Внеклассная работа по астрономии на тему "Галактики"(10-11 класс, астрономия).

Предмет: Астрономия. Класс: 10 ­11 Учитель: Елакова Галина Владимировна. Место работы: Муниципальное Бюджетное общеобразовательное учреждение  «Средняя общеобразовательная школа №7» г. Канаш Чувашской Республики.                                      Внеклассная работа по астрономии.                                                                                                                                Тема: Галактики. Эпиграфом к нашему занятию будут следующие слова:                                                               «Порой в великой книге тайн природы                                                                Мне удается кое­что прочесть».                                                                                                    Шекспир.                                                                               «Антоний и Клеопатра», акт 1, сцена 2. Цели: Организовать деятельность учащихся по изучению и первичному закреплению  знаний учащихся по теме «Галактика», развивать способности к поиску решения проблемы, самостоятельному мышлению, умению формировать определения, стимулирование  интереса к поиску фактов, событий; развитие коммуникативных способностей свободного  и активного включения в диалог. Планируемые результаты: Предметные: познакомиться со строением галактики.  Основные понятия: классификация галактик; красное смещение в спектрах галактик;  закон Хаббла; постоянная Хаббла; темная материя в галактиках; активные галактики;  квазары; скопления галактик.  ­коммуникативные: формирование компетентностей в использовании ИКТ, умение  организовать учебное сотрудничество, работать в группе, участвовать в коллективном  обсуждении проблем, уважительно относиться к позиции другого, пытаться  договариваться. ­ регулятивные: умение организовать свою учебную деятельность: определять цель  работы, ставить задачи, планировать, соотносить свои действия с планируемыми  результатами. ­познавательные: умение работать с разными источниками информации, умения  анализировать, объяснять, доказывать, защищать свои идеи, определять причины явлений Личностные результаты: развитие навыков сотрудничества со сверстниками,  формирование уважительного отношения к иному мнению. Форма работы – групповая. Организация образовательного пространства: Межпредметные связи: астрономия, физика, литература, история. Мотивация к учебной деятельности.  Цель: включение в учебную деятельность на личностно значимом уровне Деятельность учителя: Вы узнаете:    Как классифицируют галактики по форме.    Как определяют расстояние до галактик по красному смещению.     Как формулируется закон Хаббла.       Какими способами можно определить массу галактик.    Какова природа активности галактик.    Какова природа квазаров. Что такое активные галактики.    Какова природа скоплений галактик и роль темной материи в них.    Какова природа рентгеновского излучения скоплений галактик.    Что такое ячеистая структура распределения галактик.      Вспомните:      Что такое шаровые и рассеянные звездные скопления?      Как можно определить расстояние до звезд и звездных скоплений?      Как определяют расстояние до галактик по красному смещению?      Что такое активные галактики?      Какова природа активности галактики?      Как по кривой вращения галактики определяют ее массу?      Как по красному смещению определяют скорость удаления галактики? Сможете: Описать модель квазара;  Описать природу рентгеновского излучения скоплений галактик.  Объяснить, что такое световой год и парсек;    Перечислить и объяснить методы   определения космических расстояний, размеров     и масс космических объектов;      Решать задачи на применение законов движения космических тел для определения    космических расстояний, размеров и масс космических объектов. Вы узнаете:  О методах определения массы небесных тел, об определении расстояний до космических объектов; о методах определения размеров звезд;  Учитель: Какую форму и какие размеры имеет область пространства, которая  вмещает все наши звезды? Разрешение этого вопроса было найдено путем наблюдений и  излучения той светлой полосы, которую еще древние назвали Млечным Путем. Млечный  Путь можно хорошо наблюдать в безлунные осенние вечера, когда он высоко поднимается  над горизонтом, проходя по созвездиям Кассиопеи, Лебедя, Орла, Стрельца, Скорпиона.  Дальше он продолжается в южном небесном полушарии, образуя замкнутую полосу около  некоторого большого круга наклона к небесному экватору под углом 62°. Наиболее яркое  свечение Млечного Пути можно заметить там, где расположено созвездие Стрельца. В  созвездии Лебедя Млечный Путь как бы разделяется на две ветви. В южном небесном  полушарии Млечный Путь тянется по созвездиям Жертвенника, Наугольника, Циркуля,  Центавра, Южного Креста, Мухи, Киля и Парусов. Северная часть созвездия Парусов уже  видна над южной частью горизонта (северного полушария), и отсюда Млечный Путь идет  по созвездиям Кормы, Большого Пса и Единорога, снова переходит в северное небесное  полушарие и замыкается на границе созвездий Ориона и Близнецов.  Поток неравномерен, в одних местах он гуще, в других распадается на рукава, отдельные  части, завихрения и тянется через всё небо молчаливо и величественно. Ещё его называют  Тропой Богов, Небесной Дорогой, а ирокезы даже и слышать не желают иного, как только  что Млечный Путь на самом деле — небесная Белая Река. Но все же ­ свое название как  Млечный Путь получил от древнегреческих мифов. Согласно одному из них, рассерженный Зевс отнял от груди своей супруги Геры кормящегося младенца, и молоко из груди Геры  вылилось на небо. Другой миф повествует о том, что бог­скороход Гермес приложил к  груди Геры голодного младенца ­ Геркулеса, рожденного смертной женщиной от Зевса.  Оскорбленная этим Гера сама оттолкнула младенца, и ее молоко хлынуло на небо.  Действительно, белесая полоса Млечного Пути напоминает пролитое молоко или туман.  Но достаточно посмотреть на Млечный Путь в обычный призменный бинокль, как на фоне  белесой полосы совершенно четко проступают слабые звезды, а в телескоп, даже с небольшим увеличением в 30—40 раз, видно, что Млечный Путь состоит из колоссального  множества очень слабых звезд. Суммарный блеск этих звезд и создает для невооруженного  глаза впечатление светлой полосы Млечного Пути.     Ученик: Чёрный бархат неба                    Звёздами расшит.                    Светлая дорожка                    По небу бежит.                    От края и до края                    Стелется легко,                    Как будто кто­то пролил                    По небу молоко.                    Но нет, конечно, в небе                     Ни молока, ни соку,                     Мы звёздную систему                    Свою так видим сбоку.                    Так видим мы Галактики                    Родной далёкий свет —                    Простор для космонавтики                    На много тысяч лет. (Р. Алдонина)  Ученик: О мифологическом происхождении Млечного пути существует множество  легенд, так как невозможно не заметить столь яркое явление на земном небосклоне. Вот  что рассказывает старая индейская легенда. В начале времён, задолго до прихода  бледнолицых, жили на земле две сестры. Одну звали «бирюзовой девой», другую ­ «девой  раковины». Обе они были, разумеется, божественного происхождения, но точно так же, как и смертные, занимались хозяйством и даже не прочь были выйти замуж. Но земля была  почти совсем пуста, так что приличного индейского воина было практически не сыскать, и  пришлось сестрам со свадьбой повременить. И вот, чтобы чем­то заняться, а не сидеть  просто так, придумала старшая из сестёр — «бирюзовая дева» ­ учить людей,  малочисленных и совсем не образованных, как добывать огонь, как строить жилища, как  охотиться на бизонов и прочим полезным вещам. Вторая же сестра, «дева белой раковины», оставалась дома. А жили сестры не где­нибудь, а на самом краю земли, хотя не исключено,  что это было только побережье Атлантического океана. И вот пока «бирюзовая дева»  бродила по прериям, занимаясь миссионерством, «дева белой раковины» терпеливо вела  хозяйство и дожидалась предприимчивую сестру у домашнего очага с горячим ужином и  тёплыми тапочками. Но земля­то у ирокезов была большая, и поспевать каждый вечер  домой становилось всё труднее. Вот тогда «бирюзовая дева» и придумала возвращаться не  пешком, а просто плыть в челноке прямо по небу. А поскольку само по себе небо довольно  сухое, то верховное божество специально для «бирюзовой девы» организовало там реку.  Так вот и появилась Белая Река. В начале ночи «бирюзовая дева» возвращалась по Белой  Реке домой, а в конце снова отправлялась на работу. Увы, ничто не вечно, и у «бирюзовой  девы» случилась несчастная любовь с самыми драматическими последствиями, с  соперничеством сестры ­ «девы белой раковины», с интригами и разочарованиями, с  нарушенными клятвами и роковыми случайностями. В результате «бирюзовая дева»  решила вообще удалиться из нашего несовершенного мира и в последний раз явилась  людям в виде капли бирюзы на вершине самой высокой из Скалистых Гор. На память же о  себе разочарованная, добросердечная красавица оставила нам тёплый Летний дождь. Когда ирокезы попадают под ласковые тихие капли, они всегда непременно вспоминают о «бирюзовой деве». И ещё когда в ясную ночь смотрят на небо. Потому что Белая Река там  так и осталась.  Ученик: Есть еще одна интересная легенда. Говорят, что сыновья Зевса не могли получить  небесных почестей, если они не отведали от сосцов Геры. Вот почему, говорят, Геракла,  едва он родился, Гермес принес на небо и приложил к сосцу Геры. Младенец начал сосать,  но Гера, заметив это, стряхнула его, а остаток молока вылился и образовал Млечный круг.  Учитель: Если навести на Белую Реку, или, иначе на Млечный Путь любой телескоп или  даже бинокль, то сразу станет видно, что никакой это не туман. Вся Белая Река, все её  ответвления и отдельные, оторвавшиеся от общего потока части сплошь состоят из  огромного количества близко расположенных одна возле другой маленьких звёзд. То есть,  возможно, что сами по себе звёзды там разной величины, но даже в телескоп в этом  бесконечном рое мудрено разобрать, кто большой, кто поменьше, кто рядом с кем, а кто  сам по себе. Понятно только, что количество звёзд в той стороне бесконечно больше, чем в  любом другом месте ночного неба. Объясняется это астероидным кольцом, находящимся  между Землей и Марсом.     Древние египтяне связывают Нил "звездной рекой", Млечным Путем. Со времен Гомера  Нил ассоциировался с мифической рекой на небе, именуемой как Океаном, так и  Эриданом. Греческий историк А.Б. Кук, придерживался мнения, что Эриданом (сегодня  так называется созвездие, состоящее из цепочки бледных звезд, связывающих Ригель с  Ахернаром) считалось "не что иное, как Млечный Путь", а в догреческие времена Океаном  "просто называли всю Галактику", то есть тот же Млечный Путь. Кук также обратил  внимание на утверждение Хигина, что река Эридан отождествлялась с Нилом; также ее  называли Океаном ("Eridanus: hunc alii Nilum, complures etiam Oceanum esse dixerunt").  Нетрудно понять, почему люди, жившие по берегам Нила и имевшие звездную религию,  стали связывать свою реку с Млечным Путем. Как Нил разделяет страну на две половины,  так и Млечный Путь делит ночное небо. Может быть, именно Млечный Путь дал древним  идею о том, что среди звезд существует космический Египет, обитель душ после земной  жизни.   