Sự phân loại các thiên thể trong vũ trụ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ 0 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ THPT VỚI CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM HIỆN ĐẠI Ngƣời thực Lớp Khóa Ngành Ngƣời hƣớng dẫn : ĐẶNG THỊ THANH HUYỀN : 12 SVL : 2012 – 2016 : Sƣ phạm Vật lý : THS NGUYỄN BÁ VŨ CHÍNH Đà Nẵng, tháng 05 năm 2016 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin chân thành cảm ơn giảng viên Thạc sĩ Nguyễn Bá Vũ Chính, người trực tiếp hướng dẫn, động viên hết lòng giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Vật lý – Trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng quan tâm, giúp đỡ suốt thời gian học tập rèn luyện trường Đồng thời cảm ơn thầy cô chủ tịch hội đồng phản biện ủy viên hội đồng dành thời gian để đọc, nhận xét tham gia hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp Cuối tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thường xuyên động viên suốt q trình làm khóa luận Đà Nẵng, tháng năm 2016 Sinh viên Đặng Thị Thanh Huyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu: Đóng góp khóa luận Cấu trúc nội dung PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC VỀ VŨ TRỤ 1.1 Định nghĩa 1.2 Giả thuyết trình hình thành Vũ trụ 1.3 Cấu trúc Vũ trụ CHƢƠNG 2: CÁC THIÊN THỂ TRONG VŨ TRỤ 2.1 Thiên hà 2.1.1 Định nghĩa: 2.1.2 Phân loại: 2.1.3 Cấu tạo 13 2.2 Sao 14 2.2.1 Định nghĩa: 15 2.2.2 Phân loại: 15 2.2.3 Cấu tạo 21 2.3 Các hành tinh 23 2.3.1 Định nghĩa 23 2.3.2 Phân loại 23 2.3.3 Cấu tạo 27 2.4 Các vệ tinh tự nhiên 28 2.4.1 Định nghĩa 28 2.4.2 Các vệ tinh tiêu biểu hệ Mặt Trời 29 2.4.3 Cấu tạo 34 CHƢƠNG 3: CÁC THIÊN THỂ ĐẶC BIỆT 35 3.1 Hố đen 35 3.1.1 Định nghĩa 35 3.1.2 Phân loại 35 3.1.3 Cấu tạo 37 3.2 Thiên thạch 38 3.2.1 Định nghĩa 38 3.2.2 Phân loại 38 3.2.3 Cấu tạo 39 KẾT LUẬN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 DANH MỤC BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hình ảnh Vũ trụ Hình 1.2 Mô trạng thái Vũ trụ Hình 2.1 Hình ảnh thiên hà Hình 2.2 Thiên hà Milky Way Hình 2.3 Thiên hà Andromeda 10 Hình 2.4 Thiên hà IC 1101 11 Hình 2.5 Thiên hà Cartwheel 12 Hình 2.6 Mây Magellan lớn (LMC) 12 Hình 2.7 Mây Magellan nhỏ (SMC) 13 Hình 2.8 Sao 14 Hình 2.9 Biểu đồ Hertzsprung – Russell 15 Hình 2.10 Sao lùn trắng 16 Hình 2.11 Mặt Trời 17 Hình 2.12 Sao lùn đỏ 18 Hình 2.13 Sao lùn nâu 18 Hình 2.14 Sao cực siêu khổng lồ 20 Hình 2.15 Sao Neutron 20 Hình 2.16 Cấu trúc Mặt Trời 21 Hình 2.17 Hình ảnh hành tinh 23 Hình 2.18 Các hành tinh bề mặt rắn 23 Hình 2.19 Các hành tinh khí 25 Hình 2.20 Hình ảnh Trái Đất, Mặt Trăng hành tinh lùn 26 Hình 2.21 Tiểu hành tinh 27 Hình 2.22 Minh họa phần cấu trúc bên Mộc, với nhân đá bao phủ lớp dày hidro kim loại 27 Hình 2.23 Vệ tinh hành tinh hệ Mặt Trời so với Trái Đất 28 Hình 2.24 Sao Mộc bốn vệ tinh lớn 29 Hình 2.25 Vệ tinh Thổ 30 Hình 2.26 Sao Thiên Vương sáu vệ tinh lớn 31 Hình 2.27 Các vệ tinh tự nhiên Hải Vương 33 Hình 3.1 Hố