Звёзды

Сейчас можно легко купить телескоп и наблюдать на ночным небом или воспользоваться телескопами онлайн на нашем сайте. С древних времен звезды на небе играли важную роль во многих культурах. Они отметились не только в мифах и религиозных историях, но и послужили первыми навигационными инструментами. Именно поэтому астрономия считается одной из древнейших наук. Появление телескопов и открытие законов движения и гравитации в 17 веке помогли понять, что все звезды напоминают наше Солнце, а значит подчиняются тем же физическим законам.

Фотография умирающей звезды. Изображение получено космическим телескопом Хаббл

Изобретение фотографии и спектроскопии в 19 веке (исследование длин волн света, исходящих от объектов) позволили проникнуть в звездный состав и принципы движения (создание астрофизики). Первый радиотелескоп появился в 1937 году. С его помощью можно было отыскать невидимое звездное излучение. А в 1990 году удалось запустить первый космический телескоп Хаббл, способный получить наиболее глубокий и детализированный взгляд на Вселенную (качественные фото Хаббла для различных небесных тел можно найти на нашем сайте).

Звезды, какими мы их не видим

Я знаю, что огромная доля аудитории данного ресурса — это специалисты в различных отраслях науки.
Но я, так же, знаю, что посещает его и немало людей, просто интересующихся явлениями природы (я и себя отношу к данному типу), что не умаляет, их стремления познать Вселенную настолько, насколько хватает воображения и терпения!

Поэтому, данная статья имеет цель развлечь и, возможно подтолкнуть кого-то к более глубокому изучению вопроса, а так же, просто напросто, внести новое видение и представление уже, казалось бы, знакомых вещей.

Итак, о звёздах

То, что человек может видеть в небе даже и близко не похоже на то, что на самом деле там происходит. То, что открывается нашему взору — это очень уменьшеное прошлое нашей вселенной. Поэтому, когда речь заходит о звёздах, у человека обычно либо возникает образ ярких точек в небе, либо нечто очень напоминающее наше Солнце, парящее в глубинах пространства.

На самом деле, большинство звёзд и есть эти «скучные» газовые, ярко светящиеся шары. Но есть в просторах космоса и нечто невероятное! Хоть и выглядит это для нас такой же маленькой и тусклой точечкой на небосводе.

Я не буду здесь научно описывать эволюцию звёзд или диаграмму Герцшпрунга-Рассела. Я хочу показать насколько разнообразно понятие «звезда» и насколько это разнообразие несоотносимо с тем, что в этот термин мы вкладываем с детства (а некоторые, как и я, и до более поздних пор).

Коричневый карлик

К примеру, вот Вам звезда — Глизе 229B. Коричневый карлик.

Это полная противоположность значению самого слова — «звезда» — блеск, сияние.
Наш Юпитер весьма похож на эту звезду, и даже, по сути, мало чем от нее отличается, но различия, все же, есть. Хоть радиус этих звёзд и сравним с радиусом планет-гигантов, они, в основном, в десятки раз более массивны, а так же излучают в инфракрасном и рентгеновском диапазоне.

Пролетая рядом с такой звездой, мы увидим её похожей на своеобразный светильник-ночник. Никакой короны, яркого свечения, прищуривания глаз и тому подобного. Представьте, что Вы смотрите на Солнце сквозь сварочную маску. Красновато светящаяся планета из раскаленной лавы — вот как выглядела бы эта звезда для нашего глаза. И это в лучшем случае.

Ультра-холодные коричневые карлики совсем не светят!
Находясь неподалеку, мы скорее всего увидели бы просто темный шар, перекрывающий звёздное небо. А, если бы расстояние от нас до звезды было таким же, как от Земли до Солнца, мы вообще, скорее всего, не знали бы, что пролетаем мимо звезды! Любую планету обычно, освещает находящаяся в центре её орбиты звезда, но ультра-холодные коричневые карлики — ей и являются, поэтому освещать их некому.

Интересно так же, что вокруг коричневых карликов так же возможны планетные системы! Ученые обнаружили, что часто эти, и так неяркие звёзды, окружены диском из пыли, похожим на тот, из которого образовалась наша Солнечная система.