Ученик: Древнеарийская (уральские горы) мифология говорит о том, что Млечный путь  соединяет север и юг, по нему ориентируются птицы и потому его еще называют Дорогой  Птиц. Обские угры считали, что небесное происхождение приписывается лосю и другим  космическим объектам: некогда лось имел шесть ног и мчался по небу так быстро, что  никто не мог догнать его. Тогда на охоту отправился некий Сын бога или человек Мось –  первопредок обских угров – на лыжах из священного дерева. Охотнику удалось согнать  оленя с неба на землю и отрубить ему лишние две ноги, но следы небесной охоты навсегда  запечатлелись на небе. Млечный путь – это лыжня охотника, Плеяде – женщины из его  дома, Большая Медведица – сам лось. Небесный же охотник с тех пор поселился на земле,  где было изобилие дичи.  Ученик: В чаше Галактики Солнце разлито,                  Царская плазма пожаром горит…                  Солнечный ветер проносится мимо                  И на планетах синтез бурлит…                  Как дирижёр управляет системой                  И огоньку добавляет, где жизнь…                  И на поверхности далёких творений                  Рисует лучом Вселенских Богинь… Как же радостно Солнце светит!                  Тянутся к свету колосья земли,                  Оно и согреет, и высветит тёмное,                   И воздух зарядит частицей Любви…                   На тёмно­синем небе ­ Млечный Путь...                   Он соткан вязью миллиардов звёзд!                   И хочется в туманность ту шагнуть,                   Чтоб ощутить тепло космических борозд...  (Надежда Щеренко)    Учитель: Галактика – это совокупность миллионов или миллиардов звезд совместно с  газом и пылью, удерживаемых в ограниченном пространстве силами гравитации. Наше  Солнце и все видимые на небе звезды принадлежат к Галактике. В целом наша Галактика  состоит из более 100 млрд. звезд. Эти звезды располагаются в пространстве очень далеко  друг от друга. В среднем расстояние от какой­либо звезды до ближайшей соседней  составляет около 5 св. лет или 50 триллионов км.       Ученик: Галактика ­ большая "колыбель",                       Где новая рождается звезда...                       Ты, человек, в свою судьбу поверь!                        Под мирным небом счастлив будь всегда!                        Планеты шлют Земле свой яркий свет,                        Понятен им вселенский разговор,                        Земля улыбку дарит им в ответ,                        Не нужен им о дружбе договор!                Уходит в бесконечность Млечный Путь,                Чтоб встретиться с Галактикой другой...                Пусть звёзд сгоревших больше не вернуть,                Не станет этот мир для нас чужой. (Надежда Щеренко) Видео про Галактику. Вопрос: Из чего состоит Млечный Путь?   Учитель:  Ученые   предполагают,   что   90%   массы   Млечного   Пути   состоит   из   темной материи, которая дает ей таинственный ореол. Это значит, что все, что мы видим глазами или через телескоп — т.е. светящуюся материю — составляет менее 10% от общей массы. Гало   Млечного   Пути   невидимо,   но  его   существование   подтверждено  многочисленными исследованиями. Составлялись многочисленные модели Млечного Пути с гало и без него. Чем тяжелее галактика, тем быстрее звезды должны вращаться на орбите. Если можно было предположить, что галактика состоит только из того, что видит человек, то скорость вращения была бы намного меньше, чем то, что сейчас мы наблюдаем. Отсюда был сделан вывод, что остальные элементы этой массы сделаны из неуловимой, невидимой массы — или   иначе   темной   материи.   Поэтому   принято   считать,   что   основную   массу   галактики составляет невидимая темная материя, формирующая гало.  Вопрос: Что такое гало? Учитель:  В Галактике различают три главные части – диск, гало и корону. Центральное сгущение   диска   называют  балджем.   Гало   по   форме   напоминает   слегка   сплюснутый эллипсоид с наибольшим диаметром, немного превосходящим поперечник диска. Эту часть нашей звездной системы населяют главным образом старые и слабосветящиеся звезды, а газ и пыль там практически отсутствуют. Масса гало и диска примерно одинакова. Обе эти части Галактики погружены в огромную сферическую корону, диаметр которой в 5 ­ 10 раз больше диаметра диска.     Млечный Путь содержит огромное количество газа и пыли. Их количество составляет  около 14% от всей видимой материи. Оставшаяся часть состоит из звезд. Толщина пыли  настолько большая, что видимый свет практически не проникает сквозь нее. Однако  инфракрасные телескопы отлично справляются с этой проблемой и позволяют людям  изучать Млечный Путь. Со временем некоторые галактики начинаются поглощать друг  друга. При этом они отхватывают не только звезды, но и некоторые области, которые  могут повлиять на ее развитие.   Вопрос: Почему на небе вблизи Млечного Пути наблюдается больше слабых  звезд, и наоборот, меньше слабых галактик, чем вдали от него?   Учитель: Наблюдая области неба, близкие к Млечному Пути, мы видим звезды нашей  Галактики, сконцентрированные в ее диске. Именно их излучение сливается в светлую  полосу. Вдоль Млечного Пути наблюдается много молодых и горячих звезд, которые  рождаются из уплотненного в галактической плоскости межзвездного вещества. Однако  все это вещество, точнее, его пылевая составляющая, поглощает свет более далеких  объектов, поэтому галактики практически, не видны вблизи полосы Млечного Пути.    Вопрос: Млечный путь является частью галактических структур?    