đen 35 Hình 3.2 Hố đen H1743 – 322 35 Hình 3.3 Hố đen HLX – 36 Hình 3.4 Hình ảnh mơ siêu hố đen trung tâm thiên hà NGC 1600 36 Hình 3.5 Hình ảnh mơ hố đen phía trước Đám mây Magellan 37 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thiên văn học xuất sớm lịch sử nhân loại từ nhu cầu sống ngày văn minh cổ Khoảng ba ngàn năm trước, văn minh lưu vực sông sông Nin (Ai Cập), sông Tigris (Babylon), sông Hằng (Ấn Độ) sơng Hồng Hà (Trung Quốc) biết cách xác định thời gian mùa dâng nước sông tương ứng với việc gieo trồng thu hoạch mùa màng Người Trung Quốc, Hy Lạp Ai Cập bên cạnh việc suy đoán nguồn gốc Vũ trụ xây dựng lịch dựa chuyển động Mặt Trăng thay đổi mùa Như vậy, văn minh cổ dự đốn giải thích tượng thiên nhiên bản, đặt sở cho người Vũ Trụ, không gian thời gian làm móng cho đời ngành Thiên văn học Thiên văn học môn khoa học nghiên cứu thiên thể, cấu trúc hệ thiên thể quy luật tiến hóa nói chung vật chất Vũ Trụ Nó khơng phải môn khoa học cô lập mà gắn chặt với lĩnh vực tri thức khác, trước hết với Vật Lý Vật lý có vai trị quan trọng môn Thiên văn học, đặc biệt ngành Vật lý thiên văn dùng để giải thích q trình xảy Vũ Trụ định luật Vật Lý Mục đích Thiên văn học thăm dị Vũ trụ cách quan sát với thiết bị thiên văn phát triển lý thuyết với định luật vật lý Ngày nay, Thiên văn vật lý nghiên cứu lý tính thiên thể khơng giúp người khám phá Vũ Trụ bao la, huyền bí mà cịn góp phần thúc đẩy ngành khoa học khác Toán học, Vật Lý học, Sinh học, … phát triển Tại Việt Nam, nghiên cứu Thiên văn học xuất từ lâu, số nhà thiên văn lịch sử Trần Nguyên Đán, Lê Quý Đôn, Nguyễn Bỉnh Khiêm, … Hiện với hội nhập sâu sắc mặt, ngành Thiên văn học Việt Nam có tiến đáng kể SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Trong thực tế, Thiên văn vật lý đại chưa giảng dạy trường đại học Việt Nam Là sinh viên vật lý trường Đại học Sư Phạm học Thiên văn đại cương kiến thức thiên văn đại, đặc biệt vấn đề liên quan đến vũ trụ cịn mẻ ỏi Ngồi vấn đề biết quy luật chuyển động thiên thể, Hệ Mặt Trời, tượng xảy xung quanh Trái Đất … cịn nhiều vấn đề khác câu hỏi: Thiên Hà gì? Mặt Trời ngơi nào? Các hành tinh hệ Mặt Trời có đặc điểm gì? … Với tị mị thân mong muốn đào sâu nghiên cứu nhiều Vũ trụ, định chọn đề tài thuộc lĩnh vực để nghiên cứu, đề tài có tên “Sự phân loại thiên thể Vũ Trụ ” Mục đích nghiên cứu Đề tài với mục đích tìm hiểu phân loại thiên thể Vũ Trụ nghiên cứu tiêu chuẩn để đề phân loại Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểu thiên hà, sao, hành tinh vệ tinh tự nhiên khái niệm, so sánh đặc điểm, tính chất, từ giải thích phân loại thiên thể Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Tìm hiểu tổng quát thiên thể Vũ Trụ Phạm vi nghiên cứu sách, báo, tivi, internet tài liệu chuyên ngành thiên văn Phƣơng pháp nghiên cứu: - Tra cứu, đọc xử lý thông tin thu thập từ sách vở, báo chí, internet tài liệu liên quan đến đề tài - Trao đổi lắng nghe ý kiến giáo viên hướng dẫn để kiểm tra tính xác thơng tin