- •1 Тарау
- •1.1. Аспан. Аспан денелерінің көрінетін қозғалыстары
- •1.2. Сфералық геометрияның негізгі ұғымдары. Сфералық үшбұрыштар
- •1.1 Сурет – Сфералық геометрияның негізгі ұғымдары.
- •1.2 Сурет - Сфералық үшбұрыш
- •1.3. Жер пішіні. Географиялық координаттар
- •1.3 Сурет – Географиялық координаттарды анықтау
- •1.5 Сурет – Астрономиялық, геоцентрлік және геодезиялық ендіктерді анықтау
- •1.4. Аспан координаттарының жүйелері
- •1.4.1. Аспан сферасы
- •1.6 Сурет - Аспан сферасы
- •1.4.2. Горизонталды координаттар жүйесі
- •1.7 Сурет - Горизонталды координаттар жүйесі
- •1.4.3. Бірінші экваторлық координаттар жүйесі
- •1.8 Сурет - Экваторлық координаттар жүйелері
- •1.4.4. Екінші экваторлық координаттар жүйесі
- •1.4.5. Эклиптикалық координаттар жүйесі
- •1.4.6. Галактикалық координаттар жүйесі
- •1.10 Сурет - Галактикалық координаттар жүйесі
- •1.5. Шырақтар координаттарының тәуліктік қозғалыс кезіндегі өзгерісі
- •1.15 Сурет – Шырақтардың Жердің солтүстік
- •1.6. Параллакстық үшбұрыш және аспан координаттарын өзара түрлендіру
- •1.16 Сурет – Параллакстық үшбұрыш
- •1.7. Қазіргі заманғы астрометрияда координат жүйелерін анықтау
- •1.8. Каталог дәуірі, стандарт дәуірі, күн мен түннің теңелу дәуірі
- •1.9. Қазіргі заманғы астрометрияда координат жүйелерін жүзеге асыру
- •1.10. Жер қозғалысы
- •1.10.1. Жер осінің прецессиялық және нутациялық қозғалысы
- •1 .18 Сурет – Сфероидтің сыртқы денеге тартылысы (барлық нүктелер мен сызықтар парақ жазықтығында жатыр)
- •1.19 Сурет – Жер осінің прецессиялық қозғалысы
- •1.10.2. Жер осінің прецессиялақ қозғалысының салдарлары
- •1.10.3. Жер полюсінің жер беті бойымен қозғалысы
- •1.21 Сурет - 1995-2000жж. Және 1900-2000 жж. Аралықтарындағы полюстің қозғалысы
- •1.10.4. Жер айналуының бірқалыпсыздығы
- •1 .22 Сурет – 1980-2000 жж. Аралығындағы тәулік ұзақтығының өзгеруі.
- •1.11. Уақытты санау жүйелері
- •1.11.1. Жұлдыздық және күн уақыты
- •1.11.2. Жұлдыздық тәуліктер және жұлдыздық уақыт.
- •1.23 Сурет – Жұлдыздық уақыттың шырақтың тік шарықтауы мен сағаттық бұрышымен байланысы
- •1.11.3. Шын күн тәуліктері мен шын күн уақыты
- •1.19 Сурет - Шын күн тәулігінің бірқалыпсыздығын түсіндіруге
- •1.11.4. Орташа күн тәуліктері және орташа күн уақыты
- •1.20 Сурет – Уақыт теңдеуінің графигі: 1 – уақыт теңдеуі, 2 – центр теңдеуі, 3 – эклиптика көлбеулігінің теңдеуі.
