Новые и сверхновые звезды (Астрономия)

Астрономия

Дата: 05.02.2020 Урок № 20 Класс: 10

Тема: Новые и сверхновые звёзды

Цели: познакомить учащихся с основными характеристиками звезд их строением

- прививать интерес к изучаемому предмету. Расширить мировоззрение учащихся.

Образовательная: Углубление, расширение системы знаний о типах звезд, формирование представлений об изменении цвета и светимости звёзд в процессе из эволюции.

Воспитательная: воспитывать деловое общение; расширить мировоззрение учащихся путем обработки дополнительной литературы,

Развивающая: развивать самостоятельную и познавательную активность учащихся, творческое отношение к предмету.

Тип урока: изучение нового материала

Ход урока

1. Орг.момент

Приветствие. Проверка готовности к уроку. Проверка отсутствующих

1. Проверка домашнего задания

Таблица характеристик звезд.

1. Постановка цели и задач урока

Продолжим изучение звезд. Сегодня речь пойдет о новых и сверхновых звездах. Есть ли у вас предположение о чем будем говорить?

Запишем тему урока.

Начнем с определения.

1. Изучение нового материала

Сверхновая звезда, или вспышка сверхновой — явление, в ходе которого звезда резко увеличивает свою яркость на 4 – 8 порядков (на 10 – 20 звёздных величин) с последующим сравнительно медленным затуханием вспышки. (Слайд 2)

В отличие от вспышек обыкновенных новых звезд вспышки сверхновых в современном состоянии нашей Галактики - явление крайне редкое, происходящее не чаще чем раз в 100 лет. Наиболее яркими были вспышки в 1006 и 1054 годах, сведения о них содержатся в китайских и японских трактатах. В 1572 году вспышку такой звезды в созвездии Кассиопеи наблюдал выдающийся астроном Тихо Браге, последним же, кто следил за явлением сверхновой в созвездии Змееносца в 1604 году, был Иоганн Кеплер. За четыре столетия «телескопической» эры в астрономии подобных вспышек в нашей Галактике не наблюдалось. Положение Солнечной системы в ней таково, что нам оптически доступны наблюдения вспышек сверхновых примерно в половине объема, а в остальной ее части яркость вспышек приглушена межзвездным поглощением. В.И. Красовский и И.С. Шкловский подсчитали, что вспышки сверхновых звезд в нашей Галактике происходят в среднем раз в 100 лет. В других галакти ках эти процессы происходят примерно с той же частотой, поэтому основные сведения о сверхновых в стадии оптической вспышки были получены по наблюдениям за ними в других галактиках.

Теперь давайте посмотрим научный видеоролик, в котором освещены основные моменты жизни сверхновых звезд.(Слайд 3)

Физминутка

Ярче всех умирают самые тяжёлые и крупные звёзды. Давление в их ядре настолько велико, что они не останавливаются на элементах второго ряда и в конце концов переходят к синтезу железа и никеля, при этом раздуваясь до невероятных размеров. А потом происходит нечто великое и ужасное.

Дело в том, что синтез железа и стоящих после него элементов энергетически невыгоден: при нём поглощается больше энергии, чем выделяется.

Поэтому, если в ядре начинается массовый синтез железа и никеля при дефиците более лёгких элементов, то термоядерный реактор начинает стремительно остывать. Давление и температура в нём быстро снижаются, и ядро звезды коллапсирует. За ним начинают падать и внешние слои звезды.

В результате сжатия в ядре начинается образование нейтронной материи — это происходит, когда протоны и электроны сливаются вместе. Это вызывает взрывообразное выделение огромного количества энергии, которое приводит к резкому увеличению давления и температуры до апокалиптически-нехерических значений.

При этом рождается сильнейшая взрывная волна, которая проходит по звезде изнутри наружу, провоцируя цепную реакцию термоядерного синтеза во всём объёме вещества, окружающего коллапсирующее сердце гибнущего титана. Это многократно усиливает мощь трагедии. Вся материя, сбитая и сжатая взрывной волной, подвергается массовому и быстрому термоядерному синтезу с выделением огромного количества энергии. Это количество может превышать по силе всю энергию, излучённую Звездой за всю её жизнь. Температура и давление подскакивают до невероятных значений, и материя с огромной скоростью разлетается во все стороны.

Так происходят взрывы сверхновых второго типа. В их горниле происходит синтез всех элементов тяжелее железа. Взрыв одной звезды производит столько драгоценных металлов и редкоземельных элементов, что они способны перевесить все планеты Солнечной системы, вместе взятые. Более того, почти вся материя, из которой собраны мы, родом именно оттуда.

1. Закрепление изученного

Беседа после просмотра видеоролика.

Что представляют из себя сверхновые?

Может ли наше Солнце превратиться в сверхновую?

Что образуется после взрыва сверхновой?

Давайте посмотрим на экран.

Слайд 4, 5. Туманность в большом Магеллановом облаке после вспышки сверхновой в 1987г.

Слайд 6. Крабовидная туманность

Слайд 7. NGC 2060 — остаток сверхновой в созвездии Золотая Рыба

Слайд 8. Сверхновая Кеплера, вспыхнула в 1604 году

1. Подведение итогов

2. Домашнее задание