הבדלים בין גרסאות בדף "עקומת סיבוב של גלקסיה"

מתוך אסטרופדיה
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(דף חדש: '''עקומת סיבוב של גלקסיה''' (באנגלית '''galaxy rotation curve''') גלקסיה הינה עקומה בה מסורטטים מהירות הסיבוב של כוכב...)
 
(חומר אפל ועקומות סיבוב)
 
(7 גרסאות ביניים של אותו משתמש אינן מוצגות)
שורה 1: שורה 1:
'''עקומת סיבוב של גלקסיה''' (באנגלית '''galaxy rotation curve''') גלקסיה הינה עקומה בה מסורטטים מהירות הסיבוב של כוכבים וענניגז בגלקסיה (ציר ה- Y ) כתלות במרחק ממרכז הגלקסיה (ציר ה X  ). ניוטון הראה שכח הכבידה בין שני גופים עולה כמכפלת מסאתם ויורד כריבוע מרחקם. כלומר, ע"פ תאורית הגרוויטציה ככל שאוביקט  לדוגמא במערכת השמש, כוכבי הלכת סובבים את השמש. כדור הארץ משלים בשנה הקפה אחת סביב השמש, בעוד שלנפטון לוקח כ 165 שנים ארציות להשלים הקפה.
+
[[תמונה:rot_curve.png|שמאל|300px|ממוזער|עקומות סיבוב של גלקסיות. סירטוט סכמתי. הקו המקוקו מציין את התחזית מחוקי ניוטון ואילו הקו הרציף מציין את התצפיות.]]
  
[[תמונה:rot_curve.png|שמאל|300px|ממוזער|עקומות סיבוב של גלקסיות. סירטוט סכמתי. הקו המקוקו מציין את התחזית מחוקי ניוטון ואילו הקו הרציף מציין את התצפיות ]]
+
'''עקומת סיבוב של גלקסיה''' (באנגלית '''galaxy rotation curve''') הינה עקומה בה מסורטטים מהירות הסיבוב של [[כוכב|כוכבים]] ו[[ערפילית|ענני גז]] ב[[גלקסיה]] (בציר האנכי) כתלות במרחק ממרכז הגלקסיה (הציר האופקי).
  
אם נניח כי כל המסה בגלקסיה היא מסה ניראת (כוכבים וגז) אזי ניראה כי [[גלקסיה סיפרלית|בגלקסיות ספירליות]] רוב המסה ניראת שנמצאת במרכז הגלקסיה (הנקרא  bulg). על כן מתוך חוקי ניוטון ניתן לצפות כי מהירות הסיבוב של הכוכבים בחלקים החצוניים של הגלקסיה תרד כשורש המרחק (הקו המקוקו בסירטוט). אבל בשנות השישים מדידות של עקומת סיבוב של גלקסיות ספירליות הראו כי לא כך הדבר, ולמעשה המהירות קבועה (פחות או יותר) עם המרחק (קו רציף הסירטוט), כלומר המהירות לא תלויה במרחק. לואיס ולדרס (Louies Volders) בשנת 1959 ביצע משישות עקומת סיבוב של הגלקסיה M33 . תחת ההנחה שחוקי ניוטון תקפים,  המסקנה היא שקיים עוד רכיב של מסה בגלקסיה שאיננו יכולים לראותו, וכינו אותו חומר אפל. על מנת לציר עקומת סיבוב כזו הילת החומר האפל משתרעת למרחק גדול יותר מהחומר הניראה.
+
==חומר אפל ועקומות סיבוב==
  
[[תמונה:Galaxies_v.png|שמאל|300px|ממוזער|עקומות סיבוב של [[גלקסיה|גלקסיות]]. התצפיות הספקטרוסקופיות נעשו באמצעות הטלסקופ של מצפה הכוכבים ע"ש וויז, של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון ]]
+
[[תמונה:Galaxies_v.png|שמאל|300px|ממוזער|עקומות סיבוב של [[גלקסיה|גלקסיות]]. התצפיות הספקטרוסקופיות נעשו באמצעות הטלסקופ של מצפה הכוכבים ע"ש וויז, של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון.]]
  
לדוגמא בתמונה, ניתן לראות את מהירות הסיבוב של הגלקסיות NGC1052 ו- NGC1023 כתלות במרחק הזוויתי ממרכז הגלקסיה. ממדידות כאלו ניתן לחשב את המסה הכוללת בגלקסיות. העקומות באיור הוכנו באמצעות תצפיות ספקטרוסקופיות שנעשו באמצעות הטלסקופ של מצפה הכוכבים ע"ש וויז, של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון. כך ניתן להסיק על מסת הגלקסיה כולל מסת החומר האפל מתוך מדידת החומר הניראה בלבד.
+
על פי תורת הכבידה של ניוטון כח הכבידה בין שני גופים מתכונתי למכפלת ה[[מסה|מסות]] שלהם ולאחד חלקי ריבוע המרחק בינהם. על כן מדידת מהירות הסיבוב של גלקסיות כתלות במרחק ממרכז הגלקסיה מאפשרת לנו לאמוד את כמות המסה הפנימית למרחק הנ"ל.
  
 +
אם נניח כי כל המסה בגלקסיה היא מסה אותה אנו רואים, כגון כוכבים וגז אזי ניתן לצפות כי ב[[גלקסיה|גלקסיות ספירליות]], מהירות הסיבוב של הכוכבים בחלקים החצוניים של הגלקסיה תרד כשורש המרחק (הקו המקוקו בסירטוט, ראו גם: [[חוקי קפלר]]). אבל בשנות השישים של המאה ה-20 מדידות של עקומת סיבוב של גלקסיות ספירליות הראו כי לא כך הדבר, ולמעשה המהירות קבועה (פחות או יותר) עם המרחק (קו רציף הסירטוט).
 +
ההבדל בין עקומת הסיבוב התאורטית לנצפית מוסבר ע"י נוכחות של חומר נוסף בגלקסיה שאותו אנו לא רואים מאחר והוא אינו פולט [[קרינה אלקטרומגנטית]]. חומר זה קרוי [[חומר אפל]] וכיום טיבו איננו ידוע.
  
תאורית [[חומר אפל|החומר האפל]] עיקבית עם התאוריה המקובלת כיום להווצרות מבנים ביקום. למעשה כיום [[קוסמולוגיה]] בכללותה מתבססת על הימצאותו של חומר אפל.  
+
לדוגמא בתמונה, ניתן לראות את מהירות הסיבוב של הגלקסיות NGC1052 ו- NGC1023 כתלות במרחק הזוויתי ממרכז הגלקסיה. ממדידות כאלו ניתן לחשב את המסה הכוללת בגלקסיות. העקומות באיור הוכנו באמצעות תצפיות ספקטרוסקופיות שנעשו באמצעות הטלסקופ של [[מצפה הכוכבים ע"ש וייז]], של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון. כך ניתן להסיק על מסת הגלקסיה כולל מסת החומר האפל מתוך מדידת החומר הנראה בלבד.
  
ישנן תאוריות אחרות אשר מנסות להסביר את עקומת הסיבוב הגלקסיה. הבולטת ביותר היא '''מונד''' ('''MOND modified Nowtonian dynamics''')  אשר הוצעה ע"י מורדכי מילגרום ממכון וייצמן למדע בשנת 1981. תאוריה זו משנה את החוק השני של ניוטון (F=ma )  בתאוצות קטנות כמו המקרה בחלקים החיצוניים של הגלקסיה. תאוריה זו מציעה שבתאוצות קטנות הכח פרופרציונלי לתאוצה בריבוע.
+
נוכחות החומר האפל עיקבית עם התאוריה המקובלת כיום להווצרות מבנים ביקום, עם התצפיות ב[[קרינת הרקע הקוסמית]] וכן עם מדידות מסה של גלקסיות באמצעות [[עידוש כבידתי]].
 +
 
 +
==הסברים חילופיים==
 +
 
 +
ישנן תאוריות אחרות אשר מנסות להסביר את עקומות הסיבוב השטוחות של הגלקסייות. הבולטת ביותר היא '''מונד''' ('''MOND modified Nowtonian dynamics''')  אשר הוצעה ע"י מורדכי מילגרום ממכון וייצמן למדע בשנת 1981. תאוריה זו משנה את החוק השני של ניוטון (F=ma )  בתאוצות קטנות כמו אלו הדומיננטיות בחלקים החיצוניים של גלקסיות. תאוריה פנומנולוגית זו מציעה שבתאוצות קטנות הכח פרופרציונלי לתאוצה בריבוע.
 
   
 
   
 
==ראו גם==
 
==ראו גם==
  
 
* [[חומר אפל]]
 
* [[חומר אפל]]
 
 
* [[גלקסיה]]
 
* [[גלקסיה]]
 
  
  
 
==הרצאות וידאו==
 
==הרצאות וידאו==
 
  
 
==קישורים חיצוניים==
 
==קישורים חיצוניים==
שורה 30: שורה 33:
  
  
 
+
'''מחברים'''
'''מחברים ראשיים של המאמר'''
 
 
----
 
----
 
[[צוות האסטרופדיה#סמדר נאוז|סמדר נאוז]]
 
[[צוות האסטרופדיה#סמדר נאוז|סמדר נאוז]]
  
[[קטגוריה:אסטרופיזיקה|חומר אפל]]
+
[[קטגוריה:אסטרופיסיקה|חומר אפל]]

גרסה אחרונה מ־07:41, 8 בדצמבר 2009

עקומות סיבוב של גלקסיות. סירטוט סכמתי. הקו המקוקו מציין את התחזית מחוקי ניוטון ואילו הקו הרציף מציין את התצפיות.

עקומת סיבוב של גלקסיה (באנגלית galaxy rotation curve) הינה עקומה בה מסורטטים מהירות הסיבוב של כוכבים וענני גז בגלקסיה (בציר האנכי) כתלות במרחק ממרכז הגלקסיה (הציר האופקי).

חומר אפל ועקומות סיבוב

עקומות סיבוב של גלקסיות. התצפיות הספקטרוסקופיות נעשו באמצעות הטלסקופ של מצפה הכוכבים ע"ש וויז, של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון.

על פי תורת הכבידה של ניוטון כח הכבידה בין שני גופים מתכונתי למכפלת המסות שלהם ולאחד חלקי ריבוע המרחק בינהם. על כן מדידת מהירות הסיבוב של גלקסיות כתלות במרחק ממרכז הגלקסיה מאפשרת לנו לאמוד את כמות המסה הפנימית למרחק הנ"ל.

אם נניח כי כל המסה בגלקסיה היא מסה אותה אנו רואים, כגון כוכבים וגז אזי ניתן לצפות כי בגלקסיות ספירליות, מהירות הסיבוב של הכוכבים בחלקים החצוניים של הגלקסיה תרד כשורש המרחק (הקו המקוקו בסירטוט, ראו גם: חוקי קפלר). אבל בשנות השישים של המאה ה-20 מדידות של עקומת סיבוב של גלקסיות ספירליות הראו כי לא כך הדבר, ולמעשה המהירות קבועה (פחות או יותר) עם המרחק (קו רציף הסירטוט). ההבדל בין עקומת הסיבוב התאורטית לנצפית מוסבר ע"י נוכחות של חומר נוסף בגלקסיה שאותו אנו לא רואים מאחר והוא אינו פולט קרינה אלקטרומגנטית. חומר זה קרוי חומר אפל וכיום טיבו איננו ידוע.

לדוגמא בתמונה, ניתן לראות את מהירות הסיבוב של הגלקסיות NGC1052 ו- NGC1023 כתלות במרחק הזוויתי ממרכז הגלקסיה. ממדידות כאלו ניתן לחשב את המסה הכוללת בגלקסיות. העקומות באיור הוכנו באמצעות תצפיות ספקטרוסקופיות שנעשו באמצעות הטלסקופ של מצפה הכוכבים ע"ש וייז, של אוניברסיטת ת"א, במצפה רמון. כך ניתן להסיק על מסת הגלקסיה כולל מסת החומר האפל מתוך מדידת החומר הנראה בלבד.

נוכחות החומר האפל עיקבית עם התאוריה המקובלת כיום להווצרות מבנים ביקום, עם התצפיות בקרינת הרקע הקוסמית וכן עם מדידות מסה של גלקסיות באמצעות עידוש כבידתי.

הסברים חילופיים

ישנן תאוריות אחרות אשר מנסות להסביר את עקומות הסיבוב השטוחות של הגלקסייות. הבולטת ביותר היא מונד (MOND modified Nowtonian dynamics) אשר הוצעה ע"י מורדכי מילגרום ממכון וייצמן למדע בשנת 1981. תאוריה זו משנה את החוק השני של ניוטון (F=ma ) בתאוצות קטנות כמו אלו הדומיננטיות בחלקים החיצוניים של גלקסיות. תאוריה פנומנולוגית זו מציעה שבתאוצות קטנות הכח פרופרציונלי לתאוצה בריבוע.

ראו גם


הרצאות וידאו

קישורים חיצוניים

ספרות מקצועית

מחברים


סמדר נאוז