Печально, что на небе неворуженным глазом мы не в силах увидеть ниодного коричневого карлика. Даже в горах и при самой лучшей для наблюдений погоде.

Звёздные системы

Нам повезет, если наш карлик является частью системы звёзд. Звёздная система — это две или более звёзды, связанные вместе гравитационными силами.
Вот, например как видят телескопы двойную систему, частью которой является вышеупомянутая Глизе 229B (маленький шарик справа).

В такой системе ультра-холодный коричневый карлик выглядел бы весьма похожим на какую-нибудь планету-газового гиганта, вращающуюся по низкой орбите вокруг «нормальной» звезды.
Оказывается, система звёзд — не такое уж редкое явление. И это еще один удивительный факт. Некоторые из звёзд, которые мы видим, на самом деле — громадные звёздные скопления, кажущиеся нам одной яркой звёздочкой из-за огромного расстояния до них. А некоторые — не такие громадные — так называемые, кратные звёзды. Остановимся на каждой из систем подробнее.

Возьмем любые две звезды на небе, которые кажутся нам близкими друг к другу. На самом деле, почти все они удалены друг от друга «вглубь» космоса. Почти все. Есть и исключения.

Например, на небе, хорошо различимы для нашего глаза Плеяды. Это звёздное скопление, в котором звёзды на самом деле «близки» друг к дружке. Я написал «близки» в кавычках — потому что расстояние между ними исчисляется световыми годами. Радиус скопления — около 12 световых лет. Для сравнения, если бы наша Солнечная Система находилась примерно в центре Плеяд, то самая дальняя звезда скопления была бы в полтора раза дальше ближайшей к нам Альфы Центавра.
При хорошей погоде и вдали от городов можно различить 10-14 самых ярких представителей этого скопления, но на самом деле их там около 1000! Небо на планете внутри Плеяд выглядело бы просто волшебно! В составе скопления в основном яркие голубые гиганты. Они украсили бы небосвод красивыми голубовато-белыми огоньками, но, к сожалению, не дали бы зародиться жизни, похожей на нашу из-за губительного излучения, буквально пронизывающего всю область этой звёздной системы.

В скоплениях звёзды обычно не имеют четкого центра масс. Но есть системы, вроде упомянутой выше Глизе, состоящие из кратного количества звёзд, находящихся друг к другу очень близко даже по меркам нашей Солнечной Системы, и вращающиеся вокруг общего центра масс. Они так и называются кратными системами звёзд, или просто кратными звёздами.
Хороший пример — система Мицар — Алькор в созвездии Большой Медведицы.

Посмотрите на Большую Медведицу, даже недалеко от города Вы сможете заметить, что вторая звезда ковша (Мицар) в созвездии на самом деле состоит из двух звёздочек, другая — поменьше — это Алькор. Она на самом деле находися физически близко к соседке, как нам и кажется — на расстоянии в четверть светового года. Но, еще более интересно то, что видим мы две звезды, а их в этой системе шесть!
И такие кратные звёзды, как оказалось, не редкость. Очень многие из звёзд, которые мы видим на небе и считаем одиночными, в действительности двойные, тройные, четверные, пятерные и более! Почему мы этого не замечаем? Потому что, как правило, либо «вторичные» звёзды слишком тусклы на фоне «первичных», которые в разы ярче, либо расстояние между ними настолько мало, что нашему глазу попросту не хватает разрешения, чтобы на большом расстоянии разделить соседок на отдельные обекты.

В таких системах чаще всего самое интересное — это то, что соседями могут оказаться самы разные типы звёзд!
Сириус — самая яркая звезда на небе — на самом деле двойная.

Читать еще:  Соединение Меркурий – Сатурн

Основная звезда — весьма обычна и ничем не примечательна. По размерам она всего лишь в 1,7 раза больше нашего Солнца. Только светит в 22 раза ярче и в более бело-голубоватом свете, в отличие от нашего светила. Её компаньон — Сириус B — это белый карлик. Его радиус примерно равен радиусу нашей Земли, а масса примерно равна массе нашего Солнца!

Сверхплотные звёзды

Белый карлик — это маленька тусклая звезда, в прошлом — ядро красного гиганта. Образование таких звёзд, не вдаваясь в сложные подробности, можно объяснить победой гравитации. Прекращение внутренних термоядерных реакций в красном гиганте приводит к сбросу его оболочки и невероятно сильному сжатию ядра. Вещество звезды так плотно заключается в малый объем, что 1 кубический сантиметр её вещества весил бы на Земле 10 тонн! Не смотря на, казалось бы, скучный вид (пролетая рядом, мы увидели бы белый, ярко светящийся шарик, размером с планетку), красота белых карликов в их окружении. Зачастую мощный взрыв срывает вещество с поверхности красного гиганта и с огромной скоростью разносит его в окружающее пространство. Получившееся облако, которое мы знаем как туманность, радует наш глаз всеми цветами химических элементов, образовавшихся некогда в недрах погибщей звезды.

На второй картинке туманность NGC 3132. Здесь основная звезда не белый карлик (он — чуть меньше и чуть выше), но именно он стал причиной сброса вещества основной звездой. Представьте, какую красоту мы могли бы наблюдать, находясь внутри этой туманности — на орбите этой двойной звёзды. Глаз нам пришлось бы, все же, вооружить, чтобы увидеть что-то большее, чем обычное небо со звёздами. Так красиво туманность выглядит только издалека. С большого расстояния облако кажется плотным, но в действительности, вещество сильно рассеяно, и вблизи, скорее всего, ничем не отличается от нашего ночного неба. Однако, поставив фотоаппарат на большую выдержку на гипотетической планете рядом с центральной звездой мы увидели бы фантастической красоты небо — разноцветную туманность на весь небосвод со всеми ее перемычками!
Вспомните красивые цветные фотографии Млечного Пути. Они сделаны с большой выдержкой. Ничего подобного наш глаз не видит.

Обладая малым размером, белый карлик, из-за огромной массы имеет значительное гравитационное влияние на свое окружение. Вот, например, фото, где, хоть самого карлика и не видно, хорошо видно его влияние.

Здесь сфера справа — гигантская звезда, вещество которой, беспощадно пожирается находящимся слева белым карликом. В процессе этого, вещество перетекает от одного соседа к другому, закручиваясь вокруг массивной (хоть и мизерной по сравнению с жертвой) звезды и постепенно оседает на ее поверхности. Образуется аккреционный диск — очень красивое явление с точки зрения наблюдения. Представьте себе кольца Сатурна, которые светятся как Солнце. Только кольца эти гораздо больше, закручены по спирали и один из концов колец уходит прямо в тело звезды, образуя вытянутость в виде гигантской волны на её поверхности! А в нашем небе мы можем вместо этого наблюдать обычную светящуюся точку.

Перейдем к брату белого карлика — нейтронной звезде.
Когда красный гигант прощается с жизнью у него есть шанс породить кое-что более плотное, чем белый карлик. Если масса звезды превышает предел Чандрасекара — из ядра гиганта образуется нейтронная звезда. Масса её все так же сравнима с массой Солнца, но размер совсем поражает — радиус нейтронных звёзд всего лишь 10-20 километров! Из-за быстрого уменьшения размера, подобно фигуристу, раскручивающемуся за счет притягивания рук к телу, эти звёзды вращаются с неимоверными скоростями! Многие из нейтронных звёзд вращаются со скоростью до 1000 оборотов секунду. Это примерно в 10 раз быстрее, чем коленвал автомобиля на максимальных оборотах!
Интересно, что из-за гравитационного искажения, если бы мы могли видеть неоднородность поверхности нейтронной звезды, мы видели бы больше половины диска.

Нейтронные звёзды так же являются частью кратных систем и образуют аккреционные диски.
Говоря об аккреционных дисках стоит, так же, отметить систему Лебедь Х-1. Хотя там, по мнеию ученых, находится черная дыра. По сути, эта система первая из кандидатов в черные дыры. Дело в том, что Лебедь X-1 сильно излучает в рентгеновском диапазоне, а это первый признак наличия черной дыры и аккреционного диска вокруг нее, образованным за счет донора — находящегося рядом голубого сверхгиганта.
Не советую подлетать близко к таким системам, мощное излучение убьет все живое на Вашем космическом корабле за долго до того, как Вы приблизитесь хотя бы настолько, чтобы отличить аккреционный диск от блеска гиганта.
Очень красиво показан аккреционный диск в фильме «Интерстеллар». Но, там, к сожалению, не было звезды-жертвы.

