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1、我们的宇宙,1.宇宙中的天体系统,宇宙中存在着各种各样的天体,按照它们的体积大小和质量大小,可以排列为行星、恒星、星团、星系等不同的层次。,恒星 的世界。 恒星在宇宙中的分布是不均匀的。 从诞生的那天起，它们就聚集成群， 交映成辉，组成双星、星团、星系 恒星是在熊熊燃烧着的星球。一般来说，恒星的体积和质量都比较大。只是由于距离地球太遥远的缘故，星光才显得那么微弱。,恒 星,星团: 恒星往往成群分布。一般地，我们把恒星数在十个以上而且在物理性质上相互联系的星群叫做“星团”。 根据星团包含的恒星数、星团的形状和在银河系中位置分布的不同，星团又分为疏散星团和球状星团。疏散星团一般由十几到几千颗恒星
2、组成，结构松散、形状也不规则。它们一般分布在银道面附近，所以也被称作“银河星团”。 球状星团则由成千上万、多至几十万的恒星组成。它们聚集成球形，越往中心越密集。球状星团大多都分布在银河系中心方向。一个球状星团内的恒星差不多都是在同一时期形成的，它们的演化过程也大致相同。比较著名的如武仙座的球状星团，它由大约二百五十万颗恒星组成，离我们大约2.5万光年。,疏散星团,球状星团,星系 当遥望星空时，横贯天际、蔚为壮观的银河总能让人们欣然神往，思绪万千。仔细观察的话，我们也能看出银河实际上是由许许多多颗星星所组成的。在天文学中，我们把这种由千百亿颗恒星以及分布在它们之间的星际气体、宇宙尘埃等物质构成的
3、，占据了成千上万亿光年空间距离的天体系统叫做“星系”。我们的太阳就是银河系中普通的一颗恒星。 银河并不是宇宙中唯一的星系：通过各种方法，人们已经观察到的星系已经有好几万个了！不过，由于距离太遥远，它们看起来远不如银河那么壮丽。借助望远镜，它们看起来还只像朦胧的云雾。一般地，我们把除银河以外的星系，统称为“河外星系”。,仙女座河外星系：,星云： 当我们提到宇宙空间时，我们往往会想到那里是一无所有的、黑暗寂静的真空。其实，这不完全对。恒星之间广阔无垠的空间也许是寂静的，但远不是真正的“真空”，而是存在着各种各样的物质。这些物质包括星际气体、尘埃和粒子流等，人们把它们叫做“星际物质”。 星际物质与天
4、体的演化有着密切的联系。观测证实，星际气体主要由氢和氦两种元素构成，这跟恒星的成分是一样的。人们甚至猜想，恒星是由星际气体“凝结”而成的。星际尘埃是一些很小的固态物质，成分包括碳合物、氧化物等。 星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下，某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来，形成云雾状。人们形象地把它们叫做“星云”。按照形态，银河系中的星云可以分为弥漫星云、行星状星云等几种。,蝴 蝶 星 云,漏斗星云,眨眼睛星云,星云,金牛座蟹状星云,巨蛇座位鹰嘴状星云,猎户座位马头星云,彗星,流星,2.宇宙的大尺度分布,思考与讨论: 当我们想知道宇宙在大尺度上的分布情况时, 我们应该去观测星系还
5、是恒星?,应该通过观测星系去了解宇宙在大尺度上的 物质分布,因为宇宙在大尺度上的物质分布指的 就是星系的分布.,宇宙的运动和物质分布: 1.宇宙在大尺度上物质的分布是均匀的. 2.宇宙在大尺度上还是各向同性的.,宇宙学原理: 科学家把在大尺度上均匀各向同性 称为宇宙学原理.,多普勒效应: 站在铁道旁,当一列火车向我们开来 时,听到的汽笛声会越来越高; 火车远去时,汽笛声又逐渐低下去。声音虽有高低,但汽笛声的频率没有变。这种现象是由奥地利科学家多普勒在1842年首先发现的, 物理学上叫多普勒效应。,问：为什么会产生多普勒效应呢? 我们知道,由于声源产生的声波引起人耳膜的振动, 才会听到声音。耳膜
6、每秒振动的次数多,人感到的音调就高,反之就低。一般情况下,声源发什么音调,人应当听到同样的音调。但当人和声源发生相对运动时,情况就不同了。当火车向你开来时,汽笛的声波使耳膜每秒振动的次数增多, 听到的声音就不断提高;当火车开走时,耳膜每秒振动的次数减少,听到的音调就变低了。有经验的铁路工人,能根据汽笛声调的变化,可以估计出火车行驶的快慢和方向。,用多普勒效应解释河外星系的谱线红移： 恒星相对我们太阳系的存在视向运动。 当一个恒星相对我们太阳系运动而且方向背着我们而去时，那么我们观测到这个恒星的光的频率会变低，或者说波长会变长（向红端移动）；当一个恒星向着我们太阳系飞驰而来时，可以观测到这颗恒星的频率变高，或者说波长变短（向蓝端移动），这种现象称为多普勒效应。,宇宙膨胀是没有中心的膨胀， 为什么？,
