Fysikaalisten tieteiden esittely: Tähtitiede

Astronomi vid
Helsingfors universitet
Thomas Hackman, 17.2.2010
[email protected]
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
1
1. Astronomins
forskningsområden






Solsystemet: Solen, planeter,
asteroider, kometer …
Stjärnor: ”Normala” stjärnor,
kompakta stjärnor …
Interstellär materia: Gas, stoft
a uppkomst av stjärnor och
planeter
Galaxer
Kosmologi: Universums
uppkomst, struktur och framtid
Astrobiologi
M16, Hubble ST (STSci/NASA)
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
2
1.1 Vår plats i universum






Jorden hör till
solsystemet
Solen hör till galaxen
Vintergatan
Vintergatan hör till den
lokala galax-gruppen
… , som hör till
Jungfruns superhop av
galaxer
Superhopen hör till
universum
… , som eventuellt är en
del av multiversum?
Bilder: Nasa, Caltech, Wikipedia
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
3
1.2 Astronomiska observatorier

Optiska, t.ex.:



Radioteleskop, t.ex.:



ESO: VLT
La Palma: NOT
ESO: APEX, ALMA
ATCA
INTEGRAL
VLT
SMART-1
ATCA
Rymdteleskop, t.ex.:

ESA: Hubble, GAIA,
INTEGRAL
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
4
1.2 Teleskop
Bilder: NOT, ESO, ESA/NASA
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
5
2. Astronomi i Finland



Helsingfors Uni, Åbo
Uni (Tuorla), Uleåborgs
Uni, Tekniska högsk.
Finland är medlem i
europeiska rymdorganisationen ESA
Finland är medlem i
Europeiska södra
observatoriet ESO
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
6
3. HU:s astronomiska forskning





Planetär forskning
Interstellär materia
Högenergi-astrofysik
Stjärnors magnetiska aktivitet,
galaxer, kosmologi mm.
Satellit- och sond-projekt:

Hästhuvud-nebulosan (HST)
Planck, BepiColombo, Integral,
XEUS, Gaia ...
BepiColombo (ESA)
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
7
3.1 Asteroider

Små kroppar i
solsystemet:




Asteroider
Kometer
Meteoroider
Forskning vid HU:



Banor
Former
Sammansättning
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
8
3.1 Asteroid-banor

Banor för små
kroppar i inre
solsystemet
http://www.cfa.harvard.edu/iau/Animations/InnerSmall.gif
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
9
3.1 Asteroid-banor

Asteroider med
banor nära
jordens bana
http://www.cfa.harvard.edu/iau/Animations/Animations.html
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
10
3.1 Asteroidbanor och kollisioner med
jorden


NEO (Near Earth
objects) –asteroider
rör sig i banor nära
jorden
Ca 1000 potentiellt
farliga asteroider har
upptäckts
Konstnärs-syn på
asteroidträff samt
Manicouagan-kratern
(Nasa)
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
11
3.2 Interstellär materia
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
12
3.2 Uppkomsten av stjärnor




Ett interstellärt
molnfragment
komprimeras
a protostjärna
a PMS –stjärna
a huvudserie-stjärna
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
13
3.2 Uppkomsten av stjärnor

Infraröd- och radioobservationer krävs
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
14
3.3 Stjärnors magnetiska aktivitet


Aktiviteten syns bl.a.
som:
 Fläckar
 Flare, korona-utbrott
 Facklor, plager ...
Aktivitetens bakgrund:
Magnetfält, ”dynamo”
Solfläckar och flare-utbrott, Big Bear
Solar Observatory (NJIT)
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
15
3.3 Solens utbrott

Flare-utbrott (SOHOobservatoriet,
NASA/ESA)
http://sohowww.nascom.nasa.gov/gallery/Movies/Halloween2003/xflaressm.mpg
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
Bilder: ESA/NASA, US Air Force 16
3.4 Högenergi-astrofysik


Stjärnors korona
Kompakta stjärnor:





Neutronstjärnor
Svarta hål
Aktiva galax-kärnor
Galax-hopar
Observationer med
rymdteleskop, t.ex.:



Radiogalaxen 4261, optiskt och radio
från jorden samt med Hubble ST
(STSci/NASA)
SMART-1
Integral
XMM-Newton
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
17
Röntgen-dubbelstjärna
Mass
exchange in compact binaries
Jetstråle
Massa-donerande stjärna
Uppsamlings-skiva
Ström/het punkt
kompakt stjärna
Solens
diameter
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
18
image courtesy R.Hynes & D. Hannikainen
3.4 Röntgenanalys av galaxhopar

Genom att studera röntgenstrålning från
galaxer a mäta mängden av mörk materia
Galax-hopen
Abell 2029
Credit: X-ray: NASA/CXC/UCI/A.Lewis et al. Optical: Pal.Obs. DSS
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
19
3.3 Stjärnor
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
20
2.1 Astronomistudier vid HU


Astronomin hör till Institutionen för fysik
Studiernas gång




ca 3 år a Nat.kand.
+ ca 2 v a Fil. mag.
+ ca 4 v a Fil. doktor
Astronomer jobbar bl.a. som



Ca 10 år
Forskare och lärare vid universitet
Sakkunniga
I högteknologiföretag
Astronomi vid HU, FD Thomas Hackman
21