Čo znamená hviezda na oblohe. Aké je najmenšie súhvezdie? Ako vyzerajú hviezdy vo vesmíre a ako sú rozdelené do skupín

Otázka, koľko hviezd je na oblohe, znepokojila mysle ľudí hneď, ako uvideli prvú hviezdu na oblohe (a tento problém stále riešia). Astronómovia napriek tomu urobili niekoľko výpočtov a zistili, že na oblohe možno voľným okom vidieť asi 4,5 tisíc nebeských telies a v zložení našej galaxie mliečna dráha zahŕňa asi 150 miliárd hviezd. Vzhľadom na to, že vesmír obsahuje niekoľko biliónov galaxií, celkový počet hviezd a súhvezdí, ktorých svetlo dosahuje zemského povrchu, sa rovná septiliónu – a tento odhad je len približný.

Hviezda je obrovská plynová guľa, ktorá vyžaruje svetlo a teplo (toto je jej hlavný rozdiel od planét, ktoré, keďže sú úplne tmavými telesami, môžu odrážať iba svetelné lúče dopadajúce na ne). Energia vytvára svetlo a teplo, ktoré sú výsledkom termonukleárnych reakcií prebiehajúcich vo vnútri jadra: na rozdiel od planét, ktoré zahŕňajú pevné aj ľahké prvky, nebeské telesá obsahujú ľahké častice s miernou prímesou pevných látok (napríklad Slnko takmer 74 % vodíka a 25 % hélia).

Teplota nebeských telies je extrémne horúca: v dôsledku veľkého počtu termonukleárnych reakcií sa teplotné ukazovatele hviezdnych povrchov pohybujú od 2 do 22 tisíc stupňov Celzia.

Keďže hmotnosť aj tej najmenšej hviezdy ďaleko prevyšuje hmotnosť najväčších planét, nebeské telesá majú dostatočnú gravitáciu na to, aby udržali okolo seba všetky menšie objekty, ktoré sa okolo nich začnú otáčať a vytvárajú tak planetárny systém (v našom prípade Slnečnú sústavu). ).

blikajúce svietidlá

Je zaujímavé, že v astronómii existuje niečo ako „nové hviezdy“ - a to nie je o objavení sa nových nebeských telies: počas svojej existencie horúce nebeské telesá strednej svietivosti pravidelne jasne blikajú a začínajú tak vystupovať. silno na oblohe, že ľudia v minulosti verili, že sa rodia nové hviezdy.

Analýza údajov v skutočnosti ukázala, že tieto nebeské telesá existovali už predtým, ale v dôsledku napučania povrchu (plynnej fotosféry) zrazu nadobudli zvláštny jas, čím sa ich žiara zvýšila desaťtisíckrát, v dôsledku čoho Zdá sa, že na oblohe sa objavili nové hviezdy. Pri návrate na pôvodnú úroveň jasu môžu nové hviezdy zmeniť svoju jasnosť až 400-tisíckrát (zároveň, ak samotný záblesk trvá len niekoľko dní, ich návrat do predchádzajúceho stavu často trvá roky).

Život nebeských telies

Astronómovia tvrdia, že hviezdy a súhvezdia sa stále tvoria: podľa najnovších vedeckých údajov sa len v našej galaxii ročne objaví asi štyridsať nových nebeských telies.

V počiatočnom štádiu ich vzdelávania nová hviezda je studený riedky oblak medzihviezdneho plynu, ktorý sa točí okolo svojej galaxie. Impulzom k tomu, aby v oblaku začali prebiehať reakcie, stimulujúce vznik nebeského telesa, môže byť neďaleko explodujúca supernova (výbuch nebeského telesa, v dôsledku čoho je po chvíli úplne zničené).

Tiež celkom pravdepodobné príčiny môže ísť o jeho zrážku s iným mrakom, alebo proces môže byť ovplyvnený vzájomnými zrážkami galaxií, jedným slovom, všetkým, čo môže ovplyvniť plynný medzihviezdny mrak a spôsobiť, že sa vplyvom vlastnej gravitácie stiahne do gule.

Počas kompresie sa gravitačná energia premieňa na teplo, čo spôsobuje, že sa plynová guľa extrémne zahrieva. Keď teplota vo vnútri gule stúpne na 15-20 K, začnú prebiehať termonukleárne reakcie, v dôsledku ktorých sa kompresia zastaví. Guľa sa premení na plnohodnotné nebeské teleso a v jej jadre sa dlho vodík premieňa na hélium.

Keď sa minú zásoby vodíka, reakcie sa zastavia, vytvorí sa héliové jadro a štruktúra nebeského telesa sa postupne začne meniť: stáva sa jasnejším a jeho vonkajšie vrstvy sa rozširujú. Po dosiahnutí maxima hmotnosti héliového jadra začne nebeské teleso klesať, teplota stúpa.

Keď teploty dosiahnu 100 miliónov K, vo vnútri jadra sa obnovia termonukleárne procesy, počas ktorých sa hélium premieňa na pevné kovy: hélium - uhlík - kyslík - kremík - železo (keď sa jadro stane železom, všetky reakcie sa úplne zastavia). Výsledkom je, že jasná hviezda, ktorá sa stokrát zväčšila, sa zmení na Červeného obra.

Ako dlho bude tá alebo oná hviezda žiť, závisí vo veľkej miere od jej veľkosti: malé nebeské telesá spaľujú zásoby vodíka veľmi pomaly a sú celkom schopné prežiť miliardy rokov. Kvôli nedostatku hmoty nereagujú s héliom a po ochladení naďalej vyžarujú malé množstvo elektromagnetického spektra.

Životnosť svietidiel stredných parametrov vrátane Slnka je asi 10 miliárd.Po tomto období sa ich povrchové vrstvy zvyčajne zmenia na hmlovinu s absolútne neživým jadrom vo vnútri. Toto jadro sa o niečo neskôr premení na héliového bieleho trpaslíka, ktorý nemá veľký priemer viac zeme, potom stmavne a stane sa neviditeľným.

Ak bolo stredne veľké nebeské teleso dosť veľké, najskôr sa zmení na čiernu dieru a potom sa na jeho mieste mihne supernova.

Trvanie existencie supermasívnych svietidiel (napríklad Polárka) však trvá len niekoľko miliónov rokov: v horúcich a veľkých nebeských telesách sa vodík extrémne rýchlo spáli. Potom, čo obrovské nebeské teleso ukončí svoju existenciu, dôjde na jeho mieste k extrémne explozívnemu výbuchu. veľkú silu a zrodila sa supernova.

Výbuchy vo vesmíre

Astronómovia nazývajú supernovu výbuchom hviezdy, pri ktorom je objekt takmer úplne zničený. Po niekoľkých rokoch sa objem supernovy zväčší natoľko, že sa stane priesvitnou a veľmi riedkou – a tieto zvyšky možno vidieť ešte niekoľko tisíc rokov, potom stmavne a premení sa na telo zložené výlučne z neutrónov. Zaujímavosťou je, že tento jav nie je nezvyčajný a v galaxii sa vyskytuje raz za tridsať rokov.

Klasifikácia

Väčšina pre nás viditeľných nebeských telies je klasifikovaná ako hviezdy hlavnej postupnosti, teda nebeské telesá, v ktorých prebiehajú termonukleárne procesy spôsobujúce premenu vodíka na hélium. Astronómovia ich rozdeľujú v závislosti od ich farieb a teplotných indikátorov do nasledujúcich tried hviezd:

• Modrá, teplota: 22 tisíc stupňov Celzia (trieda O);
• Bielo-modrá, teplota: 14 tisíc stupňov Celzia (trieda B);
• Biela, teplota: 10 tisíc stupňov Celzia (trieda A);
• Bielo-žltá, teplota: 6,7 tisíc stupňov Celzia (trieda F);
• Žltá, teplota: 5,5 tisíc stupňov Celzia (trieda G);
• Žlto-oranžová, teplota: 3,8 tisíc stupňov Celzia (trieda K);
• Červená, teplota: 1,8 tisíc stupňov Celzia (trieda M).

Vedci okrem svietidiel hlavnej sekvencie rozlišujú tieto typy nebeských telies:

• Hnedí trpaslíci sú príliš malé nebeské telesá na proces premeny vodíka na hélium vo vnútri jadra, takže nejde o plnohodnotné hviezdy. Samy o sebe sú extrémne slabé a vedci sa o ich existencii dozvedeli až z infračerveného žiarenia, ktoré vyžarovali.
• Červení obri a supergianti – napriek ich nízka teplota(od 2,7 do 4,7 tisíc stupňov Celzia), ide o mimoriadne jasnú hviezdu, ktorej infračervené žiarenie dosahuje maximum.
• Wolf-Rayetov typ – žiarenie sa líši tým, že obsahuje ionizované hélium, vodík, uhlík, kyslík a dusík. Ide o veľmi horúcu a jasnú hviezdu, čo sú héliové zvyšky obrovských nebeských telies, ktoré v určitom štádiu vývoja odhodili svoju hmotu.
• Typ T Tauri - patrí do triedy premenných hviezd, ako aj do takých tried ako F, ​​G, K, M,. Majú veľký polomer, majú vysoký jas. Tieto svietidlá môžete vidieť v blízkosti molekulárnych oblakov.
• Jasne modré premenné (tiež známe ako premenné typu Doradus S) sú extrémne jasné, pulzujúce hyperobry, ktorých jas môže miliónkrát prekročiť jas Slnka a byť 150-krát ťažší. Predpokladá sa, že nebeské teleso tohto typu je najjasnejšou hviezdou vo vesmíre (vyskytuje sa však veľmi zriedkavo).
• Bieli trpaslíci sú umierajúce nebeské telesá, na ktoré sa transformujú stredne veľké svietidlá;
• Neutrónové hviezdy tiež označujú umierajúce nebeské telesá, ktoré po smrti vytvárajú väčšie svietidlá ako Slnko. Jadro v nich klesá, až kým sa nepremení na neutróny.

Vodiaca niť pre námorníkov

Jedným z najznámejších nebeských telies na našej oblohe je Polárka zo súhvezdia Malý medveď, ktorá takmer nikdy nemení svoju polohu na oblohe vzhľadom na určitú zemepisnú šírku. V každom ročnom období ukazuje na sever, a preto dostal svoje druhé meno - Polárka.

Prirodzene, legenda, že Polárka sa nehýbe, je ďaleko od pravdy: ako každé iné nebeské teleso robí revolúcie. Severná hviezda je jedinečná tým, že je najbližšie k severnému pólu – vo vzdialenosti asi jeden stupeň. Preto sa Severná hviezda vzhľadom na uhol sklonu zdá byť nehybná a už viac ako jedno tisícročie slúži ako vynikajúci sprievodca pre námorníkov, pastierov a cestovateľov.

Treba poznamenať, že Polárka sa bude pohybovať, ak pozorovateľ zmení svoju polohu, pretože Polárka mení svoju výšku v závislosti od zemepisnej šírky. Táto vlastnosť umožnila námorníkom pri meraní uhla sklonu medzi horizontom a Polárkou určiť svoju polohu.

Polárna hviezda sa v skutočnosti skladá z troch objektov: neďaleko od nej sú dve satelitné hviezdy, ktoré sú s ňou spojené silami vzájomnej príťažlivosti. Zároveň samotná Polárna hviezda patrí k obrom: jej polomer je takmer 50-krát väčší ako polomer Slnka a jej svietivosť presahuje 2,5 tisíckrát. To znamená, že Polárka bude mať extrémne krátky život, a preto sa aj napriek relatívne mladému veku (nie viac ako 70 miliónov rokov) považuje Polárka za starú.

Zaujímavosťou je, že v rebríčku najjasnejších hviezd je Polárka až na 46. mieste – preto v meste na nočnej oblohe, osvetlenej pouličnými lampami, Polárku takmer vôbec nevidno.

padajúce svietidlá

Niekedy pri pohľade na oblohu môžete vidieť, ako sa po oblohe preháňa spadnutá hviezda, jasný svetelný bod - niekedy jeden, niekedy niekoľko. Vyzerá to tak, že padla hviezda a hneď vám napadne legenda, že keď vám padnutá hviezda padne do oka, treba si niečo priať – a určite sa vám to splní.

Len málo ľudí si myslí, že v skutočnosti sú to meteority letiace na našu planétu z vesmíru, ktoré sa po zrážke s atmosférou Zeme ukázali byť také horúce, že začali horieť a vyzerali ako jasná lietajúca hviezda, ktorá dostala koncept „padnutá hviezda“. Napodiv, tento jav nie je nezvyčajný: ak budete neustále sledovať oblohu, môžete takmer každú noc vidieť, ako hviezda padla - počas dňa zhorí okolo sto miliónov meteorov a asi sto ton veľmi malých prachových častíc. atmosfére našej planéty.

V niektorých rokoch sa spadnutá hviezda objavuje na oblohe oveľa častejšie ako zvyčajne a ak nie je sama, pozemšťania majú možnosť pozorovať meteorický roj – napriek tomu, že sa zdá, že na povrch našej planéty spadla hviezda. planéte, takmer všetky nebeské telesá prúdu zhoria v atmosfére.

Objavujú sa v takom množstve, keď sa kométa priblíži k Slnku, zahreje sa a čiastočne sa zrúti, čím sa do vesmíru dostane určité množstvo kameňov. Ak sledujete trajektóriu meteoritov, vytvorí sa klamný dojem, že všetky letia z jedného bodu: pohybujú sa po paralelných trajektóriách a každá padnutá hviezda má svoju vlastnú.

Zaujímavé je, že mnohé z týchto meteorických rojov sa vyskytujú v rovnakom období roka a pozemšťania majú možnosť vidieť pád hviezdy pomerne dlho – od niekoľkých hodín až po niekoľko týždňov.

A iba veľké meteority s dostatočnou hmotnosťou sú schopné dosiahnuť zemský povrch, a ak v tom čase takáto hviezda spadla blízko osady, stalo sa to pred niekoľkými rokmi v Čeľabinsku, môže to mať mimoriadne ničivé následky. Niekedy môže byť viac ako jedna spadnutá hviezda, čo sa nazýva meteorický roj.

Nie každý pozná mená hviezd a súhvezdí, no mnohí počuli tie najobľúbenejšie z nich.

Súhvezdia sú expresívne hviezdne skupiny a v názvoch hviezd a súhvezdí je zvláštne kúzlo.

Informáciu, že pred desiatkami tisíc rokov, ešte pred vznikom prvých civilizácií, im ľudia začali dávať mená - nikto nepochybuje. Kozmos je plný hrdinov a príšer z legiend a oblohu našich severných zemepisných šírok obývajú najmä postavy gréckeho eposu.

Fotografie súhvezdí na oblohe a ich názvy

48 starovekých súhvezdí - výzdoba nebeská sféra. Ku každému sa viaže legenda. A niet sa čomu čudovať – hviezdy hrali v živote ľudí veľkú rolu. Navigácia, veľké poľnohospodárstvo by bolo nemožné bez dobrej znalosti nebeských telies.

Zo všetkých súhvezdí sa rozlišujú nezapadajúce, ktoré sa nachádzajú na 40 stupňoch zemepisnej šírky alebo vyššie. Pre obyvateľov severnej pologule sú vždy viditeľné, bez ohľadu na ročné obdobie.

5 hlavných nezapadajúcich konštelácií v abecednom poradí - Drak, Cassiopeia, Veľká a malá medvedica, Cepheus . Sú viditeľné po celý rok, obzvlášť dobré na juhu Ruska. Hoci v severných zemepisných šírkach je kruh nezapadajúcich hviezd širší.

Je dôležité, že objekty konštelácií sa nemusia nevyhnutne nachádzať v blízkosti. Pre pozemského pozorovateľa vyzerá povrch oblohy plochý, ale v skutočnosti sú niektoré hviezdy oveľa ďalej ako iné. Preto by bolo nesprávne napísať „loď skočila do súhvezdia Mikroskop“ (taká vec je v Južná pologuľa). "Loď môže urobiť skok smerom k mikroskopu" - tak to bude správne.

Najjasnejšia hviezda na oblohe

Najjasnejší je Sirius v Canis Major. V našich severných zemepisných šírkach je viditeľný len v zime. Jedno z najbližších veľkých kozmických telies k Slnku, jeho svetlo k nám letí len 8,6 roka.

Sumeri a starí Egypťania mali postavenie božstva. Pred 3000 rokmi egyptskí kňazi výstupom na Sírius presne určili čas záplavy Nílu.

Sirius je dvojitá hviezda. Viditeľná zložka (Sirius A) je asi 2-krát hmotnejšia ako Slnko a svieti 25-krát silnejšie. Sirius B je biely trpaslík s hmotnosťou takmer ako slnko, s jasom štvrtiny slnka.

Sirius B je pravdepodobne najhmotnejší biely trpaslík, ktorý astronómovia poznajú. Bežní trpaslíci tejto triedy sú dvakrát ľahší.

Arcturus v Bootes je najjasnejší v severných zemepisných šírkach a je jedným z najneobvyklejších svietidiel. Vek – 7,3 miliardy rokov, takmer polovica veku vesmíru. S hmotnosťou približne rovnajúcou sa Slnku je 25-krát väčší, pretože pozostáva z najľahších prvkov - vodíka, hélia. Keď sa Arcturus tvoril, zjavne nebolo vo vesmíre toľko kovov a iných ťažkých prvkov.

Ako kráľ v exile sa Arcturus pohybuje vesmírom obklopený družinou 52 menších hviezd. Možno sú všetci súčasťou galaxie, ktorú naša Mliečna dráha pohltila veľmi, veľmi dávno.

Arcturus je vzdialený takmer 37 svetelných rokov – tiež nie tak ďaleko, v kozmickom meradle. Patrí do triedy červených obrov a žiari 110-krát silnejšie ako Slnko. Obrázok ukazuje porovnávacie veľkosti Arktúru a Slnka.

Názvy hviezd podľa farby

Farba hviezdy závisí od teploty a teplota závisí od hmotnosti a veku. Najhorúcejšie sú mladé masívne modré obry, ich povrchová teplota dosahuje 60 000 Kelvinov a ich hmotnosť je až 60 hmotností Slnka. O nič horšie nie sú ani hviezdy triedy B, ktorých najjasnejším predstaviteľom je Spica, alfa súhvezdie Panny.

Najchladnejší sú malí, starí červení trpaslíci. Priemerná povrchová teplota je 2-3 tisíc Kelvinov a hmotnosť je jedna tretina slnka. Diagram jasne ukazuje, ako farba závisí od veľkosti.

Podľa teploty a farby sú hviezdy rozdelené do 7 spektrálnych tried, ktoré sú uvedené v astronomickom popise objektu latinkou.

