Каждому человеку приходилось хотя бы раз в жизни рассматривать звездное небо, поражаясь его великолепию. Городским жителям такие случаи выпадают не слишком часто: обычно огни уличных фонарей и рекламы мешают смотреть на небо ночью, так как на их фоне звезды кажутся маленькими и тусклыми.
Но стоит выехать за город, где нет вездесущего ночного освещения – и первый же вечер приносит поразительное открытие: так вот как, оказывается, на самом деле выглядят звезды. Приходилось ли вам задумываться о том, что такое звезды в космосе, кому и для чего они нужны?
Что означает слово «звезда»?Что такое звезда?Какие виды звёзд бывают?Из чего состоят звёзды?Для чего нужны звёзды?
Что означает слово «звезда»?
В русском языке слово «звезда» имеет несколько смыслов. Оно может означать:
— светящуюся точку, видимую на ночном небе;
— в астрономии – небесное тело с определенными параметрами;
— геометрическую фигуру на плоскости, составленную из нескольких треугольных лучей, исходящих из одного центра;
— морское беспозвоночное животное характерной звездообразной формы;
— в переносном смысле – известного человека публичной профессии – артиста, певца, музыканта;
— в переносном смысле – удачу, счастье, предопределенное судьбой.
Что такое звезда?
Говоря о звезде как о небесном теле, наука подразумевает под этим словом светящийся раскаленный сгусток материи огромной массы, в котором протекают активные термоядерные процессы. За счет этих процессов поддерживается тепловое и световое излучение звезд, благодаря чему мы можем видеть их в ночное время.
Звезды находятся от нас на очень больших расстояниях, поэтому кажутся нам такими маленькими. В реальности большинство видимых на небе звезд по массе и объему намного больше, чем наше Солнце (которое тоже является звездой класса «желтый карлик»).
Человек с хорошим зрением может рассмотреть на небе около 3 000 звезд, общее же их количество во Вселенной, скорее всего, бесконечно. Звезды в космосе сгруппированы в огромные скопления – галактики, имеющие форму спирали с двумя или несколькими рукавами.
Какие виды звёзд бывают?
Во времена, когда единственным прибором, доступным астрономам, был оптический телескоп, критерием для классификации звезд была их яркость.
Сразу же, как только появилась возможность получать спектры звезд, была разработана классификация, базирующаяся на спектральном анализе. Она гораздо лучше характеризует звезды, так как дает возможность выяснить их химический состав, массу и стадию развития.
Согласно спектральному составу все звезды разбиваются на классы в зависимости от их температуры. Каждому классу присвоена буква латинского алфавита. К самому высокому классу О относят наиболее горячие звезды, температура которых достигает 30-60 тысяч градусов Кельвина. Далее с понижением температуры следуют классы B, A, F, G. Буквами от М до Т обозначают светила, температура которых ниже 2-3,5 тысяч градусов Кельвина.
Кроме того, астрономы различают следующие виды звезд:
— коричневый карлик – звезда, в которой ядерные процессы недостаточно интенсивны для того, чтобы компенсировать потери энергии от излучения;
— белый карлик – звезда в фазе перестройки структуры, которая может завершиться переходом в состояние нейтронной звезды либо черной дыры;
— красный гигант – звезда с невысокой плотностью и огромным объемом и светимостью, наиболее интенсивно излучающая в инфракрасной части спектра;
— переменная звезда – светило с переменной интенсивностью излучения;
— двойная звезда – светило, состоящее из двух шаров раскаленного газа, сходных по массе, которые вращаются по сложной траектории друг относительно друга и составляют единое целое в своей звездной системе;
— новая или сверхновая звезда – светило, цикл развития которого подошел к концу и заканчивается взрывом с резким, но кратковременным многократным увеличением яркости;
— нейтронная звезда – светило на поздней стадии эволюции, находящееся на стадии сжатия ядра и поэтому излучающее не световые волны, а излучение в нейтронном, рентгеновском или радиодиапазоне;
— черная дыра – звезда, процесс сжатия ядра которой достиг стадии, в которой ее гравитационное поле у поверхности настолько сильно, что не выпускает наружу даже излучение.
Из чего состоят звёзды?
Любая звезда, которую мы видим на ночном небе, представляет собой раскаленный газовый шар огромной массы и величины. Невероятно большая масса приводит к тому, что на газ действуют чудовищной силы гравитационные поля, под действием которых он сжимается.
В центре звезды, который называется ядром, сила сжатия запускает термоядерный процесс, который сопровождается выделением огромного количества энергии. При этом на поверхности температура составляет несколько тысяч или десятков тысяч градусов Кельвина, а внутри она исчисляется миллионами градусов.
Газ, из которого состоят звезды – это водород, в ходе термоядерной реакции преобразуемый в гелий и другие химические элементы. Молодые звезды, жизненный цикл которых начался относительно недавно, содержат совсем немного гелия в своем составе.
Кроме того, в составе газа и плазмы может присутствовать небольшое количество металлов, которые оказывают существенное влияние на скорость протекающих в ядре процессов синтеза. Чем старше звезда, тем больше в ее составе химических элементов, масса ядра которых превышает массу водорода и гелия.
Для чего нужны звёзды?
Звёзды – преобладающие во Вселенной небесные тела. Они генерируют световую и тепловую энергию, которая в виде излучения распространяется в космосе. Центр нашей звездной системы, Солнце, является источником жизни и тепла для нашей Земли.
Если бы Солнце вдруг погасло или исчезло, вся жизнь на Земле погибла бы от холода в течение двух-трех недель.
www.vseznaika.org
Невооруженным глазом на небе в безлунную ночь и вдалеке от города видно огромное количество звезд. При помощи телескопа можно наблюдать еще больше светил. Профессиональная аппаратура позволяет определить их цвет и размер, а также светимость. Вопрос «из чего состоят звезды?» на протяжении длительного времени в истории астрономии оставался одним из самых спорных. Однако и его удалось решить. Сегодня ученым известно, из чего состоит Солнце и другие звезды и как этот параметр меняется в процессе эволюции космических тел.
Определять состав светил астрономы научились только в середине XIX века. Именно тогда в арсенале исследователей космоса появился спектральный анализ. Метод основан на свойстве атомов различных элементов излучать и поглощать свет на строго определенных резонансных частотах. Соответственно на спектре видны темные и светлые полосы, расположенные на местах, характерных для данного вещества.
Разные источники света можно отличить по рисунку из линий поглощения и излучения. Спектральный анализ успешно применяется для определения состава звезд. Его данные помогают исследователям понять очень многие процессы, происходящие внутри светил и недоступные непосредственному наблюдению.
Солнце и другие светила — это огромные раскаленные шары газа. Звезды состоят преимущественно из водорода и гелия (73 и 25% соответственно). Еще примерно 2% вещества приходится на более тяжелые элементы: углерод, кислород, металлы и так далее. В целом известные сегодня планеты и звезды состоят из того же материала, что и вся Вселенная, однако различия в концентрации отдельных веществ, массе объектов и внутренних процессах порождают все многообразие существующих космических тел.
В случае светил основными критериями различий между их типами являются масса и те самые 2 % элементов, которые тяжелее гелия. Относительная концентрация последних называется в астрономии металличностью. Величина этого параметра помогает определить возраст звезды и ее будущее.
«Начинка» звезд не разлетается по Галактике благодаря силам гравитационного сжатия. Они же способствуют распределению элементов во внутренней структуре светил определенным образом. В центр, к ядру, устремляются все металлы (в астрономии так называют любые элементы тяжелее гелия). Звезда образуется из облака пыли и газов. Если в нем присутствуют только гелий и водород, то первый образует ядро, а второй — оболочку. В тот момент, когда масса достигает критической отметки, начинается термоядерная реакция и звезда зажигается.
Ядра, состоящие исключительно из гелия, имели светила первого поколения (также их называют звездами населения III). Они образовались через некоторое время после Большого взрыва и характеризовались впечатляющими размерами, сравнимыми с параметрами современных галактик. В процессе синтеза в их недрах из гелия постепенно образовывались другие элементы (металлы). Такие звезды заканчивали свою жизнь, взрываясь сверхновой. Элементы, синтезированные в них, стали строительным материалом для следующих светил. Для звезд второго поколения (население II) характерна низкая металличность. Самые молодые из известных сегодня светил относятся к третьему поколения. В их число входит и Солнце. Особенность таких светил — более высокий показатель металличности по сравнению с предшественниками. Более молодые звезды учеными обнаружены не были, однако можно с уверенностью утверждать, что для них будет характерен еще больший размер этого параметра.
То, из чего состоят звезды, влияет на продолжительность их жизни. Металлы, опускающиеся к ядру, влияют на термоядерную реакцию. Чем их больше, тем раньше загорается звезда и тем меньше будет размер ее ядра при этом. Следствием последнего факта является более низкое количество энергии, излучаемое таким светилом в единицу времени. Как результат такие звезды живут значительно дольше. Их запаса топлива хватает на многие миллиарды лет. Например, по подсчетам ученых Солнце сейчас находится на середине своего жизненного цикла. Оно существует уже около 5 млрд лет и столько же еще впереди.
Солнце согласно теории образовалось из газопылевого облака, насыщенного металлами. Оно относится к звездам третьего поколения или, как их еще называют, населения I. Металлы в его ядре помимо более медленного горения топлива обеспечивают равномерное выделение тепла, что стало одним из условий зарождения жизни на нашей планете.
Состав светил непостоянен. Посмотрим, из чего состоят звезды на разных этапах своей эволюции. Но для начала вспомним, какие этапы проходит светило от момента появления до завершения жизненного цикла.
В начале эволюции звезды располагаются на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рассела. В это время основным топливом в ядре является водород, из четырех атомов которого образуется один атом гелия. Большую часть жизни звезда проводит именно в таком состоянии. Следующая стадия эволюции — красный гигант. Его размеры значительно больше изначальных, а температура поверхности, наоборот, ниже. Звезды типа Солнца заканчивают свою жизнь на следующей стадии — они становятся белыми карликами. Более массивные светила превращаются в нейтронные звезды или черные дыры.
Термоядерные процессы в недрах являются причиной перехода светила с одной стадии на другую. Горение водорода приводит к увеличению количества гелия, а значит, размеров ядра и площади реакции. В результате температура звезды возрастает. В реакцию начинает вступать водород, ранее в ней не задействованный. Происходит нарушение баланса между оболочкой и ядром. Как следствие первая начинает расширяться, а второе — сужаться. При этом сильно возрастает температура, что провоцирует горение гелия. Из него образуются более тяжелые элементы: углерод и кислород. Звезда сходит с главной последовательности и превращается в красного гиганта.
Красный гигант представляет собой объект с сильно раздувшейся оболочкой. Когда Солнце дойдет до этой стадии, оно займет все пространство вплоть до орбиты Земли. О жизни на нашей планете в таких условиях, конечно, говорить не приходится. В недрах красного гиганта синтезируется углерод и кислород. При этом светило регулярно теряет массу из-за звездного ветра и постоянной пульсации.
Дальнейшие события различаются у объектов со средней и большой массой. Пульсации звезд первого типа приводят к тому, что их внешние оболочки сбрасываются и образуют планетарную туманность. В ядре заканчивается топливо, оно остывает и превращается в белого карлика.
Водород, гелий, углерод и кислород — не все, из чего состоят звезды с огромными массами на последней стадии эволюции. На этапе красного гиганта ядра таких светил сжимаются с огромной силой. В условиях постоянно растущей температуры начинается горение углерода, а затем и его продуктов. Последовательно образуются кислород, кремний, железо. Дальше синтез элементов уже не идет, поскольку формирование из железа более тяжелых ядер с выделением энергии невозможно. Когда масса ядра достигает определенной величины, оно коллапсирует. На небе загорается сверхновая. Дальнейшая судьба объекта вновь зависит от его массы. На месте светила может образоваться нейтронная звезда или черная дыра.
После взрыва сверхновой синтезированные элементы разлетаются в окружающем пространстве. Из них, вполне возможно, через некоторое время сформируются новые звезды.
Особое чувство возникает, когда получается не только опознать на небе знакомые светила, но и вспомнить, к какому классу они относятся, из чего состоят. Посмотрим, из каких звезд состоит Большая Медведица. В астеризм ковш входят семь светил. Самые яркие из них — это Алиот и Дубхе. Второе светило представляет собой систему из трех компонентов. В одном из них уже началось горение гелия. Два других, как и Алиот, располагаются на главной последовательности. К этой же части диаграммы Герцшпрунга-Рассела относятся и Фекда с Бенеташем, также составляющие ковш.
Самая яркая звезда ночного неба, Сириус, состоит из двух компонентов. Один из них относится к главной последовательности, второй — белый карлик. На ветви красных гигантов расположился Поллукс (альфа Близнецов) и Арктур (альфа Волопаса).
Из каких светил каждая галактика состоит? Из скольки звезд сформирована Вселенная? На подобные вопросы довольно трудно ответить точно. Несколько сотен миллиардов светил сосредоточены в одном только Млечном пути. Многие из них уже попали в объективы телескопов и регулярно обнаруживаются новые. То, из каких газов состоят звезды, нам тоже в целом известно, однако новые светила часто не соответствуют сложившемуся представлению. Космос таит еще немало тайн и многие объекты и их свойства ждут своих первооткрывателей.
fb.ru
Каждый человек знает, как выглядят звезды на небе. Крошечные, сияющие холодным белым светом огоньки. В древности люди не могли придумать объяснения этому явлению. Звезды считали глазами богов, душами умерших предков, хранителями и защитниками, оберегающими покой человека в ночной тьме. Тогда никто и подумать не мог, что Солнце – это тоже звезда.
Много веков прошло, прежде чем люди поняли, что представляют собой звезды. Виды звезд, их характеристики, представления о происходящих там химических и физических процессах – это новая область знания. Древние астрономы даже предположить не могли, что такое светило на самом деле вовсе не крохотный огонек, а невообразимых размеров шар раскаленного газа, в котором происходят реакции 
термоядерного синтеза. Есть странный парадокс в том, что неяркий звездный свет – это ослепительное сияние ядерной реакции, а уютное солнечное тепло – чудовищный жар миллионов кельвинов.
Все звезды, которые можно увидеть на небосводе невооруженным глазом, находятся в галактике Млечный Путь. Солнце – тоже часть этой звездной системы, причем расположено оно на ее окраине. Невозможно себе вообразить, как выглядело бы ночное небо, если бы Солнце находилось в центре Млечного Пути. Ведь количество звезд в этой галактике – более 200 миллиардов.
Древние астрономы тоже могли бы рассказать необычное и интересное о звездах на небе. Уже шумеры выделяли отдельные созвездия и зодиакальный круг, они же впервые рассчитали деление полного угла на 3600. Они же создали лунный календарь и смогли синхронизировать его с солнечным. Египтяне считали, что Земля находится в центре Вселенной, но при этом знали, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца.
В Китае астрономией как наукой занимались уже в конце ІІІ тысячелетия до н. э., а 
первые обсерватории появились в XII в. до н. э. Они изучали лунные и солнечные затмения, сумев при этом понять их причину и даже рассчитав прогнозные даты, наблюдали метеоритные потоки и траектории комет.
Древние инки знали различия между звездами и планетами. Есть косвенные доказательства того, что им были известны Галилеевы спутники Юпитера и визуальная размытость очертаний диска Венеры, обусловленная наличием на планете атмосферы.
Древние греки смогли доказать шарообразность Земли, выдвинули предположение о гелиоцентричности системы. Они пытались рассчитать диаметр Солнца, пускай и ошибочно. Но греки были первыми, кто в принципе предположил, что Солнце больше Земли, до этого все, полагаясь на визуальные наблюдения, считали иначе. Грек Гиппарх впервые создал каталог светил и выделил разные виды звезд. Классификация звезд в этом научном труде опиралась на интенсивность свечения. Гиппарх выделил 6 классов яркости, всего в каталоге было 850 светил.
Первоначальная классификация звезд основывалась на их яркости. Ведь именно этот критерий является единственно доступным для астронома, вооруженного только телескопом. Самые яркие или обладающие уникальными видимыми свойствами звезды даже получали собственные имена, причем у каждого народа они свои. Так, Денеб, Ригель и Алголь – названия арабские, Сириус – латинское, а Антарес – греческое. Полярная звезда в каждом народе имеет собственное название. Это, пожалуй, одна из самых важных в «практическом смысле» звезд. Ее координаты на ночном небосводе неизменны, несмотря на вращение земли. Если остальные звезды движутся по небу, проходя путь от восхода до заката, то Полярная звезда не меняет своего местоположения. Поэтому именно ее использовали моряки и путешественники в качестве надежного ориентира. Кстати, вопреки распространенному заблуждению, это вовсе не самая яркая звезда на небосклоне. Полярная звезда внешне никак не выделяется – ни по размерам, ни по интенсивности свечения. Найти ее можно, только если знать, куда смотреть. Она располагается на самом конце «рукоятки ковша» Малой Медведицы.
Современные астрономы, отвечая на вопрос о том, какие виды звезд бывают, вряд ли станут упоминать яркость свечения или расположение на ночном небосводе. Разве что в порядке исторического экскурса или в лекции, рассчитанной на совсем уж далекую от астрономии аудиторию.
Современная классификация звезд основывается на их спектральном анализе. При этом обычно еще указывают массу, светимость и радиус небесного тела. Все эти показатели даются в соотношении с Солнцем, то есть именно его характеристики приняты в качестве единиц измерения.
Классификация звезд опирается на такой критерий, как абсолютная звездная величина. Это видимая степень яркости небесного тела без атмосферы, условно расположенного на расстоянии 10 парсек от точки наблюдения.
Кроме этого учитывают переменности блеска и размеры звезды. Виды звезд в настоящее время определяются их спектральным классом и уже детальнее - подклассом. Астрономы Рассел и Герцшпрунг независимо друг от друга проанализировали зависимость между светимостью, абсолютной звездной величиной, температурной поверхностью и спектральным классом светил. Они построили диаграмму с соответствующими осями координат и обнаружили, что результат вовсе не хаотичен. Светила на графике располагались отчетливо различимыми группами. Диаграмма позволяет, зная спектральный класс звезды, определить хотя бы с приблизительной точностью ее абсолютную звездную величину.
Эта диаграмма послужила наглядным доказательством в пользу современной теории эволюции данных небесных тел. На графике отчетливо видно, что самым многочисленным классом являются относящиеся к так называемой главной последовательности звезды. Виды звезд, принадлежащих к этому сегменту, находятся в наиболее распространенной в данный момент во Вселенной точке развития. Это этап развития светила, при котором энергия, затраченная на излучение, компенсируется полученной в ходе термоядерной реакции. Длительность пребывания на данном этапе развития определяется массой небесного тела и процентным содержанием элементов тяжелее гелия.
Общепризнанная в данный момент теория эволюции звезд гласит, что на начальном 
этапе развития светило представляет собой разряженное гигантское газовое облако. Под влиянием собственного тяготения оно сжимается, постепенно превращаясь в шар. Чем сильнее сжатие, тем интенсивнее гравитационная энергия переходит в тепловую. Газ раскаляется, и когда температура достигает 15-20 млн К, в новорожденной звезде запускается термоядерная реакция. После этого процесс гравитационного сжатия приостанавливается.
Поначалу в недрах юного светила преобладают реакции водородного цикла. Это самый длительный период жизни звезды. Виды звезд, находящихся на этом этапе развития, и представлены в самой массовой главной последовательности описанной выше диаграммы. Со временам водород в ядре светила заканчивается, превратившись в гелий. После этого термоядерное горение возможно только на периферии ядра. Звезда становится ярче, ее внешние слои значительно расширяются, а температура понижается. Небесное тело превращается в красный гигант. Этот период жизни звезды 
намного короче предыдущего. Дальнейшая ее судьба изучена мало. Есть различные предположения, но достоверных им подтверждений пока не получено. Самая распространенная теория гласит, что когда гелия становится слишком много, звездное ядро, не выдерживая собственной массы, сжимается. Температура растет до тех пор, пока уже гелий не вступает в термоядерную реакцию. Чудовищные температуры приводят к очередному расширению, и звезда превращается в красного гиганта. Дальнейшая судьба светила, по предположениям ученых, зависит от его массы. Но теории, касающиеся этого, всего лишь результат компьютерного моделирования, не подтвержденный наблюдениями.
Предположительно, красные гиганты с малой массой будут сжиматься, превращаясь в карликов и постепенно остывая. Звезды средней массы могут трансформироваться в планетарные туманности, при этом в центре такого образования продолжит свое существование лишенное внешних покровов ядро, постепенно остывая и превращаясь в белого карлика. Если центральная звезда испускала значительное инфракрасное излучение, возникают условия для активации в расширяющейся газовой оболочке планетарной туманности космического мазера.
Массивные светила, сжимаясь, могут достигать такого уровня давления, что электроны буквально вминаются в атомные ядра, превращаясь в нейтроны. Поскольку между 
этими частицами нет сил электростатического отталкивания, звезда может сжаться до размера нескольких километров. При этом ее плотность превысит плотность воды в 100 миллионов раз. Такая звезда называется нейтронной и представляет собой, по сути, огромное атомное ядро.
Сверхмассивные звезды продолжают свое существование, последовательно синтезируя в процессе термоядерных реакций из гелия – углерод, затем кислород, из него – кремний и, наконец, железо. На этом этапе термоядерной реакции и происходит взрыв сверхновой. Сверхновые звезды, в свою очередь, могут превратиться в нейтронные либо, если их масса достаточно велика, продолжить сжатие до критического предела и образовать черные дыры.
Классификация звезд по размеру может быть реализована двояко. Физический размер звезды может определяться ее радиусом. Единицей измерения в этом случае выступает радиус Солнца. Существуют карлики, звезды средней величины, гиганты и сверхгиганты. Кстати, само Солнце является как раз карликом. Радиус нейтронных звезд может достигать всего нескольких километров. А в сверхгиганте целиком поместится орбита планеты Марс. Под размером звезды может также пониматься ее масса. Она тесно связана с диаметром светила. Чем звезда больше, тем ниже ее плотность, и наоборот, чем светило меньше, тем плотность выше. Этот критерий вирируется не так уж сильно. Звезд, которые были бы больше или меньше Солнца в 10 раз, очень мало. Большая часть светил укладывается в интервал от 60 до 0,03 солнечных масс. Плотность Солнца, принимаемая за стартовый показатель, составляет 1,43 г/см3. Плотность белых карликов достигает 1012 г/см3, а плотность разреженных сверхгигантов может быть в миллионы раз меньше солнечной.
В стандартной классификации звезд схема распределения по массе выглядит следующим образом. К малым относят светила с массой от 0,08 до 0,5 солнечной. К умеренным – от 0,5 до 8 солнечных масс, а к массивным – от 8 и более.
Классификация звезд по цвету на самом деле опирается не на видимое свечение тела, а на спектральные характеристики. Спектр излучения объекта определяется химическим составом звезды, от него же зависит ее температура.
Наиболее распространенной является Гарвардская классификация, созданная в начале 20 века. Согласно принятым тогда стандартам классификация звезд по цвету предполагает деление на 7 типов.
Так, звезды с самой высокой температурой, от 30 до 60 тыс. К, относят к светилам класса О. Они голубого цвета, масса подобных небесных тел достигает 60 солнечных масс (с. м.), а радиус – 15 солнечных радиусов (с. р.). Линии водорода и гелия в их спектре достаточно слабые. Светимость подобных небесных объектов может достигать 1 млн 400 тыс. солнечных светимостей (с. с.).
К звездам класса В относят светила с температурой от 10 до 30 тыс. К. Это небесные тела бело-голубого цвета, их масса начинается от 18 с. м., а радиус – от 7 с. м. Самая низкая светимость объектов такого класса составляет 20 тыс. с. с., а линии водорода в спектре усиливаются, достигая средних значений.
У звезд класса А температура колеблется от 7,5 до 10 тыс. К, они белого цвета. Минимальная масса таких небесных тел начинается от 3,1 с. м., а радиус – от 2,1 с. р. Светимость объектов находится в границах от 80 до 20 тыс. с. с. Линии водорода в спектре этих звезд сильные, появляются линии металлов.
Объекты класса F на самом деле желто-белого цвета, но выглядят белыми. Их температура колеблется в пределах от 6 до 7,5 тыс. К, масса варьируется от 1,7 до 3,1 с.м., радиус – от 1,3 до 2,1 с. р. Светимость таких звезд варьируется от 6 до 80 с. с. Линии водорода в спектре ослабевают, линии металлов, наоборот, усиливаются.
Таким образом, все виды белых звезд попадают в пределы классов от А до F. Дальше, согласно классификации, следуют желтые и оранжевые светила.
Виды звезд по цвету распределяются от голубых к красным, по мере понижения температуры и уменьшения размеров и светимости объекта.
Звезды класса G, к которым относится и Солнце, достигают температуры от 5 до 6 тыс. К, они желтого цвета. Масса таких объектов – от 1,1 до 1,7 с. м., радиус – от 1,1 до 1,3 с. р. Светимость – от 1,2 до 6 с. с. Спектральные линии гелия и металлов интенсивны, линии водорода все слабее.
Светила, относящиеся к классу К, имеют температуру от 3,5 до 5 тыс. К. Выглядят они желто-оранжевыми, но истинный цвет этих звезд – оранжевый. Радиус данных объектов находится в промежутке от 0,9 до 1,1 с. р., масса – от 0,8 до 1,1 с. м. Яркость колеблется от 0,4 до 1,2 с. с. Линии водорода практически незаметны, линии металлов очень сильны.
Самые холодные и маленькие звезды – класса М. Их температура всего 2,5 – 3,5 тыс. К и кажутся они красными, хотя на самом деле эти объекты оранжево-красного цвета. Масса звезд находится в промежутке от 0,3 до 0,8 с. м., радиус – от 0,4 до 0,9 с. р. Светимость – всего 0,04 - 0,4 с. с. Это умирающие звезды. Холоднее их только недавно открытые коричневые карлики. Для них выделили отдельный класс М-Т.
fb.ru
ЗВЕЗДА́, -ы́, мн. звёзды, ж.
1. Небесное тело, состоящее из раскаленных газов (плазмы), по своей природе сходное с Солнцем и представляющееся взору человека на ночном небе светящейся точкой. Полярная звезда. Вечерняя звезда. □ Воздух был свежий и холодноватый, на чистом небе сияли крупные звезды. Достоевский, Братья Карамазовы. || перен. Судьба, участь; счастье, удача. Весть о солдатчине мало тревожила его: он верил в свою звезду. Помяловский, Очерки бурсы. — Это у вас счастливая звезда. Ведь на полсантиметра правее, и была бы совсем другая картина. А вы через месяц воевать сможете. Эренбург, Буря.
2. О человеке, прославившемся в какой-л. сфере деятельности; о знаменитости. — Ни одной зимы не проходило без того, чтобы не приезжала какая-нибудь звезда. Чехов, Живая хронология. На него [Урманова] еще в гимназии смотрели как на будущую звезду. Короленко, С двух сторон.
3. Геометрическая фигура с остроконечными выступами, равномерно расположенными по окружности; фигура с лучами, исходящими от центра. Пятиконечная звезда. Нарисовать звезду. || Предмет в форме подобной фигуры. [Потолок в кабаре] был черный, с большими звездами из серебряной бумаги. А. Н. Толстой, Хмурое утро. [Максим] водружает на стол маленькую рождественскую елку --- с блестящей звездой на маковке. Бек, События одной ночи. || Воинский значок, имеющий такую форму и носимый на фуражке, шапке и т. п. || Знак отличия, орден, имеющий такую форму. Маршальская звезда. □ Их нагнал строгой наружности седой господин, со звездой на фраке. Писемский, Тысяча душ. [Багратион был] в новом узком мундире с русскими и иностранными орденами и с георгиевскою звездой на левой стороне груди. Л. Толстой, Война и мир. Он резко повернулся, и при этом на лацкане его пиджака блеснула Звезда Героя Социалистического Труда. С. Антонов, Три тысячи девятнадцатая морская. || Светлое пятно на лбу животного. Конь был рослый и статный, с белой звездой на лбу. Седых, Даурия.
◊
Восходящая звезда см. восходящий. Морская звезда — морское беспозвоночное животное типа иглокожих. Путеводная звезда см. путеводный. Звезда первой величины — 1) относящаяся к самым ярким из доступных невооруженному глазу звезд; 2) то же, что звезда (во 2 знач.). Медведева открыла, угадала и дала театру звезду первой величины — Ермолову. Щепкина-Куперник. Театр в моей жизни. До звезды — до вечера, до появления звезд. [В сочельник] никто, не исключая и детей, до звезды не ел. Салтыков-Щедрин, Пошехонская старина. Звезды с неба хватать — отличаться умом, способностями; совершать что-л. выдающееся. Звезд с неба не хватать — быть заурядным, ничем не выдающимся, иметь посредственные способности. Родиться под счастливой звездой — быть удачливым во всем, счастливым. Считать звезды см. считать1.kartaslov.ru
данные о свойствах внешних слоев звезд получены из анализа звездных спектров и путем сопоставления результатов наблюдений с теоретическими расчетами. О внутреннем строении звезд пока можно судить только по результатам теоретических расчетов и их сопоставлению с данными наблюдений. (См. Спектр). В звездах сосредоточена основная масса видимого вещества галактик. Звезды — мощные источники энергии. Вещество звезд представляет собой плазму. На поздних стадиях развития звезд (напр., в белых карликах) звездное вещество переходит в состояние вырожденного газа, а иногда и нейтронного вещества. Звезды в космическом пространстве образуют звездные системы. К ним относятся кратные (двойные звезды, тройные и т. д.), скопления и галактики. (См. Звезды двойные, Звезды переменные).
Оцените определение:
Источник: Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
самосветящиеся гигантские газовые (плазменные) тела, подобные Солнцу. Образуются из газово-пылевой среды, состоящей в основном из водорода и гелия, в результате т. н. гравитационной неустойчивости — основной причины образования многих типов астрономических объектов, состоящей в том, что в практически первоначально однородной среде возникают малые возмущения (флуктуации), ведущие в итоге к образованию сгустков вещества, с последующим нарастанием этого процесса. В недрах звезд, как правило, идут термоядерные реакции синтеза элементов, вплоть до образования элементов железа. Звезды классифицируют по светимости, массе, температуре поверхности, химическому составу, особенностям спектра. Различают семь спектральных классов звезд: О, В, A, F, G, К, М — от самых горячих к самым холодным (мнимонические правила: Один Великий Англичанин Финики Жевал Как Морковь; О, Be A Fine Girl, Kiss Me). В результате звездной эволюции они становятся либо белыми карликами, либо нейтронными звездами, либо черными дырами.
Оцените определение:
Источник: Начала современного естествознания: тезаурус
По славянским преданиям, от божественной четы Солнца и Месяца родились звезды. Эти родственные от ношения не были твердо установлены; они менялись вместе с теми поэтическими воззрениями, под влиянием которых возникали в уме человека. Названия, при даваемые Месяцу и звездам, также колебались между мужским и женским родом, как и названия Солнца.
Но чаще древние славяне представляли их прекрасными девами, которые летают по небу, держа в руках свечечки или лучинки. Они танцуют, водят хороводы, играют в прятки, оттого меняются и узоры звезд на небе. Все они были служительницами богов. В древности назывались они совсем иначе, чем теперь: Зоряница, Денница, Утренница, Светлусса, Красопаня. Вечерняя звезда, первой появлявшаяся на небе, какова бы она ни была, всегда Вечерница, Зверяница (ибо в ту пору ночные хищники выходят на охоту). Марс звался Смертонос, Меркурий – Добропан, Сатурн – Гладолед, Юпитер – Кроломоц…
Конечно, это были живые существа: все это множество зачаровывающих, мерцающих, таинственных звезд, и чаще всего: Утренницы и Денницы служат Зимцерле, богине утренней зари, другие – богам ночи, тьмы.
Оцените определение:
Источник: Словарь славянской мифологии
семнадцатая нумерованная карта системы Таро. Другое название — Надежда. Символизирует поток мыслей, моральное воздействие идеи на форму, новое видение. Является знаком надежды, верности, возрождения, успеха в любом предприятии. Вселяет чувство покоя и веру в свои силы. Карта сулит приятные сюрпризы, обретение неожиданной помощи, новой дружбы, любви. Может означать творческое вдохновение. Предвещает улучшение самочувствия, как физического, так и психического. Служит символом оптимистического мировосприятия мира, окружающей действительности. Перевернутая карта символизирует упрямство, неуступчивость, ожесточенность, нежелание изменений, утерянные шансы и неиспользованные возможности. При таком раскладе означает неверие в свои силы, пессимизм, опоздание в действиях, негативное отношение к людям и событиям, лень, медлительность, равнодушие. На карте изображается обнаженная девушка, стоящая на одном колене возле воды. Положение ее тела напоминает свастику. В ее руках два сосуда; содержимое одного из них выливается на землю, другого — в море. Над головой девушки восемь звезд, одна из которых превосходит остальные по величине и яркости сияния. Согласно интерпретации К. де Гебелина, это Сотис или Сириус, тогда как другие звезды представляют собой семь священных планет древней астрологии (по другой версии — семь чакр). Женская фигура, по его же мнению, символизирует Исиду, наполняющую водой Нил, что сопровождается появлением звезды Собаки. Обнаженность Исиды указывает на то, что природа до подъема вод Нила еще не облачилась в зеленые одеяния. Куст и птицы — или бабочки — символизируют возрождение и рост, связанные с разливом реки. В псевдоегипетской Таро большая звезда содержит драгоценный камень, состоящий из черных и белых треугольников. Цветущий куст заменяется высоким растением с трехлепестковым цветком и сидящей на нем бабочкой. Вместо сосудов в руках Исиды изображаются плоские чаши. Женская фигурка напоминает уже не свастику, а форму треугольника. Сочетание земли и воды символизирует противоположности в природе, между которыми распределяется божественное изобилие. Иногда на заднем плане рисунка изображается страус, являющийся знаком воздуха. Источ.: Холл Дж. Энциклопедическое изложение масонской, герметической, каббалистической и розенкрейцеровской символической философии. Новосибирск, 1992; Николаева Р. Таро: прогноз судьбы и… психологическая помощь // Наука и религия. 1991. № 12; Энциклопедия символов, знаков, эмблем. М., 1999.
Оцените определение:
Источник: Символы, знаки, эмблемы: энциклопедия
terme.ru
Глава 10. Расстояния до звезд. Световой год. Звезды и их спектральные классы.
Перед разговором о звездах несколько слов о структуре нашей Вселенной и о расстояниях в ней.Свет, летящий со скоростью 300 000 километров в секунду, преодолевает расстояние до ближайшей к нам звезды где-то за четыре года. А другие звезды расположены еще дальше. Таким образом все эти гигантские расстояния измеряются в световых годах. Часто спрашивают — сколько это в километрах? Для любителей точности и образности отвечу — световой год, это расстояние проходимое светом за год, т.е. около 9 461 миллиардов километров или 9,5 триллионов километров.Вкратце и упрощенно — все звезды, которые мы видим на небосводе отдельно, это звезды нашей Галактики. Млечный путь, белесая полоса пересекающая все небо и видимая сейчас глазом, к сожалению, только в идеальных условиях вдали от городов, при наблюдении в телескоп распадается на отдельные звезды — это тысячи и тысячи звезд — ребро нашей галактики, видимое с Земли. Из-за этого иногда нашу Галактику называют галактика Млечный Путь. Диаметр галактики около 100 тысяч световых лет. От нас до центра Галактики около 30 тысяч световых лет — мы видим нашу галактику как бы «изнутри». Другие галактики находятся от нас значительно дальше — расстояния до них миллионы световых лет и видны они в телескопы туманными пятнами, звездную структуру можно различить только у самых ярких и ближайших к нам из них в большие телескопы.
Звезды — это огромные газовые шары, в недрах которых идут ядерные реакции с выделением огромного количества энергии. Именно благодаря этому свет звезд виден за многие тысячи световых лет. Формируются звезды в газово-пылевых облаках из сгустков вещества за счет гравитационного сжатия. Сжатие происходит до тех пор, пока в недрах этих сгустков не начнется ядерная реакция — так рождается звезда. Туманности состоят из водорода и, в меньшей степени, гелия. Эти два основных элемента — начальный состав нашей Вселенной. Соответственно, звезды будут иметь тот же состав. Энергия в звезде образуется за счет превращения водорода в гелий — термоядерной реакции.Все звезды имеют разные размеры и разную массу. Последняя является главной характеристикой звезды — от нее зависит и температура звезды и время жизни светила.Звезды с самой маленькой массой являются самыми холодными и живут дольше всех — ядерные реакции в них протекают настолько медленно, что они могут существовать миллионы миллионов лет — в сто раз дольше, чем наше Солнце. Например, красные карлики имеют массу в десятые доли солнечной, а температура их поверхности в среднем около 3500 градусов. Типичный пример красного карлика — звезда Барнарда, одна из наших ближайших соседок — до нее всего 6 световых лет.Звезды типа нашего Солнца имеют массу равную одной солнечной и температуру около 6000 градусов. Продолжительность жизни таких звезд около 10 миллиардов лет. Наше Солнце сейчас находится на среднем этапе жизни (около 5 миллиардов лет).Звезды с массой в два раза большей, чем у нашего Солнца, живут уже около 1 миллиарда лет, пример такой звезды — ярчайшая звезда нашего неба Сириус, альфа Большого Пса. Температура поверхности Сириуса равна около 11000 градусов.Спика, альфа Девы имеет массу в 11 солнечных, а температуру около 24000 градусов. Время жизни Спики — «всего» 10 миллионов лет.Классифицируют звезды по спектру излучения (или по ее цвету), что соответствует разной температуре.Принята следующая спектральная классификация звезд -
Основные спектральные классы O, B, A, F, G, K, M. Чтобы запомнить эту последовательность — существует много различных «правил». На английском, например, это звучит «Oh Be A Fine Girl, Kiss Me». В России же уже много десятков лет используется другое — «Один Бритый Англичанин Финики Жевал Как Морковь».Самые горячие, как мы видим, звезды классов O и B. Это опять же Спика, бета Центавра, альфа и бета Южного Креста, Дельта Ориона. Это звезды голубого и голубовато-белого цвета. Далее идут белые звезды класса A. Это тот же Сириус, например. Еще более холодные звезды класса F имеют желтовато-белый цвет. Здесь примером может служить Процион (альфа Малого Пса). Звезды G — класса имеют желтый цвет. Здесь примером может служить наше Солнце, Толиман (альфа Центавра) и тау Кита. Звезды класса K имеют оранжевый оттенок — Эпсилон Эридана. И, наконец, самые холодные из всех — звезды класса M — красные. Примером могут служить Антарес (альфа Скорпиона) и Бетельгейзе (альфа Ориона).Также каждый класс делится на 10 подклассов от 0 до 9. Например полная запись спектрального класса Солнца — G2.В начале двадцатого века была составлена диаграмма спектр-светимость — диаграмма Герцшпрунга-Рассела. На ней четко просматриваются все этапы пути жизни звезд -
Если мы присмотримся к диаграмме, то увидим, что большинство звезд группируются вдоль одной линии — она называется главной последовательностью. Положение на ней определяется массой звезды — менее массивные звезды лежат внизу, а наиболее массивные в самом верху главной последовательности. На главной последовательности лежат все звезды находящиеся в стабильном состоянии на стадии горения водорода. Звезды же лежащие выше и правее и ниже и левее находятся на других этапах эволюции звезды. Выше и правее главной последовательности область звезд-гигантов и сверхгигантов — Ригель (альфа Льва), Денеб (альфа Лебедя), Полярная. Ниже и левее главной последовательности лежит зона белых карликов.На разных этапах своей жизни звезда в зависимости от начальной массы проходит разные стадии эволюции. Например где-то через четыре миллиарда лет наше Солнце раздуется в красного гиганта, на конечном этапе эволюции превратится в белого карлика. Но этапы эволюции звезд это уже более серьезный разговор. Наша же задача была ознакомится с тем какие же бывают звезды. ( по материалам http://blog.astronomypage.ru )
www.galaxy-science.ru
Звезда «Эта» Большого Пса, голубой сверхгигант класса В5. Это довольно молодая звезда, но из-за быстрого сгорания, она уже приближается к концу своей жизни Эволюция звезды [11:51] Астрономия для чайников. Лекция 7. Звёзды. Борис Бояршинов // Первый образовательный канал. Телекомпания СГУ ТВ, 2014 Звезда, звёзды — небесные тела, представляющие собой массивные излучающие энергию газо-плазменные шары по своей природе сходные с Солнцем, в которых идут, шли или будут идти термоядерные реакции.
В ясную безлунную ночь все видимое небо представляется усеянным бесчисленным, на первый взгляд, множеством звёзд, однако точный счет показал, что число звёзд, видимых невооружённым глазом, не более 5000; из них одновременно над горизонтом видно около 2500. После изобретения зрительных труб обнаружилось, что существует множество более мелких, так называемых телескопических звезд, общее число которых по мере увеличения оптической силы ныне уже космических телескопов постепенно увеличивается. Для подробного изучения и означения отдельных звёзд еще древние астрономы подразделили их на созвездия, обнимающие более или менее обширные пространства небесного свода, а наиболее яркие назвали особыми именами. Немецкий астроном Иоганн Байер (1572—1660) в начале XVII в. предложил означать звёзды каждого созвездия буквами греческого алфавита, называя первой буквой α наиболее яркую; так, например, наиболее яркая звезда в созвездии Малой Медведицы, Полярная, обозначается в звездных каталогах через α Ursae minoris. Но обыкновенно греческого алфавита недостает для обозначения даже ярких звёзд, и потому более мелкие обозначаются просто номером и названием созвездия; в настоящее время звёзды обозначаются еще чаще номером их в каком-нибудь известном каталоге, причем это обозначение сопровождается еще прямым восхождением и склонением звезды, что устраняет уже всякое недоразумение. Для переменных звёзд принято употреблять последние буквы латинского алфавита. При ближайшем изучении распределения звёзд на небесном своде оказывается, что только наиболее яркие разбросаны, по-видимому, без всякого порядка; более мелкие сгруппированы особенно густо на широкой полосе, опоясывающей все видимое небо приблизительно в направлении большого круга (см. Млечный путь). По мере удаления от этой полосы число звёзд, приходящееся на данное пространство, например на один квадратный градус, непрерывно уменьшается, и кое-где существуют места, на которых даже сильнейшие телескопы почти не обнаруживают присутствия звёзд; эти места Уильям Гершель в своё время назвал угольными ямами (coal sack)[1].
Согласно современным научным представлениям, звёзды образуются в гигантских газопылевых облаках под действием гравитационных сил.
На ночном небе звёзды видны как светящиеся точки, потому что находятся на огромном расстоянии. Всё познание о звёздах учёные получают при анализе излучения звёзд или при изучении Солнца. Поэтому любая информация о звёздах основана не на экспериментальной проверке, а на наблюдениях и теоретических построениях.
В настоящее время преобладающим является представление о том, что в недрах звёзд под действием большого давления и температур протекают термоядерные реакции, в результате которых водород превращается в гелий. Это может объяснить, почему звёзды могут светить миллиарды лет, не выгорая. Данная гипотеза была предложена в 1939 году Гансом Бете, что принесло ему Нобелевскую премию за 1967 год в области физики.
По другой версии, поддерживаемой, в частности некоторыми видными креационистами (Артур Уалдер-Смит), энергия звёзд проистекает из их недр почти без участия термоядерного синтеза путем гравитационного коллапса, через конверсию энергии гравитационного потенциала в тепло и свет, поскольку солнечные газы обрушиваются во внутрь. Эта теория, ныне считающаяся неверной, была предложена в XIX веке физиком Германом фон Гельмгольцем (1821—1894)[2].
Если звезда расположена к нам ближе чем 300 световых лет, то расстояние до неё измеряют методом годичного параллакса, наблюдая расположение звезды из двух противоположных точек земной орбиты и применив теорему Пифагора для прямоугольного треугольника. Если взять за основание прямоугольного треугольника большую полуось орбиты Земли (значение которой известно и считается равным 1 а.е.), а за две другие стороны — расстояния до звезды Земли и Солнца, то имея значения трёх углов и зная длину одного катета можно определить длину гипотенузы, то есть расстояние до звезды.
Для измерения расстояния до звёзд, отдаленных от Земли более чем на 300 световых лет, метод параллакса фактически бессилен и его исчисляют теоретически.
Первые достоверные измерения годичного параллакса осуществил русский астроном Василий Яковлевич Струве (1793—1864), определив расстояние до Веги (Альфа Лиры), ярчайшей звезды Северного полушария в XIX веке.
| O | 33.000—50.000 K | Зета Змееносца |
| B | 10.500—30.000 K | Ригель |
| A | 7.500—10.000 K | Альтаир |
| F | 6.000—7.200 K | Процион (А) |
| G | 5.500—6.000 K | Солнце |
| K | 4.000—5.250 K | Эпсилон Индейца |
| M | 2.600—3.850 K | Проксима Центавра |
→ Спектральный анализ
Определяются через измерение длины волн её эмиссионного спектра и тёмным линиям поглощения. Для разных светящихся веществ с разной температурой характерен собственный рисунок линий спектра и их можно использовать для определения химического состава и температуры звезды. Сходные между собой спектры звёзд сгруппированы в семь основных спектральных классов, которые обозначаются заглавными латинскими буквами и располагаются в порядке убывания температуры: O (голубые), B (бело-голубые), A (белые), F (желтоватые), G (жёлтые), K (красноватые), M (красные). В химическом составе всех звёзд преобладают газы — водород и гелий, остальные химические элементы находятся в незначительном количестве. К примеру в спектре солнечного излучения отмечены линии металлов — железа, натрия, кальция и др.
Видимая звёздная величина. Так как яркость звёзд на небе не одинакова, то во времена древнегреческого астронома Гиппарха (II век до х.э.), когда расстояния до всех звёзд считались одинаковыми, было введено понятие «звёздная величина»: чем звезда ярче — тем она больше. Все звёзды поделили на шесть величин в порядке уменьшения яркости — 1m, 2m, 3m, 4m, 5m, 6m. Сегодня эта традиция сохранилась, только величин намного больше, а светила, блеск которых превосходит блеск звёзд первой величины имеют нулевые и отрицательные звёздные величины. Это Солнце, Луна, планеты и самые яркие звёзды. Для более точной оценки блеска небесных светил используются дробные звёздные величины.
Абсолютная звёздная величина. Если бы звёзды действительно находились от Земли на одинаковом расстоянии, то их реальный блеск сильно бы отличался от видимого теперь. В современной астрономии принято сравнивать абсолютную звёздную величину на гипотетическом расстоянии в 10 парсек. Помогает определению светимости.
Светимость и размер звезды. Светимостью (реальной мощностью излучения) называется полная энергия, излучаемая звездой за секунду. Измеряется в ваттах (или — в единицах светимости Солнца). Она зависит от температуры звезды и площади её поверхности в соответствии с законом Стефана: «количество энергии, излучаемого звездой в секунду на квадратный метр её площади, пропорционально четвёртой степени температуры её поверхности». С помощью закона Стефана, зная светимость и температуру звезды, можно вычислить площадь её поверхности и радиус. Возьмём, к примеру, звезду в два раза менее горячую чем Солнце и светимостью в 100 раз больше Солнечной. В соответствие с законом Стефана, площадь её поверхности в 1600 раз, а радиус — в 40 раз превышают Солнечные. Такая звезда называется красным гигантом. Соответственно, в семействе звёзд существуют красные карлики, белые карлики, сверхгиганты и т. д. (см. Диаграмму Герцшпрунга-Рессела)
Двойными (не оптически, а физически) называются звёзды, которые вращаются вокруг общего центра тяжести из-за взаимного гравитационного притяжения. Первым, кто доказал, что такие звёзды существуют, был английский астроном Уильям Гершель (1738—1822). Множество двойных звезд открыл и исследовал В. Я. Струве. Когда число звёзд в системе более двух, их называют кратными. Предполагается, что более 70 % всех звёзд двойные или кратные. Самая известная кратная звезда (четыре компонента) — это средняя звезда в «ручке ковша» Большой Медведицы, невооружённым глазом видно только два её компонента — пара Мицар-Алькор. Имена звезде дали арабы, у которых слово «мицар» означает «конь», а «алькор» — «всадник». Считалось, что если человек видит не только Мицар, но и рядом с ней еле заметную Алькор, то он может научиться метко стрелять из лука[4].
Существуют три типа двойных звёзд:
cyclowiki.org
|
|
|
|
|
|
