Какие звезды считаются самыми распространенными в Млечном Пути?
Звездное скопление Вестерлунд
На территории галактики Млечный Путь может проживать 200-400 млрд. звезд! Это огромнейшее население. Здесь можно встретить самые необычные и экзотические типы. Но какая звездная разновидность встречается чаще всего?
Красные карлики! Эти тусклые и скромные по размерам звезды предпочитают скрываться от человеческих глаз во мраке. Зато перед нами настоящие долгожители. Давайте узнаем об этом звездном типе больше подробностей.
Телескоп Хаббл сумел уловить яркое сияние ближайшей звезды – Проксима Центавра. Проживает в созвездии Центавра на удаленности в 4 световых года. Здесь кажется яркой, но ее нельзя отыскать невооруженным глазом. Средняя видимость крайне низкая, а по массивности достигает лишь 8-й части солнечной. Но периодически яркость возрастает. Проксима относится к категории вспыхивающих звезд. То есть, процессы конвекции внутри нее приводят к случайным переменам светимости. Это также намекает на длительное существование звезды. Ученые считают, что она останется на этапе главной последовательности еще 4 триллиона лет, что в 300 раз превышает современный вселенский возраст. Наблюдения выполнены планетарной камерой 2 телескопа Хаббл. Проксима входит в систему с двумя членами – А и В, не попавших в кадр.
Исследователи говорят, что среди ближайших солнечных соседей можно насчитать сразу 20-30 красных карликов. Даже наш сосед Проксима Центавра относится к этому типу. Интересно, что сам термин «красный карлик» довольно расплывчатый. Его применяют к самым холодным звездам (К и М-карлики), а также коричневым карликам (неудавшиеся звезды).
Немного о формировании
Сильные вспышки раскаленного газа у молодых красных карликов способны сделать непригодными условия для жизни на новых планетах. Художественное видение показывает активного молодого карлика (справа), уничтожающего атмосферу у орбитальной планеты (слева). Ученые выявили, что вспышки от молодых карликов (40 млн. лет) в 100-1000 раз энергичнее, чем у старших звезд
Рождение красных карликов не отличается от того, как появляются звезды главной последовательности. Все начинается с газового и пылевого облака, которое притягивается гравитацией и запускает процесс вращения. Материал сливается ближе к центру. Когда достигается критический температурный режим, начинается плавление.
Красные карлики отличаются небольшими размерами и достигают всего 7.5-50% от солнечной массивности. Но их небольшие параметры указывают на низкую температуру в 3500°C (сравните с солнечной в 5500°C). Низкий температурный режим указывает на то, что у красных карликов ниже уровень свечения (они тусклее).
Но в этом плане за красных карликов стоит только порадоваться. Суть в том, что перед нами настоящие долгожители! Пока массивные звезды активно сжигают водород исключительно в ядре, красные карлики получают его, как в ядре, так и снаружи. И если звезды солнечного типа доживают до 10 млрд. лет, то красные карлики преодолевают барьер в триллионы лет.
Вы понимаете, что это означает? Возрастной показатель космического пространства составляет 13.8 млрд. лет. То есть, все красные карлики можно считать бессмертными, ведь еще ни у одного не хватило времени, чтобы умереть!
Есть ли обитаемые планеты?
Перед вами художественное видение планеты Проксима Центавра b, вращающейся вокруг красного карлика Проксима Центавра (ближайшей звезды к Солнечной системе). Двойная звезда Альфа Центавра AB также видна между планетой и звездой Проксима Центавра. Экзопланета немного массивнее Земли и расположена в зоне обитаемости, где температура подходит для наличия воды в жидком состоянии на поверхности.
Планеты появляются из остаточного диска материала после формирования главной звезды. Исследователи обнаружили множество красных карликов с планетами. Однако отыскать рядом миры сложно, потому что такие звезды тусклые.
Но планеты все-таки есть. А как насчет обитаемости? Долгое время исследователи считали, что возле красных карликов не получится найти мир с жизнью. Дело в том, что звезда генерирует мало света и тепла. Это значит, что зона обитаемости слишком сильно приближена к звезде, где мир получает много опасного излучения.
Есть также теория, что многие планеты будут находиться в приливном блоке. То есть, одна сторона постоянно освещена, а вторая погружена в морозную ночь.
Художественная интерпретация системы TRAPPIST-1
Однако надежды не потеряны. Потенциально обитаемый мир вращается вокруг Проксима Центавра. А у системы TRAPPIST-1 (красный карлик) есть целых семь планет земного типа и параметров. Поэтому красные карлики в плане приюта для планет с жизнью не спешат списывать со счетов.
Как погибают красные карлики?
Срок жизни в триллионы лет говорит нам о том, что пока не удалось зафиксировать ни одного случая смерти красного карлика. Однако существуют теории, которые описывают, что случится со звездой в самом конце.
Постепенно красные карлики должны полностью израсходовать весь водород и перейти сначала в категорию белых карликов, а затем стать черными карликами.
Погодите, но ведь мы уже знаем о существовании белых карликов. Да, но они формируются из звезд солнечного типа. Красные карлики пока так и не успели перейти в эту категорию.
Что же из себя представляют черные карлики? Это остывшие звезды, чья температурная отметка не превышает 5К. Они не будут излучать света в видимом диапазоне, а поэтому останутся невидимыми для наблюдателей. Хотя, может быть земляне спустя триллионы лет сумеют придумать новую технологию для поисков. Конечно, если Вселенная к тому времени не исчезнет.
Источник
Время жизни звезд
Звезда Вега, снимок ESO
Время жизни звезд состоит из нескольких этапов, проходя через которые миллионы и миллиарды лет светила неуклонно стремятся к неизбежному финалу, превращаясь в яркие вспышки сверхновых или в угрюмый мрак черных дыр.
Общая информация
Время жизни звезды любого типа – невероятно долгий и сложный процесс, сопровождаемый явлениями космического масштаба. Многогранность его просто невозможно полностью проследить и изучить, даже используя весь арсенал современной науки. Но на основании тех уникальных знаний, накопленных и обработанных за весь период существования земной астрономии, нам становятся доступными целые пласты ценнейшей информации. Это позволяет связать последовательность эпизодов из жизненного цикла светил в относительно стройные теории и смоделировать их развитие. Что же это за этапы?
Жизненный цикл звезд
Не пропустите наглядное интерактивное приложение «Жизненный цикл звезд»!
Эпизод I. Протозвезды
Протопланетный диск, окружающий молодую солнечную систему в туманности Ориона
Жизненный путь звезд, как и всех объектов макромира и микрокосма, начинается с рождения. Это событие берет свое начало в формировании невероятно огромного облака, внутри которого появляются первые молекулы, поэтому образование называется молекулярным. Иногда употребляется еще и другой термин, непосредственно раскрывающий суть процесса, – колыбель звезд.
Только когда в таком облаке, в силу непреодолимых обстоятельств, происходит чрезвычайно быстрое сжатие составляющих его частиц, имеющих массу, т. е. гравитационный коллапс, начинает формироваться будущая звезда. Причиной этому является выплеск энергии гравитации, часть которой сжимает молекулы газа и разогревает материнское облако. Затем прозрачность образования постепенно начинает пропадать, что способствует еще большему нагреванию и возрастанию давления в его центре. Заключительным эпизодом в протозвездной фазе является аккреция падающего на ядро вещества, в ходе чего происходит рост зарождающегося светила, и оно становится видимым, после того, как давление испускаемого света буквально сметает всю пыль на окраины.
Найди протозвезды в туманности Ориона!
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Время жизни звезд» title=»Время жизни звезд»>
Эта огромная панорама туманности Ориона получена из снимков телескопа Хаббл. Данная туманность одна из самых больших и близких к нам колыбелей звезд. Попробуйте найти в этой туманности протозвезды, благо разрешение этой панорамы позволяет это сделать.
Эпизод II. Молодые звезды
Фомальгаут, изображение из каталога DSS. Вокруг этой звезды еще остался протопланетный диск.
Следующим этапом или циклом жизни звезды является период ее космического детства, который, в свою очередь, делится на три стадии: молодые светила малой ( Эпизод III. Расцвет жизненного пути звезды
Солнце снятое в линии H альфа. Наше звезда в самом расцвете сил.
В середине своей жизни космические светила могут обладать самыми разнообразными цветами, массой и габаритами. Цветовая палитра варьируется от голубоватых оттенков до красных, а их масса может быть значительно меньше солнечной, либо превышать ее более чем в триста раз. Главная последовательность жизненного цикла звезд длится около десяти миллиардов лет. После чего в ядре космического тела заканчивается водород. Этот момент принято считать переходом жизни объекта на следующий этап. По причине истощения водородных ресурсов в ядре останавливаются термоядерные реакции. Однако в период вновь начавшегося сжатия звезды начинается коллапс, который приводит к возникновению термоядерных реакций уже с участием гелия. Этот процесс стимулирует просто невероятное по масштабам расширение звезды. И теперь она считается красным гигантом.
Эпизод IV. Конец существования звезд и их гибель
Диск звезды Бетельгейзе, снимок телескопа Хаббл
Старые светила, как и их юные собратья, делятся на несколько видов: с малой массой, средних размеров, сверхмассивные звезды, белые карлики, нейтронные и черные дыры. Что касается объектов с небольшой массой, то до сих пор нельзя точно утверждать какие именно процессы с ними происходят на последних стадиях существования. Все подобные явления гипотетически описаны при помощи компьютерного моделирования, а не на основании тщательных наблюдений за ними. После окончательного выгорания углерода и кислорода происходит увеличение атмосферной оболочки звезды и быстрая потеря ею газовой составляющей. В финале своего эволюционного пути светила многократно сжимаются, а их плотность наоборот значительно возрастает. Такую звезду принято считать белым карликом. Затем в ее жизненной фазе следует период красного сверхгиганта. Последним в цикле существования звезды является ее превращение, в результате очень сильного сжатия, в нейтронную звезду. Однако не все подобные космические тела становятся таковыми. Некоторые, чаще всего наиболее крупные по параметрам (больше 20-30 масс Солнца), переходят в разряд черных дыр в результате коллапса.
Интересные факты из жизненных циклов звезд
Жизненный цикл звезд
Одним из самых своеобразных и примечательных сведений из звездной жизни космоса является то, что подавляющее большинство светил в нашей Вселенной находятся на стадии красных карликов. Такие объекты обладают массой значительно меньшей, чем у Солнца.
Довольно интересно также и то, что магнитное притяжение нейтронных звезд в миллиарды раз выше аналогичного излучения земного светила.
Влияние массы на звезду
Путь звезды в зависимости от массы
Еще одним не менее занимательным фактом можно назвать продолжительность существования самых огромных из известных типов звезд. В силу того, что их масса способна в сотни раз превышать солнечную, выделение ими энергии тоже многократно больше, иногда даже в миллионы раз. Следовательно, период их жизни длится гораздо меньше. В некоторых случаях их существование укладывается всего в несколько миллионов лет, против миллиардов лет жизни звезд с небольшой массой.
Интересным фактом также является противоположность черных дыр белым карликам. Примечательно то, что первые возникают из самых гигантских по массе звезд, а вторые, наоборот, из наименьших.
Во Вселенной существует огромное количество уникальных явлений, о которых можно говорить бесконечно, ведь космос крайне слабо изучен и исследован. Все человеческие знания о том, сколько лет живут звезды, их жизненных циклах, которыми обладает современная наука, в основном получены из наблюдений и теоретических расчетов. Такие малоизученные явления и объекты дают почву для постоянной работы тысячам исследователей и ученых: астрономов, физиков, математиков, химиков. Благодаря их непрерывному труду, эти знания постоянно накапливаются, дополняются и изменяются, становясь, таким образом, более точными, достоверными и всеобъемлющими.
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Время жизни звезд» title=»Время жизни звезд»>
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Источник
Самые распространенные звезды — самые опасные
Красные карлики — самые маленькие, самые распространенные и самые долгоживущие звезды из всех известных во Вселенной. Однако они являются и крайне нестабильными объектами , порождающими мощные вспышки, которые могут быть в 1000 раз мощнее, чем у какой-нибудь старой звезды .
Изучение выбросов красных карликов стало главной целью проекта HAZMAT . Участники проекта изучают ультрафиолетовое излучение красных карликов в разных возрастах, чтобы быть объективными в своих выводах.
На орбитах большинства красных карликов имеются планеты и нередко их классифицируют, как землеподобные миры. Некоторые из экзопланет признают потенциально обитаемыми , но сильные вспышки родительской звезды могут в любой момент уничтожить имеющуюся жизнь.
Двое астрономов из Аризонского университета, применяя данные телескопа NASA «Хаббл» , зафиксировали очень мощную вспышку на одном из таких красных карликов. Сравнивая ее с солнечной активностью, она была в сотни раз мощнее любого исторического максимума . Если на орбите красного карлика и была обитаемая планета, то, скорее всего, она перестала быть таковой.
«Зафиксировав вспышку, я просто сидел и смотрел в экран компьютера, пытаясь прикинуть количество света, выброшенного красным карликом. Потом из меня просто вылетело: «Ого!». Изучение красных карликов очень важно если мы желаем найти внеземную жизнь. Исследования показывают, что первые сотни миллионов лет этот тип звезд очень опасен для потенциально обитаемых планет и нам нужно учитывать этот фактор», — поделился Парк Лойд, ведущий автор исследования.
Примерно 75% звезд Млечного Пути — красные карлики , а на орбите большинства из них есть планеты. Ближайший к Земле красный карлик Проксима Центавра , удерживает на орбите планету, которая по многих параметрах схожа с нашей. Однако активность Проксима Центавра крайне высока и энергия, высвобождаемая в результате выброса, способна разрушить атмосферу молодой планеты или же полностью изменить ее химический состав.
«Программа HAZMAT была создана для того, чтобы сузить круг потенциально обитаемых миров, что расположились на орбите таких активных звезд», — прокомментировала Евгения Школьник, исследователь проекта HAZMAT.
На сегодняшний день в рамках проекта HAZMAT было изучено 12 молодых красных карликов возраст которых не более 40 млн. лет. Было установлено, что чем меньше масса светила, тем выше и опасней ее активность.
Способны ли регулярные супервспышки в начале эволюционного пути экзопланет исключать возможность ее обитания? Вполне. Однако жизнь, зародившаяся там, может научиться адаптироваться к таким жестким условиям и пройти сложный эволюционный путь.
Подписка на проект THESPACEWAY ведет к необратимому развитию интеллекта! Лайк и репост — даруют бонус к карме. Кстати, это абсолютно бесплатно 🙂 Спасибо тебе большое, замечательный человек!
Источник