Krásne mená hviezd

Jazyk modernej astronómie je suchý a praktický, medzi atlasmi nenájdete hviezdy s menami. Ale starí ľudia pomenovali najjasnejšie a najdôležitejšie nočné svietidlá. Väčšina mien je arabského pôvodu, no nájdu sa aj také, ktoré siahajú do prastarého staroveku, do čias starých Akkadov a Sumerov.

Polárny. Dim, posledný v rukoväti vedra Malého medveďa, vodiace znamenie pre všetkých námorníkov staroveku. Polar sa takmer nehýbe a vždy ukazuje na sever. Každý národ na severnej pologuli má pre ňu meno. „Železný kôl“ starých Fínov, „Priviazaný kôň“ Khakasov, „Diera v nebi“ Evenkov. Starovekí Gréci, slávni cestovatelia a námorníci, nazývali polárny "Kinosura", čo sa prekladá ako "psí chvost".

Sirius. Názov zrejme pochádza zo starovekého Egypta, kde bola hviezda spojená s hypostázou bohyne Isis. AT staroveký Rím niesol názov Dovolenka a naša „dovolenka“ pochádza priamo z tohto slova. Faktom je, že Sirius sa objavil v Ríme za úsvitu, v lete, v dňoch r veľké teplo keď život v meste zamrzol.

Aldebaran. Vo svojom pohybe vždy nasleduje zoskupenie Plejád. V arabčine to znamená „nasledovateľ“. Gréci a Rimania nazývali Aldebaran "Oko býka".

Sonda Pioneer 10, vypustená v roku 1972, sa pohybuje práve v smere Aldebaran. Odhadovaný čas príchodu je 2 milióny rokov.

Vega. Arabskí astronómovia to nazývali „padajúci orol“ (An nahr Al Wagi). V starovekom Ríme bol deň, keď prekročila horizont pred východom slnka, považovaný za posledný letný deň.

Vega bola prvou (po Slnku) vyfotografovanou hviezdou. Stalo sa to takmer pred 200 rokmi v roku 1850 na Oxfordskom observatóriu.

Betelgeuse. Arabské označenie je Yad Al Juza (ruka dvojčiat). V stredoveku sa pre zmätok v preklade slovo čítalo ako „Bel Juza“ a vznikla „Betelgeuse“.

Fantázie milujú hviezdy. Jedna z postáv v Stopárovom sprievodcovi galaxiou pochádza z malej planéty v systéme Betelgeuse.

Fomalhaut. Alfa Južné Ryby. V arabčine - "rybie ústa". 18. najjasnejšie nočné svietidlo. Archeológovia objavili dôkazy o uctievaní Fomalhautu už v praveku, pred 2,5 tisíc rokmi.

canopus. Jedna z mála hviezd, ktorých meno nemá arabské korene. Podľa gréckej verzie sa toto slovo vracia ku Canopovi, kormidelníkovi kráľa Menelaa.

Planéta Arrakis zo slávnej série kníh F. Herberta sa točí okolo Canopusu.

Koľko súhvezdí je na oblohe

Ako to bolo založené, ľudia spájali hviezdy do skupín už pred 15 000 rokmi. V prvých písomných prameňoch, teda pred 2 tisícročiami, je opísaných 48 súhvezdí. Stále sú na oblohe, len veľké Argo už neexistuje - rozdelilo sa na 4 menšie - Stern, Sail, Keel a Compass.

Vďaka rozvoju navigácie sa v 15. storočí začínajú objavovať nové súhvezdia. Oblohu zdobia fantazijné postavy - Páv, Teleskop, Indián. Presný rok, kedy sa objavil posledný z nich, je známy - 1763.

Začiatkom minulého storočia prebehla generálna revízia súhvezdí. Astronómovia napočítali 88 hviezdnych skupín – 28 na severnej pologuli a 45 na južnej. 13 súhvezdí pásu zverokruhu stojí od seba. A toto je konečný výsledok, astronómovia neplánujú pridávať nové.

Súhvezdia severnej pologule - zoznam s obrázkami

Bohužiaľ, nie je možné vidieť všetkých 28 súhvezdí za jednu noc, nebeská mechanika je neúprosná. Ale na oplátku máme príjemné spestrenie. Zimná a letná obloha vyzerá inak.

Poďme sa porozprávať o najzaujímavejších a najpozoruhodnejších konšteláciách.

Veľký voz- hlavná dominanta nočnej oblohy. S ním je ľahké nájsť ďalšie astronomické objekty.

špička chvosta Malý medveď- slávna Polárka. Nebeské medvede majú na rozdiel od pozemských príbuzných dlhé chvosty.