thu thập Đóng góp khóa luận Khi nghiên cứu đề tài này, tơi mong muốn tìm hiểu giới vật chất Vũ Trụ, phân loại thiên thể Vũ Trụ gồm thiên hà, sao, hành tinh vệ tinh tự nhiên… nhằm cung cấp cho bạn sinh viên tri thức SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính thiên văn học để từ có nhìn đắn vấn đề diễn xung quanh Khóa luận làm tài liệu tham khảo cho sinh viên học thiên văn, giúp ích cho việc nâng cao kiến thức nghiên cứu thiên văn Cấu trúc nội dung Khóa luận gồm có phần: Phần 1: Mở đầu Phần 2: Nội dung Chương I : Giới thiệu sơ lược Vũ Trụ Chương II : Các thiên thể Vũ Trụ Chương III: Các thiên thể đặc biệt Phần 3: Kết luận SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC VỀ VŨ TRỤ Hình 1.1 Hình ảnh Vũ trụ 1.1 Định nghĩa Vũ trụ toàn hệ thống khơng – thời gian sống, chứa toàn vật chất lượng Ở thang vĩ mô Vũ trụ bao gồm tất thiên hà, tức tập hợp thiên thể hành tinh …, có Trái Đất Ở thang vi mô Vũ trụ bao gồm tất nguyên tử hạt cấu thành nên dạng tồn giới vật chất 1.2 Giả thuyết trình hình thành Vũ trụ Cách khoảng 14 tỷ năm,Vũ trụ khởi nguồn từ vụ nổ lớn gọi Big bang SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp d) Các tiểu hành tinh Hình 2.21 Tiểu hành tinh Tiểu hành tinh thiên thể đá, khơng có khơng khí xoay quanh Mặt Trời nhỏ để gọi hành tinh Phần lớn tiểu hành tinh có cấu tạo đá song 3% tạo nên từ kim loại giống sắt Những thiên thể có kích cỡ khác nhau, có đường kính từ vài chục mét hàng trăm kilomet Hầu hết tiểu hành tinh nằm vành đai rộng lớn quỹ đạo Hỏa Mộc Các tiểu hành tinh quay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo elip, chúng xoay nhào lộn cách thất thường bên hệ Mặt Trời Các tiểu hành tinh có kích cỡ từ vài trăm kilomet đến kích cỡ vi mơ Khối lượng tiểu hành tinh nhỏ khối lượng Mặt Trăng Nhiệt độ trung bình bề mặt tiểu hành tinh điển hình âm 100 độ F ( -730C) 2.3.3 Cấu tạo Hình 2.22 Minh họa phần cấu trúc bên Mộc, với nhân đá bao phủ lớp dày hidro kim loại SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 27 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Mỗi hành tinh bắt đầu tồn chúng trạng thái lỏng hồn tồn Trong buổi đầu hình thành, vật chất đậm đặc hơn, nặng chìm xuống phía tâm, cịn vật chất nhẹ nằm lại bề mặt Do vậy, hành tinh có phân lớp bên trong, bao gồm lõi hành tinh bao xung quanh lớp phủ lỏng rắn Các hành tinh đất đá bọc với lớp cứng gọi lớp vỏ, hành tinh khí khổng lồ lớp phủ đơn giản hịa tan dần vào lớp mây khí bên Các hành tinh đất đá chứa lõi bao gồm nguyên tố từ tính sắt niken lớp phủ silicat Người ta cho Mộc Thổ có lõi đá kim loại bao bọc xung quanh lớp phủ hidro kim loại Sao Thiên Vương Hải Vương, với kích thước nhỏ hơn, chứa lõi đá bao bọc xung quanh nước, amoniac, metan chất dễ bay Hoạt động chất lỏng bên hành tinh làm diễn trình địa động lực tạo từ trường hành tinh 2.4 Các vệ tinh tự nhiên 2.4.1 Định nghĩa Hình 2.23 Vệ tinh hành tinh hệ Mặt Trời so với Trái Đất Vệ tinh tự nhiên vật thể tự nhiên quay quanh hành tinh