Звезды — это гигантские сферы из газа и плазмы, которые излучают собственный свет, в отличие от планет, которые светят отраженным светом. Типичной звездой является наше Солнце. Однако звезды посылают нам не только свет (видимое излучение), но и тепло (инфракрасное излучение), радиоволны и другие виды электромагнитного излучения.
Что такое звезды?
Одна из самых красивых достопримечательностей нашего мира — это вид звездного неба в темную безлунную ночь. Тысячи звезд усеивают небо, яркие и тусклые, красные, белые, желтые… Но что такое звезды? Позвольте мне объяснить простыми словами, чтобы каждый мог понять.
Звезды — это огромные шары, разбросанные по всей Вселенной. Их проблемы сдерживаются взаимным притяжением. Эти сферы очень горячие и поэтому могут излучать свет. Поэтому эти сферы можно увидеть. На самом деле, звезды настолько раскалены, что любая материя, даже самые твердые металлы, находятся над ними в виде заряженного газа. Этот газ называется плазмой.
Почему звезды светятся?
Температура внутри звезды намного выше, чем на поверхности. В ядре звезды температура может достигать более 10 миллионов градусов Цельсия. При таких температурах происходят термоядерные реакции, в результате которых одни химические элементы превращаются в другие. Например, водород, из которого состоят почти все звезды, превращается в звездах в гелий.
Термоядерные реакции являются основным источником энергии для звезд. Они позволяют звездам светить в течение миллионов лет.
Звезды и галактики
Во Вселенной насчитывается более миллиарда звезд. Согласно законам природы, они были сосредоточены в огромных островах звезд, которые астрономы назвали галактиками. Мы живем в одной из таких галактик, называемой галактикой.
Наша галактика — это та, частью которой является Солнце и все звезды, видимые на небе. Фото Хуана Карлоса Касадо (TWAN, Земля и звезды).
Все звезды, видимые на небе невооруженным глазом или в небольшой телескоп, принадлежат нашей галактике. В телескопы на небе можно увидеть и другие галактики, но все они выглядят как тусклые пятна света.
Солнце — самая близкая к нам звезда. Она не выделяется на фоне миллионов других звезд, которые можно увидеть в телескоп. Она не является ни самой яркой, ни самой тусклой, ни самой теплой, ни самой холодной, ни самой объемной, ни самой легкой. Солнце можно назвать обычной звездой. Только мы считаем роль Солнца очень важной. Это происходит потому, что солнце — это звезда, которая приносит нам тепло и свет. Только благодаря Солнцу возможна жизнь на Земле.
Двойная звезда кентавр уникальна по своей структуре. Две звезды, Альфа и Бета, видны с Земли как одна звезда. Триман очень похож на Солнце по структуре и функциям. Его масса на 10% больше массы Солнца, а радиус — на 22%.
Что такое звезды
Звезды — это крупные объекты, разбросанные по всей Вселенной. Взаимные гравитационные силы удерживают определенную материю внутри них. Звезды горячие и поэтому излучают свет, который может быть воспринят наблюдателями с Земли. Объекты нагреваются до тех пор, пока любая материя, включая металлы, не переходит в газообразное состояние внутри них, и эти комбинации называются плазмой.
Звезды светят, преобразуя водород в солнечный свет.
Все это связано с разницей температур между ядром и поверхностью. В пределах звезды этот показатель может достигать более 10 миллионов градусов Цельсия. По этой причине внутри космических объектов постоянно происходят термоядерные реакции, преобразующие одни химические элементы в другие. Например, водород, из которого состоит большинство звезд, превращается в гелий в звездах. В результате возникает свечение, которое могут видеть люди на Земле.
Интересный факт: Люди могут видеть на небе звезды из трех ближайших галактик — Андромеды, Треугольника и нашей собственной галактики. Чтобы увидеть другие космические объекты, нужен мощный телескоп.
Наименование звезд
Карта неба с названиями звезд (нажмите для увеличения).
Люди с древних времен давали имена отдельным телам и созвездиям во Вселенной. В то время люди представляли, что на небе живут различные мифические существа, и давали им имена. Большинство из них используются и сегодня.
Существуют разительные различия между названиями созвездий в северном и южном полушариях. Здесь преобладают не мифические существа, а различные части кораблей и морских обитателей. Это правда, что Южное полушарие было в значительной степени неизвестно ученым в древнем мире. Его активное развитие началось с периода великих географических открытий. Неудивительно, что многие созвездия в Южном полушарии были впервые открыты мореплавателями, которые давали им названия, исходя из собственных предпочтений. Киль, Колма и другие появились таким образом.
Сегодня ученые определили 88 созвездий. Двенадцать из этих созвездий являются звездными созвездиями. Самый яркий объект среди них обозначается греческой буквой «альфа», следующий — «бета» и так далее.
Отдельные звезды характеризуются буквенно-цифровыми аббревиатурами. Небесные объекты также классифицируются в зависимости от их цвета и размера. Например, голубые гигантские звезды и коричневые карлики.
Формирование звезды
Характер звездообразования
В момент образования звезды молекулы водорода и гелия объединяются в единое облако. Затем это облако начинает вращаться. Действует внутренняя гравитация. Это ускоряет вращение.
Постепенно внешнее пространство облака начинает выглядеть как диск, а внутреннее пространство становится сферическим роем. При повышении температуры материала увеличивается и его плотность. Это приводит к образованию сферических протозвезд.
Со временем давление и тепло увеличиваются до 1 млн. оС. Это приводит к объединению ядер. В этот момент рождается новая звезда. В этом случае объект окружен плотным облаком газа и пыли и поэтому едва заметен для наблюдателя.
Постепенно определенное количество атомной массы преобразуется в энергию в результате ядерного синтеза.
Во время этого процесса звезда движется под действием различных сил. В основном он вращается вокруг галактик и космических объектов в сильном гравитационном поле.
Интересный факт: В космосе время не делится на день и ночь, поэтому звезды можно увидеть в любое время дня и ночи.
В возрасте 10-12,5 миллиардов лет звезды становятся очень горячими и превращаются в красные гигантские звезды. В этот период своей истории Солнце расширяется настолько, что достигает орбиты Земли.
Коричневые карлики.
Например, это звезда Gliese 229B. Коричневый карлик.
Это противоположно тому, что означает само слово «звезда». Блеск, блеск. Юпитер очень похож на эту звезду, фактически мало чем отличается, но есть и различия. Радиус этих звезд сравним с радиусом планет-гигантов, но они, как правило, в десятки раз больше и излучают инфракрасное и рентгеновское излучение.
Пролетая рядом с такой звездой, мы видим ее как своего рода ночное светило. Нет ни короны, ни интенсивного сияния, ни закрытия глаз, ничего. Представьте, что вы смотрите на солнце через сварочную маску. Красноватая, блестящая планета из раскаленной лавы, в наших глазах она выглядит как звезда. И это в лучшем случае.
Очень холодные коричневые карлики, совсем не светящиеся! Вблизи вы, вероятно, увидите, как темная сфера накладывается на звездное небо. И если расстояние от нас до звезды такое же, как расстояние от Земли до Солнца, мы, вероятно, не узнаем, что проходим через звезду! Планеты обычно освещаются звездами в центре своих орбит, но очень холодные коричневые карлики не освещаются, поэтому их никто не освещает.
Интересно, что планетарные системы возможны и вокруг коричневых карликов! Ученые обнаружили, что эти уже тусклые звезды часто окружены похожими пылевыми альбомами, из которых сформировалась наша Солнечная система.
К сожалению, коричневые карлики нельзя увидеть на небе даже невооруженным глазом. Даже в горах, в самую лучшую погоду.
Звездные системы
Нам повезло, если наши карлики являются частью звездной системы. Звездная система — это две или более гравитационно связанных звезды. Ниже показано, как телескоп видит бинарную систему, которая является частью Gliese 229B (маленький шарик справа).
В таких системах очень холодные коричневые карлики выглядят как газовые планеты-гиганты на низкой орбите вокруг «нормальной» звезды. Вы можете видеть, что звездные системы не так уж редки. И это еще одно замечательное событие. Некоторые из видимых нами звезд на самом деле являются скоплениями гигантских звезд, которые кажутся одиночными яркими звездами из-за огромных расстояний, разделяющих их. А некоторые не такие уж и большие — кратные, называемые так. Давайте рассмотрим каждую систему подробнее.
Приблизьте две звезды на небе друг к другу. На самом деле, почти все они находятся «глубоко» в космосе. Почти все. Есть и исключения.
Например, на небе Плеяды хорошо видны нашим глазам. Это удивительный рой звезд, расположенных очень «близко» друг к другу. Поставьте «клоаку» в кавычки, потому что расстояние между ними измеряется в световых годах. В рое около 12 световых лет. Для сравнения, если наша Солнечная система находится вокруг центра Плеяд, то самая удаленная звезда в рое будет в полтора раза больше нашей ближайшей звезды, Альфы Центавра. В хорошую погоду, вдали от городов, можно увидеть 10-14 самых ярких членов этого роя, но на самом деле их около 1000! Небо над планетами Плеяды просто волшебное! Рой содержит в основном ярко-голубые гиганты. Они украшают небо красивыми сине-белыми огнями, но, к сожалению, они не позволяют зародиться жизни, как это делаем мы.
В роях звезды обычно не имеют четкого центра масс. Однако существуют системы, такие как упомянутая выше Gliese, которые состоят из нескольких звезд, расположенных очень близко друг к другу по данным Солнечной системы, и вращаются вокруг общего центра масс. Их называют кратными звездами или просто кратными звездами. Хорошим примером является система спиртов Мизар в созвездии Урса Майор.
Увидеть большого медведя. Даже вблизи города можно увидеть, что вторая звезда созвездия Медведицы (Мизар) на самом деле состоит из двух звезд. Мы. -одна легкая четверть года. Но еще интереснее то, что мы видим две звезды, шесть из которых находятся в этой системе! И, в конце концов, такие кратные звезды — не редкость. Многие звезды, которых мы видим на небе, считают себя холостяками, тогда как на самом деле они — двойняшки, тройняшки, четверняшки, четвероногие.четвероногие, четвероногие, пятиногие. И многое, многое другое! Почему бы не обратить на это внимание? Вторичные» звезды часто являются очень тускло освещенными «приматами», или потому, что расстояния между ними настолько малы, что глаз не имеет достаточного разрешения, чтобы разделить их на отдельные объекты на больших расстояниях.
Сверхъестественные звезды.
Белые карлики были маленькими, слабыми звездами, ядром красных гигантов. Не вдаваясь в сложные детали, образование таких звезд можно объяснить торжеством гравитации. Прекращение внутренних тепловых реакций в красном гиганте вызывает депрессию его оболочки и невероятно сильное сжатие его ядра. Материал звезды упакован настолько плотно в небольших количествах, что один кубический сантиметр материала весит на Земле 10 тонн! Несмотря на их кажущуюся тусклость (несмотря на то, что, пролетая рядом с ними, мы видим яркие белые сферы размером с планеты), красота белых карликов заключается в их окружении. Часто сильные взрывы приводят к тому, что материал отрывается от поверхности красных гигантов и с большой скоростью выстреливает в окружающую среду. Образовавшееся облако, которое мы знаем как туманность, переливается всеми цветами химических веществ, образовавшихся внутри умирающей звезды.
На втором изображении — туманность NGC 3132, где звезда-хозяин — не белый карлик (чуть меньше и чуть выше), а та, которая вызвала отторжение материала от главной звезды. Представьте, какую красоту мы можем заметить через эту туманность, вращающуюся вокруг этой двойной звезды. В конце концов, наши глаза должны быть вооружены, чтобы видеть нечто большее, чем обычное небо со звездами. Туманности выглядят очень красиво только на расстоянии. С большого расстояния облака кажутся плотными, но на самом деле материал очень рассеян и мало чем отличается от нашего ночного неба. Но если поместить камеру с большой выдержкой на виртуальную планету возле центральной звезды, мы увидим фантастически красивое небо — разноцветную туманность на небе со всеми переходами! Подумайте о прекрасных цветных изображениях нашей галактики. Они были сняты на длинных выдержках. Мы не можем видеть ничего подобного своими глазами.
Из-за своего небольшого размера белые карлики оказывают большое гравитационное воздействие на окружающую среду благодаря своей огромной массе. Например, вот фотография, на которой самого Нано не видно, но его эффект хорошо заметен.
Здесь сфера справа — это гигантская звезда, материал которой безжалостно пожирается белым карликом слева. При этом материя перетекает от одной соседней звезды к другой, закручивается вокруг гигантской (хотя и маленькой по сравнению со своей жертвой) звезды и постепенно оседает на ее поверхности. Формируется расширенный диск — очень красивое явление с точки зрения наблюдения. Представьте, что кольца Сатурна сияют, как Солнце. Только эти кольца гораздо больше и спиралевидные, а один их конец входит прямо в тело звезды, образуя на ее поверхности удлинение в виде гигантской волны! А на нашем небе вместо этого мы можем наблюдать обычные яркие пятна.
Перейдем к родному брату белого карлика — нейтронной звезде. Когда звезда-красный гигант прощается с жизнью, у нее есть возможность породить нечто более плотное, чем белый карлик. Когда масса звезды превышает предел Чандрасекхара, из гигантского ядра формируется нейтронная звезда. Ее масса все еще сопоставима с массой Солнца, но размеры впечатляют — радиус нейтронной звезды составляет всего 10-20 километров! Быстрое уменьшение размеров заставляет эти звезды вращаться с невероятной скоростью, подобно фигуристу, вращающему руки по направлению к телу! Большинство нейтронных звезд вращаются со скоростью до 1000 оборотов в секунду. Это примерно в десять раз быстрее, чем коленчатый вал автомобиля на максимальной скорости. Интересно, что из-за гравитационной деформации, если вы можете увидеть неоднородность поверхности нейтронной звезды, вы можете увидеть больше половины диска.
Это объясняется тем, что поверхность Серии В была намного меньше поверхности Серии А. Было установлено, что спутник имеет тот же размер, что и Земля. В то же время его масса оказалась равной массе Солнца! Простые расчеты показывают, что в каждом кубическом сантиметре серии B содержится одна тонна материала.
Сириус.
RA: 06h 45m 09s, Dec: -16°42′58″, mag -1.46 m
— является самой яркой звездой на небе после Солнца и одной из ближайших звезд в созвездии Большой Гончей (CMa) на расстоянии 9 световых лет. Сириус настолько ярок, что при определенных условиях его можно наблюдать днем. В середине 19 века было обнаружено, что это двойная звезда. Главный компонент, Сириус А, видимый невооруженным глазом, вдвое превышает массу Солнца, в то время как его аналог — белый карлик. Благодаря своей близости к Солнечной системе Э. Галлей был одним из первых, кто обнаружил движение звезды, или движение вокруг небесной сферы, которое можно инструментально зафиксировать за разумное время (не миллионы лет). ) Начало 18 века. Очевидная «неподвижность» звезд во вращающейся небесной сфере долгое время была серьезным физическим научным аргументом против геоцентрической теории мира, даже без ссылки на доктрину теизма, из-за расстояния до них (см. статью по ссылке для получения дополнительной информации). Впоследствии было установлено, что звезды сместились на 0,5 градуса (примерно диаметр Луны) по небесной сфере по сравнению с координатами, указанными в «альмагесте» Птолемея (II век н.э.). Он получил аналогичные результаты для многих других близлежащих звезд. Более того, в середине 19 века Сириус стал одной из первых звезд, радиальный (к нам или от нас) компонент скорости которой был определен по доплеровскому смещению спектральных линий. Этот метод в настоящее время широко используется для различных объектов В том числе экзопланеты.
Процион.
RA: 07h 39m 18s, Dec: + 05°13′30″, mag +0.34 m
Зимний треугольник (справа внизу — Сириус — яркая звезда в правом нижнем углу). Орион находится справа, а звездное скопление Плеяды и Ядус — справа. Яркий объект почти в центре — Юпитер. Вид из природного парка «Таганайский». Фото: И.Севостьянов.
-Ярчайшая звезда в созвездии Малого Пса (Canis Major) и восьмая по яркости звезда на ночном небе на расстоянии 11 световых лет. Она также является бинарной, ее главный компонент — бело-желтый сверхгигант класса F5 (перед тем как стать красным гигантом), находящийся почти на последних стадиях своей эволюции, а вторичный компонент — белый карлик, который трудно различить без мощного телескопа. .
Оценка видимости объектов в зависимости от времени года.
Бетельгейзе, Сириус и Процион образуют узнаваемое созвездие под названием Наша галактика видна проходящей через него. Поэтому звезды находятся непосредственно на его «берегу». Это схема распределения легких звезд, уже описанная выше. Его название говорит о времени, когда его чаще всего можно увидеть на ночном небе. Это также легко понять по небесным координатам объекта. Напомните себе, как это делается, на примере простой задачи. Более подробную информацию о небесной системе координат см. во врезке в предыдущей статье («Астрономия с биноклем…»). для получения дополнительной информации. Все три звезды находятся вблизи небесного экватора, то есть имеют малые значения отклонения (dec), близкие к нулю. Это означает, что звезды проводят половину своего времени над горизонтом и половину — под горизонтом. Вторая величина координат, правильное возвышение (RA), представляет собой отношение долготы, равное 6-8 часам, что примерно соответствует созвездию Близнецов в поясе эклиптики. Лучшее» время для наблюдений наступает, когда эти звезды восходят на закате, в идеале — когда Солнце находится на противоположной стороне небесного экватора, т.е. 6 + 12 = 18 часов прямого восхода Солнца. Напомним, что Солнце восходит на 0 часов в момент весеннего равноденствия (22 или 23 марта, или, как говорится в гороскопе, «Солнце Рыб»), рисуя на небе круг и увеличивая его в течение года. Он проходит через знак зодиака непрерывно, т.е. в течение примерно 2 часов каждый месяц. Значение 18 часов составляет 3/4 цикла, что в точности соответствует времени зимнего солнцестояния, т.е. концу декабря. Идеальные условия для наблюдения Зимнего треугольника хотя бы в течение одной ночи могут появиться где-то между поздней осенью и зимой. Такую же структуру можно выполнить и для других треугольников с двумя звездами. Это объясняется ниже. Вместо большого зимнего треугольника рассмотрите также «большой зимний шестиугольник» или «круг» в различных вариациях, включая особенности соседних звезд (Ригель, Альдебаран, Капелла и т.д.). В конце концов, все они находятся вблизи нашей галактической дуги.
Акернал.
RA: 01h 37m 43s, Dec: -57°14′12″, mag +0.4 m
Акернал (внизу). Туманность в левом нижнем углу — Большое Магелланово Облако. Канопус и Сириус также видны вдоль левого края, а Орион — в левом верхнем углу. Фотография Акиры Фудзии.
-140 световых лет от нас, самая яркая звезда в созвездии Эридана. Это бело-голубой гигант категории B, самая теплая из десяти визуально самых голубых и ярких звезд, с температурой поверхности от 10 до 20 000 К соответственно. Недавно было обнаружено, что это двойная звезда с относительно небольшим компаньоном, масса которого вдвое превышает массу Солнца, а орбитальный период составляет около 14 лет.
Ахернарос выделяется тем, что очень быстро вращается вокруг своей оси. Скорость вращения на экваторе составляет около 300 км/с, поэтому звезда быстро сплющивается. Диаметр на экваторе в 1,5 раза больше диаметра на полюсах по следующим причинам Центробежные силы (для сравнения: из-за вращения вокруг своей оси Земля вблизи полюсов сжимается примерно на 20 км, в то время как Солнце сплющивается всего на 0,001%). В результате звездный материал с силой вырывается в близлежащее звездное пространство, образуя оболочку из газа и плазмы. Это также проявляется в виде чрезмерной инфракрасной яркости.
Название звезды означает «конец реки» и относится к крайней величине стилизованного изображения реки (Eridanus). Однако Акернал лежит гораздо ниже небесного экватора и виден над горизонтом только из Европы в южных широтах (к югу от Тель-Авива). Кроме того, из-за смещения земной оси звезда находится южнее и в исторические времена (например, во время правления Птолемея в 100 году нашей эры) не была видна из Греции или даже из Александрии, Египет. Таким образом, греческие астрономы в «конце реки» первоначально назвали другую звезду в том же созвездии. Предположительно, яркая звезда Акамар (i Эридана), расположенная к северу от реки, находится в своем «изгибе», в своем сезоне. Альмагест» Птолемея — самая южная звезда созвездия, видимая над горизонтом.
Акернал, или Эридана в учебниках астрономии, — двойная звезда. Он быстро вращается вокруг своей оси и сплющивается за счет скорости движения по орбите, которая составляет около 300 километров в секунду.
Процион A
Рисунок: сравнение размеров Проциона А и Солнца.
Самая яркая звезда в созвездии Малого Пса движется перед Сириусом, как видно с Земли. Отсюда и название «перед собакой».
Эта прекрасная звезда находится относительно близко к нашей Солнечной системе, на расстоянии 3,5 парсеков. Процион А имеет слабый эквивалент Процион В, образуя таким образом бинарную звездную систему.
Звезды в созвездии Малого Пса постоянно увеличиваются в размерах и в какой-то момент станут в 130-150 раз больше своих нынешних размеров.
Звезда Процион А известна человечеству с древних времен. Древние самаритяне, египтяне и жители древнего Вавилона поклонялись ему как богу. Интересно, что в науке енот также имеет название Procyon, что означает «хищник».
Ригель
Рисунок: сравнение размеров Ригеля и Солнца.
Красивая бело-голубая звезда-сверхгигант находится в прекрасном и завораживающем созвездии Ориона. Название этой яркой звезды, расположенной вблизи экватора, переводится как «нога».
Яркость Ригеля в 130 000 раз превышает яркость Солнца. Именно поэтому она является самой сильной звездой в списке самых ярких звезд в огромной Вселенной. Ригель превосходит Солнце в 18 раз по массе и в 74 раза по размеру. Кроме того, Ригель — самая близкая к нам звезда с такой невероятной яркостью.
В нашей галактике, где расположен Ригель, это одно из самых красивых мест. Дело в том, что яркий свет звезды освещает облака пыли на расстоянии дыхания от сверхгигантской звезды.
В египетской мифологии Ригель охранял мертвых и считался царем всех звезд. Позже эта звезда была связана с Осирисом. Однако индейцы маори праздновали Новый год, когда Ригель поднимался в небо.
Капелла
Изображение: сравнение звездной системы Капеллы и Солнца.
Капелла — одна из самых красивых звезд на небе, поэтому ее красивое название соответствует ее внешнему виду. С латыни оно переводится как «коза».
Желтый гигант в созвездии дизайна сидит на плечах гороскопа. В римской мифологии коза Амалтея вскормила Зевса, и ее сломанные рога стали рогами изобилия. В английской художественной литературе Капелла называется «пастушьей звездой».
Капелла является частью оригинального комплекса светских объектов. Звезда классифицируется как фантастическая двойная звезда. Он также привлекал спутники в свое гравитационное поле.
Интересно, что Капелла — одна из самых старых звезд, известных человечеству. Первая таблица относится к 2000 году до н.э.
Кстати, на нашем сайте вы можете узнать много интересного о самой удивительно красивой планете во Вселенной.
