Здравейте, приятели, от цяла България. Ние сме Нина, Кристина и Айлин от гр.Разград. Учим в Гимназията с преподаване на чужди езици”Екзарх Йосиф” и сме в девети клас. Радваме се, че можем да участваме в това състезание, въпреки че до този момент не сме изучавали астрономия. Градът ни е много красив, но малък и с не много източници на информация, освен Интернет. Интересуваме се от астрономия, защото това е една увлекателна и обширна наука. Въпреки конкуренцията, въпреки това, че не сме изучавали астраномия досега, ние решихме да участваме в състезанието, защото осъзнахме, че най-важното е да опитаме и да научим нещо полезно. Надяваме се нашата разработка за мъглявината в Андромеда да отговаря на Вашите изисквания и да Ви хареса.

 

 

 

            Симон Мариус за пръв път насочил телескопа към тази странна небесна мъглявина през декември 1612г. “Нейната яркост – пише Мариус – расте с приближаването към средата. Тя прилича на запалена свещ, когато се наблюдава  през прозрачна рогова пластинка.”

            Няколко десетилетия по-късно мъглявината Андромеда била изучавана от Едмунд Халей, приятел и ученик на великия Нютон.По негово мнение неголемите мъгляви петна “не са нищо друго освен светлина, идваща от неизмеримото пространство, намиращо се в страните на етера и изпълнено с разлята и самосветеща среда”. Други, религиозно настроени астрономи, като например Дерхем, уверявали, че “небесната кристална твърд” на това място е малко по-тънка от обикновено, поради което оттам върху грешната Земя се излива “ неизказана светлина” от царството небесно.

            Странно, че тази галактика е открита от Чарлс Месие на 10 Август 1773г. и описана в Connaissance des Temps за 1801 и изобразена в неговата рисунка на "Great Andromeda Nebula" и нейните спътници, публикувана през 1807г. Обаче Месие никога не включил този обект в каталога си, поради неизвестни причини, вероятно заради истинска немарливост в записването. Тя е последния допълнителен обект, добавен най-накрая от Кенет Глин Джоунс през 1966г. Независимо от откритието на Месие, Каролин Хершел открива M110 на 27 Август 1783, малко повече от 10 години след Месие, и Уилям Хершел я номерира като HV.18 когато я каталогизира на 5 Октомври 1784.

            Въпросът за истинската природа на мъглявината Андромеда не бил решен и през XIX век. Никой , разбира се , вече не говорел за преминаване на светлината през “небесната твърд”, затова пък ставали оживени спорове върху това, дали мъглявината се състои от светещи газове, или от звезди, дали се намира извън пределите на нашата звездна система, или пък от тази мъглявина в космическите околности на Слънцето се ражда нова планетна система.

            Както винаги в подобни случаи, спорът бил решен една тогава, когато се появили нови, достатъчно мощни средства за изследване. През1924 г. Едвин Хъбъл, известен американски астроном, за пръв път “разделил” мъглявината Андромеда на отделни звезди върху фотоснимките, получени  с помоща на 100 – дюймовия рефлектор на обсерваторията Маунт Уйлсон. За пръв път пред очите на изследователя се показала величествена звездна система от милиарди слънца може би с милиони обитаеми планети, тоест накратко съседна галактика.

            Много учени посвещават живота и делото си на изследване на мъглявината Андромеда.Между тях е Валтер Бааде който 30 години изследва М31 с помоща на 100 и 200 дюймовите телескопи. Други астрономи изследвали Андромеда са А.С.Шаров, Х.К.Арп, В.Слифер, Д.Емерсон и др.

 

       

            Според Р.Х.Алън галактиката Андромеда е била позната още 905 г. от н.е. и спомената от персийския астроном Ал-Суфи през X век. Била наречена “малко облаче” и се появила на звездните карти дълго преди развитието на телескопа през 1609 г.

