Что такое звезда это маленькое солнце

Что такое звезда это маленькое солнце

Звёзды-карлики. Солнце – звезда-карлик.

Наша планета Земля вращается вокруг звезды по имени Солнце. Несмотря на свои огромные размеры относительно нашей планеты (да и других планет) в галактических масштабах Солнце далеко не самая большая звезда. Астрономы относят наше светило к классу карликов.

Звезды-карлики , тип звезды, наиболее распространенный в нашей Галактике — к нему принадлежит 90% звезд. Они носят название звезд главной последовательности, согласно их положению на диаграмме Герцшпрунга-Рассела.

Любая звезда представляет собой огромный газовый шар, который состоит из гелия и водорода, а также следов других химических элементов. Звезд существует огромное количество и все они отличаются своими размерами и температурой, а некоторые из них состоят из двух и более звезд, которые связаны между собой силой гравитации. С Земли некоторые звезды видны невооруженным глазом, а некоторые можно рассмотреть только в телескоп. Простой человек, имеющий достаточно хорошую остроту зрения, в ясную погоду на ночном небосводе может увидеть из одного земного полушария порядка 3000 звезд. На самом деле, в Галактике их существует значительно больше. Различные оценки говорят о том, что в Млечном Пути находится от 200 до 400 млрд звезд. Точное их количество невозможно подсчитать хотя бы по той причине, что одни звезды умирают, а другие только рождаются. Все звезды классифицируются в соответствии с размером, цветом, температурой. Таким образом, бывают карлики, гиганты и сверхгиганты.

Небольшие звезды низкого свечения называют звездами-карликами. Невзирая на небольшие размеры, эти звезды достаточно массивны. Их разделяют на желтые, оранжевые, красные, голубые, белые, черные, коричневые, субкоричневые.

Белые карлики.

Белый карлик – это финальная стадия развития звезды солнечного типа, наступающая, когда термоядерная реакция в ней вступает в стадию выгорания. Исследователи использовали данные, полученные космическим телескопом Хаббл, и выяснили, что наиболее распространенными элементами, встречающимися в обломках и пыли, завихряющихся вокруг белых карликов, являются кислород, магний, железо и кремний, те элементы, которые служат основой жизни на Земле. Получается, что эти небольшие, очень плотные звезды окружены остатками миров. Которые они беззастенчиво поглотили, а одна из звезд PG0843+516 была сфотографирована в момент в буквальном смысле «высасывания» из планеты железа, никеля и серы, по миллиону килограмм в секунду. Астрономы считают, что процессы, происходящие в белых карликах и вокруг них, представляют собой довольно точную модель того, что ждет в будущем наше Солнце. Солнце вначале станет красным карликом, в результате снижения интенсивности ядерных реакций внутри звезды, а затем, «сожрав» близко расположенные к нему планеты Меркурий и Венеру, сможет вновь раскалиться, если уцелеет в гравитационной и магнитной буре. Потеряв большую часть массы и превратившись в белый карлик, Солнце дестабилизирует орбиты оставшихся планет, которые могут разрушиться и от столкновений между собой.

Ученые продолжают изучение белых карликов и их планетных систем, чтобы заранее, за миллиарды лет до конца света, знать, что ждет нашу систему и Солнце.

Самая яркая звезда на нашем ночном небе — Сириус — двойная звезда: в ее состав входит белый карлик.

Голубые карлики.

Этот тип звезд гипотетический. Голубые карлики эволюционируют из красных карликов перед тем, как произойдет выгорание всего водорода, после чего они, предположительно, эволюционируют в белые карлики.

Жёлтые карлики

Жёлтые карлики – тип небольших звёзд главной последовательности, имеющих массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца и температуру поверхности 5000–6000 K. Время жизни жёлтого карлика составляет в среднем 10 миллиардов лет. После того, как сгорает весь запас водорода, звезда во много раз увеличивается в размере и превращается в красный гигант. Примером такого типа звёзд может служить Альдебаран.

Оранжевые карлики

Оранжевые карлики — это звёзды, занимающие промежуточное положение между красными карликами главной последовательности класса M и жёлтыми карликами класса G. Оранжевые карлики имеют массы от 0,5 до 0,8 солнечных масс и эффективную температуру 3900-5200 K . .

Средняя светимость оранжевых карликов — от 0,1 до 0,6 солнечных светимостей. Типичные оранжевые карлики — Альфа Центавра B и Эпсилон Индейца.

Коричневые карлики

Коричневые карлики — очень холодные космические объекты, немного крупнее Юпитера. Эти тела возникают из звезд, которые не входят в главную звездную последовательность. После прекращения в их недрах реакций термоядерного синтеза они относительно быстро остывают. И становятся похожими на планетоподобные тела; светимость их очень слабая.

Субкоричневые карлики

Субкоричневые карлики или коричневые субкарлики — холодные формирования, по массе лежащие ниже предела коричневых карликов. Масса их меньше 0,012 массы Солнца. Они рождаются путём коллапса газового облака. Научное сообщество пока не пришло к окончательному заключению о том, что считать планетой, а что — субкоричневым карликом.

Красный карлик

Довольно часто мы слышим название звезды — красный карлик. Но мало кто в точности понимает, что это такое. Красные карлики — это на самом деле маленькие звёзды с небольшой массой. По сравнению с Солнцем они имеют слабую светимость и относительно низкую температуру. Примерно 1500-3000 тыс. градусов Кельвина, при этом на звезде происходят почти те же процессы, что и на Солнце. Но из-за маленькой массы, протон-протонные реакции имеют в ядре звезды низкую интенсивность энерговыделения. Собственно, из-за этого и низкая температура звезды. Красные карлики больше Юпитера, но меньше, чем звезда средних размеров, такая, как наше Солнце. Их светлость составляет 0,01% от светлости Солнца. Ни одного красного карлика нельзя увидеть невооруженным глазом, даже ближайшего к нам — Проксиму Центавра. В нашей Галактике самое большое количество составляют именно красные карлики. Они составляют 80% всех галактических тел.

Черный карлик

Черный карлик — остывшие и вследствие этого не излучающие в видимом диапазоне белые карлики. Представляет собой конечную стадию эволюции белых карликов. Массы черных карликов, подобно массам белых карликов, ограничиваются сверху 1,4 массами Солнца.

Данные объекты являются теоретическими, так как по расчетам учёных для образования черного карлика нужны миллиарды и миллиарды лет. Это время настолько велико, что даже если бы звезда родилась сразу после Большого взрыва, и прожила бы ещё 10 возрастов нынешней Вселенной, то она бы всё равно не успела стать чёрным карликом.

Как видите в нашей Вселенной много удивительного, и порой она кажется интереснее самой изощренной выдумки фантастов.

По материалам: Астронет; Любопытному об астрономии. Электронное учебное пособие.

Источник

Звезды 🌟 Что такое, описание, виды, характеристика, фото и видео

Вид звездного неба завораживает. Кажется, что им можно любоваться бесконечно. Столько там таинственности и загадочности. Но что же собой представляют звезды? Какие космические объекты так называют?

Что такое звезды

Звезды – это большие небесные тела, разбросанные по всему космическому пространству. Силой взаимного притяжения в них удерживаются определенные вещества. Звезды имеют высокую температуру, благодаря чему излучают свет, который могут увидеть наблюдатели с Земли. Объекты раскалены до такой степени, что любое вещество, даже металлы, находятся в них в газообразном состоянии, а их совокупность называется плазмой.

Почему звезды светятся

Все дело в разнице температур ядра и поверхности. Внутри звезды она может достигать 10 млн градусов и больше. Благодаря этому, в космическом объекте постоянно происходят термоядерные реакции, что превращает одни химические элементы в другие. К примеру, водород, из которого состоит большая часть звезд, становится в их недрах гелием. Благодаря этому возникает свечение, которое и видят земляне.

Наименование звезд

Имена отдельным космическим телам и созвездиям люди стали давать еще в глубокой древности. В то время человеку небо представлялось обиталищем различных мифических существ, в честь которых им и давали названия. Большинство из них используются до сих пор.

Разительно отличаются названия созвездий в Северном и Южном полушариях. Здесь преобладают не мифические существа, а различные части кораблей и морских обитателей. Дело в том, что Южное полушарие в древнем мире было слабо известно учеными. Его активное освоение началось с эпохой великих географических открытий. Логично, что многие созвездия южного полушария были впервые обнаружены моряками, которые и давали им название, исходя из собственных предпочтений. Так на небосводе появились Киль, Корма и пр.

Сейчас ученые выделяют 88 созвездий. Из них 12 относятся к зодиакальным. Самое яркое небесное тело в них обозначают греческой буквой «альфа», следующая – «бета» и т.д.

Отдельные звезды обозначают буквенно-цифровой аббревиатурой. Кроме того, небесные тела классифицируют по цвету и размерам. К примеру, голубые гиганты или коричневые карлики.

Формирование звезды

Моментом рождения звезды является объединение молекул водорода и гелия в одно облако. Оно начинает вращаться. Появляется внутренняя гравитация. Это обстоятельство ускоряет вращение.

Постепенно внешнее пространство облака начинает напоминать диск, а внутреннее – сферическое скопление. Температура материала повышается, как и его плотность. Это приводит к образованию шарообразной протозвезды.

Со временем давление и тепло повышаются до 1 млн.оС. Это приводит к слиянию атомных ядер. В этот момент и зажигается новая звезда. Небесное тело при этом практически незаметно для глаз наблюдателя, т.к. его окутывает мощное газо-пылевое облако.

Постепенно вследствие ядерного синтеза происходит преобразование некоторого количества атомной массы в энергию.

Все это время звезда из-за воздействия различных сил находится в движении. В основном она вращаются вокруг галактик или космических объектов с мощным гравитационным полем.

Звездная эволюция

У любого космического тела есть определенный цикл развития, который называется эволюцией. Большое влияние на этот процесс оказывает масса звезды. Чем больше весит объект, тем менее продолжительным будет его жизненный цикл.

Космические тела с промежуточной массой, т.е. в 1,5-8 раз тяжелее Солнца, зарождаются из облака, размер которого может достигать 100000 световых лет. Когда температура внутри достигает 3725 оС, из туманности образуется протозвезда. После начала слияния водорода она преобразуется в объект с переменными колебаниями в яркости. Благодаря сжатию силы тяжести, уравновешивается процесс расширения. Звезда начинает получать энергию от синтеза водорода, происходящего в ее ядре. На формирование объекта уходит около 10 млн. лет.

После того, как весь водород преобразовался в гелий, под действием силы гравитации материя становится ядром, которое начинает быстро нагреваться. Происходит расширение внешних слоев, которые благодаря воздействию внешней среды быстро охлаждаются. Так образуется красный гигант. Далее начинаются химические процессы с гелием. Когда он полностью преобразуется в другие вещества, ядро под действием увеличивающейся температуры расширяет оболочку. Это приводит к образованию белого карлика, температура которого может достигать 100000 оС. Продукты, необходимые для нагревания, окончательно иссякают. Поэтому объект начинает постепенно охлаждаться. Через несколько миллиардов лет он становится черным карликом и заканчивает свой жизненный путь.

Наиболее быстро эволюция протекает у звезд большой массы. От формирования объекта до окончания жизненного цикла проходит от 10000 до 100000 лет. В начале своей жизни они имеют высокую температуру, яркость и большие размеры. Звезда отличается насыщенным голубым цветом. Постепенно она становится красным сверхгигантом, внутри которого идет активное сплавление углерода в тяжелые элементы. Благодаря этому образуется железное ядро. Его ширина может достигать 6000 км. Его ядерное излучение не может сопротивляться силе притяжения.

Когда масса космического объекта примерно в 1,5 раза превышает солнечную, происходит крушение ядра. Это приводит к образованию сверхновой звезды. В процессе разрушения его температура поднимается до 10 млрд. оС, благодаря чему железо разбивается на нейроны. За секунду ядро уменьшается в размерах до 10 км. Затем происходит взрыв.

Далее существует два варианта развития событий. Если оставшееся ядро весило меньше, чем три Солнца, оно превратится в нейтронную звезду. Объект будет вращаться и излучать радиоимпульсы. Если ядро было тяжелее трех солнечных масс, оно полностью разрушится, а на его месте образуется черная дыра.

Наиболее медленно происходит формирование звезд с небольшой массой. Дело в том, что они медленно тратят свои топливные запасы. Их жизненный путь длится от 100 миллиардов до 1 триллиона лет. Соответственно, такие объекты еще не умирали. Ведь установлено, что возраст Вселенной – 13,7 миллиардов лет. Красные карлики не могут слиться ни с чем, кроме водорода. Это приводит к тому, что они не способны увеличиваться в размерах. Такие светила будут медленно охлаждаться и со временем превратятся в черных карликов, после чего завершат свой жизненный путь.

Источник

Самая маленькая звезда во Вселенной, известная учёным

Наше Солнце – звезда из класса жёлтых карликов, хотя среди прочих вполне себе средняя. Но какая звезда самая маленькая во Вселенной, известная ученым на сегодняшний день? Попробуем разобраться.

Солнце, хотя и относится к карликам, и рядом с настоящими гигантами кажется просто пылинкой, на самом деле не так уж и мало. По сравнению с планетами оно огромно – 1.4 миллионов километров в диаметре. И это вовсе не маленькая звезда, а вполне себе средняя, каких миллиарды только в нашей галактике. А через несколько миллиардов лет Солнце и вовсе превратится в красного гиганта, раздуется до поперечника в 355 миллионов километров и поглотит Землю. Так самую маленькую звезду надо искать в другом месте.

