Интересные факты о звездах кратко

Обновлено: 05.07.2024

Звезды восхищают людей веками. То, что мы способны увидеть с Земли, не дает нам полного представления об их размере, температуре и цвете.

В течение всей истории человечества, звезды играли немаловажную роль. Звезды объединяли в созвездия и использовали в астрологии. Создатели первых календарей также вдохновлялись звездами. Вот, несколько интересных фактов, которые расширят ваш кругозор.

1. Существует, по меньшей мере, 12 типов звезд

Многие звезды сильно отличаются друг от друга и для их характеристики астрономы выделили 12 различных типов звезд, из которых 11 определяются буквами (O, B, A, F, G, K, M, R, N, T, Y) . Есть также группы звезд, которые мы называем созвездиями в зависимости от их строения.

Звезды классифицируют по их температуре, цвету и яркости. Так, например, звезды типа R, N, T, и Y холоднее звезд типа O и B.

2. Все звезды, видимые невооруженным глазом, больше и горячее Солнца

Если бы мы могли выбрать любую звезду с ночного неба и прилететь к ней так же близко, как мы сейчас расположены к Солнцу, мы бы не смогли увидеть Солнце из той точки. Из 50 самых ярких звезд, видимых с Земли самой последней является Альфа Центавра, на даже она больше Солнца в 1,5 раза.

3. Большинство звезд путешествует в парах

У звезд есть “друзья”, и зачастую они перемещаются по Вселенной в кластерах из 2-х и более звезд . Такие звезды называются бинарными, и у них есть один центр гравитации на двоих.

4. Звезды-карлики живут дольше больших и мощных звезд

Карликовые звезды обладают гораздо меньшими размерами и меньшей энергией, чем звезды-гиганты, но это помогает им дольше существовать, так как большое количество энергии крупных звезд не всегда ими контролируется.

5. Мы можем видеть лишь около 2,000 звезд на небе

Глядя на небо, мы можем подумать, что смотрим на миллионы звезд, но наш глаз даже при очень чистом воздухе может увидеть лишь около 2,000. Во Вселенной существует бесчисленное множество звезд, но большая их часть находится слишком далеко и не обладает нужной яркостью, чтобы мы смогли их разглядеть.

6. Звезды не мигают

Смотря на звездное небо, иногда можно заметить мерцание отдельной звезды, но звезды никогда не мерцают. Этот визуальный эффект связан с тем, что звездному свету необходимо пройти через земную атмосферу и в связи с её неоднородностью, нам может показаться, что звезда мигает.

7. Все звезды сделаны из одного компонента

Несмотря на то, что в мире есть множество различных типов звезд, которые отличаются друг от друга, все они состоят из одного компонента.

Звезды образуются из молекул водорода с небольшими примесями гелия , когда облака газов сталкиваются и собираются в кучу. Образовавшееся облако обладает собственной гравитацией и постепенно притягивает к себе еще больше газа, который сжимаясь под действием гравитации нагревается и, достигая определенной температуры, запускает термоядерную реакцию, которая обозначает рождение новой звезды.

8. Наше Солнце – это карликовая звезда

Всем известно, что Солнце — это звезда, и мы привыкли думать, что оно является золотым стандартом в мире звезд. Однако Солнце гораздо меньше других звезд Вселенной и считается среди них карликом, а это означает, что, будучи менее мощным, оно будет существовать дольше, чем средняя звезда.

9. Путешествие к ближайшей звезде займет более 70,000 лет

Самая близкая к Земле звезда помимо Солнца находится в 4,2 световых годах от нас . Использование самого быстрого космического корабля для путешествия потребует 70,000 лет, чтобы добраться до цели.

10. Мы видим звезды такими, какими они были в прошлом

Из-за того, что свету нужно время, чтобы преодолевать расстояния, мы видим звезды из прошлого. Для примера, когда мы смотрим на ближайшую к Земле звезду Альфа Центавра, мы видим ее такой, какой она была более 4 лет назад . Используя телескоп, мы можем увидеть некоторые звезды и заглянуть в прошлое на более, чем 100,000 лет.

Звёзды главной последовательности. Основные размеры и спектральные классы.

Все звёзды на самом деле белые, даже наше собственное Солнце. Нам кажется, что они имеют цвета, потому что их лучи преломляются об атмосферу, прежде чем достичь наших глаз. Но из космоса всё отлично видно.
Самые долгоживущие звёзды во Вселенной – красные карлики. По подсчётам учёных, их жизненный срок может достигать десятков триллионов лет. Для сравнения, возраст Вселенной оценивается в 13,799 миллиардов лет, то есть в сотни раз меньше.
У звёзд есть атмосфера, как и у планет. У нашего Солнца она простирается за пределы границ внешней Солнечной системы.
Средняя плотность нейтронной звезды примерно равна плотности атомного ядра.
В нашей Галактике звёзды вращаются вокруг сверхмассивной чёрной дыры в её центре так же, как планеты вращаются вокруг звёзд.

Жизненный цикл нашего собственного Солнца

Двойных звёздных систем в наблюдаемой части Вселенной примерно столько же, сколько и одиночных.
Люди давным-давно объединили хорошо замётные звезды в созвездия, которых на небосводе насчитывается 88. Но на самом деле эти звёзды могут находиться очень далеко друг от друга, и никак не взаимодействовать между собой. Просто при взгляде с Земли наблюдателю кажется, что они расположены рядом.
Тройная звёздная система Центавра – ближайшая к Солнцу, нас от неё отделяет расстояние в 4,36 световых лет. А вот какое конкретно из трёх входящих в неё светил ближе к нам, зависит от конкретного момента времени. Сейчас ближе всего к нам находится Проксима Центавра.
Коричневые карлики – объекты, занимающие промежуточное положение между звёздами и планетами. Самые крупные из них не могут иметь массу более 0,07% от массы Солнца, иначе они превратятся в красных карликов. Наш Юпитер мог бы стать коричневым карликом, если бы был в 12,5 раз массивнее, чем сейчас.
В 70-х годах XX века был разработан первый реалистичный проект межзвёздного перелёта. Беспилотный звездолёт “Дедал” должен был быть построен на орбите Юпитера и оснащён термоядерными двигателями, с помощью которых он за 50 лет долетел бы до системы звезды Барнарда, удалённой от нас на 5,96 световых лет. Увы, проект был свёрнут.

Самая яркая звезда на ночном небе – Сириус. Он в 25 раз превосходит Солнце по светимости, что не так уж и много, но нам он кажется таким ярким благодаря тому, что расположен он недалеко от нас. По космическим меркам, конечно же.
Самые горячие звёзды – голубые. Встречаются они довольно редко, потому что они же являются самыми короткоживущими, их жизненный срок в среднем составляет несколько миллионов лет. За это время вокруг них даже не успеют сформироваться планеты.
По ряду признаков самыми перспективными кандидатами на поиск внеземной жизни являются жёлтые карлики, схожие с нашим Солнцем.
Красный гипергигант VY Большого Пса больше нашего Солнца в 3 миллиарда раз по объёму и в 1420 раз по радиусу. До открытия UY Щита он считался крупнейшей звездой во Вселенной.
Сейчас самая большая звезда, известная человечеству – вышеупомянутая UY Щита. Цифры впечатляют: 1708 солнечных радиусов (до 1900 в моменты пульсации), 5 миллиардов солнечных объёмов. Если бы UY Щита вдруг оказалась на месте Солнца, её фотосфера достигла бы орбиты Юпитера.

Солнце по сравнению с VY Большого пса

Наиболее похожая на Солнце звезда называется 47 Большой Медведицы, или Чалаван. Этот жёлтый карлик, удалённый от нас на 45,9 световых лет, имеет массу в 103% солнечных, а диаметр – в 126% солнечных. Вокруг него вращаются, как минимум, три планеты.
Самые распространённые во Вселенной звёзды – красные карлики, к ним относится около 90% всех открытых звёзд. Средний их размер примерно в 10 раз меньше, чем у Солнца.
Ничто во Вселенной не вечно. Звёзды умирают, и даже чёрные дыры со временем испаряются за счёт излучения Хокинга, после чего исчезают.
Температура в недрах звезды может достигать миллионов градусов, но на её поверхности она будет немного ниже. Температура поверхности Солнца, например, составляет порядка 5778 К. Обычные молнии на Земле бывают вдвое горячее. При этом солнечные недра разогреты до миллионов градусов.
Звёздные системы могут состоять из большого количества звёзд, гравитационно связанных друг с другом. На данный момент рекордсменом считается Ню Скорпиона – в эту систему входит целых 7 звёзд! Ню Скорпиона удалена от Солнца примерно на 470 световых лет.

Система Ню Скорпиона (вверху справа)

Звезда BPM 37093, она же Люси, находится в 50 световых годах от нас. Это белый карлик, интересный тем, что большая часть его материи кристаллизовалась, превратившись в самый большой во Вселенной алмаз. Собственно, около 90% массы BPM 37093 и приходится на этот самый алмаз.
Не все звёзды вращаются вокруг центров своих галактик. Наука полагает, что существуют и блуждающие звёзды, движущиеся по своей траектории. Не исключено, что такие объекты могут существовать даже в межгалактическом пространстве.
Примерно 97% всех звёзд в Млечном Пути в конечном счёте превращаются в белые карлики, остывают и гаснут (ранее после этого их именовали чёрными карликами). Остальные 3% становятся нейтронными звёздами и чёрными дырами.
Голубой гипергигант R136a1, находящийся на расстоянии 165.000 световых лет от нас – самая тяжёлая, самая горячая и самая яркая звезда во Вселенной из числа известных нам. Её светимость превышает солнечную в 10 миллионов раз, масса – в 315 раз, а температура – примерно в 10 раз.
Самые маленькие звёзды – нейтронные, в среднем они имеют радиус в 10-20 километров. Но из-за чудовищной плотности их масса сравнима с массой Солнца.