Drak- veľké súhvezdie medzi Ursa. Nemožno nespomenúť draka μ, ktorý sa volá Arrakis, čo v starej arabčine znamená „tanečník“. Kuma (ν Dragon) - dvojitý, ktorý sa pozoruje bežným ďalekohľadom.

Je známe, že ρ Cassiopeia - nadobor, je státisíckrát jasnejší ako Slnko. V roku 1572 sa v Cassiopeii odohral doteraz posledný výbuch.

Starí Gréci sa nezhodli na tom, koho Lyra. Rôzne legendy ho dávajú rôznym hrdinom – Apollovi, Orfeovi či Orionovi. Notoricky známa Vega vstupuje do Lyry.

Orion- najnápadnejší astronomický útvar našej oblohy. Veľké hviezdy Orionovho pásu sa nazývajú traja králi alebo mágovia. Nachádza sa tu známa Betelgeuse.

Cepheus možno pozorovať po celý rok. O 8000 rokov sa jedna z jej hviezd, Alderamin, stane novou polárnou hviezdou.

AT Andromeda leží hmlovina M31. Toto je susedná galaxia viditeľná voľným okom za jasnej noci. Hmlovina Andromeda je od nás vzdialená 2 milióny svetelných rokov.

Krásne pomenované súhvezdie Veronikine vlasy vďačí egyptským kráľovnám, ktoré svoje vlasy obetovali bohom. V smere Coma Veronica je severný pól našej galaxie.

Alfa Čižmy slávny Arcturus. Za Bootesom, na samom okraji pozorovateľného vesmíru, je galaxia Egsy8p7. Ide o jeden z najvzdialenejších objektov, ktoré astronómovia poznajú – je vzdialený 13,2 miliardy svetelných rokov.

Súhvezdia pre deti – celá zábava

Zvedaví mladí astronómovia budú mať záujem dozvedieť sa o súhvezdiach a vidieť ich na oblohe. Rodičia môžu svojim ratolestiam zabezpečiť nočnú prehliadku, porozprávať sa o úžasnej vede astronómie a vidieť s deťmi niektoré súhvezdia na vlastné oči. Tieto krátke a zrozumiteľné príbehy určite oslovia malých prieskumníkov.

Ursa Major a Ursa Minor

AT staroveké Grécko bohovia sa zmenili na zvieratá všetci v rade a hodili kohokoľvek do neba. Takí boli. Raz manželka Zeusa premenila nymfu menom Callisto na medveďa. A nymfa mala malého syna, ktorý o tom, že sa jeho mamou stala medvedica, nič nevedel.

Keď syn vyrástol, stal sa poľovníkom a odišiel do lesa s lukom a šípmi. A stalo sa, že stretol medvediu matku. Keď lovec zdvihol luk a vystrelil, Zeus zastavil čas a zhodil všetkých – medvedicu, lovca a šíp do neba.

Odvtedy Veľký voz kráča po oblohe spolu s malým, na ktorého sa premenil syn-lovec. A šíp zostal aj v nebi, len nikdy nikam nezasiahne – taký je poriadok v nebi.

Veľký voz je vždy ľahko nájsť na oblohe, vyzerá ako veľké vedro s rukoväťou. A ak ste našli Veľkého voza, potom sa v blízkosti prechádza Malý voz. A hoci Malý medveď nie je taký nápadný, existuje spôsob, ako ho nájsť: dve extrémne hviezdy vo vedre budú ukazovať presný smer k polárnej hviezde - toto je chvost malého medveďa.

polárna hviezda

Všetky hviezdy sa pomaly točia, len polárna stojí. Vždy ukazuje na sever, pre ktorý sa nazýva vodiaca.

V dávnych dobách sa ľudia plavili na lodiach s veľkými plachtami, no bez kompasu. A keď je loď na šírom mori a pobrežie nie je vidieť, môžete sa ľahko stratiť.

Keď sa tak stalo, skúsený kapitán počkal na noc, aby uvidel Polárku a našiel severný smer. A keď poznáte smer na sever, môžete ľahko určiť, kde je zvyšok sveta a kam sa plaviť, aby ste priviedli loď do svojho rodného prístavu.

Drak

Medzi nočnými svetlami na oblohe žije hviezdny drak. Podľa legendy sa drak zúčastnil vojen bohov a titánov na samom úsvite času. Bohyňa vojny Aténa v zápale boja vzala a hodila obrovského draka do neba, tesne medzi Veľkým a Malým medveďom.

Drak je veľké súhvezdie: 4 hviezdy tvoria jeho hlavu, 14 tvorí jeho chvost. Jeho hviezdy nie sú veľmi jasné. Musí to byť preto, že Drak je už starý. Veď od úsvitu vekov ubehlo veľa času aj pre Draka.

Orion

Orion bol synom Dia. Vo svojom živote dokázal veľa výkonov, preslávil sa ako skvelý lovec, stal sa obľúbencom Artemis, bohyne lovu. Orion sa rád chválil svojou silou a šťastím, no jedného dňa ho uštipol škorpión. Artemis sa ponáhľala k Zeusovi a požiadala o záchranu svojho domáceho maznáčika. Zeus hodil Oriona do neba, kde dodnes žije veľký hrdina starovekého Grécka.

Orion je najpozoruhodnejšie súhvezdie na severnej oblohe. Je veľký a pozostáva z jasných hviezd. V zime je Orion plne viditeľný a ľahko ho nájdete: hľadajte veľké presýpacie hodiny s tromi jasnými modrastými hviezdami uprostred. Tieto hviezdy sa nazývajú Orionov pás, ich mená sú Alnitak (vľavo), Alnilam (v strede) a Mintak (vpravo).

Keď poznáte Orion, je jednoduchšie orientovať sa vo zvyšku súhvezdí a nájsť hviezdy.

Sirius

Keď poznáte polohu Orionu, ľahko nájdete slávneho Siriusa. Musíte nakresliť čiaru napravo od Orionovho pásu. Stačí hľadať najjasnejšiu hviezdu. Je dôležité si uvedomiť, že na severnej oblohe je viditeľná iba v zime.

Sirius je najjasnejší na oblohe. Zahrnuté v súhvezdí Veľký pes, verný spoločník Oriona.

V Siriusovi sú v skutočnosti dve hviezdy, ktoré krúžia okolo seba. Jedna hviezda je horúca a jasná, môžeme vidieť jej svetlo. A druhá polovica je taká slabá, že ju bežným ďalekohľadom neuvidíte. Ale kedysi, pred mnohými miliónmi rokov, boli tieto časti jeden obrovský celok. Keby sme žili v tých časoch, Sirius by pre nás žiaril 20-krát silnejšie!

Rubrika otázok a odpovedí

Meno ktorej hviezdy znamená "brilantná, trblietavá"?

— Sirius. Je taký jasný, že ho je vidieť aj cez deň.

Aké súhvezdia možno vidieť voľným okom?

- Všetko je možné. Súhvezdia boli vynájdené starovekými ľuďmi, dávno pred vynálezom ďalekohľadu. Navyše, bez toho, aby ste mali so sebou ďalekohľad, môžete dokonca vidieť planéty, napríklad Venušu, Merkúr a.

Aké je najväčšie súhvezdie?

— Hydras. Je taká dlhá, že sa celá nezmestí na severnú oblohu a presahuje južný horizont. Dĺžka Hydry je takmer štvrtina obvodu horizontu.

Aké je najmenšie súhvezdie?

- Najmenší, ale zároveň najjasnejší - Južný kríž. Nachádza sa na južnej pologuli.

Do akého súhvezdia patrí Slnko?

Zem sa točí okolo Slnka a vidíme, ako za rok prejde až 12 súhvezdiami, každý mesiac jedno. Nazývajú sa Pás zverokruhu.

Záver

Hviezdy ľudí oddávna fascinujú. A hoci nám rozvoj astronómie umožňuje pozerať sa stále ďalej do hlbín vesmíru, čaro prastarých názvov hviezd nikam nevedie.

Keď sa pozrieme na nočnú oblohu, vidíme minulosť, staré mýty a legendy a budúcnosť, pretože jedného dňa ľudia pôjdu ku hviezdam.

Malé trblietavé bodky na tmavej nočnej oblohe. Zdalo sa, že tam boli vždy. Stovky miliónov ľudí obdivujú nádherné obrázky tajomnej hviezdnej oblohy a na to, aby ste mohli obdivovať túto nebeskú klenbu, nie je vôbec potrebné vedieť fyzicka charakteristika Hviezdy sú krása v pôvodnom stave. Tajomstvo vždy obklopovalo hviezdy, to k nim priťahovalo tisíce vedcov, amatérov, kúzelníkov a len romantikov. Človek spojený s hviezdna obloha ich osud, prítomnosť, minulosť a budúcnosť. Ak ale hviezdy považujeme za fyzikálne objekty, prirodzená cesta k ich poznaniu spočíva v meraní a porovnávaní vlastností. To, čo moderná veda v skutočnosti robí, je astronómia.

Hoci de Saint-Exupery povedal: „Integrovali ste hviezdy a oni stratili svoje tajomstvo a romantiku ...“, pokračujeme v štúdiu tajomný svet ku ktorému patríme.

Čo predstavovali hviezdy pre staroveké kultúry?

Možno sú to duše, možno bohovia, možno sú to slzy bohov, no nikto si nevedel predstaviť, že ide o nebeské telesá, podobné nášmu slnku.

Uctievanie Mesiaca a Slnka a niektorých známych súhvezdí a hviezd boli vytvorené po celom svete. Ľudia ich uctievali.

