Меню

Звезды стали дальше космоса

Жизнь звезды

Если просматривать жизненный цикл звезды, то напоминает человеческий. Здесь присутствует рождение, рост и смерть. Все начинается с масштабного облака нейтрального водорода, оставшегося с момента Большого Взрыва. Оно существует в спокойном состоянии, пока рядом не случится что-то непредвиденное. Это может быть взрыв сверхновой или удар с другим облаком. Подобный всплеск запускает процесс коллапса, и облако распадается на различные узлы материала, которые в итоге станут звездами. Нижняя схема демонстрирует этапы развития звезды с фото и вариантами возможных трансформаций (белый карлик, сверхновая звезда, нейтронная звезда, черная дыра).

Сила тяжести притягивает материал внутрь и ускоряет вращение. Звезда формируется из вещества, сжимающегося в центре, а планеты из материала на диске. Первое свечение происходит из-за огромного давления. Но потом звездное ядро настолько сильно разогревается, что запускает ядерную реакцию синтеза. Оставшиеся пыль и газ взрываются ветрами.

Звезда, вроде нашего Солнца, будет пребывать в главной последовательности в течение миллиардов лет. В это время осуществляется процесс трансформации водорода в гелий. Когда она начинает использовать легкоусвояемый водород, то приплющивается и снова возвращает процесс трансформации, превращая водородную оболочку в гелий вокруг ядра. Дополнительное тепло помогает звезде перерасти в красного гиганта и увеличиться в размерах.

Стандартная звезда переживает несколько этапов расширения и сжатия. Более крупные переходят на слияние гелия и даже задействуют более тяжелые элементы. В итоге, они достигнут максимума тяжести и вытолкнут внешние слои, чтобы создать планетарную туманность.

Звезда разрушается и превращается в белого карлика. Этот объект невероятно сжатый: обладает солнечной массой, но по размеру приравнивается к Луне. Он все еще поддерживает высокую температуру, которая медленно падает. При полном остывании становится коричневым карликом (фоновая температура Вселенной).

Если звезда крупнее Солнца, то завершает свой путь намного драматичнее. Масштабные звезды взрываются как сверхновые. Некоторые разрушаются и оставляют после себя нейтронную звезду или черную дыру. А другие настолько массивные, что просто разрываются на части. Теперь вы знаете как рождается, развивается, умирает и трансформируется звезда. Помните, что смерть для звездного небесного тела — начало существования в новой форме. Используйте карту звездного неба онлайн на сайте, чтобы найти самостоятельно в телескоп самые яркие звезды.

Источник

Мы видим свет далеких звезд. Которые давно погасли

Возможно, Вы когда-то слышали такое выражение: «Когда вы смотрите в небо, Вы смотрите в прошлое. Многие из тех звезд, которые мы видим на ночном небе, уже давно погасли». Эта глубокая философская мысль помогает людям справиться с осознанием того, что все в этом мире когда-нибудь заканчивается… Но оставим вопросы метафизики философам. И давайте разберемся. Есть ли в этом утверждении правда?

Свет — это очень быстрая штука. Но и звезды очень далеко

Свет движется в вакууме со скоростью почти 300 000 км/с. Но даже ближайшие к Солнцу звезды находятся очень далеко. И поэтому свет от них может путешествовать в космосе годами, прежде чем достигнет Солнечной системы. Ближайшая из звездных систем, Альфа Центавра, находится на расстоянии около 4,25 световых лет от Солнечной системы. А самая яркая звезда на нашем небе — Сириус на расстоянии 8,6 лет. Это означает, что если бы какой-то безумный генерал дал указание взорвать тысячу ядерных боеголовок на Сириусе, мы бы узнали об этом событии только через 8, 6 года спустя.

Одной из самых далеких звезд, которые можно увидеть невооруженным глазом, является Денеб. Она находится в созвездии Лебедь. И удалена от нас на расстояние почти в 3000 световых лет. Это означает, что когда Вы смотрите на эту звезду, свет, который Вы видите, начал свое путешествие к Земле в те времена, когда древний Рим только начинал обретать свое могущество. И его не было ни на одной карте. Человеку может показаться, что с тех пор прошло уже очень и очень много времени. Однако по отношению к среднему возрасту звезды, которой миллиарды лет, это мгновение. Так что если в районе Денеба не произошла какая-то колоссальная космическая катастрофа, она все еще находится на своем месте.

Некоторые из звезд, что Вы видите на небе, уже действительно погасли

Давайте вспомним про звезду, которая носит имя Бетельгейзе. Эта одна из тех звезд, которые могут взорваться в любой момент. Но поскольку до нее 650 световых лет, то если бы она взорвалась 200 лет назад, мы узнаем об этом только еще через 450. Еще в космосе можно увидеть невооруженным глазом несколько крупных галактик. Самой популярной из них является Андромеда. Она находится на расстоянии около двух с половиной миллионов световых лет от нас. И содержит от четырехсот миллиардов до 1 триллиона звезд. Конечно, некоторые из этих звезд уже погасли за последние два с половиной миллиона лет. Но большинство из них, вероятно, все еще на месте. И с ними вряд ли что-то произошло.

Читайте также:  Гелевый лейкопластырь от мозолей космос

Таким образом становится ясно, что технически возможно, что когда Вы смотрите в небо и наблюдаете за конкретной звездой, Вы видите погасшую звезду. Однако почти все звезды, которые мы можем видеть с Земли, находятся в своей главной последовательности. И они будут оставаться активными в течение еще очень долгого времени.

А вот если посмотреть в телескоп

Картина кардинально меняется, если для наблюдений использовать телескоп. С его помощью можно смотреть на гораздо большие расстояния. На миллиарды световых лет. Учитывая что у звезды, подобной Солнцу, продолжительность жизни составляет около 10 миллиардов лет, многие из звезд, которые мы наблюдаем в самых дальних галактиках, давно погасли. Но, как бы странно это не звучало, даже на таких расстояниях мы точно не можем сказать, что наблюдаем много уже закончивших свою жизнь звезд.

Интересно во еще что. В тех же самых далеких галактиках за время, пока их свет летит до нас, появилось много новых звезд. Которых мы пока просто не видим. А так же в этих галактиках много звезд, которые с вероятностью 100 процентов все еще живы. Причина? Самые маленькие звезды живут намного дольше, чем большие. Считается, что красные карлики живут от 200 миллиардов до десятков триллионов лет. То есть гораздо больше предполагаемой жизни Вселенной. И поэтому у них впереди еще очень много времени. И они никуда не денутся.

Видеть прошлое

Более того, Вы наверняка в курсе, что никогда не видите наше Солнце в реальном режиме времени. Если не в курсе, то знайте — Вы наблюдаете наше светило с восьмиминутной задержкой!

Представьте, что в космосе существует некая высокоразвитая внеземная цивилизация. Она настолько продвинута, что умеет наблюдать за планетами с тем же разрешением, что есть у наших спутников. Находящийся за 3000 световых лет гипотетический внеземной ученый сейчас увидел бы в свой телескоп первые шаги древнего Рима! Представьте, как бы он удивился, если бы узнал, что на самом деле вокруг этой планеты уже вовсю летают спутники. А былое величие римских правителей стерто в пыль прошедшими веками…

Источник

Как узнать, существует еще звезда или остался только ее свет?

По человеческим меркам кажется, что планеты, звезды и все космические объекты существовали всегда. Но на самом деле каждая звезда проходит через 3 этапа: рождение, развитие и исчезновение. Все, что мы видим на ночном небе, произошло определенное количество времени назад. А сияющая звезда, возможно, уже давно прекратила свое существование.

Эволюция звезд

Звезда возникает как следствие сжатия газопылевого облака в межзвездном пространстве. С этого момента начинается ее эволюционный путь. Облако постепенно становится все плотнее и плотнее. Одновременно с этим происходит повышение температуры внутри него.

В определенный момент температура становится такой высокой, что запускается реакция термоядерного синтеза, которая состоит из нескольких сложных этапов. Эта реакция становится единственным источником энергии для звезды.

Сколько будет существовать звезда, зависти от ее изначальной массы. Этот срок измеряется миллионами лет. Большую часть своего существования звезда проводит на этапе сжигания водорода и выработки гелия. Это основной этап в эволюции.

Чем больше масса звезды, тем короче ее жизненный срок из-за очень активного расхода водорода. Поэтому мелкие объекты живут намного дольше. Солнце находится приблизительно посередине.

Всегда наступает момент, когда запас водорода иссякает. Дальнейшее развитие событий тоже зависит от массы звезды. Например, тела размером с Солнце (и меньше его) больше не могут противостоять силе сжатия. Они становятся все плотнее и плотнее.

Читайте также:  Автомобиль как у космоса

Если на предыдущей стадии гелий синтезировался, то теперь он начинает сжигаться, выделяя огромное количество энергии. Звезда активно увеличивается в размерах, растет площадь ее поверхности и происходит процесс остывания. Ранее сияющее тело становится красным гигантом.

Когда и запасы гелия закончатся, звезда как будто вернется на первоначальную стадию, когда она еще только зарождалась. Но в этот раз температура будет слишком низкой. В итоге звезда станет белым карликом, который будет светиться до окончательного истощения энергии.

Если же звезда намного крупнее Солнца, в ней после сгорания всего гелия запускаются реакции нуклеосинтеза. При этом образуются углерод, кремний, магний и другие вещества пока не дойдет очередь до железа.

Дело в том, что железо не может быть использовано в качестве топлива для последующих реакций. В результате сложных процессов при участии электронов звезда начинает быстро сжиматься – ее оболочка сталкивается с ядром.

Образуется такое колоссальное количество энергии, что возникает явление сверхновой звезды. В этот момент сверхновая выделяет больше энергии, чем все остальные звезды в пределах галактики.

Конечная стадия таких звезд тоже определяется массой. Если масса тела в 10-30 раз тяжелее Солнца, то оно превратится в нейтронную звезду, а затем в пульсар. Если же звезда массивнее Солнца более чем в 30 раз, образуется черная дыра.

Расстояние до звезд

Специалисты измеряют расстояние до звезд несколькими способами в зависимости от того, насколько далеко космические тела расположены по отношению к Земле. Расстояние измеряется в световых годах и парсеках (1 парсек равен 3,26 светового года или 3х10 13 км).

Измерение расстояния до ближайших звезд

Рассматривая различные объекты на Земле, мы видим их в настоящем времени, ведь свет достигает наших глаз за доли миллисекунды. В масштабах Вселенной наблюдение за объектами происходит иначе.

Свет движется со скоростью 300 000 км в секунду. Если в настоящий момент посмотреть на Проксима Центавру, то мы увидим то, что с ней происходило 4 световых года назад. В нынешнее время уже многое могло измениться.

И чем дальше звезда от Земли, тем более устаревшую информацию мы получаем. Так как звезды живут очень долго, то те объекты, что видны невооруженным глазом, наверняка все еще существуют (расстояние до них не больше нескольких тысяч световых лет).

В последние годы ученые наблюдают за звездой Бетельгейзе, которая находится на расстоянии около 600 световых лет. Светимость звезды постоянно снижается, поэтому астрономы ожидают взрыва сверхновой. Если это случится сейчас, то на Земле данное явление можно будет наблюдать примерно в 2600 годах.

Изменение видимой звездной величины Бетельгейзе

Звезды, видимые невооруженным взглядом, скорее всего, существуют, ведь они находятся на расстоянии в несколько тысяч световых лет. В масштабах звездной эволюции срок в пару тысячелетий незначительный. Более удаленные звезды уже могли погаснуть. Ученые могут лишь строить теории на основании своих исследований.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Четыре экзотических типа звезд, которые в будущем появятся во Вселенной

Новости партнеров

Ранняя Вселенная была заполнена странными и таинственными объектами. Вскоре после Большого взрыва огромные облака вещества, возможно, сразу схлопывались в черные дыры, миновав стадию звездного коллапса. Псевдогалактики осветили море нейтрального водорода, чтобы сделать космос прозрачным, испуская фотоны там, где раньше не было ничего, кроме тьмы. И недолговечные звезды, состоящие только из водорода и гелия, вспыхивали и исчезали, как искры в ночи.

Спустя 13 с лишним миллиардов лет материя Вселенной превратилась во многие типы звезд разного размера, яркости и продолжительности жизни. Но звезды современного космоса – не единственные типы светил, которые когда-либо будут существовать. В далеком будущем, через много миллиардов или даже триллионов лет, последние известные стадии нынешних звезд превратятся в совершенно новые небесные объекты, некоторые из которых могут даже служить предвестниками тепловой смерти Вселенной.

Рассмотрим четыре звезды, которые могут возникнуть, если Вселенная просуществует достаточно долго.

Синий карлик

Красные карлики считаются наиболее распространенным типом звезд во Вселенной. Они малы по массе (от 80 масс Юпитера) и температуре по сравнению с другими светилами. Астрономы полагают, что красные карлики могут существовать триллионы лет, медленно превращая водород в гелий, это означает, что некоторые из них практически ровесники Вселенной. Звезда с массой 10 процентов от солнечной может жить до шести триллионов лет, в то время как самые маленькие звезды, такие как TRAPPIST-1, вдвое дольше. Вселенной всего около 13,8 миллиарда лет, поэтому красные карлики не прошли даже одного процента своего жизненного пути.

Читайте также:  Конкурс про космос для детей дошкольного возраста

Солнцу, напротив, осталось всего около пяти миллиардов лет, прежде чем оно сожжет все свое водородное топливо и начнет превращать гелий в углерод. Это изменение вызовет следующую фазу его эволюции. Наша звезда сначала расширится до красного гиганта, достигнув орбиты Венеры, а затем охладится и, сбросив внешние слои, оставит после себя белого карлика – богатого электронами звездного трупа, подобных которому мы видим по всей Галактике.

Через триллионы лет красные карлики также уничтожат свои последние запасы водорода. Холодные маленькие звезды на какое-то время станут необычайно горячими, излучая синий цвет. По прогнозам, вместо того, чтобы расширяться наружу, подобно Солнцу, красный карлик поздней стадии коллапсирует. В конце концов, как только фаза синего карлика закончится, останется лишь крупица звезды в виде маленького белого карлика.

Черный карлик

Но даже белые карлики не будут жить вечно. Они медленно истощат запасы углерода и кислорода, превратившись в черных карликов, которые почти не производят собственный свет. В конце жизни черного карлика бывшая звезда испытает распад протонов и в конечном итоге испарится в экзотическую форму водорода. Так будет выглядеть настоящая смерть звезды.

По оценкам NASA, Солнце будет оставаться белым карликом около 10 миллиардов лет. Однако другие оценки предполагают, что звезды могут находиться в этой фазе в течение квадриллиона лет. В любом случае, время, необходимое для достижения этой стадии с момента рождения звезды, превышает текущий возраст Вселенной, поэтому пока не существует ни одного черного карлика.

Замерзшая звезда

Когда-нибудь, когда во Вселенной будет исчерпан материал для возобновления звездных циклов, могут появиться так называемые «замерзшие звезды», которые горят с температурой образования водяного льда (около 0 градусов Цельсия), будучи наполненными различными тяжелыми элементами из-за недостатка водорода и гелия в космосе.

Согласно исследователям, которые концептуализировали такие объекты, Фреду Адамсу и Грегори Лафлину, замерзшие звезды не будут образовываться еще триллионы триллионов лет. Некоторые из них возникнут в результате столкновений между субзвездными объектами, называемыми коричневыми карликами, которые крупнее планет, но слишком малы, чтобы воспламеняться в звезды. Замерзшие звезды, несмотря на низкую температуру, будут иметь массу, достаточную для поддержания ограниченного ядерного синтеза, но недостаточную для излучения большей части собственного света. Их атмосфера может быть загрязнена ледяными облаками, а слабое ядро излучать небольшое количество энергии.

В этом отдаленном будущем самые крупные звезды будут только в 30 раз больше Солнца по массе, по сравнению с известными сегодня звездами, которые в 300 раз превосходят его по этому параметру. Предполагается, что и в среднем звезды будут намного меньше – примерно 40 масс Юпитера. По словам Адамса и Лафлина, в этом холодном и далеком будущем, после того как Вселенная вообще перестанет образовывать звезды, оставшиеся крупные объекты будут в основном белыми и коричневыми карликами, нейтронными звездами и черными дырами.

Железная звезда

Если Вселенная продолжит постоянно расширяться, как это происходит в настоящее время, то в конечном итоге она испытает своего рода «тепловую смерть», когда сами атомы начнут распадаться. К концу этой эпохи могут образоваться поразительно необычные объекты, одним из которых может быть железная звезда.

По мере того как звезды будут непрерывно превращать легкие элементы в более тяжелые, в конечном итоге образуется необычайное количество изотопов железа – стабильного, долговечного элемента. Экзотическое квантовое туннелирование пробьет железо на субатомном уровне. Этот процесс приведет к появлению железных звезд – гигантских объектов, почти полностью состоящих из железа. Однако такой объект возможен только в том случае, если протоны не будут распадаться, что является еще одним вопросом, на который люди не успеют ответить.

Никто не знает, как долго будет существовать Вселенная, и наш вид почти наверняка не сможет засвидетельствовать последние дни космоса. Но если бы мы могли жить и наблюдать за небом еще триллионы лет, то, несомненно, стали бы очевидцами замечательных изменений.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *