النجوم والمجرات - علوم الأرض والفضاء - ثالث ثانوي
القسم الأول 1-1
الفصل1: تطور الكون
الفصل2: الميكانيكا السماوية
الفصل3: المعادن
الفصل4: الصخور
الفصل5: الصفائح الأرضية وآثارها
الفصل6: البراكين والزلازل
القسم الثاني 1-2
الفصل1: المجموعة الشمسية
الفصل2: البيئة الفضائية
الفصل3: الأجهزة الفلكية
الفصل4: الأحافير والتأريخ الصخري
الفصل5: الطاقة ومصادرها
الفصل6: جيولوجيا المملكة العربية السعودية
1-2 الأهداف يشرح دورة حياة النجوم. النجوم والمجرات Stars and Galaxies يصنف أنواع المجرات. يوضح تركيب مجرة درب النيابة. المفردات الجديدة النجم النجوم المزدوجة الحشود النجمية الوسط بين النجوم التوازن الهيدروستاتيكي العمالقة الحمراء سديم كوكبي قزم أبيض قزم أسود مستعر أعظم النجم النيتروني ثقب أسود المجرة الاس وصف مراحل دورة حياة النجوم، وتحديد موقعنا في مجرة درب التبانة. الربط مع الحياة تعد النجوم اللبنة الأساسية للمجرات منذ نشأة الكون وتطوره وهي من أبرز الأجرام السماوية التي حازت على اهتمام الإنسان منذ القدم، وكانت الحرب تستخدمها قديما للاستدلال بالاتجاهات وفصول السنة، قال تعالى: وهو الذي جعَلَ لَكُمُ التَّحُومَ للهندوابها في ظُلمتِ البر والبحر - سورة الأنعام الآية: 97. النجم star عبارة عن جرم غازي متألق تتولد الطاقة في باطنه بواسطة تفاعلات الاندماج النووي، وتمر النجوم بدورة حياة تمتد إلى مليارات السنين ؛ فهي تولد وتتطور وتموت ومن ثم تولد نجوم أخرى، وتميل النجوم إلى التكون في مجموعات مثل: النجوم المزدوجة Binary star و همانجمان مرتبطان جاذبيًا ، يدوران حول بعضهما، والحشود التجمية Star Cluster التي اتحتوي على مئات الألوف من النجوم، ويمكن أن يولد النجم مفردًا. يتكون الوسط بين النجوم interstellar medium من الغاز والغبار بكثافة مختلفة؛ فنجد مناطق كثافتها عالية ومناطق أخرى ذات كثافة منخفضة ، يحتوي الغاز في غالبيته على الهيدروجين والهيليوم وأيضًا بعض العناصر الأثقل مثل ذرات الكربون، والأوكسجين والنيتروجين والسليكون، يتواجد الهيدروجين في الوسط بين النجوم إما في الحالة الذرية H أو المتأينة أو الجزيئية ، وعند وجوده في الحالة الجزيئية يطلق على سحب الغاز والغبار بالسحب الجزيئية وهي سحب تتكون من جزيئيات الهيدروجين والهيليوم والكربون والنيتروجين والأوكسجين. تتميز هذه السحب بكثافة عالية ودرجات حرارة أعلى وتتواجد بكثرة في أذرع مجرة درب التبانة، وهي أذرع لولبية تمتد من مركز المجرات الحلزونية الشكل 9-1. تولد النجوم في السحب الجزيئية وتمر بعدة مراحل تمتد الملايين السنين، تنكمش السحابة تحت تأثير جاذبيتها ثم يبدأ الغاز والغبار بالتكور ويسمى النجم حينها بالنجم الأولي ومع زيادة الضغط تبدأ حرارة اللب المنكمش بالارتفاع، وعند ارتفاع درجة الحرارة ما بين 10-15 مليون درجة مئوية تبدأ تفاعلات الاندماج النووي وتحول الهيدروجين إلى هيليوم في تفاعلات موضحة في الشكل -10-1 لتبدأ بذلك حياة النجم. 24 درارة الكلية