Учитель: Он входит в состав структуры Местная Группа, которая насчитывает 50  различных галактик. Данная структура также является небольшой частью Вселенной.  Например, Млечный Путь входит в группу более крупных галактических образований. К  ним можно отнести такую крупную группировку, как Сверхскопление Девы.  Сверхскопление представляет собой такую совокупность галактик, которые находятся  очень далеко друг от друга. На данный момент Млечный Путь постепенно поглощает  Большой Пес. Есть еще один интересный факт. Как оказалось, хотя пока совершенно точно утверждать  такое будет неверно, Млечный путь находится в большом пустом вселенском пятне.  Издали Вселенная выглядит, как огромная светящаяся паутина, в которой струнообразные  нити соединяют более плотные области, между которыми находятся пустоты. Пока что это только предположение, потому как охватить все пространство мы не можем. Но знаем, что  находимся в пустотах Кинана, Коуи, Барджера. Третий факт ­ это отсутствие достойной фотографии черной дыры нашей галактики. Мы  знаем, что вес гиганта составляет четыре миллиона солнц. Четвертый пункт немного пугающий. Нашему поколению бояться нечего. Но ученые  высчитали, что где­то черед четыре миллиарда лет Млечный путь и Андромеда врежутся  друг в друга и создадут новую систему. Вот только единение будет печальным для нашей  галактики, поскольку Андромеда гораздо больше нас, а значит она выживет и сожрет нас  без остатка. Пятая интересная ситуация ­ это загадочные совершенно непонятного происхождения  пузыри. Причем раньше этих слонов никто не замечал. Сегодня исследователи наблюдают  за жизнью образований, плавающих вокруг галактики на расстоянии в двадцать пять тысяч  световых лет. Называют их пузырями Ферми. Вот такие интересные факты о нашей галактике Млечный путь. Ученые надеются, что  стремительное развитие технологий позволит раскрыть еще больше захватывающих тайн. Несмотря на развитие науки, наш Млечный путь таит в себе множество интересных загадок и фактов. Например, Самым грустным из них является тот факт, что через 4 млрд. лет Млечный Путь поглотит соседские Большое и Малое Магеллановое Облако, а еще через 5  млрд. лет также и сам будет поглощен другой соседкой — Туманностью Андромеды.   Учитель: Ближайшей соседней к Млечному Пути галактикой является Андромеда. Она  существенно больше в размерах нашей галактики и по разным оценкам может иметь в 2,5­5  раз больше звезд, чем наш Млечный Путь. Ее можно легко разглядеть на ночном небе с  Земли. Она расположена в созвездии Андромеды, благодаря чему собственно и получила  свое название. Приблизительный диаметр галактики Андромеда составляет 220 000  световых лет, что более чем в два раза больше Млечного Пути. Она самая большая  галактика в местной группе. Если бы галактика Андромеды была еще ярче, то на ночном  небе она могла бы выглядеть больше Луны, даже несмотря на то, что находится гораздо­ гораздо дальше. К слову, о расстоянии: галактика расположена примерно в 9,5 триллиона  километров от Земли (Луна, напомним, находится всего в 384 000 километров). Нас  ожидает межгалактический коллапс. В настоящий момент галактика Андромеды движется  в сторону Млечного Пути со скоростью 400 000 километров в час. При такой скорости  земной шар можно облететь всего за 6 минут. Астрономы предрекают, что примерно через  3,75 миллиарда лет произойдет столкновение Млечного Пути и Андромеды.    Ученик: Что же будет с Землей после этого? Вместе с остальной Солнечной  системой?   Учитель: Ученые предполагают, что наша планета практически не пострадает от этого  межгалактического коллапса, так как обе галактики имеют очень много свободного  пространства. Тем не менее с Земли наблюдать за событием будет очень интересно (если,  конечно, жизнь к тому моменту на ней еще сохранится). Обе галактики будут  притягиваться друг к другу до тех пор, пока черные дыры, находящиеся в их центрах, в  конечном итоге сольются в одну. Как только это произойдет, наша Солнечная  система станет частью совершенно другой галактики – эллиптической. Если Солнце не  поглотит Землю примерно через 5 миллиардов лет, то каждая ночь на ней будет очень  яркой, благодаря наличию множества новых звезд. Вместо полоски света Млечного Пути,  мы будем видеть более сфероидальный источник света. Некоторые ученные утверждают, что большая часть его массы состоит из темной материи,  благодаря которой вокруг нее образуется прозрачный ореол. Это свидетельствует о том,  что используя обычный телескоп, человек видит только десятую часть всей массы  галактики.   Вопрос: Если бы мы могли выбраться в космос и взглянуть на нашу Галактику,  то что увидели бы?     Учитель: Увидели бы «бриллиантовое колесо» праздничного фейерверка с  закрученными спиралями поперечником примерно 100 тысяч св. лет или 30 тысяч парсек.  Наша Земля вместе с Солнцем расположена в одном из спиральных рукавов.   Вопрос: А если бы на Галактику можно было бы взглянуть с ребра, то как она  выглядела бы?  Учитель: Наша Галактика выглядела бы как грампластинка с выступающей этикеткой.  Толщина центрального вздутия примерно 10 000 св. лет или 3 000 парсек. Толщина диска  составляет примерно 1000 – 2000 световых лет (300­500 пк). Солнце находится на  расстоянии 30 000 св. лет от центра. Наша Галактика вращается в пространстве. Солнце  вместе с семьей планет обращается вокруг центра нашей Галактики со скоростью примерно 800 000 км/ч (250 км/с). Даже при такой скорости Солнечной системе требуется примерно  200 млн. лет, чтобы завершить один оборот вокруг центра нашей огромной Галактики.   Вопрос: Как движется в пространстве наша Галактика?   