Какие бывают карликовые звёзды

Вообще, карликовые звёзды бывают очень разными. К примеру, желтые, к которым относится и наше Солнце, могут иметь массу от 0.81 до 1.22 солнечной. Светят они за счет термоядерной реакции превращения всех видов водорода в гелий, а температура поверхности у них достигает 5-6 тысяч градусов.

Но есть и очень маленькие звёзды, масса которых составляет менее 8% солнечной. Такие объекты можно скорее отнести к планетам, так как с ними сходства больше, чем со звёздами. Это нечто среднее между звёздами и планетами-гигантами. Массы им не хватает для полноценной термоядерной реакции. Поэтому в их недрах реакция поддерживается лишь горением тяжелых видов водорода – дейтерия и трития. Температура поверхности у них зачастую едва дотягивает до 1000 Кельвин.

Подобные планеты-звезды и внешне должны напоминать планеты-гиганты, просто очень горячие. Это газовый шар, подобный Юпитеру, также имеющий полосы из облаков, но горячий ниже. Он светит тусклым красно-бурым светом, подобно ночнику, освещая разве что собственные облака и спутники.

Нечто среднее между такими раскаленными планетами-звездами и желтыми карликами – красные карлики. Они гораздо массивнее первых, но меньше вторых, и у них внутри идёт вполне полноценная термоядерная реакция. Но идёт она не слишком активно, отчего и поверхность раскалена не сильно, всего лишь «докрасна». К этому типу и относится самая маленькая звезда во Вселенной, которая имеет обозначение OGLE-TR-122b.

Как открыли самую маленькую звезду

В 1992 году был запущен проект OGLE, целью которого был поиск и изучение тёмной материи методом микролинзирования. Этот метод заключается в наблюдении отклонения света около массивных объектов.

В ходе этого проекта и было открыто несколько экзопланет и коричневых карликов, которые излучают так мало света, что их просто нельзя обнаружить в телескоп. Но эти массивные тела отклоняют свет, и это позволило их найти и даже определить некоторые параметры.

Звезда OGLE-TR-122b была обнаружена в 2005 году именно в ходе этого проекта. И это самая маленькая звезда во Вселенной, известная учёным. Конечно, Вселенная огромна, и в ней есть еще огромное количество других таких же объектов, но обнаружить их даже вблизи довольно сложно, поэтому пока это единственная известная звезда такого рода.

Что собой представляет самая маленькая звезда во Вселенной

Находится этот любопытный объект в южном созвездии Киля, поэтому в северном полушарии не появляется. На самом деле это двойная система, в которой главный компонент обозначается OGLE-TR-122a и представляет собой обычную звезду, похожую на Солнце. Её масса и размер почти в точности равны солнечным, и принадлежит она тоже к желтым карликам.

Сравнительные размеры самой маленькой звезды OGLE-TR-122b с Солнцем и Юпитером.

А вот второй компонент этой системы и есть самая маленькая звезда под названием OGLE-TR-122b. Масса её – всего 0.09 солнечных, и это почти предел для зажигания звезды. Теоретически требуется 0.07-0.08 от массы Солнца, чтобы началась термоядерная реакция, и эта звезда близка к этому пределу. Будь она чуть легче, и это была бы просто большая планета. Но она, хотя и такая лёгкая, всё равно в 100 раз тяжелее Юпитера, так что ему стать звездой не грозит.

А вот по размеру самая маленькая звезда вполне заслужила своё звание – она всего лишь на 16% больше Юпитера. Её размер – всего лишь 12% солнечного.

Так как эта звезда в 100 раз тяжелее Юпитера и лишь немного его больше, плотность её вещества огромна – в среднем больше солнечной в 50 раз.

Период обращения звёзд в системе OGLE-TR-122 – всего 7.3 суток. Это значит, что они находятся довольно близко друг к другу.

Открытие этой звезды подтвердило теоретические расчеты, что самые маленькие звезды могут иметь размеры, сравнимые с размерами планет-гигантов.

К сожалению, найти на небе эту интересную систему не получится. Во-первых, находится она в южном полушарии, а во-вторых, её яркость составляет всего 15.6m, что под силу только довольно крупному телескопу. Различить же самую маленькую звезду OGLE-TR-122b рядом со своим нормальным соседом и вовсе не получится.

Источник