ادرع فجرة درب التبانة الشكل 19 صورة افتراضية لأذرع مجرة درب التبانة. بعد تفاعلات الاندماج النووي وهي تفاعلات يتم فيها دمج نواتين خفيفتان لتكوين نواة أثقل مع إطلاق كميات هائلة من الطاقة، ترتفع درجة الحرارة ويتكون ضغط حراري عالي في اللب يدفع الطاقة الى الخارج، ويواجه النجم في المقابل قوة معاكسة وهي قوة الجاذبية التي تدفع الى الداخل، يستقر النجم عند موازنة قوة الجاذبية الداخلية بواسطة قوة الضغط الخارجية ويسمى هذا التوازن بالتوازن الهيدروستاتيكي Hydrostatic Equilibrium الشكل 11-1 تحدد كتلة النجم المولود درجة حرارته وحجمه ولونه حيث أن النجم الأقل سخونة يكون باللون الأحمر ثم الأصفر ثم الأبيض وأخيرًا عند درجات الحرارة العالية جدا يكون النجم أزرق. مخطط التتابع الرئيسي Main sequence diagram حاول العلماء فهم العلاقة بين درجة حرارة النجوم ولمعانها والتصنيف الطيفي : بعد توفر بيانات هائلة لها، وتوصلوا الى اكتشاف مخطط التتابع الرئيسي Hertzspnung-Russell diagram يتيح هذا المخطط فهم دورة حياة النجم عند تحديد موضعه في المخطط يوضح الشكل 12-1 أن المحور الأفقي يمثل درجة الحرارة، ويمثل المحور الرأسي اللمعان، وبعد هذا أهم الوسائل التي تساعد في معرفة بعض المعلومات المهمة عن النجوم. ويمكن تقسيم المخطط إلى عدة مناطق: المخطط مين منطقة شريط التابع الرئيسي لو رسمنا درجات الحرارة أو اللمعان مع النوع الطيفي للنجوم لوجدنا أن غالبية النجوم تنتظم في شريط يمتد من 0 الشكل 110 اتفاعلات الاندماج النووي في النجوم الجاذبية الضغط + أعلى اليسار إلى أسفل اليمين سمي هذا الشريط بالتتابع الرئيسي Main الشكل 11-1 التوازن الهيدروستاتيكي في Sequence، ونلاحظ أن الشمس تقع عليه، وهي المرحلة الأولى من التطور، يصل النجم إلى الشلل الرئيسي بمجرد أن يبدأ الاندماج، وهذا ما يفسر سبب تواجد معظم النجوم على شريط التتابع الرئيسي. النجوم. درارها 25
الشكل 9-1 صورة افتراضية لأذرع مجرة درب التبانة.
26 خلال هذه المرحلة تتولد طاقة النجم عن طريق عمليات الاندماج التي تحول الهيدروجين إلى هيليوم ويقضي النجم %90 من حياته في هذه المرحلة. ويحتوي الشريط على نجوم مختلفة اللون و الحرارة والسطوع، حيث تقع النجوم الحمراء ذات السطوع المنخفض والحرارة المنخفضة في أسفل يمين الشريط وتقع النجوم الزرقاء ذات الحرارة العالية والسطوع العالي في أعلى يسار الشريط. ستطقة العمالقة الحمراء والعمالقة الحمراء الضخمة نجد العمالقة الحمراء Red giant والعمالقة الحمراء الضخمة Red supergiant في أعلى يمين المخطط وهي نجوم ذات حجم هائل، بقطر أكبر من الشمس ب 200 إلى 800 مرة ولذا هي أسطح من نجوم التتابع الرئيسي، ولكن أبرد بسبب انتهاء عمليات الاندماج النووي وإطلاق الطاقة. منطقة الأقزام البيضاء أخيرا، نرى مجموعة من النجوم ذات درجات حرارة شديدة ولمعان منخفض وحجم صغير جدا بقطر يتراوح من عدة آلاف إلى 10 آلاف كيلومتر، تقع هذه النجوم في أسفل يسار المخطط وتسمى الأقزام البيضاء. العمالقة الحمراء الشمس العمالقة الحمراء لفحمة شريط التتابع الرئيسي الأقزام البيضاء درجة حرارة السطح الشكل 12- مخطط - الذي يوضح مواضع النجوم بحسب درجة الحرارة واللمع الضارة الكلية T
Star Remnants بقايا النجوم تعيش النجوم لملايين ومليارات، بل وحتى مئات المليارات من الستين، وتحدد كتلة النجم كيفية انتهاء حياته. كتل النجوم المنخفضة التي تساوي 1.4 كتل شمسية أو أقل عندما ينتهي الهيدروجين في لبه تتوقف التفاعلات النووية ويتقلص اللب وينهار على نفسه ويطرد الطبقات الخارجية إلى الخارج مما يسبب تمدد وتوسع النجم إلى أضعاف نصف قطر النجم الأصلي، وهذا التمدد يؤدي إلى تبريد الطبقات الخارجية ويصبح النجم عملاقاً أحمر ، هناك عدة عمالقة حمراء يمكن مشاهدتها في السماء ليلا مثل الديران Aldebaran والسماك الرامح Arcturus وقلب العقرب Antares ومنكب الجوزاء Betelgense إذا كان النجم ذا كتلة كافية، يصبح اللب المنهار ساخنًا بدرجة كافية الشكل 113 سليم هيليكس الكوكي. البدء سلسلة تفاعلات لعناصر أثقل من الهيدروجين وننتج عناصر أثقل فتبدأ تفاعلات الهيليوم، ثم تفاعلات الكربون، ثم تفاعلات النيون إلى أن تصل إلى الحديد في اللسب وتتوقف التفاعلات النووية وتبدأ نقطة النهاية للنجم منخفص الكتلة حيث يطرد طبقاته الخارجية إلى الفضاء مشكلا منظرا جميلاً مضيئًا يعرف بالسديم الكوكبي الشكل 13-1 وسمي سديم كوكي Planetary Nebula : لأنه عندما كان يرى من تلسكوب صغير كان يشبه إلى حد ما الكواكب الغازية بعد طرد الطبقات الخارجية للنجم يبقى اللب فقط ويصبح قزما أبيض White Dwarf، وهو نجم شديد الحرارة بسبب الحرارة المتبقية من التفاعلات النووية، وذو كثافة عالية جدا حيث إن كتلته تساوي كتلة الشمس وحجمه بحجم الأرض على مدى عدة مليارات من السنين، ستنخفض درجة حرارة ولمعان القزم الأبيض وينهي حياته على شكل رمــــاد بارد داكن من الكربون يُعرف باسم القزم الأسود Black Dwarf. أما إذا كان النجم بكتلة عالية تصل إلى 8-10 أضعاف كتلة الشمس، تتغلب قوة الجاذبية على قوة الضغط فينهار النجم على نفسه في ثوان معدودة مما يسبب انفجار النجم بمشهد عظيم قاذفا . العناصر إلى الفضاء ويسمى مستعر أعظم Supernova الشكل 14-1 الشكل 114 سديم السرطان، و هو بقايا نجم صخم المستغر الأعظم يخلف وراءه إما نجما نيترونيا أو ثقبا أسود بحسب من مجرتنا، تمت رؤية انفجاره في عام 1054 شمسية جميع كتلة اللب المنهار، إذا كانت كتلة لب النجم ما بين 1.5 إلى 3 كتل الانهيار حتى تتحد الإلكترونات والبروتونات التشكل النيترونات وينتج النجم النيتروني Neutron Stars وهي نجوم كثيفة جدا يبلغ قطرها المتبقي حوالي 16 كيلومترا فقط، وتدور بسرعة حول محورها، عادة من 20 إلى 50 مرة في الثانية مكونة مرارها 27 شد
الشكل 15 دورة حياة النجوم. 28 لف اسود نجم نيتروني مجالا مغناطيسيا قويًا يسرع الجسيمات الذرية حول الأقطاب المغناطسية وتنتج حزم إشعاع قوية يتم رصدها بالتلسكوبات الراديوية، إذا كان النجم بزاوية مناسبة لرصد تلك الإشعاعات فإنها تكون كتبضات بسبب دوران النجم السريع ويسمى في هذه الحالة النجم النيتروني بالنجم النابض، أما إذا كان اللب المنهار أكبر من 3 كتل شمسية فإنه ينهار تماما ليشكل ثقبا أسودا Black Hole، وهو جسم كثيف بشكل هائل وتكون جاذبيته قوية جدا وكما يوحي اسمه، لا يمكن للمادة أو الإشعاع الهروب منه. يمتزج الغبار والغاز الذي خلفه المستعر الأعظم في النهاية مع الغاز والغبار بين النجوم، مما يزودها بالعناصر الثقيلة والمركبات الكيميائية الناتجة أثناء الموت النجمي في النهاية يتم إعادة تدوير هذه المواد، مما يوفر اللبنات الأساسية الجيل جديد من النجوم الشكل 15 يلخص دورة حياة النجوم. قام ابيض 1 عملاق العمر جم متوسط الحجم سدیم که کی المستعر الأعظم - مام كبير الحجم عملاق أخر لحم ما تجربة العلاقة بين سطوع النجوم وحجمها 2 أحضر مصباحًا كهربائيا آخر. 3 سلط ضوء كل من المصباحين على شاشة بيضاء كلا على حده، وبنفس البعد عن الشاشة. تلاحظ أن النجوم لها سطوع في الليل بإضاءات مختلفة 4. راقب حجم ضوء كلا المصباحين. فهل هناك عوامل تؤثر في كمية إضاءة النجوم ؟ خطوات العمل 1 غط عدسة أحد المصابيح الكهربائية برقاقة قصدير وقم بثقب مركز الرقاقة. التحليل 5. أي المصباحين سطوعه أكبر؟ ما العوامل التي ترى أن لها دورا في تغير سطوع المصباحين؟ وهل الأمر ينطبق العمل النجوم أيضا؟ دارة التعليم
المجرات Galaxies المجرات Galaxies عبارة عن مجموعات هائلة من النجوم والغاز والغبار المرتبطة بعضها بفعل الجاذبية وهي مصدر كل النجوم؛ لأن النجوم لا تولد خارج المجرات. ويختلف عدد النجوم في المجرات اختلافا كبيرا، على سبيل المثال، في بعض المجرات العملاقة، قد يكون هناك أكثر من تريليون نجم وفي المجرات القزمة الصغيرة قد يكون هناك بضع مئات من الآلاف فقط. تأتي المجرات في مجموعات متنوعة من الأشكال والأحجام، ويمكن تصنيف المجرات إلى ثلاث فئات رئيسة: 1 المجرات الحلزونية SpiralGalaxy هي مجرات تظهر على شكل أقراص مسطحة مع انتفاخات صفراء في مركز ها ذات تركيز عال جدا من النجوم. منطقة القرص تكون ممتلئة بالغبار والغاز كما هو الحال في درب التبانة. أكثر ما يميزها هو الأذرع الحلزونية، تتميز هذه الأذرع بكثافة أعلى من الغاز والغبار وهي مواقع ولادة النجوم وتبدو أكثر سطوعًا مقارنة ببقية الفرص بسبب النجوم الساطعة المتكونة حديثا المجرات الحلزونية لديها نسبة أعلى بكثير من النجوم الصغيرة بالعمر على عكس المجرات البيضاوية التي تكثر فيها النجوم القديمة. وتنتمي مجرتنا (مجرة درب التبانة) وأيضا مجرة المرأة المسلسلة الشكل 116 إلى المجرات الحلزونية. 2 المجرات البيضاوية Elliptical Galaxy الشكل 16- 1 مجرة المرأة المسلسلة احدى المجرات الحلزونية. تظهر المجرات البيضاوية على شكل هياكل بيضاوية الشكل 17-1 الشكل 117 مجرة 1316 NGC البيضاوية. مع انخفاض في كثافة النجوم والغاز والغبار، وبالتالي لا يوجد تكوين نجمي جديد. هذه المجرات تكثر فيها النجوم القديمة ذات الكتلة المنخفضة واللون الأصفر والأحمر. وتشكل المجرات البيضاوية 10 إلى 15% من المجرات وتميل النجوم في المجرات البيضاوية إلى التحرك بطريقة عشوائية أكثر من تلك الموجودة في المجرات الحلزونية. 3 المجرات غير المنتظمة Irregular Galaxy هناك أيضا فئة من المجرات تعرف بالمجرات غير المنتظمة، والتي ليس لها بنية منتظمة. ويعتقد علماء الفلك أن الأشكال المشوهة للمجرات غير المنتظمة قد تكون ناجمة عن جاذبية المجرات المجاورة مثل سحابتي ماجلان Magellanic Clouds، وهما مجرتان قرمتان غير منتظمتان، تعد إحدى أقرب المجرات المجرة درب التبانة الشكل 18-1 مجرة سحابة مجلات الكبرى . الشكل 18-1 خبر السالة W 29 دراره
تمكن الروسي راشد سنييف الفائز بجائزة الملك مجرة درب التبانة Milky Way Galaxy مجرة درب التبانة مجرة حلزونية تحتوي على أكثر من 200 مليار نجم المكونات الرئيسة المجرة درب التبانة كما في الشكل 119 هي: القرص الرقيق، ونواة تبدو ككتلة واحدة من شدة تقارب النجوم، ويحيط بالنواة أذرع حلزونية الشكل بالإضافة إلى هالة ضخمة. وتحتوي الأذرع على سحب كثيفة من الغاز والغبار؛ لذلك لا نشاهد النجوم حديثة الولادة إلا على أذرع المجرة، وهذا يفسر اللمعان الشديد لها. فيصل في العلوم لعام 2009 م من ابتكار نموذج الدراسة كتلة الثقوب السوداء. تقع الشمس على الحافة الداخلية لذراع الجبار الشكل 120 وتتحرك الشمس بسرعة 200km s وبالتالي تكمل دورة كاملة حول مركز المجرة كل 200 مليون سنة. ماذا قرات ؟ ما موقع نظامنا الشمسي من مجرة درب التبانة ؟ تركيب مجرة درب التبانة 30 Structure of Milky Way Galaxy تتركب مجرة درب التبانة من: الربطمح تاريخ علماء الاسلام 1. قرص المجرة Galaxy Disk هو قرص بقطر يساوي 100 ألف سنة ضوئية يحتوي على نجوم صغيرة نسبيًا مقارنة بالنجوم الموجودة في الهالة. كما أنه يحتوي على كمية كبيرة من الغاز والغبار والعديد من مناطق التكوين النشط للنجوم. تقع المجموعة الشمسية على بعد 30 سنة ضوئية من مركزها على حافة ذراع الجبار. 2 نواة المجرة Galaxy Bulge تحتوي منطقة نواة المجرة على كثافة عالية من النجوم وبقايا المستعر الأعظم والغاز والغبار، وتبين ملاحظات الراديو والأشعة السينية على وجود ثقب أسود في نواة المجرة، ويحيط بالنواة سحب كثيفة تخفي ما يدور بداخلها. كان للعلماء المسلمين دور بارز في اكتشاف المجرات لأول مرة؛ حيث لاحظ الفلكي 3. هالة المجرة عبد الرحمن الصوفي مجرة أندروميدا هي هالة معتمة تحيط بالقرص وتشكل نسبة عالية من كتلة Andromeda في كوكبة المرأة المسلسلة المجرة، تحتوي الهالة على غاز وغبار فيل، وبالتالي لا يوجد تكوين نجمي ؛ لذا تكثر فيها النجوم الكبيرة بالعمر والقديمة. وسماها لطخة سديمية. Galaxy Halo درارة التعليم
الشكل 19- 1 تركيب حجرة درب التبانة. مجرة درب التبانة النظام الشمي رؤية 2030 للتقليل من تلوث البيئة Vision 2030 to reduce light pollution أفاد مجموعة من علماء البيئة مؤخرا أن أكثر من ثلث سكان العالم لم يعودوا قادرين على رؤية نجوم درب التبانة حتى في أكثر الليالي صفاء، وذلك بعد أن تسبب الإنسان في إحاطتها بغيمة مضيئة مصدرها المصابيح الموجهة للسماء. ولذلك لجأت بعض الدول كالسعودية إلى إعداد منتزهات للاستمتاع بنجوم درب التبانة كما في مدينة (تروجينا) بمشروع نيوم. موقع النظام الشمسي الشكل 120 صورة افتراضية الموقع درب التبانة دراره 31
32 KACST ملة الملك عبد العزير العلوم والتقنية تجربة رحلة صاحب السمو الملكي الأمير سلطان بن سلمان الرصد الأشعة السينية في القضاء تم ذلك بواسطة المركبة "سيارتان" التي كانت مهمتها إعداد خارطة توضح مدى انتشار أشعة إكس وتوزيعها، والمنبعثة من مصادر كوئية موجودة في مركز درب التبانة. وكان من ضمن المهنة أيضا دراسة خصائص الثقب الأسود المتواجد بمركز مجرتنا . الناقد علاقة تمدد الكون بالمجرات التحليل أثبت هابل أن الكون ليس ثابتا وإنما يتمدد. بعد ما أبرز الاحداث المتوقعة التي يمكن أن تطرأ بين ذلك بعقود رصد التلسكوب هابل الفضائي مجرتنا ومجرة إندروميدا نظرا لكونها أقرب مجرة إلينا؟ مستعرات عظمى بعيدة (السوبر نوفا) تتباعد عن بعضها، ووجد أن الكون منذ زمن طويل يتمدد. كان حرارة التعليم
33 التقويم 2-1 الخلاصة فهم الأفكار الرئيسة تولد النجوم في السحب الحزيئية وتمر 1. قارن بين المراحل الثلاثة الرئيسة لولادة نجم بعدة مراحل أهمها : التقلص التثاقلي السحابة غاز وغبار. 2، ما هو مصدر الطاقة الرئيسي الذي يجعل تجماً من التسلسل الرئيسي يضيء في الفضاء ؟ ارتفاع درجة الحرارة الداخلية والضعط . ما أهمية المستعر الأعظم في توليد نجم جديد ؟ الداخلي. الاندماج النووي. يتيح مخطط التتابع الرئيسي فهم دورة . كم عدد أذرع مجرة درب التبانة ؟ وعلى أي أذرعها تقع شمسنا؟ التفكير الناقد حياة النجم عند تحديد موضعه في 5 كيف يتحقق على الفلك من صحة نظرية في التطور النجمي ؟ المخطط. تكون مجرة درب التبانة من نواة تحوي كثافة لجمية عالية يحيط بها هالة تحوي نجوما كبيرة وقديمة . فرصا به المجرات إلى ثلاثة أنواع يحب شكلها حلزونية بيضاوية وغير منتظمة. الكتابة في علم الفلك ابحث في كيفية استطاعة الفلكين مستقبلاً - تطوير معداتهم لتصبح قادرة على رصد الثقوب السوداء وتصويرها بسهولة ؟ Toda
تولد النجوم في السحب الجزيئية وتمر بعدة مراحل أهمها :
34 التقنية والفلك Technology and astronomy كيف تم تصوير الثقب الأسود ؟ كشف علماء الفلك عام 2019 عن أول صورة عدة أيام في أبريل/ نيسان 2017، وتم تركيز ثماني تلسكوبات راديوية في هاواي وأريزونا وإسبانيا والمكسيك وتشيلي والقطب الجنوبي على الثقبين حقيقية لثقب اسود تم التقاطها عبر تلسكوب أفق الأسودين ساجبتارياس أو M87، حيث شكلت هذه الحدث .EHT وتبدو صورة النواة المظلمة المحاطة بهالة برتقالية اللون من الغاز الأبيض الساخن التلسكوبات المجمعة تلسكوبا افتراضيا واحدا بقطر 12000 كيلو متر، أي بقطر كوكب الأرض في والبلازما مثل العديد من الصور الفنية التي تم النهاية، كان M87 الخيار الأفضل للتصوير، ولا نشرها على مدار الثلاثين عاما الماضية، لكن في هذه يرصد التلسكوب الثقب الأسود في حد ذاته، ولكنه المرة كانت الصورة حقيقية. تعود هذه الصورة لثقب يرصد المادة التي يجمعها والتي تشكل قرصا لامعا من أسود مائل الكتلة تبلغ كتلته 65 مليار ضعف كتلة الغازات الساخنة والبلازما البيضاء المعروفة باسم الشمس، ويقع في قلب مجرة M87 التي تبعد عن الأرض مسافة 50 مليون سنة ضوئية. تركزت معظم التكهنات على المرشح الآخر المستهدف من قبل تلسكوب أفق الحدث، وهو الثقب الأسود الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة والمـ مناحيتارياس Sagittarius Ai، والذي يبعد عن الأرض مسافة 26000 سنة ضوئية. قرص التراكم accretion disk تشابه صعوبة تصوير الثقب الأسود الهائل الخاص بمجرة M87 من على بعد هذه المسافة صعوبة تصوير قطعة من الحصاة على القمر، وبدلاً من بناء تلسكوب عملاق من شأنه أن ينهار تحت ثقله الخاص، قام العلماء يدمج العديد من المراصد حول العالم على مدار استنتج لماذا كان تصوير الثقب الأسود مهما ؟
مختبر الفضاء قانون هابل في الفرن وفي الكون خلفية علمية لفهم طريقة إثبات العالم هابل ما إذا كان الكون ثابتا أو في حالة حركة معينة، حيث ستبدأ بتشبيه الميل = السرعة - F السرعة المسافة - F المسافة الكون كالكعك الذي عليه قطع شوكولاتة الشكل (al) 8. احسب ميل الخط الآن، وسجل إجابتك في ورقة العمل. يمثل الكعك قبل إدخاله الفرن والشكل (bl) يمثل الكعك ونظرا لأن الكعك هو بديل لكوننا، يمكنك اختبار التوسع بعد خبزه بالفرن بعد مرور ساعة واحدة، حيث يظهر المنتظم للكون بوسائل مماثلة، بمعنى آخر عن طريق قياس الشكلين مسافة قطع الشوكولاتة B C D E F عن القطعه A وتخطيط سرعات ومسافات المجرات، كما فعل أدوين هابل قبل وبعد إدخاله الفرن لنفرض أن تغير موقع القطع أ وأعطي في عشرينات القرن الماضي. لاحظ الجدول التالي الذي يحتوي بوحدة cm، حيث يتضاعف حجم الكعك إلى ضعف حجمه على بيانات ذات الصلة بالعديد من المجرات. الأصلي، أي أن كل مسافة تصاعقت إلى ضعف ما كانت عليه من قبل، وسنسمي هذه الزيادة في المقياس الكلي عامل التمدد. مسافة وسرعة عدة مجرات bl السرعة (كيلومتر ثابية الساقة اسم المجرة مليون فرسخ 19 1,200 300 15,000 430 21,600 770 39,300 1,200 61,200 العذراء الدب الأكبر الاكليل الشمالي العواء الشجاع 1. ما مسافة القطعة B عن القطعة A بعد ساعة من خيز الكعك؟ (لا تستخدم المسطرة لقياس المسافة). استخدم الأرقام وعامل التمدد المعطى مسبقا لصياغة المقياس الخاص بك. سجل إجابتك في ورقة العمل ثم اكتب كل مسافة بجانب السهم المقابل لها في الجزء 61. 2 كرر العملية مع القطع C-F. . مثل بيانات الجدول السابق لمسافات المجرات وسرعاتها. 3. قم بحساب سرعة كل قطعة شوكولاتة بأخذ المسافة التي خطوات العمل تحركتها القطع، وقسمتها على الفترة الزمنية التي تبلغ 1 ارسم الخط المستقيم الذي يناسب نقاط البيانات على ساعة واحدة. سجل سرعة كل قطعة على ورقة العمل. أفضل وجه ( ليس من الضروري أن يمر الخط عبر .4 مثل السرعة والمسافة المقطوعة بيانيا. جميع النقاط). 5. هل تقع نقاط البيانات الخاصة بك تقريبا بمحاذاة خط 2 كما ترى عندما يتم رسم سرعات المجرات مقابل مستقيم ؟ إذا كان الأمر كذلك ارسم الخط المستقيم في مسباقات ابتعادها فإنها تظهر علاقة خط مستقيم، وقد الرسم البياني الذي يناسب البيانات بشكل أفضل. أطلق العلماء على النتيجة اسم قانون هابل Ho=VD 6 ما نوع علاقة الخط المستقيم بين سرعة القطع والمسافات؟ 3 وبجانب تشبيه الكعك بالكون، ما الذي يشير إليه قانون هابل بشان الحالة العامة للكون؟ و بماذا يمكن تفسيره؟ . يُمثل معدل تمدد الكعك يميل الخط المستقيم الذي احسب معدل تمدد الكون والذي يسمى ثابت هابل رسمته، ويمكنك حساب الميل من قياسات أي نوعين عن طريق حساب ميل قانون مبل من القطع على سبيل المثال (القطع B.T ) كالآتي: درارها 35
قانون هابل في الفرن وفي الكون
36 11 الفصل دليل مراجعة الفصل المفردات ناع القرية علم الفلك الفكره الناس خلق الله سبحانه وتعالى الكون، وما به من ،مجرات و نجوم ، وكواكب، و هو في حالة توسع دائم. المفاهيم الرئيسة الك الانسة تعرف طبيعة الكون ونشانه وعرض طرائق فلكية لتحديد عمر الكون. الفيزياء الفلكية . يمكن وصف الكون بأنه قضاء شاسع يحتوي على أعداد ضخمة لا حصر لها من الأجرام علم الكون علوم الفضاء النظرية الانفجار العظيم الطاقة المظلمة عمر الكون السماوية. . تعتمد نظرية الانفجار العظيم على أن الكون كان بالماضي في حالة شديد الكثافة والحرارة فتمدد وكان جزءا واحدا عند نشأته يتم حساب عمر الكون بواسطة حساب ثابت هابل الذي ينص على أن السرعة التي تبتعد بها مجرة تتناسب طرديا مع مسافتها عن الأرض Ho=V/D 2- المجوم المجرات النجم النجوم المزدوجة الحشود النجمية الوسط بين النجوم الانسة وصف مراحل دورة حياة النجوم، وتحديد موقعنا في مجرة درب التبانة. تولد النجوم في السحب الجريشية وتمر بعدة مراحل أهمها : التقلص التثاقلي السحابة غاز وغبار ارتفاع درجة الحرارة الداخلية والضغط الداخلي. التوارد الهيدروستاتيكي الاندماج النووي. يتيح مخطط التتابع الرئيسي فهم دورة حياة النجم عند تحديد موضعه في المخطط. . دورة حياة نجم ما هو نطور يطرأ على النجم بسرور الزمن. . تتكون مجرة درب التبانة من نواة تحوي كثافة نحمية عالية تحيط بها هالة تحوي نجوما كبيرة العمالة الحمراء سليم كوكبي قزم البيض قزم اسود مستعر اعظم السحيم النيترولي لقب أسود المجرة بيضاوية. غير منتظمة. وقديمة، وقرص به عدد من النجوم الصغيرة. تم تقسيم المجرات إلى ثلاثة أنواع بحسب شكلها : حلزونية . حرارة التعليم