hay tiểu hành tinh SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 28 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp 2.4.2 Các vệ tinh tiêu biểu hệ Mặt Trời a) Mặt Trăng Tên Khối lượng (kg) Mặt Trăng 7,35.1022 Bán kính (km) 1.737 Nhiệt độ trung bình bề mặt -230C Chu kỳ quỹ đạo (d= ngày, h= giờ, min= phút) 27d 7h 43,2m Chu kỳ tự quay (d= ngày, h= giờ, min= phút) 27d 7h 43,2m Khoảng cách từ Trái Đất (km) 384.403 Vận tốc tự quay (km/h) 16,655 b) Vệ tinh tự nhiên Mộc Hình 2.24 Sao Mộc bốn vệ tinh lớn Sao Mộc có 67 vệ tinh khám phá nhiều vật thể nhỏ chuyển động xung quanh Vệ tinh Mộc phân thành bảy nhóm: Amalthea, Galilean, Themisto, Himalia, Ananke , Carme, Pasiphae SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 29 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp Bảng số liệu thiên văn vệ tinh Mộc Tên Ganymede Nhóm Galilean Amalthea Amalthea 1,48.1023 Khối lượng (kg) 7,5.1018 Io Galilean Elara Himalia 89,32.1021 0,8.1018 1821,6 40 Bán kính (km) 2631,2 Nhiệt độ trung bình -1630C -1530C -1430C …? 7,15d 11h 57m 1,77d 259,65d 1,77d …? 0,86 0,099 3,528 …? 181,4.103 421,6.103 11740.103 83,5 bề mặt Chu kỳ quỹ đạo (d= ngày, h= giờ, min= phút) 23s Chu kỳ tự quay (d= ngày, 9,84h 11h 57m h= giờ, min= phút) 23s Khối lượng riêng trung 1,936 bình (g/cm3) Bán kính quỹ đạo 1070,4.103 (km) b) Vệ tinh tự nhiên Thổ Hình 2.25 Vệ tinh Thổ Sao Thổ có 62 vệ tinh có quỹ đạo xác định, 53 vệ tinh có tên 13 vệ tinh có đường kính lớn 50 kilomet SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 30 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp Các nhà khoa học phân loại vệ tinh Thổ thành loại Khác với Mộc, vệ tinh Thổ thuộc nhiều loại Các loại vệ tinh Thổ gồm có: Loại “bảo vệ vòng đai”, loại “lớn, bên trong, loại “quỹ đạo chung”, loại “lớn, bên ngoài”, Inuit, Norse , Gallic Bảng số liệu thiên văn vệ tinh Thổ Tên Titan Rhea Telesto Nhóm Lớn, bên ngồi 135.1021 2575 -179,50C Lớn, bên 2,49.1021 765 -1800C Khối lượng (kg) Bán kính (km) Nhiệt độ trung bình bề mặt Chu kỳ quỹ đạo (ngày) 15,95 4,52 Chu kỳ tự quay (ngày) 15,95 4,52 Khối lượng riêng trung 1,88 0,004 1,23 0,005 bình (g/cm3) Bán kính quỹ đạo 221 830 527 040 (km) c) Vệ tinh tự nhiên Thiên Vƣơng Pan Quỹ đạo chung 7.1015 12,4 0,4 …? Bảo vệ vòng đai 3.1015 14,2 1,3 …? 1,89 1,89 …? 0,58 0,58 …? 294 660 133 583 Hình 2.26 Sao Thiên Vương sáu vệ tinh lớn SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 31 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp Sao Thiên vương hành tinh thứ bảy hệ Mặt trời, có 27 vệ tinh Vệ tinh Thiên vương chia thành ba nhóm: mười ba vệ tinh vịng trong, năm vệ tinh lớn chín vệ tinh dị hình Vệ tinh vịng thiên thể nhỏ tối, chia sẻ chung nguồn gốc tính chất với vành đai hành tinh Năm vệ tinh lớn có khối lượng đủ để đạt trạng thái cân thủy tĩnh Các vệ tinh dị hình Thiên vương nằm xa hành tinh, có quỹ đạo elip độ nghiêng quỹ đạo chúng lớn, đồng thời chuyển động ngược chiều với chiều tự quay hành tinh Bảng số liệu thiên văn vệ tinh Thiên Vƣơng Tên Nhóm Khối lượng (kg) Bán kính (km) Miranda Margaret Portia năm vệ tinh lớn chín vệ tinh dị mười ba vệ hình tinh vịng 0,0054.1018 1,7.1018 (65,9 7,5).1018 235 10 -2130C -2080C -2090C Chu kỳ quỹ đạo (ngày) 1,41 1687,01 0,51 Chu kỳ tự quay (ngày) 1,41 …? 