            Мъглявината Андромеда (M31) е единствената видима с просто око галактика на северното небе. Без каквито и да било инструменти се вижда обект, намиращ се на разстояние 2 930 000 светлинни години. Следователно ние я наблюдаваме не такава, каквато е тя  всъщност, а такава, каквато е била преди 2 930 000 години. Много от ярките свръхгиганти на мъглявината Андромеда, разсипани по протежение на нейните спирални ръкави,  всъщност са вече угаснали.

            Галактиката Андромеда, както и всички останали галактики се е образувала от междугалактичен газ и материал-предимно водород и хелий, в периода от 100 милиона до няколко милиарда години след Големия взрив. Въртеливото движение на газовия облак предизвиква централно сгъстяване на веществото и така се формират спиралните галактики. В началото ядрото е било по-ярко от външните зони, отколкото при нормалните галактики. За съжаление беше открито, че ние не познаваме добре близките галактики, включително и Андромеда.

           

            М31 (NGC 224) е галактиката Андромеда.  Заедно с яркия си спътник М32  и по-слабия М110  тя е член на Местната група, както Млечният път и двадесетина други галактики. Ние можем да си представим как изглежда нашата Галактика, защото М31 е нейно точно копие: централно сгъстяване от стари червени и жълти звезди, тъмни ивици от прах и ярки спирални ръкави, трасирани от сини, горещи звезди.Наблюдавана с бинокъл или малък телескоп е възможно да се забележат някои детайли, а също така и двата компаньона на галактиката - М32 и М110.

 

                                                                                   

Ректасцензия	00:42.7(h:m)
Деклинция	+41:16(deg:m)
Разстояние	2900(kly)
Видима светимост	3.4(mag)
Видим диаметър	178x63(arcmin)

 

            Андромеда има диаметър 165 000 светлинни години. До 1950 година в М31 бяха открити петдесетина променливи. Работата на Бааде доведе до откриването на 730 променливи, от тях десет са нови, 439 - цефеиди, 65 - затъмнително-променливи от типа бета от Лира, 102 - неправилни, а останалите - или към други типове, или не са били класифицирани.

            И мъглявината Андромеда, както Галактиката, се върти бързо около себе си и с различни скорости на различни разстояния от центъра. Според най- последните изследвания, извършени от В.К.Ръбин и У.К.Форд, централната зона се върти бързо като достига максимална скорост от 225 км/сек. на разстояние на 1300 светлинни години от центъра. Веднага след това скоростта започва да намалява, за да достигне до един минимум от 53 км/сек. на 6500 светлинни години. Отдалечавайки се по-нататък от центъра, откриваме , че тя нараства, достигайки максимална стойност от 272 км/сек. Още по-нататък, към периферните области, скоростта на въртене намалява бавно, стабилизирайки се на малко повече от 200 км/сек. Така звездите, които се намират в най-външните зони, например на 70 000 светлинни години разстояние от центъра, извършват една пълна обиколка около центъра на системата за 660 милиона години. Както в нашата Галактика, така и тук се наблюдава газ, който излиза от ядрото със скорост, толкова по-голяма , колкото по-близо е до самото ядро.

            Като се знае скоростта на въртене стана възможно да се определи и общата маса на М31, която се оказа 220милиарда пъти по-голяма от тази на Слънцето. Ако приемем, че половината е масата на междузвездното вещество (газ, прах и други) , докато другата половина е концентрирана в звезди, и предполагайки, че средната маса на звездите е като тази на Слънцето, се оказа, че в М31 трябва да има над 100 милиарда слънца. Ако всяко от тях се придружава от десетина планети, както е в случая в Слънчевата система, само в М31 би трябвало да има 1000 милиарда планети.

            Мъглявината Андромеда е исполинска звездна спирала с диаметър 27 кпс,спирала,която ние не гледаме нито “анфас”,нито”в профил”.Тя е обърната,така да се каже,само на половин оборот.Приблизително така изглежда оттам,от М31,нашата Галактика,нашият Млечен път.

            Равнината на М31 е силно наклонена спрямо зрителния лъч ( ъгълът между тях е 15⁰ )  и това силно пречи за разшифроване на нейната структура. На снимките на мъглявината се виждат като че ли спирални клонове; те могат да се проследят обаче ако бъдат набелязани емисионните мъглявини ( известни са около 1000 от тях ) след като се коригира тяхното положение поради наклона на галактиката.

            Сходството между М31 и Млечния път е голямо. От огромното централно кълбовидно сгъстяване- ядрото на галактиката, състоящо се главно от жълти звезди-джуджета, изхождат исполински спираловидни звездни клонове. Върху великолепните неотдавна получени цветни снимки на М31 тези клонове изглеждат синкави за разлика от жълтеникавото централно петно. Така трябва и да бъде- в ядрото са съсредоточени предимно жълти звезди от типа на нашето Слънце, затова пък силуета, очертанията на спиралните ръкави се създават от горещи синкавобелезникави звезди-гиганти.

            От NGC205 точно по посока към центъра на М31 се откроява приливна струя, която може да се разглежда като все още незавила се спирала. Обектът NGC205 би могъл да се разглежда като илюстрация на хипотезите, обясняващи възникването на спиралните ръкави под приливното въздействие на друга галактика при преминаването и наблизо. Може би наблюдателите, намиращи се в М31, виждат също такива мостове, които свързват нашата Галактика с Магелановите облаци. Ние им завиждаме- те имат под ръка 2 елиптични галактики и малко по-далеч – прекрасната спирала М33 в съзвездието Триъгълник. Може би обаче и те гледат на нас със завист- съвсем близо до нас има две неправилни галактики. Интересно би било да се разбере как астрономите от мъглявината Андромеда класифицират нашата Галактика....

            В мъглявината Андромеда избухват нови звезди, периодично “намигат” множество цефеиди, а несъмнено има и други от познатите ни класове променливи звезди. През 1885г. там избухнала дори свръхнова звезда, за малко време сияла почти така , както милиарди звезди от тази галактика!

            Вътре в мъглявината Андромеда и около нея са намерени около 140 кълбовидни звездни купа, много приличащи на принадлежащите към нашата Галактика аналогични обекти. В съседната ни галактика има и разсеяни звездни купове, и газови мъглявини, и облаци от най-ситна, твърда космическа прах. Последните са причина за многобройните тъмни “дупки” в общия светещ звезден фон, каквито добре се различават на снимките на мъглявината Андромеда.

            В Андромеда може да се види най-яркият кълбовиден звезден куп в цялата локална група галактики - G1;  Неговата видима звездна величина е 13.72. Той е по-ярък дори от най-яркия куп от този вид в Млечния път - Омега Центавър. Всеки малко по-добре снабден наблюдател дори може да види този чудесен куп - при добри атмосферни условия и апертура на телескопа от 25 сантиметра нагоре. На изображението той може да се види в горната лява част, точно под странната тъмна мъглявина.

            Телескопът Хъбъл разкри в едно от изображенията си, че Андромеда има двойно галактично ядро - това може би се дължи на факта, че в по-ранни времена тя е "изяла" едно малка галактика-компаньон. Това е повод да се счита, че миналото на локалната група е било доста динамично.

            Общият брой на новите, наблюдавани в Андромеда, са 224. Бяха открити и 688 мъглявини от типа на Орион, 188 асоциации от звезди О-В и 266 звездни купа. През 1965 година Ветещник публикува изследване, според което са открити 257 купа, от които 167 са кълбовидни със сигурност, въпреки големите трудности при определянето им, произлизащи от факта, че подробностите на куповете, по които те обикновено биват определяни, не могат да бъдат различени на плаките, а разпознаването им става въз основа на цвета, отново възприемайки идеята, че куповете имат същите характеристики като тези в Галактиката.

            Според Бааде е възможно в Андромеда да бъдат различени цели седем спирални ръкава. Първите два са образувани от прах, в третия се появяват и свърхгиганти и светли мъглявини, четвъртият и петият показват голямо изобилие от газови мъглявини и асоциации от млади звезди, докато най-външните два са очертани от разпръснати групи от свърхгиганти.

            Както и в нашата звездна система, звездите от мъглявината Андромеда обикалят около нейното ядро. Когато се говори за въртенето на подобна галактика, това не трябва да се разбира прекалено опростено. Галактиките, подобно на тази в Андромеда , не се въртят като цяло, например като грамофонна плоча. Движението на звездите обаче не може напълно да се уподоби и на движението на планетите от Слънчевата система. Действителността е някъде между тези две крайности- въртенето на твърдо тяло и “кеплеровото” въртене на планетите.

            Мъглявината Андромеда е заобиколена от една свита, състояща се от четири значително по-малки звездни системи. Главната от тях- елиптичната галактика М32 – е открита още през XVIII век. Тя се вижда с голям училищен рефрактор, а населението и приблизително наброява милиард звезди.

            М32(NGC221) е малък, но ярък компаньон на галактиката М31 в Андромеда и е част от Локалната група. Той се вижда добре при наблюдения на М31. М32 е елиптично джудже с маса около 3 млрд. слънчеви маси и линеен диаметър около 8 000 светлинни години. Като типична елиптична галактика, М32 е съставен от стари звезди.

            Също така малочислено е населението и на другата галактика-джудже NGC205, макар по размери тя да е два пъти по-голяма от първата. М110 е втората ярка сателитна галактика на огромната галактика М31 (Андромеда) заедно с М32 и също е член на Локалната група. Малката елиптична галактика М110 се намира на почти същото разстояние от нас както и М31 – около 2.9 млн.св.г. Тя е от тип Е5 или Е6 и има своя особеност – вижда се необикновена тъмна структура (възможно е това да са прахови облаци) и тя често се класифицира като сфероид-джудже, а не като елиптична. Обаче при положение, че тя е по-ярка от типичните джуджета сфероиди Сидни ван дер Берг наскоро въведе термина "Сфероидална галактика" за тази и подобни галактики, включително членовете на местната група галактики NGC 147 и NGC 185.  Има маса между 3.6 и 15 млрд.сл.маси. Очевидно, въпреки нейните малки размери, това елиптично джудже е забележителна система от 8 сферични купа в нейното хало. Най-яркия от тях, G73, е с магнитут 15 и следователно може да се види от големи аматьорски телескопи. Подобни на М32 и М110 са и останалите два спятника на Андромеда, открити едва през 1944 г. В сравнение с тези нищожни по големина звездни системи мъглявината Андромеда и нашият Млечен път са просто исполини.

 

 

 

            Андромеда е почти два пъти по-голяма от М33 по своя диаметър. В своя състав тя наброява приблизително 100 пъти  повече  звезди. В ядрото на М33, по всичко изглежда, са съсредоточени предимно горещи звезди, което отличава Андромеда от М33 и от нашия Млечен път.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        М33                                                                                 М31

 

NGC	Обект	Ъглова големина	Диаметър	Магнитуд	Яркост
224	М31	160'x40'	110,000	5.0	11,000
221	М32	3.6'x3.1'	2,400	9.5	70
205	HV 18	8.0'x3.0'	5,400	10.8	21
185	HII 707	3.5'x2.8'	2,300	11.8	8
147		6.5'x3.8'	4,400	12.1	6

 

 

 

 

            Урокът протича под формата на самостоятелна работа,по време на която се проверяват знанията за галактиките.Учениците работят върху предварително раздадени работни листи и звездни карти.

            След организиране на класа за часа (раздаване на листите, проверка на присъствието...) учителят насочва учениците към решаване на първа задача от работния лист (виж работния лист в края на разработката).Решаването на тази задача цели припомняне, проверка и самооценка на знанията за галактиките.

            Втора задача спомага за разширяване и обогатяване на знанията за галактиките, като се осъществява преминаване от частното към общото и обратно.

            Използването на звездна карта допълва знанията за ориентиране в звездното небе и уменията за работа с подвижна звездна карта.

            Анкетната карта в края на работния лист дава възможност за осъществяване на обратна връзка учител-ученик и дава на учителя информация за ефективността на използваните от него методи и средства.

            Съчетаването на компютърна разработка с работен лист повишава интереса и познавателната активност на учениците.Доизграждането на представите за М31 може да се осъществи в часа за наблюдение на Млечния път, като тогава учениците добиват по-реална представа за същността на наблюдавания обект и се научават да го откриват на звездното небе.След извършване на наблюдението с телескоп, на учениците се поставя задача да нарисуват М31 според това, което са наблюдавали.

           

 

Работен лист

на .............   ................ ..................

 

 

Задача 1.Прочетете внимателно текста и попълнете пропуснатите думи (ако се затруднявате използвайте речника след задачата).

 

 

Нашата Галактика е известна под наименованието...............(1).Тя представлява система от.............(2) и ................(3), свързани в едно цяло от.............(4).Гледана отстрани, тя има форма на ...............(5), разширен около центъра.Погледнат отгоре дискът се състои от навити към центъра................(6) ръкави.Броят на галактиките във Вселената вероятно  надвишава.................(7).Различаваме няколко основни типа галактики:..............(8),.................(9) и.................(10).Галактиките са систематизирани от...................(11) в диаграма подобна на...................(12).Най-близките до нас галактики са..................(13) и.....................(14) Магеланови облаци от южното небе.Размерите на галактиките джуджета с диаметър D≈................(15), а на гигантите D≈................(16).Най-малките галактики..............(17) са със само 10⁶ - 10⁷ слънчеви маси.За спиралните галактики масите варират от около.............(18) до около 5.10¹¹ слънчеви маси.Галактиките свръхгиганти имат абсолютна звездна величина М≈..............(19).Слабо светещите галактики достигат до М≈.................(20).

 

 

 

Речник:междузвездна материя;Млечен път;спирални;звезди;елиптични, спирални, неправилни;Хъбъл;камертон;Малкият;1крс;-10^m;джуджета;Големият;

100 крс;гравитационните сили;10¹⁰;-24^m;двойно изпъкнал диск;100 милиарда.

 

            За да проверите верните отговори, потърсете ¹

 

Задача 2.Проследете внимателно компютърната разработка за М31 и решете теста:

            1.Галактиката М31 по форма е :

а)елиптична               б)спирална                 в)неправилна

            2.Ядрото на М31 е:

а)единично                б)двойно                    В)тройно

            3.М31 е известна под наименованието:

а)Андромеда              б)Голям Магеланов облак    в)Малък Магеланов облак

            4.Андромеда е изследвана от:

а)телескопът Хъбъл   б)космическата апаратура”Вояджер” в)мисиите”Аполо”

            5.Спътници на М31 са:

а)HV18 и М74            б)М32 и М110  в)Големият и Малкият Магеланови облаци

            6.М32 представлява:

а)елиптична галактика  б)спирална галактика  в)галактика с неправилна форма

            7.Размерът на галактиката Андромеда е:

а)5 крс             б)21 крс          в)93 крс

            8.М31 се вижда от Земята:

а)в профил     б)в анфас        в)под ъгъл 15°

            9.М31 е галактика:

а)джудже        б)гигант          в)свръхгигант

 

За да проверите верните отговори потърсете ²

 

Задача 3.Открийте на звездната карта съзвездието Голяма мечка, Малка мечка и Касиопея.Съединете с мислена линия Полярната звезда със звездата, която се намира на върха на по-големия ъгъл на Касиопея.Продължете линията в обратна посока на Полярната звезда, достигайки до извита дъга от 3 светли звезди-съзвездието Андромеда.Над нейната средна звезда в безлунни нощи се наблюдава светло петно, означено на картата с малка елипса.това е М31-единствената галактика достъпна за наблюдение с невъоръжено око.При наблюдение с телескоп се оказва, че тя е огромна звездна система със спирална форма.Определете и опишете днес в 21 часа в коя част на звездното небе може да се открие М31.

 

 

¹      1-Млечен път;2-звезди;3-междузвездна материя;4-гравитационни сили;5-двойно изпъкнал диск;6-спирални;7-100 милиарда;8-9-10-елиптични, спирални, неправилни;11-Хъбъл;12-камертон;13-Малкият;14-Големият;15-1крс;16-100 крс;17-джуджета;18(+10¹⁰);19(-24^m);20(-10^m).

 

 

²      1-б;2-б;3-а;4-а;5-б;6-а;7-б;8-в;9-б.

 

            А сега предлагаме да оцените знанията си за галактиките.За всеки верен отговор на първа и втора задача получавате по 1 точка.Ако събраните от вас точки са:

            От 24 до 29 точки-Поздравления!Представихте се отлично!

            От 18 до 23 т.-Браво!Справихте се много добре!

            От 12 до 17 т.-Браво!Справихте се добре!

            От 6 до 11 т.-Знанията ви не са много задълбочени!Необходимо е да полагате повече усилия!

            Ст 0 до 6 т.-Имате много бегли познания!Работете повече!

 

Ако сте се справили успешно с трите задачи попълнете Анкетната карта.

 

Анкетна карта

 

1.Колко типа галактики знаете?Избройте ги:

2.Към кой тип принадлежи Млечният път и към кой Андромеда?

3.От какво се състоят галактиките?

4.Смятате ли, че този час сте научили нещо полезно и интересно?

5.За колко оценихте знанията си за галактиките?

6.Скучен ли беше часът?Желаете ли да проведем други часове от този тип?

           

 

            Браво!Щом сте стигнали дотук, значи сте работили усърдно!

 

Благодарим Ви за участието!

 

 

 

 

 

 

 

            Постепенното “изчезване” и размазаността на краищата е свойство на всички галактики. То ни кара да мислим, че междугалактичното пространство съвсем не е празно, а е запълнено с изключително разредена среда-междугалактична плазма. Изобщо по-естествено е да се мисли, че галактиките представляват сгъстяване в онази всеобемаща, всепроникваща материална среда, която запълва цялата наблюдаема от нас част на Вселената. Поради непрекъснатото разширяване на Вселената галактиката Андромеда се отдалечава от Млечния път или участва в т.нар. разбягване на галактиките.

 

        

            Вероятно човешката цивилизация не е сама във Вселената, вероятно има и други същества, които обитават различни галактики.Възможно е около някои от звездите на мъглявината Андромеда да обикалят населени с разумни същества планети. Затова в частност говори изобилието в нея на звезди от типа на нашето Слънце. Ако там съществуват огнища на цивилизации, то вероятно те са съсредоточени в ядрото на мъглявината, състоящо се от слънцеподобни звезди. Средното разстояние между отделните звезди там е значително по-малко, отколкото в клоновете и това облекчава връзката между отделните цивилизации. Кой знае, може би разумните обитатели на ядрото на М31 отдавна вече са създали онзи Велик пръстен на космическо съдружие, за които така ярко разказва известния писател и учен И.А.Ефремов в “Мъглявината Андромеда” ?

            Андромеда всъщност не е такава, каквато ние я виждаме. Защо тогава и други обекти, свързани с Вселената да не са такива. Трудно е да повярваме и дори да допуснем този факт, но няма нищо невъзможно. Това особено се отнася за М31. Ако съществуват извънземни  тази галактика би била чудесен “дом” за тях, защото е голяма, богата на звезди и видима с просто око за нас, което може би означава, че и те ще ни виждат.

 

1.     free.bol.bg

2.     starrydreams.com

3.     www.geocities.com

4.     antwrp.gsfc.nasa.gov

5.     home.planet.nl

6.     www.seds.org

7.     astrosun2.astro.cornell.edu

8.     encyclopedia.thefreedictionary.com

9.     komspr.hit.bg

10. www.bgastronomy.com

11. “Отвъд луната”- Паоло Мафей

12. “В глъбините на Вселената”- Юрий Н. Ефремов

13. “Съкровищата на звездното небе”- Ф.Ю.Зигел