Az univerzum szerkezete

Hasonló dokumentumok
Galaxishalmazok. Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék március 17.

Kozmológia egzakt tudomány vagy modern vallás?

Galaxisfelmérések: az Univerzum térképei. Bevezetés a csillagászatba május 12.

A világegyetem elképzelt kialakulása.

Trócsányi Zoltán. Kozmológia alapfokon

Csillagászat. A csillagok születése, fejlődése. A világegyetem kialakulása 12/C. -Mészáros Erik -Polányi Kristóf

2011 Fizikai Nobel-díj

Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék április 28.

A sötét anyag és sötét energia rejtélye

A világegyetem szerkezete és fejlődése. Összeállította: Kiss László

Fekete lyukak, gravitációs hullámok és az Einstein-teleszkóp

Modern kozmológia. Horváth István. NKE HHK Katonai Logisztikai Intézet Természettudományi Tanszék

Kozmológiai n-test-szimulációk

BevCsil1 (Petrovay) A Föld alakja. Égbolt elfordul világtengely.

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

A TételWiki wikiből. A Big Bang modell a kozmológia Standard modellje. Elsősorban megfigyelésekre és az általános relativitáselméletre épül.

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

Trócsányi Zoltán. Kozmológia alapfokon

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Távcsövek és kozmológia Megoldások

AZ UNIVERZUM GYORSULÓ TÁGULÁSA

Trócsányi Zoltán. Kozmológia alapfokon

Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék március 3.

A FÖLD KÖRNYEZETE ÉS A NAPRENDSZER

Csillagok parallaxisa

Gravitational lenses as cosmic rulers: Ωm, ΩΛ from time delays and velocity dispersions

Válaszok a feltett kérdésekre

egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky-

A Föld helye a Világegyetemben. A Naprendszer

Csillagászati földrajz december 13. Kitekintés a Naprendszerből

Kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás anizotrópiája

Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék április 28.

TRIGONOMETRIKUS PARALLAXIS. Közeli objektum, hosszú bázisvonal nagyobb elmozdulás.

A galaxisok csoportjai.

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Az ősrobbanás elmélete

Bevezetés a kozmológiába 1: a Világegyetem tágulása

Újabb eredmények a kozmológiában

Bevezetés a kozmológiába 1: a Világegyetem tágulása

Aktív magvú galaxisok és kvazárok

A nagy skálás szerkezet statisztikus leírása

Bevezető kozmológia az asztrofizikus szemével. Gyöngyöstarján, 2004 május

A csillagok fénye 1. Az atomoktól a csillagokig. Dávid Gyula Az atomoktól a csillagokig dgy

A relativitáselmélet története

Aktív galaxismagok, szupermasszív fekete lyukak

A csillagközi anyag. Interstellar medium (ISM) Bonyolult dinamika. turbulens áramlások MHD

A KOZMIKUS HÁTTÉRSUGÁRZÁS KUTATÁSÁNAK TÖRTÉNETE ÉS KILÁTÁSAI

Részecskefizika 2: kozmológia

Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék április 28.

Ősrobbanás: a Világ teremtése?

2. Rész A kozmikus háttérsugárzás

FIZIKAI NOBEL-DÍJ 2011: SZUPERNÓVÁK ÉS A GYORSULVA TÁGULÓ UNIVERZUM Szalai Tamás SZTE Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék, Szeged

Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer

Bevezetés az asztrofizikába

Az elemek eredete I.

2016. április 5. Balogh Gáspár Sámuel Kvazárok április 5. 1 / 28

Pósfay Péter. ELTE, Wigner FK Témavezetők: Jakovác Antal, Barnaföldi Gergely G.

Asztrofizika az Interneten: a Világtávcső

Az Univerzum szerkezete

Aktív galaxismagok, szupermasszív fekete lyukak

A világ keletkezése: Ősrobbanás és teremtés

Természettudományos Önképző Kör. Helyszín: Berze Nagy János Gimnázium, Kiss Lajos terem V. 25, péntek, 14:45-15:45

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

Kozmológia és vallás - a világ keletkezése: ősrobbanás és teremtés

AZ UNIVERZUM SZÜLETÉSE. Nagy Bumm elmélet 13,7 milliárd évvel ezelőtt A Világegyetem egy rendkívül sűrű, forró állapotból fejlődött ki

Az Univerzum kezdeti állapotáról biztosat nem tudunk, elméletekben azonban nincs hiány. A ma leginkább elfogadott modell, amelyet G.

A csillagc. Szenkovits Ferenc

Kozmológia: ősrobbanás és teremtés

Nukleáris asztrofizika

A gravitációs hullámok miért mutathatók ki lézer-interferométerrel?

Dr. Berta Miklós. Széchenyi István Egyetem. Dr. Berta Miklós: Gravitációs hullámok / 12

Kozmikus záporok és észlelésük középiskolákban

FIZIKAI NOBEL-DÍJ 2011: SZUPERNÓVÁK ÉS A GYORSULVA TÁGULÓ UNIVERZUM Szalai Tamás SZTE Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék, Szeged

Kozmológia: a világ keletkezése ősrobbanás és teremtés

Szupernova avagy a felrobbanó hűtőgép

A változócsillagok. A pulzáló változók.

Fizikai Szemle MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT

A LEHETSÉGES VILÁGOK LEGJOBBIKA?

Acta Acad. Agriensis, Sectio Pericemonologica XL (2013) UJFALUDI LÁSZLÓ. Eszterházy Károly Főiskola, Fizika Tanszék

ATOMMAGBAN A VILÁGEGYETEM A KVANTUMMECHANIKA FILOZÓFIÁJA, KÉZZEL FOGHATÓAN

A világ keletkezése: ősrobbanás és teremtés

A csillagok kialakulása és fejlődése; a csillagok felépítése

A világ keletkezése: ősrobbanás és teremtés

fizikai szemle fizikai 2007/12

A világ keletkezése. Horváth Dezső.

AZ UNIVERZUM FELTÉRKÉPEZÉSE A SLOAN DIGITÁLIS

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Csillagászati észlelés gyakorlat I. 2. óra: Távolságmérés

Bevezetés a kozmológiába 2: ősrobbanás és vidéke

Bevezetés a kozmológiába 2: ősrobbanás és vidéke

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

A világ keletkezése: ősrobbanás és teremtés

Minden olyan, nagy méretű csillagcsoportot így nevezünk, amely a Tejútrendszer határán túl van. De, hol is húzódik a Galaxis határa?

Gravitációshullámok forrásai

Kozmológia és vallás

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Bevezetés a kozmológiába 2: ősrobbanás és vidéke

FOGALOMTÁR 9. évfolyam I. témakör A Föld és kozmikus környezete

Van-e a vákuumnak energiája? A Casimir effektus és azon túl

Hadronok, atommagok, kvarkok

Átírás:

Az univerzum szerkezete Dobos László dobos@complex.elte.hu É 5.60 2017. május 16.

Szatellitgalaxisok és galaxiscsoportok Szatellitgalaxisok a Tejút körül számos szatellitet találni alacsony felületi fényességűek nehéz őket azonosítani kevesebbet látunk, mint amennyit az elmélet jósol Extragalaxisok szatellitjeti minden nagyobb galaxis körül kell, hogy legyenek nagyon halványak, nem lehet megfigyelni Galaxiscsoportok galaxisok gravitációsan kötött összessége 2 10 nagyobb galaxis + szatellitek

Galaxishalmazok Galaxisok gravitációsan kötött halmaza 10 10 3 nagyobb galaxis alkotja a számosság az egyik fő paraméter 1 4 Mpc átmérő középen a BCG 1 galaxis nagy mennyiségű sötét anyag: M/L 500M /L nagy sebességdiszperzió, akár 1000 km s 1 Abell-katalógus: kb. 4000, szemmel azonosított galaxishalmaz Ismert halmazok Virgo-halmaz, Coma-halmaz stb. 1 legfényesebb klasztergalaxis: brightest cluster galaxy

Galaxishalmazok tulajdonságai A galaxisokhalmazok középpontja dinamikailag relaxált rendszer a gyakori galaxisütközések során virializálódott ezért itt kizárólag nagy elliptikus galaxisok vannak külsőbb régiókban behulló galaxisok itt vannak spirálok is sűrűség morfológia reláció Forró galaxisközi gáz 2 nagyon forró, ritka, fémeket tartalmazó gáz a galaxisokból fújta ki valami 10 milló K röntgensugárzás a gáz nagyon gyorsan hűlne valami folyamatosan fűti aktív galaxismagok 2 Intra-cluster medium (ICM)

Gravitációs lencsézés A nagy tömegkoncentrációk elhajĺıtják a fénysugarakat lencseként működik felnagyítja a háttérobjektum képét az háttérobjektum fényesebbnek látszik eltorzul a képe, megnyúlik, több kép jelenik meg

A gravitációs lencsézés típusai Mikrolencsézés a háttérben levő csillag előtt elhalad egy fekete lyuk a csillag rövid időre felfényesedik ld. MACHO-k keresése Erős gravitációs lencsézés nagy tömegű galaxisok, galaxishalmazok erősen torzulhat a kép ívek, Einstein-gyűrű, Einstein-kereszt Gyenge gravitációs lencsézés statisztikai módszerekkel mutatható ki a sötét anyag keresésének egyik lehetősége

Az univerzum szerkezete nek felta ra sa Vo ro seltolo da s-felme re sek I to bb millio galaxis e gi pozı cio ja I ta volsa g spektroszko piai vo ro seltolo da sbo l fontosabb vo ro seltolo da s-felme re sek: I I I I CfA e gte rke p 2dF e gfelme re s Sloan Digital Sky Survey (SDSS)

A galaxisok nagy skálás eloszlása A galaxisok eloszlása nem egyenletes láthatóak a nagy skálás szerkezet struktúrái szuperklaszterek, kozmikus üregek, filamentumok falak: Nagy Fal, Sloan Nagy Fal stb. az eloszlás csak kb. 150 Mpc fölötti skálákon homogén

A Laniakea-szuperhalmaz

A Hubble-tágulás Hubble szerint a galaxisok távolsága arányos a vöröseltolódással minél távolabb van egy galaxis, annál gyorsabban távolodik mi nem lehetünk az univerzum közepe a Hubble-törvény bármilyen nézőpontból igaz mondhatjuk úgy, hogy tágul a galaxisok közötti tér Mi okozza a tér tágulását? az univerzum kezdetekor az anyag kezdősebességet kapott nagy bumm, big bang, ősrobbanás stb. azóta minden mindentől távolodik a gravitáció hatására a távolodási sebesség lassul A kozmológiai skálafaktor: a(t) hogyan változott a galaxisok távolsága a múltban értéke ma a(t = 0) = 1, régebben kisebb volt

A tágulás sebességének változása A tágulási ütem változása az univerzum sűrűségétől függ kevés anyag: a tágulás lassan lassul sok anyag: a tágulás visszafordul és az univerzum összeomlik kritikus sűrűség: ahol a tágulás még pont örökké tart Ω M = ρ ρ kritikus GYORSULVA TÁGUL Ω=0 Ω<1 GALAXISOK KÖZTI TÁVOLSÁG MA Ω=1 Ω>1 IDŐ

Az univerzum görbülete Az Einstein egyenletek kimondják, hogy az anyag (energia) meggörbíti a teret bevezetünk egy Ω K számot Ω M + Ω K = 1 a tér Ω K -tól függően lehet: Ω K = 0: sík Ω K > 0: gömbi geometriájú ΩK < 1: hiperbolikus geometriájú

Ia típusú szupernóvák Egy fehér törpe és egy közeli vörös óriás kettőséből a csillagról folyamatosan anyag áramlik a fehér törpére amikor eléri az M = 1,4M tömeget, felrobban a robbanás fényessége mindig ugyanakkora standard gyertya, ami Gpc-ekre ellátszik

A tágulási ütem és a lassulás kimérése Az univerzum sűrűsége galaxisklaszterek megszámlálásából a nagy skálás szerkezet anaĺıziséből Ω M meghatározható az anyag nagy része sötét anyag! Ia típusú szupernóvák segítségével a fluxus F = L, de mi is az a D 4πDL 2 L? luminozitástávolság a D L (z) összefüggés függ az Ω paraméterekről távolságmoduluszt és vöröseltolódást mérünk illesztésből Ω M, Ω K... megkapható

Meglepetés: a gyorsulva táguló univerzum az univerzum nem lassulva, hanem gyorsulva tágul valaminek hajtania kell a tágulást sötét energia, mennyisége: Ω Λ

A ΛCDM 3 kozmológia paraméterei Ω M + Ω K + Ω Λ 1 Ω M = 0,315 Ω Λ = 0,685 Ω K = 0,000 H 0 = 67,4 km s 1 Mpc 1 t 0 = 13,8 md év 3 sötét energia + hideg sötét anyag

A korai univerzum rövid története Az univerzum kezdetben forró, de tágul és így hűl: t = 10 s: létre jönnek az elektronok, protonok és neutronok t = 20 min: létre jönnek a D, He és Li atommagok (Gamow 1946) az univerzumot átlátszatlan forró plazma tölti ki z = 1100; t = 300 ezer év: az atommagok befogják a szabad elektronokat az univerzum hirtelen átlátszóvá válik nincsenek még csillagok, az univerzum sötét de a plazma fénye még sokáig ellátszik...

A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás az elektronok befogódásával az univerzum átlátszóvá válik T 3000 K hőmérsékleten történik meg a plazma által utoljára kibocsátott fotonok nem nyelődnek el mi is, még ma is tudjuk detektálni z = 1100 miatt a mikrohullámú tartományban ez ma 2,7 K hőmérsékletnek felel meg a hőmérsékletben 10 5 K nagyságú ingadozások A háttérsugárzás megfigyelése Penzias és Wilson (1964) - 3 K rádió zaj COBE űrtávcső (1990) - rossz felbontású térkép BOOMERANG, WMAP (2003) - jó felbontású térkép Planck űrtávcső (2015) - precíziós térkép

COBE űrtávcső

WMAP űrtávcső

Planck u rta vcso

A kozmikus háttérsugárzás teljesítményspektruma

Galaxisok csillagainak kialakulása z = 10; t = 500 millió év: az első csillagok és kvazárok III. populációs csillagok, újra ionizálják a hidrogént legyártják az első nehéz elemeket z = 2; t = 3 md év: a nagy csillagképődés és a kvazárok kora z = 1; t = 6 md év: a galaxishalmazok kialakulása összeáll a nagy skálás szerkezet dominálni kezd a sötét energia okozta tágulás