Черные дыры — это не совсем звёзды, и заслуживают, наверное, отдельной статьи, коих в интернете огромное количество.

Планетные системы

Напоследок, хотелось бы поговорить о звёздах с планетными системами. Обнаружение экзопланет началось относительно недавно, но количество уже найденых планет и кандидатов поражает! Буквально за последний год было открыто чуть меньше тысячи экзопланет!
Вспомните, когда Вы 10-15 лет назад смотрели в небо, могли ли Вы подумать, что вокруг звёзд, которые Вы видите вращаются миллиарды планет? (Судя по статье в Википедии — в Млечном Пути около 100 млрд планет.).
Как выглядят планетные системы — мы можем сказать по собственному опыту — довольно скучно, если Вы не вблизи какой-либо из планет.
А вот если планеты только-только образовываются — зрелище становится куда интереснее! Пыль и газ собираются вокруг общего центра — светящегося облака, образуя дископодобную туманность, освещенную изнутри. Звезда в центре еще не имеет четких границ, да и увидеть ее не позволяет более плотное облако вокруг. Сгустки, которые, возможно в будущем станут планетами, отбрасывают ровные тени, идущие к краям диска.
Скорее всего, вооружать глаз здесь даже не понадобится — плостность и освещенность вещества позволят нам наблюдать рождение новой Звёздной Системы во всей красе.

Заключение

Поразительно сколько вкладывали в понятие Звезда наши предки, и сколько в него добавлено за последние столетия! Остается лишь ждать, когда человечество сможет свободно изучать небесные светила непосредственно к ним приближаясь, чтобы воочию подтвердить теории, открытые на кончике пера. Какими еще красивыми фотографиями наполнятся научные статьи? Каким вобще станет мир звёзд для будущих нас.

Звёзды

Звезды бывают самые разные: маленькие и большие, яркие и не очень, старые и молодые, горячие и «холодные», белые, голубые, желтые, красные и т. д.

Разобраться в классификации звезд позволяет диаграмма Герцшпрунга – Рассела.

Она показывает зависимость между абсолютной звездной величиной, светимостью, спектральным классом и температурой поверхности звезды. Звезды на этой диаграмме располагаются не случайно, а образуют хорошо различимые участки.

Диаграмма Герцшпрунга – Рассела

Большая часть звезд находится на так называемой главной последовательности. Существование главной последовательности связано с тем, что стадия горения водорода составляет

90% времени эволюции большинства звезд: выгорание водорода в центральных областях звезды приводит к образованию изотермического гелиевого ядра, переходу к стадии красного гиганта и уходу звезды с главной последовательности. Относительно краткая эволюция красных гигантов приводит, в зависимости от их массы, к образованию белых карликов, нейтронных звезд или черных дыр.

Находясь на различных стадиях своего эволюционного развития, звезды подразделяются на нормальные звезды, звезды карлики, звезды гиганты.

Нормальные звезды, это и есть звезды главной последовательности. К ним относится и наше Солнце. Иногда такие нормальные звезды, как Солнце, называют желтыми карликами.

Жёлтый карлик

Жёлтый карлик – тип небольших звёзд главной последовательности, имеющих массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца и температуру поверхности 5000–6000 K.

Время жизни жёлтого карлика составляет в среднем 10 миллиардов лет.

После того, как сгорает весь запас водорода, звезда во много раз увеличивается в размере и превращается в красный гигант. Примером такого типа звёзд может служить Альдебаран.

Красный гигант выбрасывает внешние слои газа, образуя тем самым планетарные туманности, а ядро коллапсирует в маленький, плотный белый карлик.

Красный гигант

Красный гигант – это крупная звезда красноватого или оранжевого цвета. Образование таких звезд возможно как на стадии звездообразования, так и на поздних стадиях их существования.

Читать еще:  Закономерности распределения квазаров в космосе

На ранней стадии звезда излучает за счет гравитационной энергии, выделяющейся при сжатии, до того момента пока сжатие не будет остановлено начавшейся термоядерной реакцией.

