Всё о звёздах на небе. Звезды

Если в ясную, безоблачную ночь посмотреть вверх, то взгляду предстанет великолепная картина звездного неба. Тысячи мерцающих разноцветных огоньков складываются в причудливые фигуры, завораживая взор. В древности люди считали, что это горят фонарики, закрепленные на хрустальном небесном своде. Сегодня все мы знаем, что это не фонарики, а звезды. А что такое звезды? Почему они светят и как далеко от нас они находятся? Как рождаются звезды и как долго они живут? Об этом и многом другом – наш рассказ.

Чтобы понять, что такое звезда, достаточно взглянуть на наше Солнце. Да-да, наше Солнце – это звезда! Но как же так? — спросите вы. — Ведь Солнце – большое и горячее, а звезды такие маленькие и совсем не греют. Весь секрет в расстоянии. Солнце находится практически «рядом» — всего-то каких то 150 миллионов километров, а звезды находятся так далеко, что ученые даже не используют понятие «километры» для измерения расстояния до звезд. Они придумали особую единицу измерения, которая называется «световой год». О световом годе мы расскажем чуть позже, а пока…

Почему звезды цветные? Горячие и холодные звезды
Звезды, которые мы наблюдаем, различаются как по цвету, так и по яркости свечения. Яркость звезды зависит как от ее массы, так и от расстояния до нее. А цвет свечения зависит от температуры на ее поверхности. Самые «холодные» звезды имеют красный цвет. А самые горячие – голубоватый оттенок. Белые и голубые звезды — наиболее горячие, их температура выше, чем температура Солнца. Наша звезда Солнце относится к классу желтых звезд.

Сколько же звезд на небе?
Подсчитать даже хотя бы примерно количество звезд в известной нам части Вселенной практически невозможно. Ученые могут лишь сказать, что в нашей Галактике, которая называется «Млечный Путь», может быть около 150 миллиардов звезд. А ведь есть еще и другие галактики! Зато гораздо более точно людям известно количество звезд, которые можно увидеть с поверхности Земли невооруженным глазом. Таких звезд около 4,5 тысяч.

Как рождаются звезды?
Если звезды зажигают, значит это кому-нибудь нужно? В бескрайнем космическом пространстве всегда есть молекулы простейшего вещества во Вселенной – водорода. Где-то водорода меньше, где-то больше. Под действием сил взаимного притяжения молекулы водорода притягиваются друг к другу. Эти процессы притяжения могут длиться очень долго – миллионы и даже миллиарды лет. Но рано или поздно молекулы водорода притягиваются настолько близко друг к другу, что образуется газовое облако. При дальнейшем притяжении в центре такого облака начинает повышаться температура. Пройдут еще миллионы лет, и температура в газовом облаке может подняться настолько, что начнется реакция термоядерного синтеза – водород начнет превращаться в гелий и на небосводе появится новая звезда. Любая звезда – это раскаленный газовый шар.

Продолжительность жизни у звезд существенно различается. Ученые выяснили, что чем больше масса новорожденной звезды, тем меньше срок ее жизни. Срок жизни звезды может составлять как сотни миллионов лет, так и миллиарды лет.

Световой год
Световой год – это расстояние, которое преодолевает за год луч света, летящий со скоростью 300 тысяч километров в секунду. А в году 31536000 секунд! Так вот, от ближайшей к нам звезды под названием Проксима Центавра луч света летит более четырех лет (4.22 световых года)! Эта звезда находится от нас в 270 тысяч раз дальше, чем Солнце. А остальные звезды находятся гораздо дальше — в десятках, сотнях, тысячах и даже в миллионах световых лет от нас. Именно поэтому звезды кажутся нам такими маленькими. И даже в самый мощный телескоп они, в отличие от планет, всегда видны, как точки.

Что такое «созвездие»?
С древних времен люди смотрели на звезды и видели в причудливых фигурах, которые образуют группы ярких звезд, образы животных и мифических героев. Такие фигуры на небосводе стали называть созвездиями. И, хотя на небосводе звезды, включаемые людьми в то или иное созвездие, зрительно находятся рядом друг с другом, в космическом пространстве эти звезды могут находиться на значительном удалении друг от друга. Самыми известными созвездиями являются Большая и Малая Медведицы. Дело в том, что в созвездие Малая Медведица входит Полярная звезда, на которую указывает северный полюс нашей планеты Земля. И зная, как найти на небосводе Полярную звезду, любой путешественник и мореплаватель сможет определить, где находится север и сориентироваться на местности.

Сверхновые звезды
Некоторые звезды в конце срока своей жизни вдруг начинают светиться в тысячи и миллионы раз ярче, чем обычно, и выбрасывают в окружающее пространство огромные массы вещества. Принято говорить, что происходит взрыв сверхновой звезды. Свечение сверхновой постепенно затухает и в конце концов на месте такой звезды остается только светящееся облако. Подобная вспышка сверхновой наблюдалась древними астрономами Ближнего и Дальнего Востока 4 июля 1054 года. Затухание этой сверхновой длилось 21 месяц. Сейчас на месте этой звезды находится известная многим любителям астрономии Крабовидная туманность.

Рождение, жизнь и затухание звезд изучает наука астрономия. Любите астрономию, изучайте её — и жизнь ваша наполнится новым смыслом!

Вряд ли когда-нибудь человек сможет сказать, что знает о звездах все. Но если учесть, что ближайшая из них удалена от нас на расстояние 149,6 млн км, то становится понятно, как много сложностей возникает у астрономов при изучении звезд. Однако, несмотря на все преграды, к настоящему времени человечество накопило массу информации об этих небесных телах, а астрономы каждый день открывают новые звезды.

То, что светящиеся точки на ночном небе - это звезды, в наши дни знают абсолютно все. А вот в глубокой древности люди по-разному воспринимали звезды. Одни считали, что у них над головой находится хрустальный купол с серебряными гвоздями, другие думали, что звезды - это глаза богов, постоянно наблюдающих за жизнью на Земле, третьи полагали, что звезды - это отверстия, сквозь которые на Землю проникает свет. И только знание законов природы и долгие наблюдения позволили понять, что же из себя представляют эти далекие и таинственные небесные тела. 

Как образуется звезда?

Звезды, как и другие небесные тела, образуются из космических газопылевых облаков. Происходит это следующим образом. Мелкие пылинки притягиваются друг к другу. Постепенно их скопление становится все больше и больше. Постоянно увеличиваясь, пылевой сгусток принимает форму шара. Растет и его масса, при этом увеличивается и сила тяготения. Из-за нее возникает сжатие пылевого сгустка, внутренняя часть которого постепенно разогревается. А когда температура внутри этого образования достигает нескольких миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции. Так рождается новая звезда!

Почему звезда горит?

Когда люди поняли, что звезда - это огненный шар, их стало интересовать, почему же она горит и не гаснет. А все потому, что звезда состоит из водорода, который, как известно, в ее ядре превращается в гелий - в результате этого процесса высвобождается огромное количество энергии в виде света. А не гаснет звезда в связи с тем, что термоядерные реакции внутри ее ядра происходят постоянно.

Иногда кажется, что звезды мерцают. Причиной такого зрительного эффекта является атмосфера нашей планеты. Лучи света, идущие от звезды к Земле, искажаются потоками воздуха, находящегося в атмосфере. Вследствие перехода из одной среды в другую луч света отклоняется, создавая эффект, будто звезда на мгновение исчезла.

Запомни: звезда излучает собственный свет. Этим она отличается от планеты, которая может только отражать свет.

Строение звезды

В самом центре звезды, в ядре, происходят термоядерные реакции, в результате которых водород превращается в гелий и выделяется энергия. Ядро окружает зона переноса излучения. Выше нее находится конвективная зона, в которой перенос энергии осуществляется за счет перемешивания вещества: холодный газ опускается, а горячий - поднимается. Конвективная зона покрыта фотосферой, которая дает основную часть излучения звезды. Такое строение является достаточно условным, так как существует большое количество типов звезд, у которых оно отличается.

Какие бывают звезды?

Звезды отличаются друг от друга по размерам, цвету, массе и температуре. Ученые делят их на красных и белых карликов, голубых и красных гигантов и супергигантов.

Красные карлики - это небольшие и относительно холодные звезды, наиболее распространенные в нашей галактике. Они не очень ярко светят и медленно сжигают свое топливо. Несмотря на явное преобладание красных карликов во Вселенной, из-за пониженной светимо 

Запомни: чем больше масса звезды, тем меньше срок ее жизни. Это связано с тем, что большие звезды гораздо быстрее расходуют свое внутреннее топливо для термоядерных реакций, т.е. для поддержания собственного существования.

Как астрономы наблюдают за звездами?

Звезд в нашей галактике огромное количество, тем не менее существуют возможности наблюдения за ними на разных этапах их развития. Все светила, доступные для исследований, собраны в одну большую диаграмму, по которой можно проследить жизнь звезды.

Для многих астролюбителей, ночное небо выглядит как огромное полотно с большим количеством очень похожих мерцающих огней. Но на самом деле миллиарды звезд, которые составляют , разнообразны и полны соблазнительных чудес. От звездных фейерверков, вызванных взрывом сверхновых, до невидимых черных дыр, не менее прекрасных и загадочных. Каждый звездный тип на ночном небе по-своему великолепный и уникальный.

Ядра некоторых звезд являются алмазами

Когда звезда с массой нашего использует свое ядерное топливо, большая часть ее внешних слоев отделяется и остается только очень горячее ядро, называемое белым карликом. Ученые предположили, что под 50 км корой белого карлика может кристаллизоваться углерод и кислород, так называемый минерал алмаз. А в 2004 году, ученые обнаружили, что белый карлик около созвездия Центавра, BPM 37093, состоит из кристаллизованного углерода весом 2 267 962 триллиона триллионов килограмм. Ювелиры говорят, что это 10 млрд триллионов триллионов карат.

Магнетары – особый вид звездных мертвецов

Вращающийся радиотранзиент – апериодичный источник интенсивных, коротких вспышек в радиодиапазоне

Новый класс звезд, называемые вращающимися радиотранзиентами (RRATs) могут быть непостоянными маяками. Они являются массивными сжатыми , которые периодически рассылают всплески радиоволн, которые могут длиться от двух миллисекунд до трех часов. На сегодняшний день открыто более 10 таких объектов, но учение предполагают о возможном существовании тысячах таких объектов в нашей галактике .

85 процентов звезд в Млечном Пути находятся в звездных системах

Звезды не могут быть одиночками, как думали раньше. Сегодня астрономы говорят, о 85 процентах звезд в галактике , которые находятся в звездных системах. Более половины всех звезд входят в двойные звезды.

Жизнь множества звезд заканчивается катастрофическим взрывом

Катастрофический взрыв звезды посылает ударную волну, которая двигается со скоростью 35 млн км в час. Конец жизни для некоторых звезд может быть зрелищным событием. Взрыв сверхновой происходит, когда звезда с массой в три раза больше нашего выгорает и под воздействием собственной гравитации катастрофически быстро сжимается. Взрыв вызывает сброс оболочки в космическое пространство. Со времен наблюдения Иоганном Кеплером сверхновой в 1604 году, астрономы не были свидетелями ни одной из них в .

Солнечные вспышки могут освободить энергию равную миллиону водородных бомб

Атмосфера , или корона, может достигать около 2 миллионов градусов Цельсия, и может непредсказуемо выбрасывать потоки высоко энергетичных частиц со скоростью, близкой к скорости света. Называемые солнечными вспышками, эти пучки заряженных частиц ускоряются вдоль изогнутых линий магнитного поля в сторону , где они могут нарушить связь и спутниковые технологии, электронные устройства, и даже сотовые телефоны. Крупнейшие солнечные вспышки могут освободить энергию равную миллиону водородных бомб, этого достаточно, чтобы питать США на протяжении 100 000 лет.

Некоторые массивные звезды превращаются в черные дыры

Настолько плотные, что ничто не может вырваться из их гравитационных тисков. После того, как объект попадает за горизонт событий, или достигает границы, которую даже свет не может преодолеть, для него уже нет спасения. На сегодняшний день есть убедительные доказательства о существовании звездных , которые образуют в результате распада массивных звезд, а также , которые достигают потрясающего веса миллионов солнечных масс.

Ещё Сенека говорил, что если бы осталось на Земле единственное место, с которого можно увидеть звёзды, все люди стремились бы в это место. Красота и загадочность звёздного неба привлекает внимание людей с глубокой древности. Даже с минимумом фантазии можно составить из мерцающих звёзд фигуры и целые сюжеты на самые разнообразные темы. Совершенства в этом мастерстве достигли астрологи, связавшие звёзды не только между собой, но и усмотревшие связь звёзд с земными событиями.

Даже не обладая художественным вкусом и не поддаваясь шарлатанским теориям, трудно не поддаться обаянию звёздного неба. Ведь эти крохотные огоньки на самом деле могут быть гигантскими объектами или состоять из двух или трёх звёзд. Часть видимых звёзд может уже не существовать — ведь мы видим свет, излучённый некоторыми звёздами тысячелетия назад. И, конечно, каждый из нас, поднимая голову к небу, хоть раз, да задумывался: а вдруг у какой-то из этих звёзд живут существа, похожие на нас?

1. Днём с поверхности Земли звёзды не видны вовсе не потому, что светит Солнце — в космосе на фоне абсолютно чёрного неба звёзды отлично видны даже недалеко от Солнца. Видеть звёзды с Земли мешает освещённая Солнцем атмосфера.

2. Рассказы о том, что днём звёзды можно увидеть из достаточно глубокого колодца или от основания высокой печной трубы — досужие домыслы. И из колодца, и в трубе виден только ярко освещённый участок неба. Единственная труба, в которую днём можно увидеть звёзды — телескоп. Кроме Солнца и Луны днём в небе можно увидеть Венеру (и то нужно точно знать, куда смотреть), Юпитер (сведения о наблюдениях весьма противоречивы) и Сириус (очень высоко в горах).

3. Мерцание звёзд также следствие атмосферы, которая никогда, даже в самую безветренную погоду, не бывает статичной. В космосе звёзды светят монотонным светом.

4. Масштабы космических расстояний можно выразить в цифрах, но представить их наглядно очень сложно. Минимальную единицу расстояния, которую применяют учёные, т. н. астрономическую единицу (примерно 150 млн. км), соблюдая масштаб, можно представить следующим образом. В один угол лицевой линии теннисного корта нужно положить мяч (он сыграет роль Солнца), а в другой — шарик диаметром 1 мм (это будет Земля). Второй теннисный мяч, изображающий Проксиму Центавра, ближайшую к нам звезду, нужно будет поместить примерно в 250 000 км от корта.

5. Три самые яркие звезды на Земле можно увидеть только в южном полушарии. Самая яркая звезда нашего полушария Арктур занимает лишь четвёртое место. А вот в десятке яркости звёзды расположились более равномерно: пять находятся в северном полушарии, пять в южном.

6. Примерно половину наблюдаемых астрономами звёзд составляют двойные звёзды. Часто их изображают и представляют как две близко расположенные звезды, однако это слишком упрощённый подход. Компоненты двойной звезды могут располагаться очень далеко друг от друга. Главное условие — вращение вокруг общего центра масс.

7. Фраза классика о том, что большое видится на расстоянии, к звёздному небу не применима: самую крупную из известных современной астрономии звёзд UY Щита можно увидеть только в телескоп. Если поместить эту звезду на место Солнца, она заняла бы весь центр Солнечной системы вплоть до орбиты Сатурна.

8. Самой тяжёлой и по совместительству самой яркой из изученных звёзд является R136a1. Её тоже не видно невооружённым взглядом, хотя вблизи экватора можно рассмотреть в небольшой телескоп. Эта звезда находится в Большом Магеллановом Облаке. R136a1 в 315 раз тяжелее Солнца. А её светимость превышает солнечную в 8 700 000 раз. За время наблюдений Полярная стала значительно (по некоторым данным, в 2,5 раза) ярче.

9. В 2009 году с помощью телескопа Хаббл международная группа астрономов обнаружила в Туманности Жука объект, температура которого превышала 200 000 градусов. Саму звезду, находящуюся в центре туманности, увидеть не удалось. Предполагают, что это ядро взорвавшейся звезды, сохранившее изначальную температуру, а сама Туманность Жука — её разлетающиеся внешние оболочки.

10. Температура самой холодной звезды составляет 2 700 градусов. Эта звезда — белый карлик. Она входит в систему с ещё одной звездой, которая горячее и ярче напарницы. Температура самой холодной звезды вычислена «на кончике пера» — учёным пока не удалось ни увидеть звезду, ни получить её изображения. Известно, что система располагается в 900 световых годах от Земли в созвездии Водолея.

Созвездие Водолея

11. Полярная звезда вовсе не самая яркая. По этому показателю она входит лишь в пятый десяток видимых звёзд. Её известность связана лишь тем, что она практически не меняет своё положение на небе. Полярная звезда в 46 раз больше Солнца и в 2 500 раз ярче нашего светила.

12. В описаниях звёздного неба употребляются либо огромные числа, либо вообще говорится о бесконечности числа звёзд в небе. Если с научной точки зрения такой подход вопросов не вызывает, то в бытовом плане всё иначе. Максимальное количество звёзд, которое может увидеть человек с нормальным зрением, не превышает 3 000. И это в идеальных условиях — при полной темноте и ясности неба. В населённых же пунктах, особенно крупных, вряд ли удастся насчитать и полторы тысячи звёзд.

13. Металличность звёзд это вовсе не содержание в них металлов. Это содержание в них веществ тяжелее гелия. Металличность Солнца равна 1,3%, а металличность звезды под названием Альгениба составляет 34%. Чем звезда металличнее, тем она ближе к концу своей жизни.

14. Всё звёзды, которые мы видим в небе, относятся к трём Галактикам: нашему Млечному пути и галактикам Треугольника и Андромеды. Причём это касается не только звёзд, видимых невооружённым взглядом. Лишь в телескоп Хаббла удалось рассмотреть звёзды, расположенные в других галактиках.

15. Не следует смешивать галактики и созвездия. Созвездие — понятие исключительно зрительное. Звёзды, которые мы относим к одному созвездию, могут располагаться в миллионах световых лет друг от друга. Галактики же похожи на архипелаги — звёзды в них расположены относительно близко друг к другу.

16. Звёзды очень многообразны, но по химическому составу различаются очень мало. В основном они состоят из водорода (около 3/4) и гелия (около 1/4). «С возрастом» гелия в составе звезды становится больше, водорода — меньше. На все остальные элементы обычно приходится менее 1% массы звезды.

17. Придуманную для запоминания последовательности цветов в спектре поговорку про охотника, желающего знать, где сидит фазан, можно применить и к температуре звёзд. Красные звёзды холоднее всех, синие — самые горячие.

18. Несмотря на то, что первые карты звёздного неба с созвездиями составляли ещё во II тысячелетии до н. э., чёткие границы созвездия приобрели лишь в 1935 году после обсуждения, длившегося полтора десятка лет. Всего созвездий 88.

19. С неплохой точностью можно утверждать, что чем «утилитарнее» название созвездия, тем позже оно описано. Древние называли созвездия именами богов или богинь, либо давали звёздным системам поэтичные имена. Современные названия проще: звёзды над Антарктидой, к примеру, без затей объединили в Часы, Компас, Циркуль и т. п.

20. Звёзды — популярная составная часть государственных флагов. Чаще они присутствуют на флагах в качестве украшения, но иногда в них есть и астрономическая подоплека. На флагах Австралии и Новой Зеландии изображено созвездие Южного Креста — самое яркое в Южном полушарии. Причём новозеландский Южный Крест состоит из 4 звёзд, а австралийский — из 5. Пятизвёздочный Южный Крест является частью флага Папуа — Новой Гвинеи. Бразильцы пошли гораздо дальше — на их флаге изображён участок звёздного неба над городом Рио-де-Жанейро по состоянию на 9 часов 22 минуты 43 секунды 15 ноября 1889 года — момент, когда была провозглашена независимость страны.

13.04.2014

Звезды на протяжении всей истории были увлекательными объектами исследования. От древних греков, и до наших современных астрономов, люди постоянно ищут новые звезды другие планеты и галактики. И интересные факты о звездах всегда нас интригуют. Вселенная постоянно расширяется, а также изменяется, таким образом, каждый раз, когда астроном смотрит в подзорную трубу, он может увидеть то, чего там не было за день до этого! И в этом месте, полном такого удивления и такого неизвестного, есть тонны фактов о звездах. Мы хотим вам представить наш топ-10 самые интересные факты о звездах .

№ 10. Красные карлики:

Наиболее распространенными звездами во вселенной являются красные карлики. По большей части это происходит из-за их низкой массы, что позволяет им жить в течение очень долгого времени, прежде чем превратиться в белых карликов.

№ 9. Химический состав звезд:

Почти все звезды во вселенной имеют одинаковый химический состав и реакция ядерного синтеза происходит в каждой звезде и является практически идентичной, определяясь лишь запасом топлива.

№ 8. Нейтронные звезды:

Как мы знаем как и белый карлик, нейтронные звезды являются одним из конечных процессов эволюции звёзд, во многом возникая после взрыва сверхновой. Ранее зачастую тяжело было отличить белого карлика от нейтронной звезды, сейчас же ученые с помощью
телескопов нашли различия в них. Нейтронная звезда собирает вокруг себя больше света и это легко увидеть с помощью инфракрасных телескопов. Восьмое место среди интересных фактов о звездах .

№ 7. Черная дыра:

Благодаря своей невероятной массе, согласно общей теории относительности Эйнштейна, черная дыра на самом деле, это изгиб пространства, таким образом, что все в пределах их гравитационного поля выталкивается к нему. Гравитационное поле черной дыры настолько сильно, что даже свет не может избежать ее.

№ 6. Массивная звезда:

На сколько мы знаем когда у звезды заканчивается топливо, звезда может вырастать в размерах более чем в 1000 раз, далее она превращается в белого карлика, а из-за скорости реакции взрываются. Эта реакция более известна как сверхновая. Ученые предполагают, что в связи с этим долгим процессом и образуются, столь загадочные черные дыры.

№ 5. Слияние звезд в небе:

Многие звезды которые мы наблюдаем в ночном небе, могут казаться одним проблеском света. Однако это не всегда так. Большинство звезд, которые мы видим в небе на самом деле две звездные системы, или бинарные звездные системы. Они просто невообразимо далеко и нам кажется, что мы видим лишь одно пятнышко света.

№ 4. Продолжительность жизни звезд:

Звезды которые имеют самую короткую продолжительность жизни, являются наиболее массивными. Они представляют собой высокую массу химических веществ и как правило сжигают свое топливо гораздо быстрее.

№ 3. Мерцания звезд:

Не смотря на то что нам иногда кажется что Солнце и звезды мерцают, на самом деле это не так. Эффект мерцания является лишь светом от звезды, который в это время проходит через атмосферу Земли но еще не достиг наших глаз. Третье место среди самых интересных фактов о звездах .

№ 2. Огромные расстояния до звезд:

Расстояния, участвующие в оценке того, насколько далеко до звезды невообразимо огромны огромны. Рассмотрим пример: До ближайшая до земли звезда находится на расстоянии примерно 4.2 световых года, и что бы добраться до нее, даже на самом быстром нашем корабле, потребуется около 70 000 лет.

№ 1. Температура звезд:

Самая холодная известная звезда, это коричневый карлик «CFBDSIR 1458+10B» имеющий температуру всего около 100 °C.
Самая горячая известная звезда, это голубой сверх гигант, находящийся в млечном пути под названием «Дзета Кормы» ее температура более 42 000 °C.