30 интересных фактов о созвездиях

40 интересных фактов о Плутоне

Шанс стать сверхновой имеют звёзды с массой от 8 солнечных. Особо массивные экземпляры превращаются в гиперновые – то же самое, только ещё мощнее и ярче.
Нейтронные звёзды образуются в результате вспышек сверхновых, и такой катаклизм обычно выбрасывает планеты (если они имеются) в космическое пространство. Но они могут уцелеть, или из остатков их вещества в будущем могут сформироваться новые планеты.
Если какая-либо звезда на расстоянии десятков световых лет от нас вдруг станет сверхновой, её излучение может уничтожить всю жизнь на Земле. Но гамма-излучение сверхновой обычно узконаправлено, и шанс, что наша Солнечная система попадёт в этот пучок, очень мал.
Наши тела, и вообще всё, что нас окружает, созданы из того, что осталось от взорвавшихся звёзд. Собственно, около 90% наших тел и вообще Земли (то есть всё, кроме молекул водорода), представляет собой продукт жизнедеятельности сверхновых.
Не все звёзды имеют зону обитаемости, в которой при наличии подходящей планеты была быы возможна жизнь. Излучение некоторых из них слишком сильно, и жизнь в любом виде, нам известном, в подобных системах невозможна в принципе.

Крабовидная туманность, образовавшаяся в результате вспышки сверхновой. Она состоит из материи, составлявшей оболочку взорвавшейся звезды.

Некоторые нейтронные звёзды вращаются вокруг своей оси с бешеной скоростью, иногда достигающей 500-700 оборотов в секунду. При этом они излучают импульсы в разных диапазонах, а потому обычно именуются пульсарами.
Одна чайная ложка материи нейтронной звезды по массе сопоставима с Землёй.
Светила главной последовательности массой от 8 солнечных на конечном этапе жизни превращаются в нейтронные звёзды, а массой от 40 солнечных – в чёрные дыры. чёрных дыр настолько сильна, что ничто не может покинуть её, даже кванты света.
Компоненты двойных звёздных систем могут обмениваться материей, особенно если один из них является чёрной дырой. Проще говоря, бывает так, что чёрная дыра постепенно пожирает своего соседа.

Чёрная дыра поглощает материю звезды-соседа

Двойная звезда Эта Киля имеет общую светимость обоих компонентов, в 5.000.000 раз превосходящую солнечную. Этот сверхгигант нестабилен, и он может превратиться в сверхновую в любой момент.
Обычно чёрные дыры не вращаются вокруг своей оси, но есть и исключения. Вращающиеся чёрные дыры появляются в случае слияния двух или более обычных.
На расстоянии всего в 12 световых лет от нас находится жёлтый карлик Тау Кита, вокруг которой вращается, как минимум, 4 планеты, причём 2 из них находятся в зоне обитаемости.
В центре большинства галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры. Самые маленькие из них превосходят Солнце по массе примерно в 1.000.000 (один миллион) раз, а самые крупные – в 1.000.000.000.000 (один квадриллион) раз.
В двойных звёздных системах тоже могут существовать планеты. Если компоненты системы находятся достаточно далеко друг от друга, своя планетная система может быть у каждой из них. Если же нет, то может получиться довольно экзотическая штука – планеты будут вращаться вокруг обеих звёзд сразу.

50 интересных фактов о Венере

Звезда Пистолет за 1 минуту испускает в пространство столько же света, сколько наше Солнце излучает за 3 года. А вышеупомянутая Эта Киля справляется с этой же задачей всего за 20 секунд.
Наше собственное Солнце делает оборот вокруг центра Млечного пути примерно за 225-250 миллионов лет. Оно движется по своей орбите со скоростью в 230 км/с, или 828000 км/ч, что составляет примерно 1/1300 от скорости света.
Звезда MACS J1149 Lensed Star 1, она же Икар, является самой далёкой от нас из числа наблюдаемых. Расстояние до неё достигает примерно 9.000.000.000 (девять миллиардов) световых лет. Точнее, являлась – мы видим её излучение, выпущенное 9 млрд лет назад, что автоматически означает одно: Икар давно уже рассыпался в прах. Это был голубой сверхгигант, а подобные звёзды так долго не живут.
Одна из самых холодных звёзд, известных астрономам – красный карлик TRAPPIST-1, который примерно вдвое холоднее Солнца. Вокруг него вращаются, как минимум, 7 планет, но жизни на них наверняка нет, так как светимость TRAPPIST-1 в 1900 раз слабее солнечной. Впрочем, три планеты в этой системе всё-таки находятся в зоне обитаемости, так что кто знает.
Самая старая звезда – SMSS J031300.36-670839.3, относящаяся ко второму поколению звёздных объектов во Вселенной. Её возраст оценивается в 13,7 миллиардов лет, то есть она возникла примерно через 99 миллионов лет после Большого взрыва. Нас о SMSS J031300.36-670839.3 отделяет расстояние в 6000 световых лет.

Сравнение размеров Солнца и TRAPPIST-1

Звезды - небесные тела и гигантские светящиеся сферы плазмы. Только в нашей галактике Млечный Путь их насчитывают миллиарды, включая Солнце. Не так давно мы узнали, что некоторые из них еще и располагают планетами.

История наблюдений за звездами

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).

Наименование звезд Вселенной

Древние люди не обладали нашими техническими преимуществами, поэтому в небесных объектах узнавали образы различных существ. Это были созвездия, о которых сочиняли мифы, чтобы запомнить названия. Причем практически все эти имена сохранились и используются сегодня.

Красный сверхгигант Бетельгейзе

Не стоит забывать, что все это время составлялось множество каталогов, чьи обозначения используют до сих пор. Например, Каталог Генри Дрейпера предлагает спектральную классификацию и позиции для 272150 звезд. Обозначение Бетельгейзе – HD 39801.

Звезды все одинаковые? Ну, когда наблюдаешь без использования техники, то они лишь слегка отличаются по яркости. Но ведь это всего лишь огромные газовые шары, так? Не совсем. На самом деле, у звезд есть классификация, основанная на их главных характеристиках.

Среди представителей можно встретить голубых гигантов и крошечных коричневых карликов. Иногда попадаются и причудливые звезды, вроде нейтронных. Погружение во Вселенную невозможно без понимания этих вещей, поэтому давайте познакомимся со звездными типами поближе.

Типы звезд Вселенной

Это то, что мы видим до появления полноценной звезды. Протозвезда представляет собою скопление газа, рухнувшего от молекулярного облака. Эволюционная фаза занимает примерно 100000 лет. Дальше гравитация набирает силу, и заставляет образование разрушаться. Гравитация накаляет газ и вынуждает его выделять энергию.

Этот момент идет перед переходом в звезду главной последовательности. Наступает в завершении протозвезды, когда энергию дарит только разрушающая ее гравитационная сила. У таких звезд еще нет достаточного нагрева и давления, чтобы активировать процесс ядерного синтеза. На звездах типа Т Тельца можно заметить огромные пятна, вспышки рентгеновского излучения и мощные порывы ветров. Эта стадия охватывает 100000 миллионов лет.

Большая часть вселенских звезд находится в стадии главной последовательности. Можно вспомнить Солнце, Альфа Центавра А и Сирус. Они способны кардинально отличаться по масштабности, массивности и яркости, но выполняют один процесс: трансформируют водород в гелий. При этом производится огромный энергетический всплеск.

Такая звезда переживает ощущение гидростатического баланса. Гравитация заставляет объект сжиматься, но ядерный синтез выталкивает его наружу. Эти силы работают на уравновешивании, и звезде удается сохранять форму сферы. Размер зависит от массивности. Черта – 80 масс Юпитера. Это минимальная отметка, при которой возможно активировать процесс плавления. Но в теории максимальная масса – 100 солнечных.

Когда звезда полностью израсходует внутреннее топливо, то больше не может создавать внешнее давление, а значит не противодействует внутреннему. Звезда сжимается, а оболочка вокруг ядра воспламеняется, продлевая ей жизнь, но увеличивая в размере. Звезда трансформируется в красного гиганта и может быть в 100 раз крупнее, чем представитель в главной последовательности. Когда не остается водорода, начинает гореть гелий и даже более тяжелые элементы. На этот этап уходит несколько сотен миллионов лет.

Если топлива нет, то у звезды больше не хватает массы, чтобы продлить ядерный синтез. Она превращается в белого карлика. Внешнее давление не работает, и она сокращается в размерах из-за силы тяжести. Карлик продолжает сиять, потому что все еще остаются горячие температуры. Когда он остынет, то обретет фоновую температуру. На это уйдут сотни миллиардов лет, поэтому пока просто невозможно найти ни единого представителя.

Это наиболее распространенный вид. Перед нами звезда главной последовательности с низкой массой, из-за чего значительно уступает в температуре Солнцу. Но выигрывает за счет продолжительности жизни. Дело в том, что им удается расходовать топливо в медленных темпах, поэтому отличаются значительной экономией. Наблюдения говорят, что такие объекты способны просуществовать до 10 триллионов лет. Наименьшие экземпляры достигают всего 0.075 раз солнечной массы, но могут набирать и 50%.

Когда звезда в 1.35-2.1 раз больше солнечной массы, то не завершает существование в виде белого карлика, а освещает небо взрывом сверхновой. После этого остается ядро, которое и выступает нейтронной звездой. Это очень интересный объект, так как всецело представлен нейтронами. Дело в том, что мощная гравитационная сила сжимает протоны и электроны, формирующие нейтроны. Если масса звезды была еще больше, то перед нами развернется черная дыра.

Наиболее крупные звезды называют сверхгигантами. Они в десятки раз больше солнечной массы, но им не так уж и повезло: чем больше размер, тем короче жизнь. Они стремительно расходуют внутреннее топливо (несколько миллионов лет). Поэтому проживают короткую жизнь и умирают как сверхновые.

Как вы поняли, существуют различные виды звезд. Понимание этого, поможет вам разобраться в эволюционной стадии объекта и даже понять, что его ждет.

Коричневыми карликами называют объекты, которые слишком крупные для планет, но и чересчур маленькие для звезд. Их масса начинается с двойной Юпитера и может достигать 0.08 солнечной. Формируются как и обычные звезды – из коллапсирующего газового и пылевого облака. Но им не хватает температуры и давления, чтобы запустить ядерный синтез. Долгое время их считали всего лишь теоретическими объектами, пока в 1995 году не нашли первый экземпляр.

Цефеиды – звезды, пережившие эволюцию из главной последовательности к полосе неустойчивости Цефеиды. Это обычные радио-пульсирующие звезды с заметной связью между периодичностью и светимостью. За это их ценят ученые, ведь они являются превосходными помощниками в определении дистанций в пространстве.

Они также демонстрируют перемены лучевой скорости, соответствующие фотометрическим кривым. У более ярких наблюдается длительная периодичность.

Классические представители – сверхгиганты, чья масса в 2-3 раза превосходит солнечную. Они пребывают в моменте сжигания топлива на этапе главной последовательности и трансформируются в красных гигантов, пересекая линию неустойчивости цефеид.

Ученые извлекают из этих объектов пользу, потому что они помогают вычислить массу отдельных участников. Когда они передвигаются по общей орбите, то вычисления Ньютона для гравитации позволяют с невероятной точностью рассчитать массу.

Можно выделить несколько категорий в соответствии с визуальными свойствами: затмевающие, визуально бинарные, спектроскопические бинарные и астрометрические.

Затмевающие – звезды, чьи орбиты создают горизонтальную линию от места наблюдения. То есть, человек видит двойное затмение на одной плоскости (Алголь).

Визуальные – две звезды, которые можно разрешить при помощи телескопа. Если одна из них светит очень ярко, то бывает сложно отделить вторую.

Формирование звезды

Давайте внимательнее изучим процесс рождения звезды. Сначала мы видим гигантское медленно вращающееся облако, наполненное водородом и гелием. Внутренняя гравитация заставляет его сворачиваться внутрь, из-за чего вращение ускоряется. Внешние части трансформируются в диск, а внутренние в сферическое скопление. Материал разрушается, становясь горячее и плотнее. Вскоре появляется шарообразная протозведа. Когда тепло и давление вырастают до 1 миллиона °C, атомные ядра сливаются и зажигается новая звезда. Ядерный синтез превращает небольшое количество атомной массы в энергию (1 грамм массы, перешедший в энергию, приравнивается к взрыву 22000 тонн тротила). Посмотрите также объяснение на видео, чтобы лучше разобраться в вопросе звездного зарождения и развития.

Звездная эволюция

Основываясь на массе звезды, можно определить весь ее эволюционный путь, так как он проходит по определенным шаблонным этапам. Есть звезды промежуточной массы (как Солнце) в 1.5-8 раз больше солнечной массы, более 8, а также до половины солнечной массы. Интересно, что чем больше масса звезды, тем короче ее жизненный срок. Если она достигает меньше десятой части солнечной, то такие объекты попадают в категорию коричневых карликов (не могут зажечь ядерный синтез).

Объект с промежуточной массой начинает существование с облака, размером в 100000 световых лет. Для сворачивания в протозвезду температура должна быть 3725°C. С момента начала водородного слияния может образоваться Т Тельца – переменная с колебаниями в яркости. Последующий процесс разрушения займет 10 миллионов лет. Дальше ее расширение уравновесится сжатием силы тяжести, и она предстанет в виде звезды главной последовательности, получающей энергию от водородного синтеза в ядре. Нижний рисунок демонстрирует все этапы и трансформации в процессе эволюции звезд.

Этапы эволюции звезды

Когда весь водород переплавится в гелий, гравитация сокрушит материю в ядро, из-за чего запустится стремительный процесс нагрева. Внешние слои расширяются и охлаждаются, а звезда становится красным гигантом. Далее начинает сплавляться гелий. Когда и он иссякает, ядро сокращается и становится горячее, расширяя оболочку. При максимальной температуре внешние слои сдуваются, оставляя белый карлик (углерод и кислород), температура которого достигает 100000 °C. Топлива больше нет, поэтому происходит постепенно охлаждение. Через миллиарды лет они завершают жизнь в виде черных карликов.

Процессы формирования и смерти у звезды с высокой массой происходят невероятно быстро. Нужно всего 10000-100000 лет, чтобы она перешла от протозвезды. В период главной последовательности это горячие и голубые объекты (от 1000 до миллиона раз ярче Солнца и в 10 раз шире). Далее мы видим красного сверхгиганта, начинающего сплавлять углерод в более тяжелые элементы (10000 лет). В итоге формируется железное ядро с шириною в 6000 км, чье ядерное излучение больше не может противостоять силе притяжения.

Когда масса звезды приближается к отметке в 1.4 солнечных, электронное давление больше не может удерживать ядро от крушения. Из-за этого формируется сверхновая. При разрушении температура поднимается до 10 миллиардов °C, разбивая железо на нейтроны и нейтрино. Всего за секунду ядро сжимается до ширины в 10 км, а затем взрывается в сверхновой типа II.

Туманность Эскимоса - один из последних этапов эволюции небольшой звезды

Если оставшееся ядро достигало меньше 3-х солнечных масс, то превращается в нейтронную звезду (практически из одних нейтронов). Если она вращается и излучает радиоимпульсы, то это пульсар. Если ядро больше 3-х солнечных масс, то ничто не удержит ее от разрушения и трансформации в черную дыру.

Звезда с малой массой тратит топливные запасы так медленно, то станет звездой главной последовательности только через 100 миллиардов – 1 триллион лет. Но возраст Вселенной достигает 13.7 миллиардов лет, а значит такие звезды еще не умирали. Ученые выяснили, что этим красным карликам не суждено слиться ни с чем, кроме водорода, а значит, они никогда не перерастут в красных гигантов. В итоге, их судьба – охлаждение и трансформация в черные карлики.

Двойные звезды

Мы привыкли, что наша система освещается исключительно одной звездой. Но есть и другие системы, в которых две звезды на небе вращаются по орбите относительно друг друга. Если точнее, только 1/3 звезд, похожих на Солнце, располагаются в одиночестве, а 2/3 – двойные звезды. Например, Проксима Центавра – часть множественной системы, включающей Альфа Центавра А и B. Примерно 30% звезд в Млечной Пути многократные.

Двойная звезда в Большой Медведице

Этот тип формируется, когда две протозвезды развиваются рядом. Одна из них будет сильнее и начнет влиять гравитацией, создавая перенос массы. Если одна предстанет в виде гиганта, а вторая – нейтронная звезда или черная дыра, то можно ожидать появления рентгеновской двойной системы, где вещество невероятно сильно нагреется – 555500 °C. При наличии белого карлика, газ из компаньона может вспыхнуть в виде новой. Периодически газ карлика накапливается и способен мгновенно слиться, из-за чего звезда взорвется в сверхновой типа I, способной затмить галактику своим сиянием на несколько месяцев.

Характеристика звезд

Для описания яркости звездных небесных тел используют величину и светимость. Понятие величины основывается еще на работах Гиппарха в 125 году до н.э. Он пронумеровал звездные группы, полагаясь на видимую яркость. Самые яркие – первая величина, и так до шестой. Однако расстояние между Землей и звездой способно влиять на видимый свет, поэтому сейчас добавляют описание фактической яркости – абсолютная величина. Ее вычисляют при помощи видимой величины, как если бы она составляла 32.6 световых лет от Земли. Современная шкала величин поднимается выше шести и опускается ниже единицы (видимая величина Сириуса достигает -1.46). Ниже можете изучить список самых ярких звезд на небе с позиции наблюдателя Земли.

Список самых ярких звезд видимых с Земли

Другие известные звезды:

Светимость звезды – скорость излучения энергии. Ее измеряют при помощи сравнения с солнечной яркостью. Например, Альфа Центавра А в 1.3 ярче Солнца. Чтобы произвести те же вычисления по абсолютной величине, придется учитывать, что 5 по шкале абсолютной приравнивается к 100 на отметке светимости. Яркость зависит от температуры и размера.

Вы могли заметить, что звезды отличаются по цвету, который, на самом деле, зависит от поверхностной температуры.

Каждая звезда обладает одним цветом, но производит широкий спектр, включая все виды излучения. Разнообразные элементы и соединения поглощают и выбрасывают цвета или длины волн цвета. Изучая звездный спектр, можно разобраться в составе.

Температура звездных небесных тел измеряется в кельвинах с температурой нуля, равной -273.15 °C. Температура темно-красной звезды – 2500К, ярко-красной – 3500К, желтой – 5500К, голубой – от 10000К до 50000К. На температуру частично вaлияет масса, яркость и цвет.

Размер звездных космических объектов определяется в сравнении с солнечным радиусом. У Альфа Центавра А – 1.05 солнечных радиусов. Размеры могут быть разными. Например, нейтронные звезды в ширину простираются на 20 км, а вот сверхгиганты – в 1000 раз больше солнечного диаметра. Размер влияет на звездную яркость (светимость пропорциональна квадрату радиуса). На нижних рисунках можно рассмотреть сравнение размеров звезд Вселенной, включая сопоставление с параметрами планет Солнечной системы.

Сравнительные размеры звезд

Здесь также все вычисляется в сравнении с солнечными параметрами. Масса Альфа Центавра А – 1.08 солнечных. Звезды с одинаковыми массами могут не сходиться по размерам. Масса звезды влияет на температуру.

Звезды генерируют магнитные поля. В случае с Солнцем, исследователи выяснили, что его магнитное поле способно достичь очень сконцентрированного состояния в небольших участках, создавая солнечные пятна или же извержения – выбросы корональной массы. Магнитное поле зависит от скорости вращения (увеличивается с нарастанием и уменьшается с замедлением).

Металличность обозначает количество тяжелых элементов (тяжелее гелия). Основываясь на металличности, выделяют три звездных поколения. До сих пор ученым не удалось найти наиболее древнее (III), полностью лишенное металлов. Во время смерти, именно они выпустили первые тяжелые элементы в пространство, из которых и появилось поколение II. По цепочки их смерть привела к рождению поколения I (Солнце).

Классификация звезд

В типах звезд главную роль играет спектр в системе Моргана-Кинана, выделяющей 8 спектральных классов. Каждый из них соответствует диапазону поверхностных температур: O, B, A, F, G, K, M и L (от наиболее горячего к холодному). Каждый из них делится еще на 10 типов (от 0 до 9).

Эта система учитывает и светимость. Наиболее крупные и ярчайшие обладают наименьшими римскими цифрами: Ia – яркий сверхгигант, Ib – сверхгигант, II – яркий гигант, III – гигант; IV – субгигант и V – главная последовательность или карлик.

Структура звезд Вселенной

Большую часть своего существования звезда пребывает в этапе главной последовательности. Представлена ядром, участками радиации и конвекции, фотосферой, хромосферой и короной. Ядро – территория, где происходит ядерное слияние, подпитывающее звезду. Энергия этих реакций переходит из радиационной зоны наружу. В конвективной энергия транспортируется горящими газами. Если звезда массивнее Солнца, то конвективная в ядре и излучает во внешних слоях, а если уступает по массивности, то излучает в ядре, а конвективная во внешних слоях. Объекты с промежуточной массой спектрального типа А способны излучать везде.

Далее в звездном строении идет фотосфера, которую часто называют поверхностью. За ней – красноватая хромосфера, из-за наличия водорода. Внешний шар звезды – корона. Она невероятно горячая и может быть связана с конвекцией во внешних слоях. Нижнее видео детально описывает движение звезд на небе.

Завораживающая красота ночного неба с россыпью мерцающих звезд всегда привлекала внимание человека. Когда смотришь на миллионы крохотных огней далеко за пределами Земли, кажется, стоит протянуть руку – и ты сможешь ощутить их тепло, но нет! Маленькие жемчужины оказываются гигантами на расстоянии в миллионы световых лет. А самое пугающее то, что где-то там, на одной из них, могут жить существа, подобные нам. Представляем вам факты о звездах и созвездиях, которые навсегда изменят ваши представления. Да что мы вообще знаем о звездном небе?

Действительно, все видимые нами звёзды относятся лишь к трем галактикам – Андромеды, Треугольнику и, собственно, Млечному Пути. Остальные небесные тела доступны для созерцания только через мощные телескопы.

Если в космосе звезды отлично видны в любое время суток, на Земле мы можем наслаждаться их красотой исключительно ночью, причина тому – освещенная Солнцем атмосфера. Кстати, звездное мерцание – тоже ее рук дело, ведь сами по себе они излучают монотонный свет, который искажается атмосферным движением.

Несмотря на то, что Полярная звезда превосходит Солнце по размерам практически в 46 раз, она далеко не самая яркая, и входит лишь в топ-50. Ее известность обусловлена тем, что она практически не меняет положения относительно нашей планеты, оставаясь самой предсказуемой.

Да, факты о звездах входит это невероятное число. Одна из звезд гипергигантов — UY Щита – на самом деле имеет радиус, который сопоставим с 1900 радиусов Солнца. Чтобы вам было проще это представить: она в 5 млрд раз больше! Но при этом вы не сможете ее увидеть невооруженным глазом, только через телескоп.

Насчет самой яркой и в то же время тяжелой звезды – ученые выделяют голубого гипергиганта R136a1, который расположен в Большом Магеллановом Облаке и считается звездой в конце жизненного цикла. Если она взорвется, то на ее месте образуется черная дыра. Но пока это просто звезда, светимость которой превышает яркость Солнца почти в 10 млн раз.

Что касается химического состава, все элементы звездного неба состоят из водорода и гелия. Чем больше водорода, тем моложе звезда, тогда как с возрастом увеличивается количество гелия, который делает ее тяжелее. Этот необычный феномен также входит в факты о звездах, о которых, как оказывается, мы мало что знаем.

Если вы обладаете идеальным зрением, то максимальное количество звезд, которые вы сможете увидеть без телескопа в ясную ночь, составит около 3 тысяч объектов. Но если при этом наблюдение будет вестись из города – в 2, а то и 3 раза меньше. Кстати, глаза человека способны разглядеть не только Солнце и Луну, но также Юпитер и Венеру. А чтобы полюбоваться огнем самых ярких звезд, придется ехать в южное полушарие.

К первым относятся участки звездного неба, которые астрономы делят для удобства, основываясь исключительно по видимому аспекту (хотя на деле они могут располагаться в десятках миллионов световых лет друг от друга). Тогда как галактики – это скопления звезд более-менее близких, которые связаны гравитацией и находятся в едином движении относительно общего центра.

Факты о звездах и галактиках не обошли стороной и историю. Первую карту созвездий астрономы пытались изобразить еще тысячу лет до нашей эры, но свои четкие границы она приобрела только в XX веке. На сегодняшний момент можно насчитать 88 созвездий, 48 из которых получили названия в древние времена, поэтому звучат довольно поэтично – Геркулес, Орион, Кассиопея, Персей. А вот с современными названиями ученые особенно не церемонились, дав более утилитарные прозвища – Циркуль, Сетка, Компас, Резец и т.д.

Изучение космоса, галактики и различные факты о звездах всегда волновали умы людей. Так во многих странах звезды даже сделали частью государственной эмблемы. Например, символикой Австралии служит созвездие Южного Креста на государственном флаге, которое считается одним из самых ярких в этом полушарии. Тогда как в Бразилии решили пойти еще дальше – изобразили это же созвездие по состоянию его на момент провозглашения страной независимости в 1889 году.

Космос

Вид звездного неба завораживает. Кажется, что им можно любоваться бесконечно. Столько там таинственности и загадочности. Но что же собой представляют звезды? Какие космические объекты так называют?

Что такое звезды

Звезды – это большие небесные тела, разбросанные по всему космическому пространству. Силой взаимного притяжения в них удерживаются определенные вещества. Звезды имеют высокую температуру, благодаря чему излучают свет, который могут увидеть наблюдатели с Земли. Объекты раскалены до такой степени, что любое вещество, даже металлы, находятся в них в газообразном состоянии, а их совокупность называется плазмой.

Почему звезды светятся

Звезды светятся благодаря трансформации водорода в гелий

Все дело в разнице температур ядра и поверхности. Внутри звезды она может достигать 10 млн градусов и больше. Благодаря этому, в космическом объекте постоянно происходят термоядерные реакции, что превращает одни химические элементы в другие. К примеру, водород, из которого состоит большая часть звезд, становится в их недрах гелием. Благодаря этому возникает свечение, которое и видят земляне.

Интересный факт: человек видит на небе звезды из трех ближайших галактик: Андромеда, Треугольник и Млечный путь. Для того, чтобы посмотреть на более далекие космические объекты, нужны мощные телескопы.

Наименование звезд

Карта звездного неба с наименованиями звезд (нажать для увеличения)

Имена отдельным космическим телам и созвездиям люди стали давать еще в глубокой древности. В то время человеку небо представлялось обиталищем различных мифических существ, в честь которых им и давали названия. Большинство из них используются до сих пор.

Разительно отличаются названия созвездий в Северном и Южном полушариях. Здесь преобладают не мифические существа, а различные части кораблей и морских обитателей. Дело в том, что Южное полушарие в древнем мире было слабо известно учеными. Его активное освоение началось с эпохой великих географических открытий. Логично, что многие созвездия южного полушария были впервые обнаружены моряками, которые и давали им название, исходя из собственных предпочтений. Так на небосводе появились Киль, Корма и пр.

Отдельные звезды обозначают буквенно-цифровой аббревиатурой. Кроме того, небесные тела классифицируют по цвету и размерам. К примеру, голубые гиганты или коричневые карлики.

Формирование звезды

Схема формирования звезды

Моментом рождения звезды является объединение молекул водорода и гелия в одно облако. Оно начинает вращаться. Появляется внутренняя гравитация. Это обстоятельство ускоряет вращение.

Постепенно внешнее пространство облака начинает напоминать диск, а внутреннее – сферическое скопление. Температура материала повышается, как и его плотность. Это приводит к образованию шарообразной протозвезды.

Со временем давление и тепло повышаются до 1 млн.оС. Это приводит к слиянию атомных ядер. В этот момент и зажигается новая звезда. Небесное тело при этом практически незаметно для глаз наблюдателя, т.к. его окутывает мощное газо-пылевое облако.

Постепенно вследствие ядерного синтеза происходит преобразование некоторого количества атомной массы в энергию.

Все это время звезда из-за воздействия различных сил находится в движении. В основном она вращаются вокруг галактик или космических объектов с мощным гравитационным полем.

Интересный факт: в космосе звезды видны в любое время суток, ведь время там не разделяется на день и ночь.

Звездная эволюция

Схема эволюции звезды

У любого космического тела есть определенный цикл развития, который называется эволюцией. Большое влияние на этот процесс оказывает масса звезды. Чем больше весит объект, тем менее продолжительным будет его жизненный цикл.

Космические тела с промежуточной массой, т.е. в 1,5-8 раз тяжелее Солнца, зарождаются из облака, размер которого может достигать 100000 световых лет. Когда температура внутри достигает 3725 оС, из туманности образуется протозвезда. После начала слияния водорода она преобразуется в объект с переменными колебаниями в яркости. Благодаря сжатию силы тяжести, уравновешивается процесс расширения. Звезда начинает получать энергию от синтеза водорода, происходящего в ее ядре. На формирование объекта уходит около 10 млн. лет.

После того, как весь водород преобразовался в гелий, под действием силы гравитации материя становится ядром, которое начинает быстро нагреваться. Происходит расширение внешних слоев, которые благодаря воздействию внешней среды быстро охлаждаются. Так образуется красный гигант. Далее начинаются химические процессы с гелием. Когда он полностью преобразуется в другие вещества, ядро под действием увеличивающейся температуры расширяет оболочку. Это приводит к образованию белого карлика, температура которого может достигать 100000 оС. Продукты, необходимые для нагревания, окончательно иссякают. Поэтому объект начинает постепенно охлаждаться. Через несколько миллиардов лет он становится черным карликом и заканчивает свой жизненный путь.

Наиболее быстро эволюция протекает у звезд большой массы. От формирования объекта до окончания жизненного цикла проходит от 10000 до 100000 лет. В начале своей жизни они имеют высокую температуру, яркость и большие размеры. Звезда отличается насыщенным голубым цветом. Постепенно она становится красным сверхгигантом, внутри которого идет активное сплавление углерода в тяжелые элементы. Благодаря этому образуется железное ядро. Его ширина может достигать 6000 км. Его ядерное излучение не может сопротивляться силе притяжения.

Интересный факт: первую карту звездного неба составили примерно 3000 лет назад.

Читайте также: