Det finns många fantastiska saker i vårt universum, och ibland verkar det mer intressant än den mest sofistikerade science fiction. Och nu vill vi prata om föremål i djupa rymden, som alla har hört talas om, men samtidigt har inte alla en uppfattning om vad det handlar om.
röd jätte
Det finns många olika stjärnor: vissa är varmare, andra är kallare, andra är stora, andra (konventionellt) små. Den gigantiska stjärnan har en låg yttemperatur och en enorm radie. På grund av detta har den en hög ljusstyrka. Ett typiskt exempel är den röda jätten. Dess radie kan nå 800 solenergi, och dess ljusstyrka kan överstiga solen en med 10 tusen gånger. En stjärna blir en röd jätte när hela väte förvandlas till helium och vätefusion fortsätter vid periferin av heliumkärnan. Detta leder till en ökning av ljusstyrkan, expansion av de yttre skikten och en minskning av yttemperaturen.
Aldebaran, Arcturus, Gakrux är exempel på röda jättar. Alla dessa stjärnor ingår i listan över de ljusaste stjärnorna på natthimlen. Dessutom är röda jättar inte de mest massiva. Det finns röda supergiganter som är de största stjärnorna vad gäller storlek. Deras radie kan överstiga solen 1500 gånger.
I bredare bemärkelse är den röda jätten en stjärna i det sista utvecklingsstadiet. Dess ytterligare öde beror på massan. Om massan är låg kommer en sådan stjärna att förvandlas till en vit dvärg; om den är hög, kommer den att förvandlas till en neutronstjärna eller ett svart hål. Röda jättar är olika, men de har alla en liknande struktur. Vi pratar särskilt om en het tät kärna och ett mycket ovanligt och utökat skal. Allt detta leder till en intensiv stjärnvind - utflödet av materia från stjärnan till det interstellära utrymmet.
Dubbel stjärna
Kampanjvideo:
Denna term hänvisar till två gravitationsbundna stjärnor som kretsar kring ett gemensamt masscentrum. Ibland kan du hitta system som består av tre stjärnor. Den binära stjärnan verkar vara ett mycket exotiskt fenomen, men det är mycket vanligt i Vintergalaxen. Forskare tror att ungefär hälften av alla stjärnor i Galaxy är binära system (detta är det andra namnet på detta fenomen).
En vanlig stjärna bildas som ett resultat av komprimeringen av ett molekylärt moln på grund av gravitationsinstabilitet. När det gäller en dubbelstjärna är situationen uppenbarligen liknande, men när det gäller anledningen till separationen kan forskare här inte komma till en gemensam åsikt.
Brun dvärg
Den bruna dvärgen är ett mycket ovanligt objekt som är svårt att klassificera på något sätt. Den har ett mellanläge mellan en stjärna och en gasplanet. Dessa objekt har en massa som kan jämföras med 1-8% av solen. De är för massiva för planeter, och gravitationskompression gör det möjligt för termonukleära reaktioner som involverar "lätt brännbara" element. Men det finns inte tillräckligt med massa för att "tända" väte, och den bruna dvärgen lyser under relativt kort tid i jämförelse med en vanlig stjärna.
Yttemperaturen på en brun dvärg kan vara 300-3000 K. Den kyls kontinuerligt ned hela sin livslängd: ju större ett sådant objekt, desto långsammare sker denna process. Enkelt uttryckt värms en brun dvärg på grund av termonukleär fusion upp i det allra första stadiet av sitt liv och svalnar sedan och blir som en vanlig planet. Namnet kommer från den djupa röda eller till och med infraröda färgen på dessa objekt.
Nebulosa
Vi hör detta ord mer än en gång när vi berör frågor om astronomi. En nebula är inget annat än ett kosmiskt moln, som består av damm och gas. Det är det grundläggande byggstenet i vårt universum: stjärnor och stjärnsystem bildas av det. Nebulan är en av de vackraste astronomiska föremålen, den kan glöda med alla regnbågens färger.
Andromeda Nebula (eller Andromeda Galaxy) är den närmaste galaxen till Vintergatan. Det ligger på ett avstånd av 2,52 miljoner sv. år från jorden och innehåller ungefär 1 biljon stjärnor. Kanske kommer mänskligheten att nå Andromedas nebula i en avlägsen framtid. Och även om detta inte händer kommer själva nebulan "att besöka" och svälja Vintergatan. Faktum är att Andromeda-nebulosan är mycket större än vår Galaxy.
Det är viktigt att klargöra här. Ordet "nebula" har en lång historia: det användes för att beteckna nästan alla astronomiska objekt, inklusive galaxer. Till exempel Andromeda Nebula-galaxen. Nu har de flyttat bort från denna praxis, och ordet "nebula" betecknar ansamlingar av damm, gas och plasma. Det finns en utsläppsnebula (ett moln av högtemperaturgas), en reflektionsnebula (den avger inte sin egen strålning), en mörk nebulosa (ett dammmoln som blockerar ljus från föremål som ligger bakom den) och en planetnebul (ett gasskal som produceras av en stjärna i slutet av dess utveckling) … Detta inkluderar även supernovarester.
Gul dvärg
Inte alla vet om den här typen av stjärnor. Och detta är konstigt, eftersom vår egen sol är en typisk gul dvärg. Gula dvärgar är små stjärnor med en massa av 0,8–1,2 solmassor. Dessa är de så kallade armaturerna. huvudsekvens. På Hertzsprung-Russell-diagrammet är det en region som innehåller stjärnor som använder en termonukleär fusion av helium från väte som energikälla.
Gula dvärgar har en yttemperatur på 5000–6000 K, och den genomsnittliga livslängden för en sådan stjärna är 10 miljarder år. Sådana stjärnor förvandlas till röda jättar efter att deras tillförsel av väte har bränts upp. Ett liknande öde väntar på vår sol: enligt forskarnas prognoser kommer den i cirka 5-7 miljarder år att svälja vår planet och sedan förvandlas till en vit dvärg. Men långt innan allt detta kommer livet på vår planet att brännas.
vit dvärg
En dvärgstjärna är precis motsatsen till en gigantisk stjärna. Framför oss står en utvecklad stjärna, vars massa kan jämföras med solens massa. I det här fallet är radien för den vita dvärgen ungefär 100 gånger mindre än radien för vår stjärna. Som en av stjärnorna med låg massa, kommer solen också att bli en vit dvärg flera miljarder år efter att vätgasreserverna i kärnan är uttömda. Vita dvärgar ockuperar 3–10% av den stellarpopulationen i vår galax, men på grund av deras låga ljusstyrka är det mycket svårt att identifiera dem.
En "äldre" vit dvärg är inte längre direkt vit. Själva namnet kom från färgen på de första öppna stjärnorna, till exempel Sirius B (storleken på den senare, förresten, kan vara ganska jämförbar med storleken på vår jord). Faktum är att en vit dvärg inte är en stjärna alls, eftersom termonukleära reaktioner inte längre äger rum i dess inre. Enkelt uttryckt är den vita dvärgen inte en stjärna, utan dess "lik".
När den utvecklas ytterligare kyls den vita dvärgen ännu mer, och dessutom förändras dess färg från vit till röd. Det sista steget i utvecklingen av ett sådant objekt är en kyld svart dvärg. Ett annat alternativ är ansamling av materia på ytan av en vit dvärg som "flyter över" från en annan stjärna, kompression och efterföljande explosion av en ny eller supernova.
Supernova
En supernova är ett fenomen där en stjärns ljusstyrka ändras med 4-8 storleksordningar, och efter det kan man se en gradvis blekning av blossan. I bredare bemärkelse är det en stjärnexplosion, där hela objektet förstörs. Samtidigt förmörker en sådan stjärna andra stjärnor under en tid: och det är inte förvånande, eftersom en ljusstyrka under en explosion kan överstiga solen med en miljon gånger. I en galax som kan jämföras med vår, registreras utseendet på en supernova ungefär var 30: e år. En enorm mängd damm stör dock observationen av föremålet. Under explosionen faller en enorm mängd materia i det interstellära utrymmet. Restmaterialet kan fungera som byggnadsmaterial för en neutronstjärna eller svart hål.
Vår stjärna och solsystemets planeter har sitt ursprung i ett gigantiskt moln av molekylär gas och damm. Cirka 4,6 miljarder började komprimeringen av detta moln, de första hundra tusen åren efter det att solen var en kollapsande protostar. Men med tiden stabiliserades det och tog sitt nuvarande utseende. Solen kommer emellertid inte att existera för evigt: först förvandlas den till en röd jätte och sedan till en vit dvärg.
Det finns två huvudtyper av supernovaer. I det första fallet finns det en brist på väte i det optiska spektrumet. Därför tror forskare att det fanns en explosion av en vit dvärg. Faktum är att den vita dvärgen har nästan inget väte, eftersom detta är slutet på den stellar evolutionen. I det andra fallet registrerar forskare spår av väte. Därför uppstår antagandet att vi talar om explosionen av en "vanlig" stjärna, vars kärna har genomgått en kollaps. I detta scenario kan kärnan så småningom bli en neutronstjärna.
Neutronstjärna
En neutronstjärna är ett objekt som huvudsakligen består av neutroner - tunga elementära partiklar som inte har någon elektrisk laddning. Som redan nämnts är orsaken till deras bildning de normala stjärnornas gravitation. På grund av attraktion börjar stjärnmassorna dra inåt tills de blir otroligt komprimerade. Som ett resultat är neutronerna "packade", som det var.
En neutronstjärna är liten - vanligtvis överstiger dess radie inte 20 km. Dessutom är massan för de flesta av dessa objekt 1,3–1,5 solmassor (teorin antar att det finns neutronstjärnor med en massa av 2,5 solmassor). En neutronstjärnas täthet är så stor att en tesked av dess ämne kommer att väga miljarder ton. Ett sådant objekt består av en atmosfär av varm plasma, yttre och inre skorpa och kärnor (yttre och inre).
Pulsar
Det antas att en neutronstjärna avger en radiostråle i den riktning som är förknippad med dess magnetfält vars symmetriaxel inte sammanfaller med stjärnans rotationsaxel. Enkelt uttryckt är en pulsar en neutronstjärna som snurrar i otroliga hastigheter. Pulsars avger kraftfulla gammastrålar, så vi kan observera radiovågor om neutronstjärnan är belägen med sin pol till vår planet. Detta kan jämföras med en fyr: det verkar för observatören på stranden att han med jämna mellanrum blinkar, även om strålkastaren i själva verket helt enkelt vänder i den andra riktningen.
Med andra ord kan vi observera vissa neutronstjärnor som pulsare på grund av att de har elektromagnetiska vågor som matas ut i strålar från neutronstjärnans poler. Den bäst studerade pulsaren är PSR 0531 + 21, som ligger i Crab Nebula på ett avstånd av 6520 sv. år från oss. Neutronstjärnan gör 30 varv per sekund, och den totala strålningseffekten för denna pulsar är 100 000 gånger högre än för solen. Många aspekter av pulsars återstår dock att studera.
kvasar
Pulsar och kvasar är ibland förvirrade, men skillnaden mellan dem är mycket stor. Quasar är ett mystiskt objekt, vars namn kommer från frasen "kvasi-stjärna radiokälla". Sådana föremål är några av de ljusaste och mest avlägsna från oss. När det gäller strålkraften kan en kvasar överstiga alla mjölkstjärnorna tillsammans med hundra gånger.
Självklart upptäckten av den första kvasaren 1960 otroligt intresse för fenomenet. Nu tror forskare att vi har en aktiv galaktisk kärna. Det finns ett supermassivt svart hål som drar materien ur utrymmet som omger det. Hålets massa är helt enkelt gigantisk, och strålningskraften överskrider strålningskraften hos alla stjärnor belägna i galaxen. En av versionerna säger också att en kvasar kan vara en galax i det tidigaste utvecklingsstadiet - för närvarande är det omgivande ämnet "slukt" av ett supermassivt svart hål. Den närmaste kvasaren till oss ligger på ett avstånd av 2 miljarder ljusår, och den mest avlägsna, på grund av deras otroliga sikt, kan vi observera på ett avstånd av 10 miljarder ljusår.
Blazar
Det finns också föremål som kallas blazars. De är källorna till de mest kraftfulla gammastrålningar i rymden. Blazars är strålar och materia riktade mot jorden. Enkelt uttryckt är en blazar en kvasar som avger en kraftfull plasmastråle som kan förstöra allt liv i sin väg. Om en sådan stråle passerar på ett avstånd av minst 10 sv. år från jorden kommer det inte bli liv på den. Blazar är otydligt kopplad till det supermassiva svarta hålet mitt i galaxen.
Namnet i sig kommer från orden "kvasar" och "BL ödlor". Den senare är en typisk representant för blazarna kända som Lacertids. Denna klass kännetecknas av funktionerna i det optiska spektrumet, som saknar breda utsläppslinjer som är karakteristiska för kvasarer. Nu har forskare räknat ut avståndet till den mest avlägsna blazaren PKS 1424 + 240: det är 7,4 miljarder ljusår.
Svart hål
Utan tvekan är detta ett av de mest mystiska föremålen i universum. Mycket har skrivits om svarta hål, men deras natur är fortfarande dold för oss. Objekternas egenskaper är sådana att deras andra kosmiska hastighet överstiger ljusets hastighet. Ingenting kan undgå allvaret i ett svart hål. Den är så enorm att den praktiskt taget stoppar tidens gång.
Ett svart hål bildas från en massiv stjärna som har använt sitt bränsle. En stjärna som kollapsar under sin egen vikt och drar längs rymdkontinuumet runt den. Gravitationsfältet blir så starkt att även ljus inte längre kan fly från det. Som ett resultat blir regionen där stjärnan tidigare befann sig ett svart hål. Med andra ord är ett svart hål ett krökt avsnitt av universum. Han suger in saken som ligger i närheten. Den första nyckeln till att förstå svarta hål tros vara Einsteins relativitetsteori. Svaren på alla grundläggande frågor har dock ännu inte hittats.
Mullhål
Om du fortsätter ämnet kan du helt enkelt inte gå förbi det så kallade. "Wormholes" eller "wormholes". Även om detta är ett rent hypotetiskt föremål har vi framför oss en slags rymdtidstunnel, bestående av två ingångar och en hals. Ett maskhål är ett topologiskt drag i rymdtid som tillåter (hypotetiskt) resa med den kortaste vägen av alla. För att förstå åtminstone lite arten av ett maskhål kan du rulla ett papper och sedan genomborra det med en nål. Det resulterande hålet kommer att vara som ett maskhål.
Vid olika tidpunkter har experter lagt fram olika versioner av maskhål. Möjligheten att det finns något liknande bevisar den allmänna relativitetsteorin, men hittills har inte ett enda maskhål hittats. Kanske i framtiden kommer nya studier att hjälpa till att förtydliga sådana föremål.
Mörk materia
Detta är ett hypotetiskt fenomen som inte avger elektromagnetisk strålning och inte direkt interagerar med det. Därför kan vi inte upptäcka det direkt, men vi ser tecken på förekomsten av mörk materia när vi observerar beteendet hos astrofysiska föremål och de gravitationseffekter som de skapar.
Men hur hittade du mörk materia? Forskarna beräknade den totala massan för den synliga delen av universum såväl som gravitationsindikatorer. En viss obalans avslöjades, vilket tillskrivs ett mystiskt ämne. Det visade sig också att vissa galaxer roterar snabbare än de borde vara enligt beräkningar. Följaktligen påverkar något dem och tillåter dem inte att "flyga bort" till sidorna.
Forskare tror nu att mörk materia inte kan bestå av vanlig materia och att den är baserad på små exotiska partiklar. Men vissa tvivlar på detta och påpekar att mörk materia också kan bestå av makroskopiska föremål.
Mörk energi
Om det finns något mer mystiskt än mörk materia, är det mörk energi. Till skillnad från den första är mörk energi ett relativt nytt koncept, men det har redan lyckats vända vår idé om universum upp och ner. Mörk energi är enligt forskare något som får vårt universum att expandera med acceleration. Med andra ord expanderar det snabbare och snabbare. Baserat på hypotesen om mörk materia ser massfördelningen i universum så ut: 74% är mörk energi, 22% är mörk materia, 0,4% är stjärnor och andra föremål, 3,6% är intergalaktisk gas.
Om det i fallet med mörk materia finns åtminstone indirekt bevis på dess existens, existerar mörk energi rent inom ramen för en matematisk modell som beaktar expansionen av vårt universum. Därför kan ingen nu säga med säkerhet vad mörk energi är.
Ilya Vedmedenko