0,51 1,20 0,15 1,3 1,3 129 390 14 345 000 66 097 Nhiệt độ trung bình 67,5 bề mặt Khối lượng riêng trung bình (g/cm3) Bán kính quỹ đạo (km) SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 32 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp d) Vệ tinh tự nhiên Hải Vƣơng Hình 2.27 Các vệ tinh tự nhiên Hải Vương Sao Hải Vương có 14 vệ tinh Vệ tinh lớn Triton, phát sau 17 ngày sau Hải vương phát Phía Triton vệ tinh đều, tất có quỹ đạo hướng mà khơng q nghiêng so với mặt phẳng xích đạo hành tinh Sao Hải vương có vệ tinh dị hình vịng ngồi, có quỹ đạo nằm xa so với Hải vương, có độ nghiêng quỹ đạo lớn, tập hợp cá vệ tinh thuận hành nghịch hành 14 vệ tinh tự nhiên Hải vương gồm có Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Proteus, Triton, Nereid, Halimede, Sao, Laomedeia, Psamathe, Neso S/2004 N Bảng số liệu thiên văn vệ tinh Hải Vƣơng Tên Nhóm Triton Naiad Nereid Vệ tinh có quỹ đạo vệ tinh vệ tinh dị nghịch hành xung hình quanh hành tinh Khối lượng (kg) Bán kính (km) 2,147.1022 19.1016 2,7.1018 1350 33 170 SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 33 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp -238,50C …? …? Chu kỳ quỹ đạo (ngày) 5,87 0,29 360,13 Chu kỳ tự quay (ngày) 5,87 …? …? Khối lượng riêng trung 2,05 …? …? 354 800 48 227 513 818 Nhiệt độ trung bình bề mặt bình (g/cm3) Bán kính quỹ đạo (km) 2.4.3 Cấu tạo Đa số vệ tinh tự nhiên có lẽ tạo nên từ vùng sụp đổ đĩa tiền hành tinh Nhiều vệ tinh tự nhiên cho tiểu hành tinh bị bắt giữ, vệ tinh tự nhiên khác mảnh vệ tinh tự nhiên lớn bị vỡ va chạm, hay ( trường hợp Mặt Trăng Trái Đất) phần hành tinh bị bắn vào quỹ đạo vụ va chạm lớn SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 34 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG 3: CÁC THIÊN THỂ ĐẶC BIỆT 3.1 Hố đen Hình 3.1 Hố đen 3.1.1 Định nghĩa Hố đen vùng không – thời gian mà trường hấp dẫn ngăn cản thứ, bao gồm ánh sáng khơng thể Hố đen điều kỳ lạ bí ẩn Vũ trụ Nó có mật độ vật chất dày đặc, với lực hấp dẫn mạnh đến mức không vật chất nào, kể ánh sáng khỏi lực hút 3.1.2 Phân loại Các nhà khoa học phân loại hố đen dựa vào khối lượng, nguồn gốc đặc điểm Dưới loại hố đen phổ biến nhất: a) Hố đen khối lƣợng Hố đen khối lượng ngơi có khối lượng gấp 10 lần khối lượng Mặt Trời Loại hố đen hình thành tự sụp đổ chúng sử dụng hết nhiên liệu, phát nổ tạo thành vụ nổ siêu tân binh Hình 3.2 Hố đen H1743 – 322 SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 35 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp b) Hố đen có khối lƣợng trung bình Hố đen có khối lượng trung bình gấp hàng trăm đến hàng triệu lần khối lượng Mặt Trời, nhiên nguồn gốc hình thành chúng bí ẩn HLX-1 hố đen có khối lượng trung bình lớn gấp 20 000 lần Mặt Trời cách Trái Đất 290 triệu năm ánh sáng Hình 3.3 Hố đen HLX – c) Hố đen siêu khổng lồ Hố đen siêu khổng lồ hình thành vùng trung tâm thiên hà Chúng tạo thành từ va chạm hố đen nhỏ Càng nhiều vật chất rơi vào hố đen hố đen to Hố đen siêu khổng lồ thường có khối lượng gấp hàng triệu, chí gấp hàng triệu lần khối lượng Mặt Trời Các nhà khoa học phát hố đen lớn biết đến hai thiên hà cận kề Hố đen nằm thiên hà NGC 3842 có khối lượng gấp 9,7 tỉ lần khối lượng Mặt Trời Và hố đen nằm thiên hà NGC 4889 có khối lượng xấp xỉ khối lượng hố đen thiên hà NGC 3842 Hình 3.4 Hình ảnh mơ siêu hố đen trung tâm thiên hà NGC 1600 SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 36 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính 3.1.3 Cấu tạo Theo số lý thuyết, hố đen có tầng chính: tầng đường “chân trời kiện” (tầng ngoài); tầng đường “chân trời kiện” (tầng giữa); điểm kỳ dị Hình 3.5 Hình ảnh mơ hố đen phía trước Đám mây Magellan Điểm kỳ dị nơi tập trung khối lượng vật chất hố đen Tại độ cong khơng thời gian trở nên vô hạn lực hấp dẫn mạnh vô hạn Xung quanh lỗ đen mặt xác định phương trình tốn học gọi chân trời kiện, mà vật chất vượt qua khơng thể ngồi lỗ đen Thành phần cấu tạo hố đen xác định thứ gì, hố đen sản phẩm hạt preon suy biến (preon hạt cấu tạo nên hạt quark) hạt hạ preon Với tỉ trọng khoảng 2.1030 kg/m3, hố đen đặc neutron khoảng tỉ lần đặc hạt nhân nguyên tử 10 tỉ lần, hố đen cấu tạo hạt suy biến đó, phải nhỏ, nhỏ nhều lần so với hạt quark mà khoa học đại chưa tìm Khi xem xét cấu trúc hố đen, ta nhìn thấy tượng bên ngồi suy đốn số đặc tính bên hố đen SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 37 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp 3.2 Thiên thạch Hình 3.6 Thiên thạch 3.2.1 Định nghĩa Thiên thạch hiểu khái quát vật thể tự nhiên từ khoảng khơng vũ trụ,bên ngồi trái đất tác động đến bề mặt trái đất Còn khơng gian gọi vân thạch Khi thiên thạch từ không gian vào đến bầu khí trái đất áp suất nén làm thiên thạch nóng lên phát ánh sáng xuất thiên thạch hướng từ phía trái đất 3.2.2 Phân loại Thiên thạch phân loại dựa vào thành phần nó, gồm có thiên thạch sắt, thiên thạch đá thiên thạch hỗn hợp + Thiên thạch đá tạo nên khí oxy, sắt, silicon, magie nhiều nguyên tố khác, loại gặp phổ biến nhất, chiếm 90% thiên thạch + Thiên thạch sắt chứa chủ yếu sắt Niken, trung bình 16 thiên thạch rơi xuống Trái Đất có thiên thạch sắt + Thiên thạch hỗn hợp chiếm chừng 1% vừa có sắt vừa có silicat loại gặp SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 38 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính 3.2.3 Cấu tạo Bề mặt thiên thạch thường đen, nhẵn bóng Cũng có thiên thạch bề mặt có vết lõm trịn nhẵn, đường sẻ nứt q trình bào mịn cháy nổ khơng khí Về màu sắc, thiên thạch thường có màu đen, ngả màu đen vàng bị oxi hóa Thành phần chủ yếu thiên thạch sắt niken, sắt chiếm khoảng 90%, niken 4-8% Thiên thạch giống đá Trái Đất, với thể tích nặng nhiều 90% thiên thạch có hạt trịn nhỏ bên trong, đường kính – mm SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 39 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Đề tài trình bày chương, chương trình bày với nội dung kiến thức thiên văn có chọn lọc Sau thời gian tiến hành nghiên cứu thực đề tài rút kết luận sau: - Tìm hiểu Vũ trụ gì, trình hình thành cấu trúc Vũ trụ, giúp có nhìn khái quát Vũ trụ - Trình bày định nghĩa thiên hà, sao, hành tinh, vệ tinh tự nhiên, hố đen thiên thạch; nêu thành phần cấu tạo chúng; tìm hiểu tiêu chí phân loại dựa vào hình dạng, khối lượng, nhiệt độ, thành phần,… Từ đó, giúp mở rộng tầm hiểu biết, nhìn nhận Vũ trụ cách xác khoa học Thiên văn học môn khoa học đời sớm lịch sử lồi người Nó có mối liên hệ chặt chẽ với ngành khoa học khác thúc đẩy ngành khoa học khác phát triển Ở nước ta, thiên văn học phát triển chậm so với nước giới với niềm đam mê khoa học say mê nghiên cứu, có nhiều diễn đàn, hội, nhóm thiên văn nghiệp dư lập thu hút nhiều thành viên tham gia Đề tài thiên văn có nhiều người nghiên cứu, riêng đề tài tìm hiểu Vũ trụ với nội dung mở rộng, tổng quát hơn, nêu khái niệm, so sánh đặc điểm tính chất từ phân loại thiên thể Vũ Trụ đề tài bạn sinh viên Sư phạm Với hạn chế thời gian lần thực nghiên cứu, nội dung khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót vốn kiến thức thân cịn hạn hẹp chưa có kinh nghiệm Kính mong nhận góp ý bảo quý thầy cô bạn để sản phẩm hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 40 GVHD: Nguyễn Bá Vũ Chính Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thiên văn vật lí - Astrophysics – Donat G.Wentzel – GS.TS Nguyễn Quang Riệu – NXB Giáo Dục [2] Tìm hiểu hệ Mặt Trời – Nguyễn Hữu Danh – NXB Giáo Dục [3] Thiên văn phổ thông – Phạm Viết Trinh – NXB Giáo Dục [4] Thiên văn học – 1000 câu hỏi – Chu Công Phùng – NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội [5] Giáo trình thiên văn – Phạm Viết Trinh, Nguyễn Đình Nỗn – NXB Giáo Dục [6] Kho tàng tri thức nhân loại – Nguyễn Việt Long, Nguyễn Tự Cường, Đỗ Thái Hòa, Dương Đức Niệm, Phan Ngọc Quý – NXB Giáo Dục * Các Website [1] http://vi.wikipedia.org/wiki [2] http://ebooks.vdemedia.com [3] www.bachkhoatrithuc.vn [4] www.thuvienkhoahoc.com [5] http://tailieu.vn [6] http://www.thienvanvietnam.org/ [7] http://thienvanhanoi.org/ SVTH: Đặng Thị Thanh Huyền – Lớp 12SVL 41 ... cứu nhiều Vũ trụ, định chọn đề tài thuộc lĩnh vực để nghiên cứu, đề tài có tên ? ?Sự phân loại thiên thể Vũ Trụ ” Mục đích nghiên cứu Đề tài với mục đích tìm hiểu phân loại thiên thể Vũ Trụ nghiên... 2.1.2 Phân loại: Cách phân loại Thiên hà phổ biến phân loại dựa hình dạng chúng Về Thiên hà chia thành bốn nhóm Thiên hà xoắn, Thiên hà elip, Thiên hà thấu kính Thiên hà khơng định hình a) Thiên. .. THIỆU SƠ LƢỢC VỀ VŨ TRỤ 1.1 Định nghĩa 1.2 Giả thuyết trình hình thành Vũ trụ 1.3 Cấu trúc Vũ trụ CHƢƠNG 2: CÁC THIÊN THỂ TRONG VŨ TRỤ 2.1 Thiên hà