На поздних стадиях эволюции звезд, после выгорания водорода в их недрах, звезды сходят с главной последовательности и перемещаются в область красных гигантов и сверхгигантов диаграммы Герцшпрунга – Рассела: этот этап длится примерно 10% от времени «активной» жизни звезд, то есть этапов их эволюции, в ходе которых в звездных недрах идут реакции нуклеосинтеза.

Звезда гигант имеет сравнительно низкую температуру поверхности, около 5000 градусов. Огромный радиус, достигающий 800 солнечных и за счет таких больших размеров огромную светимость. Максимум излучения приходится на красную и инфракрасную область спектра, потому их и называют красными гигантами.

Крупнейшие из гигантов превращаются в красных супергигантов. Звезда под названием Бетельгейзе из созвездия Орион – самый яркий пример красного супергиганта.

Звезды карлики являются противоположностью гигантов и могут быть следующие.

Белый карлик

Белый карлик – это то, что остаётся от обычной звезды с массой, не превышающей 1,4 солнечной массы, после того, как она проходит стадию красного гиганта.

Из-за отсутствия водорода термоядерная реакция в ядре таких звезд не происходит.

Белые карлики – очень плотные. По размеру они не больше Земли, но массу их можно сравнить с массой Солнца.

Это невероятно горячие звёзды, их температура достигает 100 000 градусов и более. Они сияют за счёт своей оставшейся энергии, но со временем она заканчивается, и ядро остывает, превращаясь в чёрного карлика.

Красный карлик

Красные карлики – самые распространённые объекты звёздного типа во Вселенной. Оценка их численности варьируется в диапазоне от 70 до 90% от числа всех звёзд в галактике. Они довольно сильно отличаются от других звезд.

Масса красных карликов не превышает трети солнечной массы (нижний предел массы — 0,08 солнечной, далее идут коричневые карлики), температура поверхности достигает 3500 К. Красные карлики имеют спектральный класс M или поздний K. Звезды этого типа испускают очень мало света, иногда в 10 000 раз меньше Солнца.

Учитывая их низкое излучение, ни один из красных карликов не виден с Земли невооружённым глазом. Даже ближайший к Солнцу красный карлик Проксима Центавра (самая близкая к Солнцу звезда в тройной системе) и ближайший одиночный красный карлик, звезда Барнарда, имеют видимую звёздную величину 11,09 и 9,53 соответственно. При этом невооружённым взглядом можно наблюдать звезду со звёздной величиной до 7,72.

Из-за низкой скорости сгорания водорода красные карлики имеют очень большую продолжительность жизни – от десятков миллиардов до десятков триллионов лет (красный карлик с массой в 0,1 массы Солнца будет гореть 10 триллионов лет).

В красных карликах невозможны термоядерные реакции с участием гелия, поэтому они не могут превратиться в красные гиганты. Со временем они постепенно сжимаются и всё больше нагреваются, пока не израсходуют весь запас водородного топлива.

Постепенно, согласно теоретическим представлениям, они превращаются в голубые карлики – гипотетический класс звёзд, пока ни один из красных карликов ещё не успел превратиться в голубого карлика, а затем – в белые карлики с гелиевым ядром.

Коричневый карлик

Коричневый карлик – субзвездные объекты (с массами в диапазоне примерно от 0,01 до 0,08 массы Солнца, или, соответственно, от 12,57 до 80,35 массы Юпитера и диаметром примерно равным диаметру Юпитера), в недрах которых, в отличие от звезд главной последовательности, не происходит реакции термоядерного синтеза c превращением водорода в гелий.

Минимальная температура звёзд главной последовательности составляет порядка 4000 К, температура коричневых карликов лежит в промежутке от 300 до 3000 К. Коричневые карлики на протяжении своей жизни постоянно остывают, при этом чем крупнее карлик, тем медленнее он остывает.

Субкоричневые карлики

Субкоричневые карлики или коричневые субкарлики – холодные формирования, по массе лежащие ниже предела коричневых карликов. Масса их меньше примерно одной сотой массы Солнца или, соответственно, 12,57 массы Юпитера, нижний предел не определён. Их в большей мере принято считать планетами, хотя к окончательному заключению о том, что считать планетой, а что – субкоричневым карликом научное сообщество пока не пришло.

