hvordan ved vi det er et supermassivt sort hul og ikke noget andet tungt? 23

Det galaktiske center (GC) Vi studerer GC fordi vi kan GC kan ikke observeres i det optiske område pga. extinktion. Derfor observerer vi i IR, radio, Röntgen og gamma. 24

Det galaktiske center (GC) At finde det faktiske massemidtpunkt er ikke let. Kigger vi fx i radio ser vi en kompleks struktur med mange elementer: En central skive af HI ved 100 pc < R < 1 kpc, som kan bruges til masseestimat. 25

Det galaktiske center (GC) Radiofilamenter vinkelret på den galaktiske plan Mange supernovarester Omkring 3 10 7 M SOL atomar hydrogen Områder med lavere extinktion fx Baades vindue Kugleformede stjernehobe Gaståger 26

Det galaktiske center (GC) De inderste 8 pc indeholder radiokilden Sgr A, som igen består af flere komponenter En doughnut-struktur af molekylær gas i rotation ved 2 pc < R < 8 pc. Skyldes måske en energirig begivenhed i fortiden. 27

Det galaktiske center (GC) Sgr A East, som nok er en ikke-termisk kilde til synkrotronstråling. (SN-rest?) Sgr A West, som består af HII og er en kilde til termisk stråling. Spiralstruktur. Sgr A*, som er en kraftig radiokilde nær centrum af Sgr A West. Størrelsen er ca. 3 AU og L rad ~2 10 34 erg/s. Formentlig centrum af MV 28

Det centrale stjernehob Udenpå Sgr A* findes en kompakt stjernehob med stjernetæthed n r -1.8 mellem 0.1 pc < r < 1 pc. Sammenstød sker ofte (~10 6 år), så hastighedsfordelingen er termaliseret (=MBfordeling med konst σ). En sådan isoterm fordeling opfylder n r -2, så det er konsistent. 29

Det centrale stjernehob σ vokser kraftigt indad, så det gravitationelle potential skyldes ikke kun stjernerne, men en stor massekoncentration i centrum (virialsætningen). 30

Det centrale stjernehob Stjernerne i stjernehoben tæt på GC er typisk B- stjerner på hovedserien. Deres korte levetid (~10 8 år) indikerer, at de er dannet her!? Stærke tidevandskræfter fra det sorte hul i GC samt det kraftige magnetfelt i området modvirker almindelig stjernedannelse, så det er lidt underligt. Andromeda, nasa.org 31

Det centrale sorte hul Enkelte stjerner i hoben bevæger med sig op til v~5000 km/s! Stjernernes bevægelser indikerer en punktmasse i centrum. 32

Det centrale sorte hul Hvorfor et sort hul? Mange sorte huller i andre galakser Eneste kendte kilde til ekstreme energier i aktive galaksekerner Passer ikke med en udstrakt massefordeling, som ville være meget stejl En ultratæt hob ville opløses pga. kollisioner 33

Det centrale sorte hul Det sorte hul dikterer bevægelsen af stjerner og gas inden for ca. R < 2 pc. Udenfor det har det stort set ingen betydning. 34

Det centrale sorte hul Röntgenflares fra Sgr A* af et par timers varighed, men med en tidskala for variationer på få minutter, indikerer en meget lille kilde i udstrækning - < 10 13 cm. 35

Det centrale sorte hul Pga. Sgr A* s manglende egenbevægelse (<20km/s) må radiokilden være tung, da den ellers ville være udsat for tiltrækningskræfter fra de kredsende stjerner. 36

Det centrale sorte hul Man har fundet hypervelocity-stjerner langt fra GC, som er O- eller B-stjerner med hastighed op til 1000 km/s. Det er højere end v und for MV, så stjernerne er ikke bundne. De må have været accelereret for nylig! 37

Resumé Mælkevejens centrum har en kompleks struktur, som bedst observeres i IR, radio og Röntgen. Der findes bl.a. en central stjernehob med en kraftig radiokilde i centrum. Massen af det sorte hul estimeres til 3-4 mio. solmasser. Mange forskellige observationer bakker op om hypotesen om det centrale sorte hul. Stjerner omkring centrum indikerer eksistensen af et supermassivt sort hul. 38