Я знаю, что огромную долю аудитории этого ресурса составляют специалисты в различных областях науки.
Но я также знаю, что его посещают и многие люди, просто интересующиеся природными явлениями (я отношу себя к такому типу), что не умаляет их желания познать Вселенную, насколько хватает их воображения и терпения.
! Поэтому данная статья имеет цель развлечь и, возможно, подтолкнуть кого-то к более глубокому изучению вопроса, а также просто познакомить с новым видением и представлением, казалось бы, знакомых вещей.
Итак, о звездах
То, что человек может увидеть на небе, даже близко не соответствует тому, что там происходит на самом деле.То, что открывается нашим глазам, — это очень сокращенное прошлое нашей Вселенной.
Поэтому, когда речь идет о звездах, человек обычно имеет изображение либо ярких точек на небе, либо чего-то очень напоминающего наше Солнце, парящего в глубинах космоса.
На самом деле большинство звезд — это «скучные» газообразные, ярко светящиеся шары.
Но есть что-то невероятное в просторах космоса! Хотя нам это кажется такой же маленькой и тусклой точкой на небе.
Я не буду здесь описывать это с научной точки зрения.
эволюция звезд или Диаграмма Герцшпрунга-Рассела .
Я хочу показать, насколько многообразно понятие «звезда» и насколько это многообразие несовместимо с тем, что мы вкладываем в этот термин с детства (а некоторые, как я, и позже).
Коричневый карлик
Например, вот вам звезда – Глизе 229В.Коричневый карлик.
Это полная противоположность значению самого слова – «звезда» – блеск, сияние.
Наш Юпитер очень похож на эту звезду и даже, по сути, мало от нее отличается, но отличия все же есть.
Хотя радиус этих звезд и сравним с радиусом планет-гигантов, они в целом в десятки раз массивнее, а также излучают в инфракрасном и рентгеновском диапазоне.
Пролетая рядом с такой звездой, мы увидим, что она похожа на своеобразный ночник.
Никакой короны, яркого свечения, прищуренных глаз и тому подобного.
Представьте себе, что вы смотрите на Солнце через сварочную маску.
Красноватая светящаяся планета, состоящая из горячей лавы, — так эта звезда могла бы выглядеть для наших глаз.
И это лучший вариант развития событий.
Ультракрутые коричневые карлики вообще не блестят! Если бы мы были рядом, то, скорее всего, увидели бы просто темный шар, загораживающий звездное небо.
И, если бы расстояние от нас до звезды было таким же, как от Земли до Солнца, мы, скорее всего, вообще не знали бы, что пролетаем мимо звезды! Любая планета обычно освещается звездой, расположенной в центре ее орбиты, но именно таковыми являются ультрахолодные коричневые карлики, поэтому освещать их некому.
Интересно также, что вокруг коричневых карликов возможны и планетные системы! Ученые обнаружили, что зачастую эти и без того тусклые звезды окружены пылевым диском, похожим на тот, из которого образовалась наша Солнечная система.
Печально, что мы не можем увидеть невооруженным глазом ни одного коричневого карлика на небе.
Даже в горах и в лучшую для наблюдения погоду.
Звездные системы
Нам повезет, если наш карлик окажется частью звездной системы.Звездная система — это две или более звезды, связанные между собой гравитационными силами.
Вот, например, как телескопы видят двойную систему, частью которой является вышеупомянутая Gliese 229B (маленький шар справа).
В такой системе ультрахолодный коричневый карлик будет очень похож на какую-нибудь газовую планету-гигант, вращающуюся на низкой орбите вокруг «обычной» звезды.
Оказывается, звездная система – не такое уж и редкое явление.
И это еще один удивительный факт. Некоторые из звезд, которые мы видим, на самом деле представляют собой огромные звездные скопления, которые из-за огромного расстояния от них кажутся нам всего лишь одной яркой звездой.
А некоторые не такие уж и огромные — так называемые кратные звезды.
Рассмотрим каждую из систем более подробно.
Возьмем любые две звезды на небе, которые кажутся нам близкими друг к другу.
На самом деле почти все они удалены друг от друга «глубоко» в космос.
Почти все.
Есть исключения.
Например, на небе нашим глазам хорошо видны Плеяды.
Это звездное скопление, в котором звезды на самом деле «близко» друг к другу.
Я написал «близко» в кавычках, потому что расстояние между ними измеряется световыми годами.
Радиус скопления составляет около 12 световых лет. Для сравнения, если бы наша Солнечная система располагалась примерно в центре Плеяд, то самая дальняя звезда скопления была бы в полтора раза дальше самой близкой — Альфа Центавра.
В хорошую погоду и вдали от городов можно различить 10-14 самых ярких представителей этого скопления, но на самом деле их около 1000! Небо на планете внутри Плеяд выглядело бы просто волшебно! Скопление состоит в основном из ярко-голубых гигантов.
Они украсили бы небо красивыми голубовато-белыми огнями, но, к сожалению, не позволили бы зародиться жизни, подобной нашей, из-за разрушительного излучения, которое буквально пронизывает всю область этой звездной системы.
В скоплениях звезды обычно не имеют четко выраженного центра масс.
Но существуют системы, подобные упомянутой выше Глизе, состоящей из кратного числа звезд, находящихся очень близко друг к другу даже по меркам нашей Солнечной системы, и вращающихся вокруг общего центра масс.
Их называют множественными звездными системами или просто множественными звездами.
Хорошим примером является система Мицар-Алькор в созвездии Большой Медведицы.
Посмотрите на Большую Медведицу, даже недалеко от города вы сможете заметить, что вторая звезда ковша (Мицар) в созвездии на самом деле состоит из двух звезд, другая поменьше – это Алькор.
Она на самом деле физически близка к своему соседу, как нам кажется – на расстоянии четверти светового года.
Но еще интереснее то, что мы видим две звезды, а их в этой системе шесть! И такие кратные звезды, как оказывается, не редкость.
Многие из звезд, которые мы видим на небе и считаем одиночными, на самом деле являются двойными, тройными, четверными, пятикратными и другими! Почему мы этого не замечаем? Потому что, как правило, либо «вторичные» звезды слишком тусклые на фоне «первичных», которые во много раз ярче, либо расстояние между ними настолько мало, что нашему глазу просто не хватает разрешения, чтобы разделить соседей на отдельные объекты на большом расстоянии.
В таких системах самое интересное то, что соседями могут быть самые разные типы звезд! Сириус, самая яркая звезда на небе, на самом деле является двойной звездой.
Главная звезда вполне обычна и ничем не примечательна.
Оно всего в 1,7 раза больше нашего Солнца.
Только светит она в 22 раза ярче и в более бело-голубоватом свете, в отличие от нашей звезды.
Его компаньон Сириус Б — белый карлик.
Его радиус примерно равен радиусу нашей Земли, а масса примерно равна массе нашего Солнца!
Сверхплотные звезды
Белый карлик — маленькая тусклая звезда, которая когда-то была ядром красного гиганта.Образование таких звезд, не вдаваясь в сложные детали, можно объяснить победой гравитации.
Прекращение внутренних термоядерных реакций в красном гиганте приводит к освобождению его оболочки и невероятно сильному сжатию ядра.
Материя звезды настолько плотно содержится в небольшом объеме, что 1 кубический сантиметр ее вещества весил бы на Земле 10 тонн! Несмотря на, казалось бы, скучный внешний вид (пролетая рядом, мы увидели бы белый, ярко светящийся шар размером с планету), красота белых карликов – в их окружении.
Зачастую мощный взрыв отрывает вещество от поверхности красного гиганта и с огромной скоростью уносит его в окружающее пространство.
Образовавшееся облако, которое мы знаем как туманность, радует наш глаз всеми цветами химических элементов, образовавшихся когда-то в недрах умирающей звезды.
На втором снимке изображена туманность NGC 3132. Здесь главная звезда — не белый карлик (она немного меньше и немного выше), а именно та, которая заставила главную звезду выбросить вещество.
Представьте себе красоту, которую мы могли бы наблюдать, находясь внутри этой туманности – на орбите двойной звезды.
Нам все равно пришлось бы вооружить свои глаза, чтобы увидеть нечто большее, чем обычное небо со звездами.
Туманность выглядит так красиво только издалека.
Издалека облако кажется плотным, но на самом деле материал сильно рассеян, и вблизи оно, скорее всего, ничем не отличается от нашего ночного неба.
Однако если бы мы поместили камеру на длинной выдержке на гипотетическую планету рядом с центральной звездой, мы бы увидели небо фантастической красоты – разноцветную туманность, закрывающую все небо со всеми своими перемычками! Вспомните красивые цветные фотографии Млечного Пути.
Они сделаны с большой выносливостью.
Наши глаза ничего подобного не видят. 
Обладая небольшими размерами, белый карлик из-за своей огромной массы оказывает значительное гравитационное влияние на свое окружение.
Вот, например, фото, где хоть и не видно самого гнома, но явно видно его влияние.
Здесь сфера справа представляет собой гигантскую звезду, вещество которой безжалостно пожирает белый карлик слева.
При этом материя перетекает от одного соседа к другому, вращаясь вокруг массивной (хотя и крошечной по сравнению с жертвой) звезды и постепенно оседая на ее поверхности.
Образуется аккреционный диск – очень красивое с наблюдательной точки зрения явление.
Представьте себе кольца Сатурна, светящиеся, как Солнце.
Только эти кольца гораздо крупнее, закручены по спирали, а один из концов колец уходит прямо в тело звезды, образуя на ее поверхности удлинение в виде гигантской волны! А на нашем небе вместо этого мы можем наблюдать обычную светящуюся точку.
Перейдем к брату белого карлика – нейтронной звезде.
Когда красный гигант умирает, у него есть шанс родить нечто более плотное, чем белый карлик.
Если масса звезды превышает предел Чандрасекара, из ядра гиганта образуется нейтронная звезда.
Ее масса пока сравнима с массой Солнца, но размеры совершенно поражают – радиус нейтронных звезд составляет всего 10-20 километров! Благодаря быстрому уменьшению размеров, подобно фигуристу, вращающемуся, подтянув руки к телу, эти звезды вращаются с невероятной скоростью! Многие нейтронные звезды вращаются со скоростью до 1000 оборотов в секунду.
Это примерно в 10 раз быстрее, чем коленчатый вал автомобиля на максимальной скорости! Интересно, что из-за гравитационного искажения, если бы мы могли увидеть неровности поверхности нейтронной звезды, мы бы увидели больше половины диска.
Нейтронные звезды также являются частью множества систем и образуют аккреционные диски.
Говоря об аккреционных дисках, стоит также отметить систему Cygnus X-1. Хотя, по мнению ученых, там есть черная дыра.
По сути, эта система является первым из кандидатов в чёрные дыры.
Дело в том, что Лебедь Х-1 сильно излучает в рентгеновском диапазоне, и это первый признак наличия черной дыры и аккреционного диска вокруг нее, образованного донором — близлежащим голубым сверхгигантом.
Не советую подлетать близко к таким системам; мощное излучение убьет все живое на вашем космическом корабле задолго до того, как вы подойдете хотя бы достаточно близко, чтобы отличить аккреционный диск от сияния гиганта.
Аккреционный диск очень красиво показан в фильме «Интерстеллар».
Но, к сожалению, жертвы звезды не было.
Черные дыры — это не совсем звезды и, наверное, заслуживают отдельной статьи, которых в Интернете огромное количество.
Планетарные системы
Наконец, мне хотелось бы поговорить о звездах с планетными системами.Открытие экзопланет началось относительно недавно, но количество уже найденных планет и кандидатов поражает воображение! Всего за последний год было открыто чуть менее тысячи экзопланет! Помните, когда вы смотрели на небо 10–15 лет назад, могли ли вы подумать, что вокруг видимых вами звезд вращаются миллиарды планет? (Согласно статье в Википедии - В Млечном Пути около 100 миллиардов планет. ).
Как выглядят планетные системы – можем сказать по собственному опыту – довольно скучно, если вы не находитесь рядом ни с одной из планет. А вот если планеты только формируются, зрелище становится гораздо интереснее! Пыль и газ собираются вокруг общего центра — светящегося облака, образуя дискообразную туманность, подсвеченную изнутри.
Звезда в центре пока не имеет четких границ, а более плотное облако вокруг нее не позволяет ее увидеть.
Сгустки, которые в будущем могут стать планетами, отбрасывают плавные тени, идущие к краям диска.
Скорее всего, здесь нам даже не понадобится снаряжать глаза – плотность и освещенность материи позволят нам наблюдать рождение новой Звездной Системы во всей красе.
Заключение
Удивительно, как много наши предки вложили в понятие Звезды, и сколько к нему прибавилось за прошедшие века! Нам остается только ждать, пока человечество сможет свободно изучать непосредственно приближающиеся к ним небесные тела, чтобы лично подтвердить теории, обнаруженные на кончике пера.Какие еще красивые фотографии наполнят научные статьи? Каким будет мир звезд для нас будущего?.
P.S. Я сознательно не размещал здесь многочисленные картины звезд в том виде, в каком их представляли художники.
Только фотографии и схемы.
Где-то я слышал, что лучшая видеокарта в мире – это наше воображение! Теги: #Научно-популярные #Космонавтика #космос #картинки #звезды #небо
-
Соседи – Взлетит Ли Геосоциальная Сеть Im+?
19 Oct, 24 -
Предисловие, Первые Шаги
19 Oct, 24