Черный карлик

Черные карлики – остывшие и вследствие этого не излучающие в видимом диапазоне белые карлики. Представляет собой конечную стадию эволюции белых карликов. Массы черных карликов, подобно массам белых карликов, ограничиваются сверху 1,4 массами Солнца.

Двойная звезда

Двойная звезда – это две гравитационно связанные звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс.

Иногда встречаются системы из трех и более звезд, в таком общем случае система называется кратной звездой.

В тех случаях, когда такая звездная система не слишком далеко удалена от Земли, в телескоп удается различить отдельные звезды. Если же расстояние значительное, то понять, что перед астрономами двойная звезда удается только по косвенным признакам – колебаниям блеска, вызываемым периодическими затмениями одной звезды другою и некоторым другим.

Новая звезда

Звезды, светимость которых внезапно увеличивается в 10 000 раз. Новая звезда представляет собой двойную систему, состоящую из белого карлика и звезды-компаньона, находящейся на главной последовательности. В таких системах газ со звезды постепенно перетекает на белый карлик и периодически там взрывается, вызывая вспышку светимости.

Сверхновая звезда

Сверхновая звезда – это звезда, заканчивающая свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. Вспышка при этом может быть на несколько порядков больше чем в случае новой звезды. Столь мощный взрыв есть следствие процессов, протекающих в звезде на последний стадии эволюции.

Нейтронная звезда

Нейтронные звезды (НЗ) – это звездные образования с массами порядка 1,5 солнечных и размерами, заметно меньшими белых карликов, типичный радиус нейтронной звезды составляет, предположительно, порядка 10—20 километров.

Они состоят в основном из нейтральных субатомных частиц – нейтронов, плотно сжатых гравитационными силами. Плотность таких звезд чрезвычайно высока, она соизмерима, а по некоторым оценкам, может в несколько раз превышать среднюю плотность атомного ядра. Один кубический сантиметр вещества НЗ будет весить сотни миллионов тонн. Сила тяжести на поверхности нейтронной звезды примерно в 100 млрд раз выше, чем на Земле.

В нашей Галактике, по оценкам ученых, могут существовать от 100 млн до 1 млрд нейтронных звёзд, то есть где-то по одной на тысячу обычных звёзд.

Пульсары

Пульсары – космические источники электромагнитных излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов).

Согласно доминирующей астрофизической модели, пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с магнитным полем, которое наклонено к оси вращения. Когда Земля попадает в конус, образуемый этим излучением, то можно зафиксировать импульс излучения, повторяющийся через промежутки времени, равные периоду обращения звезды. Некоторые нейтронные звёзды совершают до 600 оборотов в секунду.

Цефеиды

Цефеиды – класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период-светимость, названный в честь звезды Дельта Цефея. Одной из наиболее известных цефеид является Полярная звезда.

Приведенный перечень основных видов (типов) звезд с их краткой характеристикой, разумеется, не исчерпывает всего возможного многообразия звезд во Вселенной.

ЕЩЁ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:

  • Пред
  • След

1″ :pagination=»pagination» :callback=»loadData» :options=»paginationOptions»>

Какими бывают звёзды?

Сколько раз вам приходилось говорить детям, что звезда – это огромный раскалённый газовый шар? А всегда ли это так? Взяв в качестве «точки отсчёта» наше Солнце (почти 6 тысяч градусов, 1 миллион 400 тысяч километров в диаметре), начнём «расследование».

Могут ли звёзды быть холоднее, чем Солнце? Могут ли они быть не такими раскалёнными? Оказывается, могут. Температура поверхности звёзд спектрального класса M9 (например, звезда LHS 2924 из созвездия Волопаса) составляет около 2300 градусов. Да, это «очень горячо» с точки зрения человека, но вот с точки зрения космоса, вообще говоря, такие звёзды можно назвать вполне себе «холодными». При такой температуре даже не плавятся некоторые металлы – например, молибден или вольфрам. А, например, вещество под сложным названием «карбонитрид гафния» обладает температурой плавления, равной примерно 4200 градусов!

Писатели-фантасты даже придумывают сделанные из таких вот сплавов и металлов космические корабли (даже с космонавтами!), способные летать возле поверхности «холодных» звёзд. Только представьте себе – звёздная атмосфера, океан бушующего пламени, а посреди неторопливо плывёт себе исследовательский звездолёт. Круто, правда? А ещё существует особый класс звёзд – «чёрные карлики». Таких звёзд мы пока не обнаружили ни одной, но теоретически они существовать вполне могут. Это мёртвые звёзды – давным-давно в них закончилось термоядерное горючее и они успели полностью остыть, как кострище от вчерашнего костра. На поверхности таких звёзд должен царить лютый холод – порядка минус 200 градусов и даже ниже.

Читать еще:  Что такое тёмная энергия

А могут ли звёзды быть горячее Солнца? О, сколько угодно. Рекордными температурами славятся звёзды класса WR (Вольфа-Райе). Температура на поверхности такой звезды может достигать 200 тысяч градусов, в 35 раз выше, чем на Солнце! К такой звезде, сами понимаете, даже на самом фантастическом корабле из известных нам материалов даже на пару десятков миллионов километров подлететь не получится – любое вещество превратится в пар.

Существуют ли звёзды размера меньшего, чем солнечный? Сколько угодно. Кстати говоря, в нашей Галактике и вообще во вселенной большинство звёзд (порядка 70%) – это небольшие и относительно холодные звёзды, «красные карлики». Звёзды, принадлежащие к классу «белых карликов», ещё меньше – такая звезда может быть размером даже меньше Земли, с нашу Луну! А нейтронные звёзды (пульсары) могут быть вообще крохотными – порядка 20 километров! «Всего-то» с крупный город на Земле.

А могут звёзды быть, скажем, не шарообразными? Могут. Иногда звёзды очень быстро вращаются, и вытягиваются в «дыньку» – скажем, как наша соседка, звезда Вега из созвездия Лиры. А в составе двойных систем звёзды могут принимать даже грушевидную форму!

В общем, в нашей наблюдаемой Вселенной существует невообразимое количество самых разных звёзд, и какими только они не бывают. И всё-таки – какими они НЕ бывают? Какими они НЕ могут быть? Так вот, звёзды в нашей Вселенной НЕ могут быть. зелёными! Ни-ког-да.

Цвет звезды определяется её температурой. Звёзды могут быть голубыми (спектральный класс О), белыми (класс А), жёлтыми (класс G, как у нашего Солнца), оранжевыми (класс К) и красными (класс М). По идее, во Вселенной должны существовать даже чёрные звёзды – те самые «чёрные карлики», о которых мы уже упоминали. А вот зелёных звёзд ни в одной галактике астрономы не обнаружили, и вряд ли когда-нибудь обнаружат. Но почему?

Давайте вспомним, из чего состоит свет нашего с вами Солнца – ближайшей к нам звезды. Для того, чтобы «разложить» солнечный свет на части, потребуется всего-навсего стеклянная призма. Направим на неё белый солнечный луч – и получим, как говорят физики, спектр, то есть яркую радугу: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый цвета.

А можем ли мы разложить с помощью призмы на составные части свет какой-нибудь другой звезды? Несомненно – кто мешает нам такое провернуть? Астрофизики занимаются этим каждый день, а прибор, который позволяет наблюдать спектры звёзд, называется спектроскопом или спектрографом. Спектры разных звёзд отличаются друг от друга, почти как отпечатки пальцев у разных людей. Спектр Солнца невозможно спутать со спектром Сириуса, а спектр Сириуса – со спектром Гранатовой Звезды. Но всё равно в каждом спектре будут всё те же семь цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый.

«Почему же тогда у звёзд разный цвет?» – спросите вы. «Почему Солнце жёлтое, Сириус – голубой, а Гранатовая Звезда – красная?». Потому в спектрах звёзд цвета распределены неравномерно. Образно говоря, их «разное количество». Если в спектре звезды синих лучей будет больше чем всех остальных, то и звезду мы будем видеть ярко-голубой, как Сириус или Вегу. Если в спектре звезды будет больше красных и оранжевых лучей, то и звезда будет красной, как Антарес, Бетельгейзе или Гранатовая. Ну, почти как партии в парламенте – «кого больше, тот и победил».

«Но в радуге есть лучи зелёного цвета!» – скажете вы. «Тогда если в спектре звезды будет больше всего зелёных лучей, она будет зелёной!». Именно так, совершенно правильно. Но.

Но дело в том, что на вопрос «лучей какого цвета в спектре звезды будет больше всего?» в нашей Вселенной всегда есть точный ответ. Эту задачу больше 100 лет назад решил выдающийся немецкий физик-теоретик Макс Планк. Формулу Планка мы здесь писать не будем – она довольно сложная, её 99% взрослых людей не поймут, чего уж там говорить о школьниках. Однако знайте: формула Планка строго, точно и однозначно связывает, с одной стороны, температуру звезды, а с другой – насколько яркими будут лучи того или иного цвета в спектре этой звезды. Это как раз наука строгая, как дважды два четыре и даже строже.

Если выбрать по формуле Планка такую температуру, при которой звезда будет излучать больше всего зелёных лучей, то выяснится, что в этом случае звезда будет излучать почти столько же красных и синих. А смешивая вместе синие, красные и зелёные лучи, мы получим белый цвет! Подставляя в формулу Планка разные значения температуры, можно понять, что звезда может быть чёрной, красной, оранжевой, жёлтой, белой или голубой. Но вот зелёной не может быть НИКОГДА. И «циркониевая зелёная звезда S-класса, размером немного более нашего Солнца», так красиво описанная в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды», к сожалению, чистая фантазия автора:

На экране возникло другое светило — яркая зелёная звезда класса S. Она вырастала, светя всё ярче, пока звездолёт чужого мира приближался к ней. На экране появилась поверхность новой планеты. Перед зрителями внезапно выросла страна высоких гор, окутанных во все мыслимые оттенки зелёного света. Чёрно-зелёные тени глубоких ущелий и крутых склонов, голубовато-зелёные и лиловато-зелёные освещённые скалы и долины, аквамариновые снега на вершинах и плоскогорьях, жёлто-зелёные, выжженные горячим светилом участки. Малахитовые речки бежали вниз, к невидимым озёрам и морям, скрывавшимся за хребтами.

На самом деле звёзды типа S, так называемые «циркониевые звёзды», в нашей Вселенной действительно существуют – например, S Большой Медведицы или R Андромеды. Однако, как выяснили астрофизики, цвет таких звёзд либо оранжевый, либо красный. И принадлежат все эти звёзды к классу гигантов – они в десятки раз больше нашего Солнца. Иван Ефремов – прекрасный писатель, и в своих книгах всегда опирается на достижения науки. Но в данном случае наука 60-х годов прошлого века немного ошиблась. А жаль, не правда ли?

Что такое звезда?

Звезда – это гигантский газовый шар. Газ в ней настолько горячий, что он светится. Звезда состоит в основном из двух элементов – водорода и гелия. Вопрос может возникнуть: “Если звезда сделана из газа, почему газ не рассеивается?

Это действительно хороший вопрос. Вот ответ на него: газовый шар настолько велик, что атомы газа удерживаются вместе под действием собственной гравитации.

Теперь возникает еще один вопрос: “Если гравитация удерживает форму звезды, почему из-за нее звезда не “сжимается” к центру?”

Да, это именно так и происходит. Внутри шара гравитация настолько интенсивна, что атомы газа фактически падают в центр и вызывают огромное повышение температуры. Именно эта высокая температура вызывает ядерную реакцию, называемую “реакцией синтеза”. При ней элементарные атомы соединяются, образуя тяжелые элементы.

Когда происходит это слияние, высвобождается огромное количество энергии. Эта энергия оказывает внешнее давление, идущее из центра, и действует как уравновешивающая сила против внутреннего гравитационного притяжения. Это сохраняет звезду такой, какая она есть, и не дает ей разрушиться из-за гравитации.

Звёздные системы

Звёздные системы это совокупность звёзд, от двух до миллиардов.

Если в системе состоят две звезды, то это двойная звезда, объединённая общим центром масс, или этим центром выступает какая-то звезда.

А если в системе состоят больше десяти звёзд – это звёздное скопление. Распределяют такие скопления на шаровые, рассеянные и звёздные ассоциации.

Галактики, по своей сути тоже являются звёздными системами очень больших размеров, включающие в себя разные виды звёзд.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Если Вам понравилась статья, поделитесь ней

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector