Звёзды

Ближайшая к нам звезда - это Солнце. О нем подробно рассказано на отдельной странице. Здесь же мы поговорим о звездах вообще, то есть в том числе и о тех, что можно видеть ночью.

Солнце мы тоже не станем исключать из повествования, наоборот, мы всегда будем сравнивать с ним другие звезды. До Солнца - 150 000 000 километров. Это в 270 000 раз ближе, чем до самой близкой, исключая само Солнце, звезды. Ясно, почему очень многое, что известно о звездах, мы знаем благодаря нашему дневному светилу.

Даже свет от ближайших звезд идет несколько лет, а сами звезды в самые мощные телескопы видны как точки. Впрочем, это не совсем так: звезды видны в виде крохотных дисков, но это связано с искажениями в телескопах, а не с увеличением. Звезд бесчисленное множество. Никто не в силах точно сказать, сколько существует звезд, тем более звезды рождаются и умирают. Можно лишь приближенно заявить, что в нашей Галактике около 150 000 000 000 звезд, а во Вселенной неизвестное число миллиардов галактик... А вот сколько звезд можно увидеть на небе невооруженным глазом известно точнее: около 4,5 тысяч. Более того, задавшись определенным пределом яркости звезд, близким по доступности глазу, можно это число назвать точнее, чуть ли не до единиц. Яркие звезды давно посчитаны и занесены в каталоги. Яркость звезды (или, как говорят, ее блеск) характеризуется звездной величиной, которую астрономы давно умеют определять. Так что же такое звезды?

Звезды - раскаленные газовые шары. Температура поверхности звезд различна. У некоторых звезд она может достигать 30 000 К, а у других - лишь 3 000К. Наше Солнце имеет поверхность с температурой около 6 000 К. Надо оговориться, что говоря о поверхности, мы имеем в виду лишь видимую поверхность, так как никакой твердой поверхности у газового шара быть не может.

Нормальные звезды гораздо больше планет, но главное - гораздо массивнее. Мы увидим, что есть во Вселенной странные звезды, имеющие типичные для планет размеры, но во много раз превосходящие последние по массе. Солнце в 750 раз массивнее всех остальных тел Солнечной системы. Подробнее о размерах планет, астероидов и комет и о них самих Вы сможете узнать на страницах, посвященных Солнечной Системе. Есть звезды, в сотни раз превышающие по размеру Солнце и во столько же раз уступающие ему в этом показателе. Однако, массы звезд меняются в гораздо более скромных пределах - от одной двенадцатой массы Солнца до 100 его масс. Может быть, есть и более тяжелые, но такие массивные звезды очень редки. Нетрудно догадаться, прочитав последние строки, что звезды очень сильно отличаются по плотности. Есть среди них такие, кубический сантиметр вещества которых перевешивает большой груженый океанский корабль. Вещество других звезд настолько разряжено, что его плотность меньше плотности того наилучшего вакуума, который достижим в земных лабораторных условиях. К разговору о размерах, массах и плотности звезд мы еще вернемся в дальнейшем.

Рождение звезд Космос часто называют безвоздушным пространством, полагая его пустым. Однако, это не так. В межзвездном пространстве есть пыль и газ (в основном, гелий и водород, причем последнего значительно больше). Во Вселенной существуют целые облака пыли и газа. Благодаря этим облакам нам не виден центр нашей Галактики. Облака эти могут иметь размеры в сотни световых лет, а их части могут сжиматься под действием сил гравитации.

Из чего образуются звезды? Ещё Гершель обнаружил на фоне Млечного Пути тёмные провалы, которые он называл "дырами в небесах". В конце XIX в. на Ликской обсерватории (США) астроном Эдуард Бар-нард начал систематическое фотографирование неба. К 1913 г. он нашёл около 200 тёмных туманностей. По его мнению, они представляли собой облака поглощающей свет материи, а вовсе не промежутки между звёздами, как считал Гершель.

Какие звезды рождаются Молекулярные облака, эти "фабрики по производству звёзд", изготовляют звёзды всевозможных типов. Диапазон масс новорождённых звёзд простирается от нескольких сотых долей до 100 масс Солнца, причём маленькие звёзды образуются значительно чаще, чем крупные. В среднем в Галактике ежегодно рождается примерно десяток звёзд с общей массой около пяти масс Солнца.

Где рождаются звезды? Астрономы умеют довольно точно определять места, где происходит или недавно происходило рождение звезд. Области звездообразования выдает, как правило, присутствие массивных горячих и ярких звезд.

