От карликов до сверхгигантов. Звезды
«Астрономия для чайников» очередной выпуск.
Мы изучили Солнечную систему, по большому счету - это планетарная система вокруг звезды, заурядного желтого карлика, которых достаточно много, и почти вокруг каждого вращаются планеты. Но мы не очень много об этом знаем. До ближайшей звезды Проксима Центавра примерно 4 световых года, слишком далеко для изучения планет.
Один из измерителей расстояния в астрономии. Под «световым годом» принято понимать расстояние, которое электромагнитные волны (свет) проходят за время одного оборота Земли вокруг Солнца. В космическом пространстве сложно использовать привычные мили и километры, получается огромная цифра.
Расстояние в один световой год равно 9 460 730 472 580 километрам. Есть и меньшие единицы, парсек равен примерно 5 Астрономическим единицам. А сама астрономическая единица - это среднее расстояние от Земли до Солнца. Их часто используют для описания удаленности в Солнечной системе.
Значит Солнечная система не одинока?
Конечно нет. Если у вас острое зрение, то в безлунную ночь за городом можно наблюдать примерно 6 тысяч звезд. С древних времен, для удобства их объединили в созвездия. Это удобно для наблюдения с Земли, но не имеет никакого отношения к реальному положению звезды в пространстве. Например альфа Малой Медведицы, та самая, которая Полярная звезда, находится в 300-400 световых годах от нас, а вот бета того же созвездия Кохаб в «всего» в 126 световых годах.
Совсем непонятно про созвездия!
Космическое пространство вокруг Земли имеет вид некоторой «небесной сферы», и все наблюдаемые объекты имеют свое местоположение на ней. Получается картинка, которую наши предки разделили на области, насколько хватило фантазии. Всякие созвездия Медведицы, Андромеда, Близнецы, всего лишь земная картинка неба. Звезды даже не знают, что они в одном созвездии (смайлик).
Считается, что поле гипотетического Большого взрыва, в газопылевом облаке появились сгустки вещества и энергии, которые притягивали к себе все вокруг. Быстро набрали массу, произошло сильное сжатие и внутри этих тел начались термоядерные реакции - вспыхнул водород. Но не все звезды родились вначале. Процесс рождения мы наблюдаем и сейчас. Так и не все звезды «дожили» до наших времен. Часть массивных успели пройти свой путь эволюции.
Если говорить просто, то это огромный газовый шар, который сжат собственной гравитацией до устойчивого состояния. Из-за огромной температуры внутри большинства звезд происходят термоядерные реакции, излучается огромное количество энергии. Обычно звезда испускает яркое свечение.
Обычно? Есть звезды которые не светят?
Да. Некоторые звезды, пройдя свой жизненный цикл, просто гаснут и остывают. И остается темный массивный безжизненный объект. Внутри у звезды сгорает водород, который превращается в гелий, когда такое топливо заканчивается - звезда иногда гаснет. Все зависит от класса звезды.
Сейчас классификация очень сложная, я бы сказал запутанная. Звезды ранжируют по массе, размерам, светимости, спектральному классу, видимости с Земли и другим параметрам. Но можно рассмотреть основные классы. На самом деле вариантов сценариев жизни звезд не так уж и много.
Все таже Полярная звезда, относится к сверхгигантам. Это очень массивные и яркие звезды. Измерять массу звезды принято в «солнцах». И от массы зависит, что будет со звездой, когда она «состарится», что произойдет с ней в процессе эволюции.
Звезда сжигает водород в своем ядре, превращая его в гелий. Чем массивнее звезда, тем интенсивнее и быстрее этот процесс. У Солнца это будет продолжаться миллиарды лет, у сверхгигантов сотни миллионов. Но в один прекрасный момент водород закончится, звезда остывает, теряет светимость. А дальше все зависит от массы. Например наше Солнце расширится и станет красным гигантом, потом сбросит внешнюю оболочку, остатки ядра сожмутся так сильно, что вспыхнет гелий и начнет превращаться в более тяжелые элементы.
Если хватит массы, то звезда станет белым гелиевым карликом, а если не хватит, то погаснет. У гигантов все по другому. Если масса гиганта больше 10 солнечных, то при горении гелия увеличивается температура, процесс создания тяжелых элементов ускоряется. Ядро может подвергнуться гравитационному коллапсу, вспыхнет сверхновая, а может и нейтронная звезда. А у звезд тяжелее Солнца в десятки и сотни раз, коллапс ядра такой массы может привести к образованию черной дыры.
Про черные дыры мы уже читали, а нейтронная звезда это что за зверь?
Это звезда плотность которой выше чем плотность ядра атома. Если совсем по-простому, то внутри нее атомы распадаются от колоссального давления. Она очень быстро вращается и испускает интенсивное излучение.
Сегодня много информации для одной беседы, продолжим в следующий раз. Не переставайте постигать новое и удивляться этому миру!