Учитель: Наша Галактика движется в пространстве в направлении созвездия Гидры со  скоростью 1 500 000 км/ч. ‧ ⅴ   Вопрос: Солнце вращается вокруг центра Галактики на расстоянии 8 кпк со  скоростью 220 км/с. Чему равна масса Галактики внутри орбиты Солнца?  Учитель: Центростремительное ускорение, которое испытывает Солнце под действием  притяжения массы Галактики: Если область галактики, расположенная на окраине (на  расстоянии r от центра), имеет линейную скорость вращения, то центростремительное  ускорение этой области будет а = ⅴ2/r; приравняем его к гравитационному ускорению,  получаемому из закона всемирного тяготения GMгал. /r2;   а = ⅴ2/r = GMгал. /r2    Мгал. = ⅴ2­ r /G; 8кпк = 2,4­ 1020 м;   Мгал. = (2,2­ 105 м/с)2­ 2,4­ 1020 м/ (6,67­ 10­11 м3кг­1с­2) = 1,7­ 1041кг = 8­ 1010Мсолнца  Масса Галактики М= 8­ 1010Мсолнца  Учитель: В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл открыл замечательную  закономерность: линии в спектрах подавляющего большинства галактик смещены к  красному концу, причем смещение тем больше, чем дальше от нас находится галактика.  Это интересное явление называется красным смещением. Объяснив красное смещение  эффектом Доплера, ученые пришли к выводу о том, что расстояние между нашей и  другими галактиками непрерывно увеличивается. По наблюдениям в инфракрасных лучах  за движением звезд в центре Галактики была обнаружена сверхмассивная черная дыра  массой 2 млн. солнечных масс. Используя закон Хаббла (скорость удаления галактик   = ⅴ H ­  r; где постоянная  возрастает прямо пропорционально расстоянию до них:  Хаббла Н = 75 км/(с Мпк ) удается определить расстояние до очень далеких галактик и  других внегалактических объектов по их красному смещению. Так, самый близкий к нам  квазар 3С273 имеет красное смещение z =0,158. Это означает, что он удаляется от нас со  скоростью         = с­ Из закона Хаббла следует, что расстояние до этого квазара равно               r =v/Н =632 Мпк = 2 млрд. св. лет. Ученик: Что из себя представляют квазары? Учитель: Квазары, или квазизвездные источники радиоизлучения, выглядят на обычных  фотографиях как слабые звезды. Квазары невелики для космических объектов около 1 св.  года в поперечнике (ненамного больше, чем наша Солнечная система), но они светят ярче,  чем сто нормальных галактик, состоящих из миллиардов солнц. Они также наблюдались в  диапазонах инфракрасных волн и высоких энергий. Свет от квазаров сильно смещен к  красному концу спектра.   Ученик: Что особенно необычно в квазарах?   Учитель: Светимость большинства квазаров в десятки и сотни раз превышают  светимости обычных галактик. Источники огромной энергии, которым они обладают, при  условии, что они действительно находятся так далеко, как это следует из красного  смещения линий в их спектрах. Длительное и мощное выделение энергии может быть  полностью объяснено выпадением вещества галактики на черную дыру. При падении на  черную дыру звезда разрушается и формирует диск вокруг нее. Для обеспечения  наблюдаемой светимости квазаров достаточно, чтобы черная дыра захватывала хотя бы  одну звезду в год.                          (видео про черные дыры)  Чёрные загадочные дыры                    Жуткой неизвестностью зияют,                    Окна неизведанного мира, z = 3­ 105 (км/с)­ 0,158 = 47 400 км/с. О котором мы почти не знаем.                    Что несёт их вечное молчанье                    С сложной теоремой тяготенья?                    Нам до слёз логическим землянам                    Не понять их тайного значенья,                    Не постигнуть сути и законов                    Сопряженья времени с пространством,                    Тонкие границы коридоров                    Ни увидеть, ни потрогать пальцем… (Дурнев М.) Ученик: У Вселенной есть секрет:                  Где­то в космосе проныры.                  А по сути тайны нет:                  Речь идёт о чёрных дырах.                 Что за чёрная дыра?                 Область времени­пространства,                 Гравитация сильна                 Где настолько, что опасно                 Быть затянутым в неё                 Всем, кто рядом движется.                 Квантам света самого                 Из дыры не выбраться.                 В галактическом ядре –                 В каждом – замечается                 По массивной сверхдыре.                Вот и получается,                Что наш с Вами Млечный Путь                За ядра свечением                Невидимки чёрной суть                Прячет без смущения.   Учитель: Не смотря на огромную массу (которая в сотни тысяч раз превосходит массу  нашего Солнца) и невероятной силы гравитацию увидеть черные дыры в телескоп было не  просто, ведь они совсем не излучают света. Ученым удалось заметить черную дыру только  в момент ее «трапезы» — поглощения другой звезды, в этот момент появляется  характерное излучение, которое уже можно наблюдать. Таким образом, теория черной  дыры нашла фактическое подтверждение.  Основное свойство черно дыры – это ее  невероятные гравитационные поля, не позволяющие окружающему пространству и времени оставаться в своем привычном состоянии. Черные дыры замедляют время и искривляют  пространство. Окажись вы там, то вернувшись обратно (если б вам так повезло,  разумеется) с удивлением бы заметили, что на Земле прошли века, а вы даже состариться  не успели. Хотя будем правдивы, окажись внутри черной дыры вы вряд ли бы выжили, так  как сила гравитации там такая, что любой материальный объект просто разорвала бы даже  не на части, на атомы. А вот окажись вы даже поблизости черной дыры, в пределах  действия ее гравитационного поля, то вам тоже пришлось бы не сладко, так как, чем  сильнее вы бы сопротивлялись ее гравитации, пытаясь улететь подальше, тем быстрее бы  упали в нее. Причинной этому парадоксу является гравитационное вихревое поле, которым обладают все черные дыры.    Согласно некоторым гипотезам некоторых ученых черные дыры являются не только  галактическими пылесосами, всасывающими все в себя, но при определенных  обстоятельствах могут и сами порождать новые вселенные. Черные дыры могут испаряться со временем. Выше мы писали, что английским ученым  Стивеном Хокингом было открыто, что черные дыры имеют свойство излучение и через  какой­то очень большой отрезок времени, когда поглощать вокруг будет уже нечего,  черная дыра начнет больше испарять, пока со временем не отдаст всю свой массу в  окружающий космос. Хотя это только предположение, гипотеза. Черные дыры  ограничивают количество звезд во Вселенной. А именно их гравитационные поля  препятствуют остыванию газовых облаков в космосе, из которых, как известно, рождаются  новые звезды.    На данный момент ученые уверены, что черные дыры существуют, знают, где они  находятся, как образуются и чем станут в итоге. Но детали того, куда девается  поступающая в них информация, до сих пор представляют одну из самых больших загадок  Вселенной.   Учитель: Какого углового размера будет видеть нашу Галактику (диаметр которой  составляет 3 ∙ 104 пк) наблюдатель, находящийся в галактике M 31 (туманность  Андромеды) на расстоянии 6 ∙ 105 пк? Решение: Выражение, связывающее линейные размеры объекта, его параллакс и угловые  размеры уже есть в решении первой задачи. Воспользуемся им и, слегка модифицировав,  подставим нужные значения из условия:   Учитель: Подведем итоги: 1. Все звёзды нашей галактики обращаются вокруг расположенной в её центре  сверхмассивной чёрной дыры. 2. Гравитация чёрной дыры настолько сильна, что притягивает даже свет. 3. Если бы Земля превратилась в чёрную дыру, она была бы размером с небольшой орех. 4.Чёрные дыры со временем испаряются. 5. Ничто, даже свет, не может покинуть окрестности чёрной дыры после прохождения  горизонта событий. 6. По мере приближения к горизонту событий время замедляется. 7. Экстремальная масса чёрных дыр искажает пространство вокруг них. 8. Чёрной дырой может стать в конце своего жизненного пути звезда с массой примерно от  десяти солнечных. 9. Вращающиеся чёрные дыры появляются в результате слияния двух обычных. Одна из расположенных на расстоянии в 35 тысяч световых лет чёрных дыр вращается  вокруг своей оси со скоростью чуть меньше тысячи оборотов в секунду. 10.Чёрная дыра массой в четыре миллиона солнечных вполне может поместиться в  пространстве между Солнцем и орбитой Меркурия. 11. Во время прохождения горизонта событий чёрной дыры вещество разгоняется до  скорости света. 12.Чёрные дыры генерируют звуки, которые удалось услышать астрономам. 13.Самая большая из известных чёрных дыр расположена в центре галактики NGG 1277, на  расстоянии в 228 миллионов световых лет от Земли. 14.Так как чёрная дыра поглощает свет, её невозможно увидеть. До ближайшей чёрной  дыры от нас около двадцати тысяч световых лет. 15.Чёрные дыры не представляют опасности для объектов, не приближающихся к ним  слишком близко. Существуют двойные звёздные системы, в которых одна из звёзд является чёрной дырой.     Учитель: Класс делится на 3 команды (по 10 уч­ся) и набирает правильные ответы, при подсчете которых ставится оценка каждому учащемуся из этой группы:  Оценка «5» ставится за работу, выполненную полностью без ошибок и недочетов. Оценка «4» ставится за работу, выполненную полностью, но при наличии не более одной ошибки и одного недочета, не более трех недочетов. Оценка   «3»  ставится   за   работу,   выполненную   на   2/3   всей   работы   правильно   или   при допущении не более одной грубой ошибки, не более трех негрубых ошибок, одной негрубой ошибки и трех недочетов, при наличии четырех­пяти недочетов. Оценка «2» ставится за работу, в которой число ошибок и недочетов превысило норму для оценки 3 или правильно выполнено менее 2/3 работы. Таким образом, мы выполним несколько целей: Воспитательные: ­ формирование у учащихся гуманного отношения к себе и к другим людям, ­ чувства долга, озабоченности неудачами других, ­ умения сопереживать, ­ стремления к взаимопомощи, сотрудничеству; ­ формирование у учащихся умения совместной работе в группе ­ умение внимательно слушать учителя и друг друга; ­ формирование у учащихся устойчивого интереса к изучению астрономии Развивающие: ­ развитие познавательного интереса учащихся. ­ развитие речи; ­ коммуникативных способностей; ­ развитие умения логически излагать свои мысли.                         Вопросы команде №1: 1. Галактика – это… А. … гигантское скопление звезд, газа и пыли, удерживаемое в пространстве силами  тяготения. Б. … скопление межзвездного вещества с относительно высокой концентрацией, пылевые  частицы которого поглощают или рассеивают звездный свет. В. … пульсирующие звезды, которые периодически раздуваются и сжимаются. 2. Туманности неправильной, клочковатой формы называют… А. … спиральными. Б. …планетарными. В.  …диффузными. 3. Рассеянные звездные скопления – это… А.  звездные скопления сферической и эллипсоидной формы, недоступные  невооруженному глазу, так как удалены от нас на тысячи и десятки тысяч парсеков. Б. тесные звездные группы неправильной формы, где звезды имеют общее происхождение,  связаны между собой взаимным тяготением и всегда движутся в пространстве. В. огромное скопление звезд, газа и пыли, удерживаемое в пространстве силами  гравитации. 4. Чем различаются рассеянные и шаровые скопления? А. Количеством звезд, входящих в скопление. Б. Распределением звезд в пространстве. В. Количеством звезд, входящих в скопление, и их распределением в пространстве. 5. Какова структура нашей Галактики? А. Спиральная. Б. Неправильная. В. Эллиптическая. 6. Как проявляет себя межзвездная среда? А. Ослабляется излучение, идущее от звезд в силу его рассеяния и поглощения, а также  происходит покраснение цвета звезд. Б. Усиливается излучение, идущее от звезд в силу его рассеяния и поглощения, а также  происходит изменение цвета звезд. В. Ослабляется излучение, идущее от звезд в силу его рассеяния и поглощения.  7. Как определяют расстояния до галактик? А. По красному смещению. Б. По видимой звездной величине цефеид или других звезд. В. По видимой звездной величине цефеид или других звезд, абсолютная звездная величина  которых известна, и по красному смещению.  8. Какие внегалактические источники радиоизлучения известны в настоящее  время? А. Квазары. Б. Радиогалактики и квазары. В. Радиогалактики. 9. Чем объясняется красное смещение в спектрах галактик? А. Уменьшением расстояний между всеми галактиками (за исключением нескольких  ближайших).  Б. Увеличением расстояний между всеми галактиками (за исключением нескольких  ближайших). В. Постоянством расстояний между всеми галактиками (за исключением нескольких  ближайших). 10. Межзвездная среда … А. … на 99% состоит газа (преимущественно из водорода). Б. … состоит из очень маленьких твердых частичек, называемых межзвездной пылью. В.  … состоит из газа и пыли, распределение которых носит клочковатую структуру. Ответы: 1­ А; 2 – В; 3 – Б; 4 – В; 5 ­ А; 6 – А; 7 – В; 8 – Б; 9 – Б; 10 – В.                                Вопросы команде №2: 1. Темная туманность – это …  А. … гигантское скопление звезд, газа и пыли, удерживаемое в пространстве силами  тяготения. Б. … скопление межзвездного вещества с относительно высокой концентрацией, пылевые  частицы которого поглощают или рассеивают звездный свет, поэтому звезды,  расположенные позади туманности, наблюдать не удается. В. … облако, светящееся за счет поглощения и последующего переизлучения света  находящихся в нем очень горячих молодых звезд. 2. Туманности, которые имеют правильную форму и в небольшие телескопы  напоминают по виду планеты, называют … А. … диффузными. Б. … планетарными. В. … спиральными. 3. Шаровые звездные скопления – это… А. тесные звездные группы неправильной формы, где звезды имеют общее происхождение,  связаны между собой взаимным тяготением и всегда движутся в пространстве. Б. звездные скопления сферической и эллипсоидной формы, недоступные невооруженному глазу, так как удалены от нас на тысячи и десятки тысяч парсеков. В. огромное скопление звезд, газа и пыли, удерживаемое в пространстве силами  гравитации. 4. Какие объекты входят в состав нашей Галактики? А. Звезды и их скопления.  Б. Газопылевые туманности и межзвездный газ. В. Звезды, их скопления, газопылевые туманности, межзвездный газ. 5. По каким признакам различаются между собой диффузные и планетарные  туманности? А. По плотности и объему. Б. По площади. В. По форме. 6. Какие источники радиоизлучения известны в нашей Галактике? А. Звезды, туманности и межзвездный водород. Б. Звезды и туманности.  В. Межзвездный водород. 7. Чем различаются по составу спиральные и эллиптические галактики? А. В эллиптических галактиках нет туманностей и звезд сверхгигантов. Б. В эллиптических галактиках есть и звезды сверхгиганты. В. В спиральных галактиках нет туманностей. 8. Что является источником радиоизлучения в радиогалактиках? А. Электроны. Б. Водород, гелий и изотопы водорода и гелия. В. Нейтральный и ионизированный водород, а также электроны, тормозящиеся в магнитном поле. 9. На какие основные типы можно разделить галактики по их внешнему виду и  форме? А. Спиральные, планетарные и туманные. Б. Спиральные, эллиптические и неправильные.  В. Спиральные, эллиптические и шарообразные. 10. Подберите правильное описание к объекту: облака газа и пыли были бы здесь  намного плотнее, что увеличивает вероятность образования молодых звезд. А. Сталкивающиеся галактики. Б. Взрывающиеся галактики.  В. Нормальные галактики.  Ответы: 1 – Б; 2 – Б; 3 – Б; 4 – В; 5 ­ В; 6 – А; 7 – А; 8 – В; 9 – Б; 10 – А.   Вопросы команде №3 1. Галактики, в ядрах которых происходят бурные процессы выделения энергии, называются … А. квазарами. Б. пекулярными. В. активными. 2. Звездное скопление – это … А. группа звезд, которые расположены близко друг к другу и связаны взаимным  тяготением. Б.  мощные источники радиоизлучения, а также являются мощными источниками  инфракрасного, рентгеновского и гамма­излучения. В. огромное скопление звезд, газа и пыли, удерживаемое в пространстве силами  гравитации. 3. Активность квазаров связана… А. с активностью сверхмассивной черной дыры в центре галактики. Б. с тем, что потоки водорода, вылетающие со скоростью 1000 км/с, в результате  происходящих внутри бурных процессов.  В. имеют много газа и пыли, много молодых массивных горячих звезд, расположенных в  спиральных рукавах, в которых идет активный процесс образования звезд. 4. Спиральные галактики и спиральные галактики с перемычкой … А. не вращаются, почти не содержат газа, пыли и молодых горячих звезд. Б. медленно вращаются, содержат много молодых горячих звезд. В.  имеют много газа и пыли, много молодых массивных горячих звезд, расположенных в  спиральных рукавах, в которых идет активный процесс образования звезд. 5. Закон Хаббла: А. Смещение спектральных линий вызвано движением (удалением) излучающего объекта  (галактики) со скоростью υ по направлению от наблюдателя это… Б. Скорость удаления галактик возрастает прямо пропорционально расстоянию до них:   υ =H∙ r В. Угловая скорость вращения убывает по мере удаления от центра, а линейная возрастает, достигая максимального значения на том расстоянии, на котором находится Солнце, а  затем практически остается постоянной.   6. На каком расстоянии от нас находится галактика, имеющая скорость удаления 1,5 ? 104км/с? (75 км/(с?Мпк)). А.  500 Мпк Б.  200 Мпк В.  1500 Мпк 7.  На каком расстоянии находится галактика, если скорость ее удаления  составляет 2? 104км/с? (Постоянную Хаббла принять равной 75 км/(с?Мпк) А. 458 Мпк Б. 266 Мпк В. 796 Мпк ?104)", что больше 120", поэтому видеть невооруженным глазом можно. ?104)", поэтому видеть невооруженным глазом можно. 8. Можно ли увидеть на небе невооруженным глазом туманность Андромеды,  если расстояние до нее составляет 5?105 пк, а линейный диаметр 3,5 ?104 пк?  Разрешающая способность глаза 2'. ρ А.   = (1,4 ρ Б.   = (5,4 ρ В.   = 1,4", поэтому видеть невооруженным глазом нельзя. 9. Какими методами изучают распределение в Галактике звезд и межзвездного вещества? А. Исследованием собственного излучения межзвездного вещества. Б. Подсчетом числа звезд в малых участках неба, исследованием собственного излучения межзвездного вещества и поглощения им излучения звезд. В. Подсчетом числа звезд в малых участках неба. 10. Почему Млечный Путь проходит не точно по большому кругу небесной сферы? А. Так как наша Галактика движется в пространстве в направлении созвездия Гидры со скоростью более 1 500 000 км/ч. Б. Потому что гигантское скопление звезд, газа и пыли, удерживаемое в пространстве силами тяготения, вытесняют Солнце из плоскости Галактики. В. Потому что Солнце расположено не точно в плоскости Галактики, а в близи нее. Ответы: 1­ В; 2 – А; 3 – А; 4 – В; 5 – Б; 6 – Б;7 – Б; 8 – А;9­Б; 10 – В.                                        Решения. Задача №6: По закону Хаббла:   r = 1,5 ∙ 104км/с / 7,5 ? 10 км/ (с?Мпк) = 0,2 ∙103Мпк =200 Мпк. Задача №7: r =  ρ Задача №8:  больше 120", поэтому видеть невооруженным глазом можно.  / υ H = 2? 104км/с / 7,5 ? 10 км/ (с?Мпк) =0,266∙103Мпк = 266 Мпк.  = 206265"∙   = υ H ∙ r. Расстояние r / D;   = ρ 3,5 ? 104 пк ? (2 ? 104)" / 5?105 пк = (1,4?104)", что  Учитель: Подведем итоги. Рефлексия. Впечатления и итоги занятия с помощью простой таблицы «Плюс, минус, интересно»:  1. «+» ­ все, что понравилось на уроке 2. «­» ­ все, что показалось бесполезным, скучным и не увлекательным 3. «Интересно» ­ что привлекло, заставило задуматься…                                          сегодня я узнал… было интересно… было трудно… я выполнял задания… я понял, что… теперь я могу… я почувствовал, что… я приобрел… я научился… у меня получилось … я смог… я попробую… меня удивило… урок дал мне для жизни… мне захотелось… этот урок показался мне… за урок я бы поставил себе, потому что… мое настроение после задуматься… Ученик:  Я долго искала следы всевозможных галактик На чёрной, прозрачной материи южного неба. Ведь есть же, наверное, где­то такой же романтик, Считающий звёзды, как крошки небесного хлеба… Наверное, есть. Закружила метель звездопада, Гонимая ветром космической страшной пустыни. Снежинками звёзды… А звёзд неподвижных армада Мерцает. Вселенная медленно­медленно стынет. И холод её пронизал нас стальными лучами… Возможно ль укрыться в прозрачной небесной пустыне? С тоскою глядят, у кого два крыла за плечами, На чёрное небо, пустое, чужое отныне. (Юлия Волкова­Арсентьева) Учитель:  На тёмно­синем небе ­ Млечный Путь... Он соткан вязью миллиардов звёзд! И хочется в туманность ту шагнуть, Чтоб ощутить тепло космических борозд... Галактика ­ большая "колыбель", Где новая рождается звезда... Ты, человек, в свою судьбу поверь! Под мирным небом счастлив будь всегда! Планеты шлют Земле свой яркий свет, Понятен им вселенский разговор, Земля улыбку дарит им в ответ, Не нужен им о дружбе договор! Уходит в бесконечность Млечный Путь, Чтоб встретиться с Галактикой другой... Пусть звёзд сгоревших больше не вернуть, Не станет этот мир для нас чужой. (Надежда Щеренко).                                     Литература. 1. Малахова И.М.: Дидактический материал по астрономии: Пособие для учителя:/ И. М.  Малахова, Е.К. Страут, ­ М.: Просвещение, 1989. – 96с. 2. Орлов В.Ф.: «300 вопросов по астрономии», издательство «Просвещение»/ В.Ф. Орлов, ­  Москва, 1967. ­101 с. 3. Моше Д.: Астрономия: Кн. для учащихся. Пер. с англ. / Под ред. А.А. Гурштейна / Д.  Моше – М.: Просвещение, 1985.  – 255с. 4.  Воронцов­  Вильяминов Б.А.: «Астрономия»/ Б.А. Воронцов­ Вильяминов, Е.К. Страут,  Издательство «Дрофа». 5. Левитан Е.П.: «Астрономия» учеб. для 11 кл. общеобразоват. учр. / Е. П. Левитан: ­ М.:  «Просвещение»,1994. – 207 с. 6. Перельман Я. И. «Занимательная астрономия»/ Я. И. Перельман / Д.: ВАП, 1994. ­ 208 с. 7. Ерпылев Н.П. Энциклопедический словарь юного астронома Э61/ Н.П. Ерпылев. – 2­е  изд., перераб. и доп. – М.: Педагогика, 1986. – 336 с. 8. Астрономия. Е. П. Левитан, 1994 г.  9.Попов П.И. Астрономия. Учебник для географических факультетов/ П. И. Попов:  Учпедгиз; Москва, 1959. ­ 256 с.                         10.Чаругин В. М.: Астрономия. 10­11 классы: учеб. для общеобразоват. организаций:  базовый уровень/ В.М. Чаругин. – М.: Просвещение, 2018. – 144 с.  11. Тарасов Л.В. «Физика в природе», М.: «Просвещение», 1988 г, 352 с. 12. Евгений Федоров «Каменный Пояс»:  Челябинск: Южно­уральское кн. изд­во, 198,  с.481  13.  obshe.net›posts/id345.html 14.      http://fb.ru/article/452662/opisanie­zakata­ili­prityagatelnost­krasotyi 15. http://legendarion.net/legends/australia/legenda­o­solnce0) https://www.youtube.com/watch?v=FkynqJi2G5E https://www.youtube.com/watch?v=FiT04EkiBFM https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net  https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: https://fishki.net/1505689­legendy­o­mlechnom­puti.html © Fishki.net Источник: http://stihi­pro.pp.ua/sid_0_cid_1_tid_0/stihi_pro_chyoornuyu_dyyru.html