Как рождаются звезды? Оказывается, И. Ньютон достаточно полно сформулировал их задолго до появления первых наблюдательных указаний на гравитационную неустойчивость межзвездной среды. Через 5 лет после того, как И. Ньютон опубликовал свой закон тяготения, его друг, преподобный Ричард Бентли, стоявший тогда во главе Тринити-колледжа в Кембридже, в письме к Ньютону спрашивал о том, не может ли быть описанная им сила тяготения причиной образования звезд (как нам кажется, столь точная формулировка проблемы делает Р. Бентли соавтором высказанного Ньютоном принципа гравитационной неустойчивости).

Из чего состоят звезды? Фундаментом теории звездообразования являются данные о межзвездной среде. Три столетия назад Исаак Ньютон в письме к Ричарду Бентли высказал мысль о том, что звезды и планеты под действием силы гравитации "сгустились" из разреженного вещества, заполнявшего некогда Вселенную.

Химический состав звёзд По мере повышения температуры состав частиц, способных существовать в атмосфере звезды, конечно, упрощается. Спектральный анализ звёзд классов О, B, A (температура от 50 000 до 10 000 С) показывает в их атмосферах линии ионизированных водорода и гелия и ионы металлов, в классе К (5000 С)обнаруживаются уже радикалы, а в классе М(3800 С) - даже молекулы оксидов.

Газопылевые облака Как появляются звезды, такие, как Солнце? Какие фундаментальные процессы отвечают за то, что темное диффузное межзвездное облако, состоящее из газа и пыли, становится намного более плотным светящимся объектом? Астрономы из США и Европейской южной обсерватории сделали важный шаг на пути к пониманию этого фундаментального вопроса астрономии.

Двойные Звезды Большинство звезд или тел достаточно крупных, для того чтобы стать звездами, сами находятся в движении, описывая орбиты вокруг подобных тел. Это не случайность, а фактор их размера относительно размеров прочих материальных образований, сформированных большим взрывом.

Цефеиды Уединение звезд, их обособленность друг от друга нельзя назвать правилом. Многие из них образуют пары и называются двойными звездами. Они обращаются около их общего центра тяжестей под действием взаимного тяготения. Бывает, правда, что иногда две звезды в телескоп случайно видны близко друг к другу, тогда как в действительности в пространстве они совершенно не связаны между собой. Это так называемые оптические двойные звезды. В большинстве же случаев мы имеем дело с физически двойными звездами, т. е. тяготеющими друг к другу.

Цвет и жизнь нейтронной звезды Нейтронные звезды могут быть обнаружены только по вспышкам рентгеновских излучений. В видимом диапазоне поверхность такой звезды не видна и о свете, а тем более о цвете, речи быть не может. Значит, единственно правильным ответом на этот вопрос будет ответ: черный цвет.

Переменность на стадии гравитационного сжатия Отметим прежде всего данные радиоастрономии, показывающие, что некоторые звездные ассоциации окружены облаками нейтрального водорода, плотность которых повышается к центру ассоциации, вокруг которого они вращаются и в котором уже появились звезды, ионизующие окружающий их газ.

Переменные Звезды молодых скоплений и галактического диска Многие детали этих вычислений ныне уже пересмотрены или будут еще пересмотрены, однако если только наши самые общие представления о ядерных реакциях, как источниках энергии звезд, верны, то должны быть верны и главные выводы теории звездной эволюции. В недрах звезды идет непрерывный синтез все более тяжелых элементов, сопровождающийся выделением энергии.

Будущее солнца После "выгорания" термоядерного топлива в звезде, масса которой сравнима с массой Солнца, в центральной её части (ядре) плотность вещества становится настолько высокой, что свойства газа кардинально меняются. Подобный газ называется вырожденным, а звёзды, из него состоящие, - вырожденными звёздами.

Молодые звездные коллективы Большой интерес представляют не только индивидуальные и кратные молодые звёзды, но и их коллективы. Молодые звёзды сконцентрированы вблизи экваториальной плоскости Галактики, что совсем не удивительно: именно там находится слой межзвёздного газа. На нашем небосводе молодые звёзды большой светимости и нагретые ими газовые облака пролегли полосой Млечного Пути.

Нейтронные звёзды Концепция нейтронных звёзд не нова: первое предположение о возможности их существования было сделано талантливыми астрономами Фрицем Цвикки и Вальтером Баарде из Калифорнии в 1934г. (несколько раньше в 1932г. возможность существования нейтронных звёзд была предсказана известным советским учёным Л. Д. Ландау.)

Сверхновые Около семи тысяч лет назад в отдалённом уголке космического пространства внезапно взорвалась звезда, сбросив с себя наружные слои вещества. Сравнительно большая и массивная звезда вдруг столкнулась с серьёзной энергетической проблемой - её физическая целостность оказалась под угрозой.

Белые карлики Белые карлики - одна из увлекательнейших тем в истории астрономии: впервые были открыты небесные тела, обладающие свойствами, весьма далёкими от тех, с которыми мы имеем дело в земных условиях. И, по всей вероятности, разрешение загадки белых карликов положило начало исследованиям таинственной природы вещества, запрятанного где-то в разных уголках Вселенной.

Системы звёзд Пары, в которых угловое расстояние достаточно велико для того, чтобы звезды можно было разрешить при наблюдении в телескоп, часто имеют период обращения 50 -100 лет. Такие пары называются визуально-двойными.

Шаровые и рассеянные звездные скопления Шаровые звездные скопления, в отличие от рассеянных, значительно богаче звездами. Их там может быть до миллиона. Кроме того, шаровые скопления очень компактны, и звезды в них удалены на малые расcтояния друг от друга. Считается, что они образовались вместе с Галактикой из чрезвычайно плотных и массивных газовых облаков.

Размеры звезд и плотность их вещества Рассмотрим на простом примере как можно сравнить размеры звезд одинаковой температуры, например Солнца и Капеллы. Эти звезды имеют одинаковые спектры, цвет и температуру, о светимость Капеллы в 120 раз превышает светимость Солнца. Так как при одинаковой температуре яркость единицы поверхности звезд тоже одинакова, то, значит, поверхность Капеллы больше, чем Солнца в 120 раз, а диаметр и радиус ее больше солнечных в корень квадратный из 120, что приближенно равно 11 раз. Определить размеры других звезд позволяет знание законов излучения.

Новый тип звезд С помощью инфракрасного телескопа UKIRT, находящегося на Гавайях, астрономы обнаружили две звезды нового типа, никогда ранее не наблюдавшегося. Это малые холодные звезды, напоминающие коричневые карлики, но фактически они являются остатками обычных звезд, которые остыли и уменьшились до размеров Юпитера в течение нескольких миллиардов лет, теряя вещество, перетекающее на звезду - белый карлик.

Быстро перемещающиеся звезды в нашей Галактике На прошедшей в конце января 2001 года в Сан-Диего конференции Американского астрономического общества д-р Andrew J. Drake представил результаты исследований центра нашей Галактики. В ходе этих исследований астрономы обнаружили 154 звезды, которые быстро перемещаются в сторону центра Галактики.

Одна из ближайших областей звездообразования Объект Hubble-X представляет собой сияющее газовое облако - одну из самых активных областей звездообразования в галактике NGC 6822. Наименование этой области взято из каталога объектов этой специфической галактики (X - это римское цифровое обозначение объекта). Галактика NGC 6822 находится в созвездии Стрельца на расстоянии около 1 630 000 световых лет от Земли и является одним из самых близких соседей Млечного Пути. Интенсивный процесс звездообразования в Hubble-X начался всего около 4 миллионов лет назад.

Полярная звезда Астрономы объявили о новых исследованиях Полярной звезды на проходившей на прошлой неделе встрече Американского Астрономического общества в Рочестере, Нью-Йорк.

Температура, светимость и цвет звезды Как известно, нагреваемый металл сначала начинает светиться красным светом, потом желтым и, наконец, белым при увеличении температуры. Также и со звездами.

Блеск звезд Глядя на звездное небо, можно заметить, что звезды различны по своей яркости, или, как говорят астрономы, по своему видимому блеску.

Вращение звездного неба Днем по небосводу движется Солнце. Оно восходит, поднимается все выше и выше, потом начинает опускаться и заходит. Но как узнать, одни и те же звезды видны всю ночь на небе или они перемещаются, подобно тому как Солнце перемещается днем? Это легко узнать.

Суточное движение звезд Все светила поднимаются в восточной части горизонта и опускаются на западе, и только Полярная звезда в северной части неба остается неподвижной, так как на нее направлена ось вращения Земли.

Квазары Известно, что Вселенная переживает сейчас глобальную эволюцию. Много миллиардов лет назад галактики относительно друг друга располагались в более близком соседстве. Но в результате космологического расширения Вселенной они стали со все более возрастающей скоростью разбегаться.

Конец жизни немассивных звезд Чем массивнее была звезда, тем большее гелиевое ядро в ней образуется. Тем больше силы, стремящиеся его сжать. Тем больше давление в ядре и его температура. В большинстве звезд эта температура достаточна, чтобы начались ядерные реакции синтеза углерода из гелия.

Гибель массивных звезд Звезды большей массы заканчивают свою жизнь иначе. Гелиевое ядро в таких звездах, сжимаясь, нагревается. В нем начинается синтез углерода, образуется углеродное ядро.

Созвездия Созвездия это достаточно большие участки небесной сферы в каждом из которых содержится несколько ярких звезд, хорошо видимых невооруженным глазом. Иногда эти звезды складываются в определенный запоминающийся узор.

Большой Пес    Малый Пес    Возничии    Орион    Телец    Близнецы    Околополярные созвездия    Созвездия весеннего неба    Созвездия летнего неба