Kosmos = maailmankaikkeus

Samankaltaiset tiedostot
Kosmologia: Miten maailmankaikkeudesta tuli tällainen? Tapio Hansson

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN

Kosmologia ja alkuaineiden synty. Tapio Hansson

Tähtitieteen peruskurssi Lounais-Hämeen Uranus ry 2013 Aurinkokunta. Kuva NASA

Tähtitiede Tutkimusta maailmankaikkeuden laidoilta Aurinkokuntaan

Maailmankaikkeuden syntynäkemys (nykykäsitys 2016)

Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa

Aine ja maailmankaikkeus. Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos

Tähtitaivaan alkeet Juha Ojanperä Harjavalta

AURINKOKUNNAN RAKENNE

AKAAN AURINKOKUNTAMALLI


Planeetan määritelmä

Aurinkokunta. Jyri Näränen Paikkatietokeskus, MML

Aloitetaan kyselemällä, mitä kerholaiset tietävät aurinkokunnasta ja avaruudesta ylipäänsä.

Planetologia: Tietoa Aurinkokunnasta

Mustien aukkojen astrofysiikka

aurinkokunnan kohteet (planeetat, kääpiöplaneetat, kuut, asteroidit, komeetat, meteoroidit)

Supernova. Joona ja Camilla

AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE ÄLÄ KÄÄNNÄ SIVUA ENNEN KUIN VALVOJA ANTAA LUVAN!

Fysiikan menetelmät ja kvalitatiiviset mallit Rakenneyksiköt

Alkuräjähdysteoria. Kutistetaan vähän...tuodaan maailmankaikkeus torille. September 30, fy1203.notebook. syys 27 16:46.

Jupiter-järjestelmä ja Galileo-luotain II

Vuorovaikutuksien mittamallit

PIMEÄ ENERGIA mysteeri vai kangastus? Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos

Fotometria Eskelinen Atte. Korpiluoma Outi. Liukkonen Jussi. Pöyry Rami

Johdanto: tähtitaivas

Teoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta

Planetaariset sumut Ransun kuvaus- ja oppimisprojekti

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET

spiraaligalaksi on yksi tähtitaivaan kauneimmista galakseista. Sen löysi Charles Messier 1773 ja siksi sitä kutsutaan Messierin kohteeksi numero

EKSOPLANEETAT. Kyösti Ryynänen Kyösti Ryynänen

Ensimmäinen matkani aurinkokuntaan

ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ VI

Gravitaatioaallot - uusi ikkuna maailmankaikkeuteen

Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN

Merkintöjä planeettojen liikkeistä jo muinaisissa nuolenpääkirjoituksissa. Geometriset mallit vielä alkeellisia.

Planeetat. Jyri Näränen Geodeettinen laitos

perushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi

Exploring aurinkokunnan ja sen jälkeen vuonna Suomi

PARADIGMOJEN VERTAILUPERUSTEET. Avril Styrman Luonnonfilosofian seura

HÄRKÄMÄEN HAVAINTOKATSAUS

Pimeän energian metsästys satelliittihavainnoin

Tähtitieteen historiaa

SATURNUS. Jättiläismäinen kaasuplaneetta Saturnus on aurinkokuntamme toiseksi suurin planeetta heti Jupiterin jälkeen

Kyösti Ryynänen Luento

7. AURINKOKUNTA. Miltä Aurinkokunta näyttää kaukaa ulkoapäin katsottuna? (esim. lähin tähti n AU päässä

Galaksit ja kosmologia 53926, 5 op, syksy 2015 D114 Physicum

Teoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa. Kari Rummukainen

Lataa Meteori ja madonreikä - Iain Nicolson. Lataa

Planck ja kosminen mikroaaltotausta

MAAILMANKAIKKEUDEN SYNTY

Liekkien loimu vai ikijää loppukuvan hahmottelua Tapio Markkanen

CERN-matka

Kosmologian yleiskatsaus. Syksy Räsänen Helsingin yliopisto, fysiikan laitos ja Fysiikan tutkimuslaitos

CERN ja Hiukkasfysiikan kokeet Mikä se on? Mitä siellä tehdään? Miksi? Mitä siellä vielä aiotaan tehdä, ja miten? Tapio Lampén

LHC -riskianalyysi. Emmi Ruokokoski

Syntyikö maa luomalla vai räjähtämällä?

Galaksit ja kosmologia 53926, 5 op, syksy 2015 D114 Physicum

Komeetan pyrstö Kirkkonummen Komeetta ry:n jäsenlehti No 1/2006

Planck satelliitti. Mika Juvela, Helsingin yliopiston Observatorio

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola

Muunnokset ja mittayksiköt

Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi

UrSalo. Laajaa paikallista yhteistyötä

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

Kurssin opettaja Timo Suvanto päivystää joka tiistai klo koululla. Muina aikoina sopimuksen mukaan.

INSINÖÖRIN NÄKÖKULMA FYSIIKAN TEHTÄVÄÄN. Heikki Sipilä LF-Seura

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Hiukkasfysiikka, kosmologia, ja kaikki se?

OPETTAJAN MATERIAALI YLÄKOULUN OPETTAJALLE

OPETTAJAN MATERIAALI LUKION OPETTAJALLE

MAAILMANKAIKKEUDEN SYNTY

Ikiliikkujat. Onko mikään mahdotonta? Näitä on yritetty tai ainakin tutkittu

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Atomimallit. Tapio Hansson

Lataa. Tähtitiede - Maailmankaikkeus - Aurinkokunta - Avaruuslennot. Kuinka paljon tähtiä on? Mikä on musta aukko? Miten pitkä on Jupiterin vuosi?

Perusvuorovaikutukset. Tapio Hansson

Lataa Matkalla Aurinkokuntaan. Lataa

Ydinfysiikkaa. Tapio Hansson

Pimeä energia. Hannu Kurki- Suonio Kosmologian kesäkoulu 2015 Solvalla

Kysymykset ovat sanallisia ja kuvallisia. Joukossa on myös kompia, pysy tarkkana!

TAIVAANMEKANIIKKA IHMISEN PERSPEKTIIVISTÄ

CASIO-KOULULASKIMET CASIO. OPETTAJAOSIO JULKAISU 8 TEEMAOSIO: ASTRONOMIA: LASKENTAA TAIVAAN JA MAAN VÄLILLÄ. Astronomia ja astrologia SIVU 1

Monimuotoinen Aurinko: Aurinkotutkimuksen juhlavuosi

KERTAUSTEHTÄVIEN RATKAISUT

FYSN300: YDINASTROFYSIIKKAA. K.S. Krane: Luku 19 J. Lilley: Luvut

Astrokemia. Tähtitieteen erikoiskurssi 53855, 7 op. Harju & Sipilä PIII-IV ma BK106. Fysiikan laitos

Lappeenrannan Teekkarilaulajat ry:n lyhyt historia

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2016

Pienkappaleita läheltä ja kaukaa

Kosmologia on yleisen suhteellisuusteorian sovellus suurimpaan mahdolliseen systeemiin: tutkitaan koko avaruuden aikakehitystä.

Crafoord palkinto nopeus-etäisyys etäisyys

13.3 Supernovat. Maailmankaikkeuden suurienergisimpiä ilmiöitä: L max 10 9 L. Raskaiden alkuaineiden synteesi (useimmat > Fe )

S U H T E E L L I S U U S T E O R I AN P Ä Ä P I I R T E I T Ä

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

Lataa Polaris - Heikki Oja. Lataa

Friedmannin yhtälöt. Einsteinin yhtälöt isotrooppisessa, homogeenisessa FRW-universumissa 8 G 3. yleisin mahdollinen metriikka. Friedmannin yhtälö

Transkriptio:

Kosmos = maailmankaikkeus Synty: Big Bang, alkuräjähdys 13 820 000 000 v sitten Koostumus: - Pimeä energia 3/4 - Pimeä aine ¼ - Näkyvä aine 1/20: - vetyä ¾, heliumia ¼, pari prosenttia muita alkuaineita Kosmologia on tiede, joka tutkii maailmankaikkeuden syntyä, rakennetta ja kehitystä

Aurinkokunta

Aurinkokunta Aurinko = tavallinen tähti (halkaisija n. 1,4 milj. km) Planeetat: Kiviplaneetat Merkurius, Venus, Maa, Mars Kaasuplaneetat Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus Kuut: Kaasuplaneetoilla kymmenittäin kuita (Europa, Titan, ) Plutoidit Neptunusta kauempana Pluto, Eris, Asteroidit: planeettaa pienempiä kappaleita Asteroidivyöhyke Marsin ja Jupiterin välissä Meteoroidit Asteroidia pienempiä kappaleita Meteori = valoilmiö ilmakehässä Maasta voi löytyä meteoriitti Komeetat: Jäätä, soraa, pölyä, epämääräisen muotoisia Auringon lähellä jää sulaa => pöly ja vesi muodostaa hohtavan pyrstön Mittakaava: 1AU (astronomical unit) = Auringon ja Maan etäisyys = 150 milj. km Neptunus: n. 30 AU Auringosta

Muiden tähtien eksoplaneetat Planeetta, joka muun tähden kuin Auringon kiertolainen helmikuu 2014: 1700 löydetty Kepler-avaruusteleskooppi on havainnut yli 3 000 eksoplaneettaehdokasta Arvio: Linnunradassa 1,6 planeettaa / tähti Onko eksoplaneetoilla elämää? Spektroskooppinen tutkimus voi kertoa kaasukehän koostumuksesta: tähden valon imeytyminen näkyy spektrissä pimeinä viivoina => esim. yhteyttämisen tuottama happi voidaan tunnistaa

Tähdet ovat fuusioreaktoreita Auringon sisäosissa lämpötila 15 milj. astetta (pinnalla 6000 astetta) Vety-ytimet yhdistyvät heliumiksi ja osa massasta muuttuu energiaksi: E = mc 2 Alkuräjähdyksessä syntyi vetyä, myös heliumia (ja litiumia) Kaikki raskaammat alkuaineet rautaan saakka syntyvät tähdissä (rautaa raskaammat tähden räjähtäessä supernovana) Linnunradan tähdistä 4/5 punaisia kääpiöitä (huomattavasti Aurinkoa pienempiä)

Tähdellä on elinkaari Tähti syntyy kaasu- ja pölypilvestä gravitaation luhistamana Vanha tähti = punainen jättiläinen Kun polttoaine loppuu, viimeinen vaihe voi olla Valkoinen kääpiö + planetaarinen sumu Supernovaräjähdys => Neutronitähti Supernovaräjähdys => Musta aukko Auringon elinkaari: n. 1 mrd vuoden kuluttua niin kuuma, että elämä Maanpinnalla uhattuna N. 5 mrd vuoden kuluttua Merkurius ja Venus jäävät Auringon sisään, Maan pinta sulaa

Linnunrata on galaksi Linnunradassa ainakin 100 mrd tähteä + planeetat yms. + kaasu + pöly + pimeä aine Halkaisija n. 100 000 valovuotta Tähdet kiertävät Linnunradan keskustaa Usein galaksin ytimessä on massiivinen musta aukko kvasaari = kirkkaana loistava kaukaisen nuoren galaksi ydin; ainetta syöksyy sen keskustan mustaan aukkoon Andromedan galaksiin matkaa n. 2,5 milj. valovuotta Oletko nähnyt sen? Etsi tähtikartasta Andromedan tähtikuvio! Montako kilometriä on yksi valovuosi?

Galaksijoukot, superjoukot Gravitaatio pitää koossa joukkoa Paikallinen ryhmä (n. 30 galaksia): Linnunrata, Andromedan galaksi, Kolmion galaksi,

Alussa oli kvanttiheilahtelu ja kosminen inflaatio

Alkuräjähdyksestä nykyhetkeen Syntyhetkellä kosmos laajeni hyvin nopeasti pienestä pisteestä (valon nopeutta nopeammin) = kosminen inflaatio 10-34 s: Kvarkkeja ja antikvarkkeja 10-10 s: Antikvarkit tuhoutuivat säteilyksi törmätessään kvarkkeihin antikvarkkeja vähemmän kuin kvarkkeja, joita jäi jäljelle Kvarkit muodostivat protoneja ja neutroneja 1s: Vety-, helium- ja litiumytimiä alkoi syntyä Maailmankaikkeus laajenee, viilenee 380 000 v: Elektronit muodostivat ytimien kanssa atomeja Laajeneminen jatkuu, lämpötila n. 3000 K (0K = -273 o C) Säteily pääsee liikkumaan, kun vapaat elektronit eivät ole esteenä => kosminen taustasäteily 1 mrd v: Tähtiä alkaa syntyä gravitaation vaikutuksesta Tähtien räjähtäessä supernovina niiden tuottamat raskaammat alkuaineet levisivät pölynä ympäristöön Uudet tähdet ja planeettakunnat rakentuivat vedystä ja vanhojen tähtien jättämästä pölystä 9 mrd v: mm. Aurinko ja Maa syntyivät 13,8 mrd vuotta: lämpötila n. 3 K (-273 o C); mitataan taustasäteilystä (ks. seuraava dia), joka syntyi 380 000 v ikäisessä maailmankaikkeudessa - Avaruuden laajetessa aallonpituus kasvoi => vastaa nykyään n. 3 K - Avaruus laajenee kiihtyvästi - Uusia tähtiä syntyy koko ajan - Tulevaisuus?

Kartta avaruuden taustasäteilystä Planck-luotaimen v. 2013 kuvaama kartta hyvin pienistä lämpötilaeroista eri suunnissa maailmankaikkeudessa