TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÁI NGUYÊN
KHOA VẬT LÝ
BÀI TIỂU LUẬN THIÊN VĂN
THIÊN HÀ CỦA CHÚNG TA
Họ và tên: Hoàng Thị Thoa
Lớp : lý A_k45
THÁI NGUYÊN, THÁNG 05 NĂM 2012
Thiên Hà của chúng ta
Thế giới Thiên hà
I: thiên hà
1: định nghĩa
2: cấu tạo
3: ngân hà

II: các thiên hà khác
1:phân loại thiên hà
2:đạc tính chung của thiên hà
3: định luật hubble
4:quasar
Thiên hà là tập hợp rất lớn các sao liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn và tạo thành một hệ thống quay xung quanh tâm của hệ.
Nhiều thiên hà (vài nghìn TH) tập hợp lại với nhau và liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn tao thành quần thiên hà
I: THIÊN HÀ
1, Khái niệm
Nhiều cụm TH và quần thiên hà cùng các Thiên hà biệt lập liên kết với nhau tạo thành siêu quần thiên hà
Nhìn lên bầu trời đêm ta thường thấy những vết trắng mờ mờ như sữa. Đó là các thiên
hà xa xăm. Theo tiếng Hy Lạp “galaxy” có nghĩa là sữa. Từ lâu người ta đã chú ý đến m ột dải trắng như sữa vắt ngang bầu trời đêm và gọi đó là con đường sữa (Milky way), hay tiếng việt là Ngân hà. Đó là thiên hà đầu tiên được con người biết đến và có chứa trái đất chúng ta. Ngoài ra, trên bầu trời còn vô số các thiên hà khác.

Ngày nay, chữ Thiên hà (hay Galaxy) viết hoa là để chỉ Ngân hà, thiên hà củ a chúng ta còn viết thường: thiên hà, “galaxy” là để chỉ các thiên hà khác
Mặt trời
Quầng
Tâm
Đĩa
100.000 năm ánh sáng
Mô hình phác hoạ
Thiên hà của chúng ta (nhìn ngang)
2. Cấu tạo
Tâm (trung tâm)
là vùng lồi của thiên hà, gồm 1 đám mây có hình phỏng cầu dẹt, đựơc tạo bởi các ngôi sao già, khí và bụi
Tâm Thiên Hà có nguồn năng lượng bức xạ rất mạnh nhất là sóng vô tuyến, tia hồng ngoại và tia gama, có thể do vật chất tương tác với lỗ đen ở tâm
2.1: Trung tâm Thiên Hà
tâm
Đĩa

Đĩa Thiên hà lớn, có đường kính 30 kpc, nhưng rất mỏng. Đĩa khí chỉ dài 100 pc và đĩa sao chứa các sao trẻ dày khoảng 500 pc
Vùng quanh nhân và đĩa Thiên Hà phồng lên tạo thành bầu thiên hà
2.2: Vùng quanh nhân và đĩa
đĩa
quầng là tập hợp của các đám mây sao thưa thớt, có ánh sáng yếu
đường kính quầng vào khoảng 40 kpc
quầng có thể chứa tới hơn 1triệu ngôi sao
Quầng
2.3: Quầng
quầng
2: ngân hà
Ngân hà là tập hợp các sao. Hầu như tất cả các sao sáng trên bầu trời đêm ở Bắc bán cầu đều thuộc Ngân hà.Vào đêm hè ở Bắc bán cầu ta thấy Ngân hà vắt ngang theo hướng Bắc - Nam, qua các chòm: Thiên vương (cepheus), Thiên hậu (cassiopeia), Thiên nga (cygnus), Nhân mã (sagittarius), Thần nông (scorpuis) Vào đầu đông nó xoay nửa kia theo hướng đông - tây vắt qua các chòm Anh tiên, Kim ngưu, Lạp hộ, Đại khuyển. Dải Ngân hà thấy rõ nhất khi nó in trên các chòm Nhân mã, Thập tự phương Nam và Bán nhân mã.
Ngân hà trải gần như theo một đường tròn lớn, nghiêng với xích đạo trời một góc 620 và có tọa độ của cực Bắc, Nam là δ = ± 280, α = 1910. Tâm của thiên hà hướng tới chòm Nhân mã (Sagittarius), có tọa độ δ =290, α =2650. Càng xa tâm mật độ sao càng giảm, tức Ngân hà là một hệ có giới hạn.
Tính đến cấp sao 21 Ngân hà có 2.109 ngôi sao, khối lượng Ngân hà là 2.1011 M0 . Đường kính cỡ 30.000ps hay 100.000nas. Bề dày cỡ 6500 nas. Nhìn ngang, Ngân hà có dạng 2 cái dĩa úp vào nhau, còn nhìn từ trên xuống nó có dạng những cánh tay hình xoắn ốc (nhánh). Vậy thiên hà của chúng ta là Thiên hà xoắn ốc (Spiral galaxy).
1, HÌNH DẠNG
Hình dạng
Theo phương vuông góc
Theo phương ngang
Có dạng hình đĩa dẹt phình ra ở giữa
hệ mặt trời nằm trên mặt phẳng đi qua tâm và vuông góc với trục của ngân hà và cách tâm khoảng 2/3 bk của nó
Có các nhánh xuất phát từ tâm
Thực ra hình ảnh Ngân hà là do con người xây dựng từ hình ảnh của những thiên hà khác mà con người quan sát được, chứ chúng ta chưa thể bay ra khỏi Ngân hà để ngắm lại ngôi nhà của mình.
Các sao trong Ngân hà thường tập trung lại thành từng đám gọi là quần sao (clusters) có 2 loại: Quần sao hình cầu (Globular lusters) và quần sao phân tán (Associations Clusters). (Mặt trời chỉ là một ngôi sao bình thường trong Ngân hà. Nó không nằm tại tâm mà nằm trong cánh tay Ngân hà, ở nhánh Lạp hộ (tráng sĩ), cách tâm khoảng 10kps và ở trên mặt phẳng Ngân hà là 10-15ps. Do Ngân hà quay theo chiều kim đồng hồ(nếu nhìn về hoàng cực Bắc) càng ra xa tâm càng chậm(tức vận tốc góc phần trong lớn hơn phần ngoài) nên mặt trời quay quanh tâm.
: Quần sao hình cầu (Globular lusters
quần sao phân tán (Associations Clusters
Ngân hà, hướng tới chòm Thiên nga với vận tốc 250km/s, tức hết 200 triệu năm/1vòng (năm thiên hà). Ngoài ra, mặt trời còn chuyển động tương đối với các sao gần, hướng tớ i điểm gọi là Apec trong chòm Vũ tiên(Hercule) có tọa độ δ = 300±10, α=1710±20 với vận tốc là 16km/s.
Trong các khoảng không giữa các ngôi sao trong thiên hà còn có các đám mây bụi và khí, gọi là các tinh vân (Nebular) trong đó chứa phần lớn là Hydro trung hòa. Ngoài ra còn có các phân tử hữu cơ đơn giản. Ngân hà của chúng ta có lẽ hình thành đã lâu, có lẽ bằng tuổi vũ trụ (phần ta quan sát được, tức 15 tỷ năm). Ngày nay, các vấn đề như từ trường của thiên hà, các cánh tay
II. CÁC THIÊN HÀ KHÁC
Từ thế kỷ thứ 18 Herschel đã nhận thấy trong vũ trụ có nhiều vật thể dạng đám mây(tinh vân), trong đó có loại có dạng xoắn ốc
Năm 1924 bằng kính thiên văn 2,5m nhà thiên
văn Mỹ Hubble đ ã chụp được ảnh tinh vân Tiên nữ và thấy nó gồm vô số các sao, có cả các sao mới, sao siêu mới, các quần tinh hình cầu, quần tinh phân tán
... Đặc biệt là có các sao biến quang Cepheid. Dựa vào các sao biến quang loại Cepheid ông đã xác định được
khoảng cách tới tinh vân này rất xa (cỡ 2 triệu nas). Như vậy đây là một thiên hà ở ngoài
thiên hà của chúng ta. Ngày nay bằng kính thiên văn hiện đại người ta đã phát hiện ra rất
nhiều thiên hà khác (với kính 5m có thể thấy cả t ỷ thiên hà).
Các thiên hà được ký hiệu theo danh mục Messier (nhà thiên văn Pháp 1730 - 1817). Ví dụ thiên hà Tiên nữ (Andromeda) là M31. Ngày nay người ta còn sử dụng hệ danh mục mới mang tên nhà thiên văn Drayer lập năm 1888 (New general Catalogue), trong đó thiên hà Tiên nữ là NGC 224.
thiên hà Tiên nữ (Andromeda) là M31
Dựa vào hình dạng thiên hà, Hubble đã đưa ra bảng phân loại thiên hà năm 1920.
Nhóm 1: Dạng thiên hà Elip (Ellipticals), chiếm (30% trong vũ trụ, ký hiệu E. Có 8 loại riêng rẽ, từ E0 → E7.
Nhóm 2: Dạng thiên hà xoắn ốc (Spirals). Chiếm 70%, loại này có các tay xoắn ốc. Có 3 dạng: Sa, Sb, Sc.
Dạng thiên hà xoắn ốc gãy khúc (Barred - Spirals), ký hiệu SBa, SBb, SBc.
Nhóm 3: Dạng thiên hà vô định hình (Irregular), chiếm 1%.
Ngoài ra, còn mộ t số thiên hà có tâm phóng ra những nguồn nhiên liệu khổ ng lồ, không thể giải thích được bằng sự tiến hóa của các sao thường. Những thiên hà này hiện đang được chú ý và phân thành nhóm 4: Dạng thiên hà hoạt động (Active). Trong nhóm này có các loại như: thiên hà loại Seyfert, thiên hà vô tuyến, Quasars và Blazars (chiếm < 1%).

1:phân loại thiên hà
2, Phân loại
THIÊN HÀ XOẮN
THIÊN HÀ ELÍP
THIÊN HÀ THẤU KÍNH
THIÊN HÀ KHÔNG ĐỊNH HÌNH
bầu
đĩa
Sao già
bầu
đĩa
quầng
2: đặc tính chung của thiên hà
a: sự quay
Khi quan trắc các thiên hà người ta thấy quang phổ của chúng có độ lệch do hiệu ứng Doppler. Điều này là do các mép của thiên hà lúc tiến đến gần, lúc lùi xa ta (nếu ta quan
trắc tâm thiên hà theo phương thẳng góc với trục quay). Chứng tỏ các thiên hà đều quay
b) Khối lượng
Khối lượng Thiên hà chúng ta khoảng 3.10^41 – 10^42 kg (khoảng 1,5-2.10^11 khối lương Mặt Trời).

Trong đó, sao chiếm 95-97%.

Vật chất trong không gian giữa các sao chiếm 3-5%.
Với M: kh ối lượng thiên hà tập trung ở tâm
m: khố i lượng một ngôi sao nào đó trong thiên hà
v : Vận tốc quay của ngôi sao quanh tâm thiên hà
G : Hằng số hấp dẫn
R : là khoảng cách từ tâm thiên hà đến ngôi sao
C: khoảng cách

Người ta xác định khoảng cách đến thiên hà dựa vào định luật Hubblen ổi tiếng
H : Hằng số Hubble: cỡ 50 - 100km/s.Mps
3. Hiện tượng lệch về phía đỏ (Red - Shifts) - Định luật Hubble.
Vào đầu thế kỷ này người ta đ ã chụp ảnh được quang phổ của trên 70 thiên hà và thấy
chúng đều bị lệch về phía đỏ, chứng tỏ các thiên hà đang chạy xa chúng ta.

Năm 1929 Hubble đã tìm cách liên hệ giữa độ lệch Doppler đó và khoảng cách đến thiên thể. Từ công thức độ lệch Doppler là:
Ông thấy các thiên hà càng ở xa chúng ta càng chạy nhanh, có nghĩa là vận tốc tỷ lệ
với khoảng cách v ~ d, và hệ số tỷ lệ là H- mang tên ông là hằng số Hubble H. Ngày
nay, người ta đang còn tranh cãi về giá trị của H. Nó có thể có giá trị từ 50km/s. Mps đến
100km/s.Mpc.
Định luật Hubble có dạng : v = H.d
Trong đó:
v - vận tốc của thiên thể theo phương nhìn, được xác định từ độ lệch Doppler v = c
H - Hằng số Hubble
d - Khoảng cách từ trái đất đến thiên thể.
Các kết quả quan sát cho thấy các thiên thể đều dãn ra xa nhau, chứ không phải xa một tâm nào cố định(y như các điểm trên quả bong bóng, khi thổi bong bóng lên, bong bóng nở ra, các điểm đều xa nhau). Điều này giúp người ta kết luận là phần vũ trụ quan sát được của chúng ta đang nở ra. Và đó là chứng cứ cho học thuyết về nguồn gốc vũ trụ: Big - Bang.
Thiên thể xa nhất, già nhất trong vũ trụ mà tính đến năm 1989 người ta quan sát được là một quasar trong chòm Đại hùng, cách ta 1,4.1010nas.

4. Quasar - Vật thể kỳ lạ trong vũ trụ.
Ngày nay bằng những phương tiện hiện đại người ta có thể phát hiện ra những vật thể ở
rất xa và do đó, rất già trong vũ trụ. Đó là Quasar - còn dịch là Á sao. Đó là vì chúng không giống các sao thông thường. Chúng có thể phát ra một lượng năng lượng rất lớn, trong khi thể tích của chúng không lớn. Người ta cho rằng chúng đang ở trong 1 trạng thái “trụy biến” hay một dạng khác lạ nào đó trong quá trình vận động và chuyển hóa của vật chất mà vật lý ngày nay còn chưa đủ sức lý giải.

11. Các Quasa (QSO)
QSO là tên gọi tắt
của thiên thể tựa
như sao hay nguồn
bức xạ vô tuyến
tựa như sao,
có dạng
gần tròn hoặc hữu
hạn và cách rất
xa chúng ta
Quasar
Khái niệm
Bản chất
Thuộc loại những
thiên thể sáng nhất
trong vũ trụ.
QSO là nguồn phát
tia X và vô tuyến cực
mạnh
Các đám mây khí
nóng trong QSO
chuyển động với tốc
độ hàng trăm km/s
Sự va chạm hoặc
vụ nổ của các sao
hay các thiên hà có
khối lương rất lớn
trong các cụm sao
hay thiên hà.
Sự bồi đắp chất khí
lên các lỗ đen có
nguồn gốc từ sự sụp
đổ của ngôi sao, sao
siêu lớn, thiên hà
Vật thể plasma-từ
chuyển động quay
Nguyên nhân
Hình ảnh quasar
QSO QJ28
Quasar
Quasar Nguyên thuỷ
12, Dự đoán tương lai Thiên hà của chúng ta
Theo các nhà khoa học: Một số thiên hà nhỏ từng va chạm vào thiên hà của chúng ta. Những cuộc đụng độ vẫn có thể xảy ra trong tương lai song chúng không thể huỷ diệt được chúng ta
Theo một số nhà khoa học bi quan: Nếu nhiều thiên hà vệ tinh va chạm với thiên hà của chúng ta cùng lúc thì thiên hà của chúng ta sẽ bị xé toạc
theo các nhà thiên văn dự đoán: Trong vài tỉ năm nữa thiên hà của chúng ta sẽ đụng độ với thiên hà tiên nữ ( là thiên hà xoắn có kích thước tương đương và gần chúng ta nhất) nhưng nó không đặt dấu chấm hết cho nền văn minh trái đất
Đụng độ giữa Thiên hà hình nhẫn và Thiên hà đuôi dài
Chiến tranh giữa M81 và M82
XIN CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN