Звезды представляют собой светящиеся сферы из плазмы – перегретого газа с магнитным полем. В основном они сделаны из водорода, который звезды плавят в своих ядрах. В результате этого процесса высвобождается энергия, которая толкается против веса внешних слоев звезды и поддерживает ее стабильность. Энергия также выделяется в виде тепла и света, которые излучаются в космос. Звезды являются основными компонентами галактик и были одними из первых объектов, образовавшихся в ранней Вселенной. Ближайшая к Земле звезда – Солнце.
Интересные факты
Невооруженным глазом видно 9 096 звезд на всем небе. Чтобы увидеть больше, ты должен использовать телескоп, чтобы выявить звезды слабее, чем твои глаза могут видеть.
Ты можешь видеть только около 2000 звезд в очень тёмную ночь с невооружённым глазом из любого места на Земле. Для этого тебе нужно наблюдать в безлунную ночь и быть вдали от источников светового загрязнения.
По оценкам астрономов, в галактике Млечного Пути находится триллион звезд.
Звезды рождаются партиями в своих звездных скоплениях. Со временем они путешествуют по Млечному Пути, вдали от своей колыбели.
Большинство звезд путешествуют по галактике со спутниками или скоплениями. Но не все звезды так поступают; наше Солнце, например, движется по галактике без звездного спутника.
Когда вы смотрите на звезду (или любой объект в космосе), вы видите, как она выглядела в прошлом. Солнце появляется таким, каким оно было 8,5 минут назад. Вид Альфа Центавра – 4,3 года, а вид Сириуса – более 8 лет.
Чем массивнее звезда, тем короче ее срок службы. Очень массивная звезда может прожить всего десятки миллионов лет, в то время как прохладный карлик будет светить миллиарды лет. В возрасте около 4,5 миллиардов лет наше Солнце считается средним.
Самая древняя точно датированная карта звезд появилась в древнеегипетской астрономии в 1534 году до нашей эры.
В 185 г. н.э. китайские астрономы были первыми, кто записал сверхновую, теперь она классифицируется как SN 185.
Самое дальнее расстояние, на котором наблюдалась отдельная звезда, – около 100 миллионов световых лет от Земли в галактике М100 кластера Девы.
Как формируются звезды
Звездное образование происходит в облаках межзвездного газа и пыли, называемых «туманностями». Эти облака в основном представляют собой молекулярный водород и часто называются регионами HII. Процесс начинается, когда облако подталкивается к вращательному движению, возможно, ударной волной от близлежащего взрыва сверхновой. Кламы начинают образовываться, и они становятся все горячее и горячее по мере увеличения массы. Когда температура внутри такого «молодого звездного объекта» достигает 10 миллионов градусов Цельсия, зажигается процесс, называемый «ядерным синтезом», и рождается звезда.
Рождение звезды может занять миллионы лет и создать семьи звезд. Астрономы видят примеры образования звезд в туманностях по всей галактике Млечного Пути и во многих других галактиках. Самой известной и ближайшей к Земле звездной колыбелью является туманность Орион, которая находится на расстоянии около 1500 световых лет и видна наблюдателям с ноября по апрель каждого года.
Как умирают звезды
Звезды могут «жить» дольше, чем люди – от десятков миллионов до миллиардов лет, – но в конце концов они тоже приходят к концу своей жизни. Способ смерти звезды зависит от массы, которую она имела после того, как завершила формирование. Звезды с массами, похожими на Солнце, умирают гораздо иначе, чем звезды с 7 и более массами Солнца. Однако процесс смерти звезд начинается одинаково для всех звезд: у них заканчивается топливо. Большую часть своей жизни звезда плавит водород, чтобы получить гелий. Когда он заканчивается, звезда плавит гелий, а затем углерод. С каждым уровнем синтеза высвобождается больше энергии, которая нагревает звезду.
В звездах, похожих на Солнце, повышенный нагрев заставляет их раздуваться, превращаясь в гигантские звезды. Любые близлежащие планеты окутываются расширяющейся звездой. В конце концов, внешняя атмосфера звезды сдувается, создавая вокруг звезды расширяющееся облако газа. Это называется «планетарная туманность». То, что осталось от самой звезды, медленно сжимается и охлаждается. В конце концов, умирающая звезда становится белым карликом.
Звезды, намного более массивные, чем Солнце, продолжают процесс слияния до тех пор, пока не достигнут точки, когда ядро не разрушится. Внешние слои также обрушиваются на ядро и затем отскакивают в космос в катастрофическом взрыве, называемом сверхновой.
Когда звезды умирают, все элементы, которые они создали в своих ядрах, рассеиваются в космос, чтобы стать частью межзвездных облаков газа и пыли. Эти химические элементы являются семенным материалом для новых поколений звезд, планет и жизни.
Виды звезд
Астрономы сортируют звезды по их спектральным характеристикам – то есть по информации, содержащейся в излучаемом ими свете. Общими категориями являются O, B, A, F, G, K, M, R, N, T, Y, а также групповые звезды (и звездные объекты) по их температуре, яркости и цвету. Например, звезды типа О и В имеют синий цвет и, как правило, относятся к самым горячим звездам – от 30-40 000 Кельвинов. Звезды А-типа сине-белые и имеют температуру около 9500 К. Звезды F-типа белые и не горячее 7500 К. Звезды G-типа желто-белые и около 5900-6000 К. В более холодной части спектра звезды К и М оранжевые и красные соответственно и колеблются в диапазоне от 5300 до 3800 градусов по Кельвину.
Самыми холодными звездными объектами являются звезды R, N, T и Y, к которым относятся коричневые карлики (объекты слишком горячие для того, чтобы быть планетами, и слишком холодные для того, чтобы быть звездами).
Астрономы далее классифицируют звезды по таким характеристикам, как скорость вращения и металличность (сколько элементов тяжелее водорода и гелия в них содержится). Кроме того, они используют некоторую другую специфическую информацию об их яркости или о существовании экзотических химических элементов в звездной атмосфере.
Звезды построены на диаграмме цветосвечения, называемой диаграммой Герцспранга-Рассела. Звезды в своей водородной фазе попадают в кривую линию, называемую Главной последовательностью. Белые карлики, гиганты и супергиганты – все они выпадают из этой последовательности, показывая, что они сплавляют другие элементы и, таким образом, находятся на продвинутых стадиях эволюции.
Следующую часть статьи можно прочесть по ссылке: