Удивительные небесные тела: невероятные гиганты и звезды, которые по размерам меньше Солнца
Уже на заре существования человечества древние люди обращали свои взоры в ночное небо. Астрономы первых цивилизаций пытались подсчитать звезды, которые тогда представлялись им вечно неподвижными точками небесного свода. С течением времени развивалось естествознание, представления об окружающем мире и астрономии. Однако интерес к небесным телам только лишь возрастал.
Удивительные звезды
В Новое время было обнаружено, что все эти звезды, которые по размерам меньше Солнца или больше него, являются телами, подобными нашему светилу. Но и после столетий исследований они все еще не раскрыли человечеству всех своих тайн. В современной астрономии и астрофизике буквально каждые несколько лет совершаются сенсационные открытия. Они внезапно задают ученым удивительные загадки или вовсе меняют наши представления о природе вещей. Звезды, которые по размерам меньше Солнца, вдруг светят в тысячи раз ярче него, тысячелетиями наблюдаемые точки на небесном своде оказываются целой системой из нескольких светил и так далее. Такой связкой звезд является ближайшая к нам система Альфа Центавра, где вокруг общего центра масс вращаются три раскаленных тела.
Крупнейшая звезда этой системы Центавра А несколько больше нашего родного светила, остальные же две звезды по размеру меньше Солнца. В приведенном ниже тексте мы поближе взглянем на некоторые из этих удивительных объектов нашей Вселенной.
Звезды, которые по размерам больше Солнца
В нашей Галактике немало таких тел: звезды-гиганты, субгиганты, сверхгиганты, гипергиганты. Так, например, массы голубых сверхгигантов могут превышать солнечную в 10-20 раз. Это означает, что по размерам они могут быть больше нашего светила в сотни раз и светить в тысячи раз ярче. Их голубой цвет указывает на чудовищные температуры. Такова, например, звезды Ригель – ярчайшее тело в созвездии Ориона. Но даже эти размеры и светимость меркнут в сравнении с действительно исполинскими объектами. Самыми крупными звездами нашей Вселенной являются так называемые гипергиганты. Типичный представитель такого класса будет в несколько раз массивнее, чем даже гигант Ригель, и в 200-250 раз массивнее нашего Солнца. Вместе с тем такие объекты достаточно редки во Вселенной. Интересно, что срок их жизни достаточно мал по звездным меркам. Они невероятно ярко светят, порой затмевая целые галактики, однако быстро расходуют свои топливные материалы.
Звезды, которые по размерам меньше Солнца
Дольше живут небольшие звезды, которые экономно и неспешно исчерпывают свой потенциал. Звезды, которые меньше Солнца, как правило, и более тусклые. К этой породе относятся многочисленные карлики: оранжевые, красные, коричневые, белые. Кстати, наше светило также является желтым карликом. Звезда Эпсилон в созвездии Эридана также относится к классу желтых карликов, однако ее масса немного меньше солнечной – 85%, а светимость составляет всего 28% в сравнении с яркостью нашего светила. Удивительными свойствами обладают так называемые коричневые карлики. Их масса, как правило, составляет от 1 до 7% солнечной массы. Таким образом, они в этом плане даже приближаются к планетам вроде нашего Юпитера. Собственно, коричневые карлики и нельзя назвать полноценными светилами. Астрофизики часто характеризуют их как неудавшиеся звезды. Разумеется, их светимость и температура также в сотни раз меньше солнечной. На сегодняшний день самый холодный из известных науке коричневых карликов имеет температуру поверхности всего в 25 градусов С. Интересно, что некоторые звезды, которые по размерам меньше Солнца, одновременно с этим могут обладать большей, чем у него, массой. Речь идет о так называемых нейтронных звездах. Они представляют собой конечные продукты эволюции звезд. То, что остается от светила после вспышки сверхновой. Радиус пульсаров (как их еще иначе называют) обычно сжимается до 10-20 километров в диаметре. Ничтожно малое расстояние, сравнимое с не самым крупным астероидом. Но при этом нейтронные звезды – это невероятно уплотнившиеся тела с массой, равной 1,5 солнечной. Всего горсть вещества, взятого с тела такой невероятной плоскости, будет весить тысячи тонн.
Источник
Размеры звезд
Хотя Солнце кажется нам огромным, но в общем звездном потоке считается средним. Бывают крупнее экземпляры, а иногда встречаются и совсем крошечные. Давайте же более подробно разберем вопрос о размерах звезд.
Самые маленькие звездные небесные тела – красные карлики. Они достигают половины солнечной массы, хотя встречаются и с показателем в 7.5%. Это минимальная отметка, при которой возможен ядерный синтез в ядре. Если же массы не хватает, то получаем коричневые карлики. На нижней схеме можно детально рассмотреть сравнение размеров планет Солнечной системы с Солнцем и другими крупными звездами (Сириус, Арктур, Альдебаран, Бетельгейзе, Мю Цефея).
Сравнительный размер некоторых звезд и планет
Среди красных карликов стоит вспомнить ближайшего к нам – Проксима Центавра, достигающий 12% солнечной массы и 14% его размера (немного крупнее Юпитера).
Сегодняшний диаметр Солнца составляет 1.4 миллиона км. Но в конце существования звезда трансформируется в красного гиганта и увеличится в 300 раз, поглощая ближайшие планеты. Еще более крупной звездой выступает Ригель (голубой сверхгигант), превышающий солнечную массу в 17 раз (производит в 66000 раз больше энергии) и в 62 раза крупнее.
Хотите еще больший размер звезды? Легко! Как насчет красного сверхгиганта Бетельгейзе, который в 20 раз больше солнечной массы и завершает жизненный цикл. Есть предположение, что звезда взорвется как сверхновая в ближайшую тысячу лет.
Самой большой звездой стала VY Большого Пса. Красный сверхгигант в 1800 раз превышает размер Солнца. Если бы она встала на позицию нашей звезды в Солнечной системе, то легко достигла бы Сатурна.
Источник
Самые маленькие звезды
Космос — это огромное и величественное место. Астрономия , которая изучает Вселенную, любит рассказывать нам о самых больших объектах, существующих в ней. Мы с удовольствием читаем о самой большой звезде, огромной туманности, массивной галактике, самой знаменитой комете и так далее.
Чтобы восстановить справедливость, сегодня мы поговорим про самые маленькие звезды.
Разные звезды
Итак, поехали. Чем больше звезда , тем большее количество водорода она содержит. Астрофизики считают, что максимальный размер звезды — около 2500 диаметров Солнца. Это обусловлено многими причинами. Но сегодня мы поговорим не об этом. Давайте попробуем выяснить, а какие минимальные размер и массу может иметь звезда? И какие процессы должны происходить с этим космическим объектом?
В традиционном понимании науки звезда — это объект, который имеет достаточно массы и давления в своем ядре, чтобы в нем происходила реакция термоядерного синтеза, в ходе которой атомы водорода превращаются в атомы гелия. Это самый распространенный вариант подобных реакций в недрах звезд.
Реакция синтеза приводит к высвобождению колоссального количества энергии. Именно эта энергия противодействует силе гравитации, которая стремится сжать тело звезды. Противодействие этих двух энергий делает звезды стабильными на протяжении многих миллионов и даже миллиардов лет.
По какому-то случайному совпадению масса нашего Солнца составляет ровно 1 солнечную массу😊. На самом деле, конечно, это шутка. Просто мы используем массу Солнца в качестве единицы измерения для оценки масс других звезд.
Так вот, физики вместе с астрономами выяснили, что реакции синтеза в ядре звезды могут начаться, если она имеет массу в 7,5% от солнечной. Такие звезды называются красными карликами. Ближайший к нам пример — это Проксима Центавра . Она имеет около 12,3% массы Солнца. А ее диаметр всего 215 000 километров. Для сравнения — диаметр Солнца — 1 392 700 километров. Если провести несложные расчеты, то получается, что самый наименьший из возможных красный карлик будет по размерам всего лишь на 15% больше, чем Юпитер.
Однако при этом такая звезда будет в восемьдесят раз тяжелее Юпитера . Почему? Дело тут в том, что размеры звезд связаны с их массами не линейно. Поскольку существует гравитация. И чем больше водорода концентрируется в одном месте, тем плотнее становится звезда.
Малыш
Самая маленькая звезда, известная астрономам в настоящее время — OGLE-TR-122 B. Это компонент двойной звездной системы, вторая звезда которой очень похожа на Солнце. Этот объект имеет 9% массы Солнца. И он всего лишь на 16% больше Юпитера по размерам. Поэтому ученые считают эту звезду очень плотным объектом. Она примерно в 50 раз плотнее нашей звезды.
Проксима Центавра светит очень слабо. И ее нельзя увидеть без телескопа. На самом деле без телескопа нельзя увидеть ни один красный карлик. Самая маленькая звезда, которую можно наблюдать невооруженным глазом — это 61 Лебедя. Это двойная звездная система, состоящая из оранжевых карликов. Расстояние до нее всего 11,4 световых года. И Вы можете, теоретически, при определенных условиях, увидеть ее в ночном небе.
Все в мире относительно. В космосе есть звезды, по сравнению с которыми наше Солнце — мячик для гольфа на фоне океанского лайнера. Но при этом оно просто огромно по сравнению с самыми маленькими звездами. Нам нравится думать о том, что наше Солнце идеально приспособлено для наших нужд. И благодаря ему существует вся жизнь на Земле. Оно и вправду словно создано для нас.
Поэтому не думайте днем, когда оно сияет в небе, о других звездах. 😉
Эта статья появилась впервые на сайте Живой Космос.
Вам могут понравиться эти статьи:
Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк!
Обязательно поделитесь ей в социальных сетях!
И подписывайтесь на наш канал! Спасибо!
Источник
Звезды 🌟 Что такое, описание, виды, характеристика, фото и видео
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
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.
Наименование звезд
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.
Сейчас ученые выделяют 88 созвездий. Из них 12 относятся к зодиакальным. Самое яркое небесное тело в них обозначают греческой буквой «альфа», следующая – «бета» и т.д.
Отдельные звезды обозначают буквенно-цифровой аббревиатурой. Кроме того, небесные тела классифицируют по цвету и размерам. К примеру, голубые гиганты или коричневые карлики.
Формирование 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.
Звездная эволюция
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.
Когда масса космического объекта примерно в 1,5 раза превышает солнечную, происходит крушение ядра. Это приводит к образованию сверхновой звезды. В процессе разрушения его температура поднимается до 10 млрд. оС, благодаря чему железо разбивается на нейроны. За секунду ядро уменьшается в размерах до 10 км. Затем происходит взрыв.
Далее существует два варианта развития событий. Если оставшееся ядро весило меньше, чем три Солнца, оно превратится в нейтронную звезду. Объект будет вращаться и излучать радиоимпульсы. Если ядро было тяжелее трех солнечных масс, оно полностью разрушится, а на его месте образуется черная дыра.
Наиболее медленно происходит формирование звезд с небольшой массой. Дело в том, что они медленно тратят свои топливные запасы. Их жизненный путь длится от 100 миллиардов до 1 триллиона лет. Соответственно, такие объекты еще не умирали. Ведь установлено, что возраст Вселенной – 13,7 миллиардов лет. Красные карлики не могут слиться ни с чем, кроме водорода. Это приводит к тому, что они не способны увеличиваться в размерах. Такие светила будут медленно охлаждаться и со временем превратятся в черных карликов, после чего завершат свой жизненный путь.
Источник