- •1.11.6. Әлемдік уақыт
- •1.21 Сурет - ut1-utc айырмасы; mjd - модификацияланған юлиан күні
- •1.11.7. Жергілікті уақыт және бойлық
- •1.11.8. Белдеулік және декреттік уақыттар
- •1.11.9. Динамикалық уақыт шкалалары
- •1.11.10. Атомдық уақыт шкалалары
- •1.12. Жұлдыздардың аспан сферасындағы орналасуын бұрмалайтын эффектілер
- •1.12.1. Астрономиялық рефракция. Астрономиялық рефракция туралы түсінік
- •1.12.2. Жазық-параллель атмосферадағы оптикалық рефракция
- •1.12.3. Сфералық-симметриялы атмосферадағы оптикалық рефракция
- •1.12.4. Рефракцияның жұлдыздың тік шарықтауы мен еңкеюіне әсері
- •1.12.5. Аберрация мен параллакстық ығысу туралы жалпы түсінік
- •1.12.6. Жұлдыз координаттарының рефракция мен аберрация салдарынан өзгерісінің жалпы формулалары
- •1.12.7. Тәуліктік аберрация
- •1.12.8. Жылдық аберрация
- •1.12.9. Ғасырлық аберрация
- •1.12.10.Планеталық аберрация
- •1.12.11. Тірек көзінің координаттарының Күннің гравитациялық өрісіндегі өзгеруі туралы түсінік
- •1.12.12. Оптикалық бақылауларды редукциялау
- •2 Тарау
- •2.1. Планеталардың көрінетін және нақты қозғалысы
- •2.1.1. Планеталардың көрінетін қозғалысы
- •2.1.2. Птолемейдің әлемдік жүйесі
- •2.1.3. Коперниктің әлемдік жүйесі
- •2.1.4. Планеталардың көрінетін қозғалысы мен конфигурацияларын түсіндіру
- •2.1.5. Планеталар айналуларының синодтық және сидерлік периодтары
- •2.1.6. Кеплер заңдары
- •2.1.7. Кеплердің 1-ші (жалпылама) заңы
- •2.1.8. Кеплердің 2-ші заңы
- •2.1.9. Кеплердің үшінші (түзетілген) заңы
- •2.1.10. Ұйытқыған қозғалыс туралы түсінік
- •2.1.11. Айдың қозғалыс орбитасы және ұйытқуы
- •2.1.12. Айдың көрінетін қозғалысы мен фазалары
- •2.1.13. Ай тұтылуы
- •3 Тарау. Астрофизика элементтері.
- •3.1.1. Астрофизика пәні, негізгі мәселелері
- •3.1.2. Астрофизикада зерттелетін электромагниттік сәулелену аймағы
- •3.1.3. Спектрлік талдау
- •3.1.4. Абсолют жұлдыздық шама
- •3.1.5. Астрофизиканың әдістері мен аспаптары
- •3.2.1. Күн туралы жалпы мәліметтер
- •3.2.2. Күн айналысы
- •3.2.3. Күн құрылысы
- •3.2.4. Күннің ішкі қабаттары
- •3.2.5. Күн ішіндегі конвекция
- •3.2.6. Күн атмосферасы
- •3.2.7. Күн тәжінің қыздырылу механизмдері
- •3.2.8. Плазма қасиеттерін астрофизикалық құбылыстарды түсіндіруге қолдану
- •3.2 Сурет
- •3.3 Сурет
- •3.2.9. Күннің магнит өрісі
- •3.4 Сурет - Фотосфера астындағы жалпы азимутал магнит өрісінің Күн бетіне көтерілу нәтижесінде түзілетін күн дақтарындағы магнит өрістері
- •3.5 Сурет – Күннің ірімасштабты магнит өрісінің осі бойынша симметриялы құраушысы.
- •3.2.10. Күн белсенділігі туралы түсінік. Күн белсенділігінің циклдері
- •3.2.12. Планетааралық магнит өрісі (пмө)
- •3.8 Сурет - Планетааралық магнит өрісінің күш сызығының пішіні.
- •3.3. Күннің радиосәулеленуі
- •3.3.1 Радиожарқылдар, олардың пайда болуы және түрлері
- •3.10 Сурет. Күннің радиожарқылдардың спектрлік классификациясы [3].
- •3.3.2. Радиожарқылдардың сандық классификациясы
- •3.11 Сурет. Жарқылдардың спектрлік классификациясы
- •3.4. Жұлдыздар
- •3.4.1. Қалыпты жұлдыздар
- •3.4.2. Қалыпты жұлдыздардың спектрлері және спектрлік классификациясы
- •3.4.3. Колориметрия негіздері
- •3.4.4. Спектр – жарықтылық (Герцшпрунг-Рассел) диаграммасы
- •3.4.5. Жұлдыздар өлшемдерін анықтау әдістері
- •3.4.6. Радиус-жарықтылық-масса тәуелділігі
- •3.4.7. Жұлдыздар құрылымы және жұлдыздар қойнауындағы физикалық күйлер
- •3.4.8. Қос жұлдыздар
- •3.4.9. Қос жүйелердің жалпы сипаттамалары
- •3.4.10. Визуалды қос жұлдыздар
- •3.4.11. Тұтылған айнымалы жұлдыздар
- •3.4.12. Спектрлі қос жұлдыздар
- •3.4.13. Физикалық айнымалы жұлдыздар
- •3.4.14. Пульсациялаушы айнымалылар
- •3.4.15. Рентген сәулелерінің көздері
- •4 Тарау. Әлем құрылымы (галактикалар)
- •4.1. Жұлдыздар, жұлдыз шоғырлары, галактикалар
- •4.2. Галактикалар түрлерi, олардың қасиеттерi
- •4.3. Галактикалардың белсенді ядролары, квазарлар
- •4.4. Галактикалар шоғырлары. Әлемнің ірімасштабты құрылымдары
- •1 Юлиан күндері, юлиан дәуірлері
- •Пайдаланылған әдебиеттер
- •3.2.12.Планетааралық магнит өрісі (пмө).................................149
3.4.15. Рентген сәулелерінің көздері
Жарықтылығы 1029-1031 тең жүзге жуық жарық галактикалық рентген сәулелерінің көздері бар. Олардың бәрі жұлдыздық топтардың ерекше класына жатады (оларды кейде рентген жұлдыздары деп те атайды). Бұл - тығыз орналасқан жұлдыздар, олардың бірі релятивистік, ал кейбірі кәдімгі жұлдыз болып табылады.
Рентген жұлдыздарының ерекшелігі олардың сәулеленуінің айнымалылығында. Рентгендік сәулелену көздері тығыз орналасқан объектілер болып табылады. Қазіргі кезде рентген телескоптары арқасында энергиялары 2-20 кЭв аралығындағы рентген сәулелері тіркелген. Бұлардың жартысы басқа Галактикалармен байланысты, ал жартысы біздің жұлдыздық жүйемізге жатады. Кейбір рентгендік сәулелену көздері тұмандықтармен байланысты. Бұл жағдайда жарқырау себебі бірнеше млн. градусқа дейін қызған газдың жылулық сәуле шығаруы болып табылады.
4 Тарау. Әлем құрылымы (галактикалар)
4.1. Жұлдыздар, жұлдыз шоғырлары, галактикалар
Әлемде жұлдыздардан (немесе планеталық жүйелерден) бастап, галактикалардың асашоғырларына дейінгі астрономиялық құрылымдардың күрделі иерархиясы бақыланады. Оның барлық сатыларында (деңгейлерінде) зат өлшемдері арақашықтықтарынан көрі әлде-қайда аз кеңістік аймақтарына жиналуға тенденцияны білдіреді, яғни өте біртексіз үлестірілген болады. (Әлемнің мұндай құрылымдығы атом ядроларынан басталады деп те айтуға болады.)
Мысалы, біздің Күн жүйесі затының негізгі массасы Күнде, көрінетіндей масса (~0,001МКүн) планеталарда жиналған, ал планета аралық кеңістіктегі заттың массасы Күн массасына қарағанда елемейтіндей аз болады. Қашықтықтарды қарастыратың болсақ, Күн радиусы Күн мен планеталар арасындағы қашықтықтан едәуір аз болып табылады (мысалы, ол Күн мен Жердің арақашықтығынан 200 көп есе аз).
Күнге ең жақын жұлдыз болып табылатын Центаврдың Проксимасы Күннен 4,29 жарық жыл қашықтықта орналасқан, бұл Күн жүйесі өлшемінен шамамен 3000 есе, ал Күн радиусынан ~6107 есе көп. Ал жұлдыз аралық кеңістіктегі заттың массасы жұлдыздарда жиналған массасының тек бірнеше пайызын құрайды.
Жұлдыздардың өздері де кеңісткте өте біртексіз, түрлі топтарға жиналып орналасады. Мысалы, жартысынан кем емес жұлдыздар қос болып табылады, яғни бір бірінен басқа жұлдыздарға дейінгі қашықтықтан әлдеқайда аз қашықтықта орналасады. Жұпқа кіретін жұлдыздардың арақашықтығы соншалықты аз болады, олар бір біріне елеулі гравитациялық әсер етеді де, ортақ массалар центрі бойымен айналады. Тығыз қос жүйе жұлдыздарының арақашықтығы олардың радиусымен салыстырмалы болады, бұл жағдайда гравитациялық тартылыс әсерінен заттың бір жұлдыздан екінші жұлдызға ағылуы байқалу мүмкін. Бұл жұлдыздар эволюциясына үлкен әсер етеді және түрлі стационар емес процестерге әкеледі. 3, одан да көп еселі жұлдыздар болады. Жұлдыздар бұлардан әлде-қайда ірі, жүздеген мынға дейін жұлдызды кіргізетін түзілістер де құрайды, оларды жұлдыз шоғырлары деп атайды. Жұлдыз шоғырлардың екі түрі бар: шартәрізді және шашыраған.
Шар тәрізді шоғырлар өздеріне бірнеше мыннан жүздеген мынға дейін жұлдызды кіргізеді, олар сфералыққа жуық көлемді толтырады, және жұлдыздар концентрациясы шоғырлану центрінен шеттеріне қарай тез азаяды (шар тәрізді шоғырлардың центрлік аймақтарындағы жұлдыздар концентрациясы ондаған мын жұлдыз 1 пк3 ішіндеге дейін жетеді (салыстыру үшін, Күн маңайындағы концентрация 0,13 жұлдыз 1 пк3 ішінде)). Шар тәрізді шоғырлардың массалары 104-106 МКүн құрайды, сипатты өлшемдері 20-60 пк аралығында жатады. Галактикада бұл шоғырлар біртексіз орналасқан: олар галактика центріне қарай айтарлықтай қоюланып, оны қоршайтын созылған галоны құрайды, ал олардың галактикалық жазықтыққа қоюлануы аз білінеді (Галактиканың құрылысы туралы толығырақ төменде қараңыз). Галактика центрі бойымен айналудың орбиталары өте созылған болып табылады, қозғалыс жылдамдықтары ~220 км/с құрайды, бір толық айналым 108-109 жыл ішінде жасалады. Шар тәрізді шоғырланулар жұлдыздарының атмосферасындағы ауыр элементтерінің мөлшері 20-30 есе айырылуы мүмкін, бірақ қашанда да Күндегіден көрі әлде-қайда (кейде 100 есе) аз болады. Жұлдыз аралық газ да өте аз болады. Біздің Галактикадағы шар тәрізді шоғырланулар оның ең кәрі мүшелеріне жатады – олардың жасы ~10 млрд жыл. Басқа галактикаларда жастау шар тәрізді шоғырланулар бар.
Шашыраған шоғырлар өздеріне 20 шақтыдан 1000 дейін, кейде 10 000 дейін жұлдызды қамтиды, олардың дұрыс пішіні жоқ болады. Салыстырмалы түрде тығыз ядродан және одан көрі сиретілген тәжден тұрады, жұлдыздар концентрациясы 1 пк-3 болады, ядро радиусы ~3 пк, тәж радиусы одан 2-10есе көп болады, массалары әдетте ~106 МКүн құрайды. Шашыраған шоғырлар Галактика жазықтығына айтарлықтай қоюланған болады – олар көбісінің Галактика жазықтығынан қашықтығы 100-300 пк аспайды. Галактика центрі бойымен айналу орбиталарының эксцентриситеті аз болады. Ауыр элементтерінің мөлшері тек 5 есе айырылуы мүмкін және орта есеппен алғанда Күндегідей болады. Жасы бірнеше миллион жылдан 5-10 млрд жылға дейінгі аралықта жатады.
Әлемде жұлдыз шоғырларынан да әлде-қайда ірі, шоғырлануларды қамтитын құрылымдар бар екені сіздерге жақсы белгілі - жұлдыздар галактикалар деп аталатын жүздеген миллиардқа дейін жұлдыздан тұратын алып жүйелерді құрайды.
Айсыз күзгі түнде барлық аспан арқылы өтетін Құс жолының жарық жолағы жақсы көрінеді. Оған телескоп арқылы қарағанда, ол көптеген жұлдыздардан тұратынын көруге болады. Барлық бұл жұлдыздар Галактика деп аталатын алып жұлдыздық жүйені құрайды. Аспанда құралсыз көзбен көрінетін жұлдыздардың бәрі де біздің Галактика құрамына кіреді. Жалпы, біздің Галактикадағы жұлдыздардың саны 100 миллиардтан кем емес. Жеке жұлдыздар мен олардың серіктерінен (планеталардан) басқа, Галактика құрамында қос және еселі жұлдыздар, сондай-ақ тартылыс күштерімен байланыстырылған, кеңістікте біртұтас қозғалатын, бірнеше ондықтан бірнеше миллионға дейін жұлдызды кіргізетін жұлдыздық шоғырланулар бар (олар туралы жоғарыда айтылды). Сонымен қатар, Галактика құрамына газ-тозаңды тұмандықтар, жұлдызаралық газ бен тозаң, магнит өрістері, ғарыштық сәулелену кіреді.
20-шы ғасырдың басында телескоп арқылы көрінетін тұманды дақтардың кейбіреулері біздің Галактика сияқты миллиардтаған жұлдыздан тұратын басқа галактикалар болып табылатыны дәлелденді. Оларға дейінгі қашықтық орасан жоғары болғандықтан, құралсыз көзбен олар ішіндегі тек үшеуі жалтырауы шамалы дақтар ретінде көрінеді. Ал қазіргі заманғы телескоптар көмегімен миллиардтаған галактикаларды бақылауға болады екен.