Starovekí Egypťania verili, že keď ľudia rozlúštia podstatu hviezd, príde koniec sveta. Iné národy verili, že život na Zemi sa skončí, len čo súhvezdie Psí psi dostihne Veľkého voza. Betlehemská hviezda znamenala príchod Ježiša Krista a hviezda Palina ohlási koniec sveta.

To všetko hovorí za veľa veľký význam pre ľudí, ktorí poznajú hviezdnu oblohu. Napríklad jeden z najväčších astronómov staroveku bol Ulugbek zo Samarakanu, presnosť jeho pozorovaní a výpočtov bola úžasná a to všetko sa dialo v čase, keď ešte nikto neuvažoval o ďalekohľadoch ... vzdialené 15. storočie. Vedci našej doby dokonca pochybovali o pravosti týchto údajov. Všetky staroveké kultúry mali obrovské observatóriá, v ktorých vykonávali svoje pozorovania mudrci alebo kňazi, šamani alebo majstri. Takéto poznanie bolo nevyhnutné. Zostavovali sa kalendáre, predpovede, horoskopy. Jedným z najzaujímavejších objavov pre vedcov boli kalendáre, ktoré zostavili starí Mayovia, medzi prvých astronómov patrili aj kňazi starovekého Egypta.

Ale pre objasnenie treba poznamenať, že v tých vzdialených časoch veda o astronómii ešte neexistovala, bola len jednou zo zložiek astrológie. Starí ľudia venovali veľkú pozornosť súvislosti medzi osudom človeka a dianím vo svete so stavom hviezdnej oblohy.

Tajomstvá sa odhaľovali s veľkými ťažkosťami a odpovedí bolo stále menej a menej v porovnaní s otázkami, ktoré generovali rovnaké odpovede.

Človek je veľmi zaujímavý tvor. Zhromažďuje poznatky získané počas mnohých tisícročí, no zároveň občas zabúda, že vedomosti sú oveľa dôležitejšie ako vojny a ničenie – toľko sa stráca a moderná veda musí začať odznova.

Pre človeka bolo veľmi dôležité vedieť, že na tomto svete je niečo večné – ako hviezdy, ľudia si mysleli, že vždy existovali a nikdy sa nezmenili. Tento názor sa však ukázal ako chybný, pre nikoho už nie je tajomstvom, že obraz hviezdnej oblohy už nie je rovnaký ako pred 4 až 5 000 rokmi, hviezdy sa objavujú a miznú a „pohybujú sa“ po oblohe. Majú svoj vlastný život. Pohyb hviezd Sirius, Procyon a Arcturus vo vzťahu k iným si všimol v roku 1718 anglický astronóm Edmund Halley. Boli to najjasnejšie hviezdy na oblohe, teraz sa zistilo, že takýto pohyb je vzorom pre všetky hviezdy. Ale napríklad starí Gréci vedeli, že hviezdy menia svoju jasnosť. Veda modernej doby ukázala, že táto vlastnosť je vlastná mnohým hviezdam.

Anglický astronóm William Herschel na konci 18. storočia predpokladal, že všetky hviezdy vyžarujú rovnaké množstvo svetla a rozdiel v zdanlivej jasnosti je spôsobený len ich rozdielnou vzdialenosťou od Zeme. Ale v roku 1837, keď sa merala vzdialenosť k najbližším hviezdam, sa jeho teória ukázala ako nesprávna.

Náš systém skončil v tichej časti galaxie, ďaleko od horúcich hviezd a jasných svetiel, takže tak dlho sa o hviezdach nedalo nič dozvedieť. V dôsledku toho vedci obrátili oči k najbližšej hviezde - Slnku.

Do polovice 19. storočia sa verilo, že vonkajšia vrstva Slnka je horúca a pod ňou sa skrýva studený povrch, občas viditeľný cez škvrny – medzery v horúcich slnečných mrakoch. Na vysvetlenie tejto hypotézy sa predpokladalo, že na povrch neustále padajú kométy a meteority, ktoré mu odovzdávajú svoju kinetickú energiu. Uvoľňovanie energie na Slnku sa snažili vysvetliť bežným pozemským ohňom – teplom uvoľneným pri chemických reakciách. No v tomto prípade by celá zásoba solárneho „palivového dreva“ vyhorela za pár tisíc rokov. A dokonca aj starí ľudia vedeli, že svietidlo bolo oveľa väčšie.

V roku 1853 nemecký fyzik Hermann Helmholtz navrhol, že zdrojom energie hviezd je ich stláčanie, pretože každý vie, že plyn sa pri stláčaní zahrieva. [Jednoduchým príkladom je bežná pumpa na bicykel, ktorá sa pri napumpovaní zahrieva.] V tomto prípade nie je všetka energia vynaložená na ohrev plynu, časť sa minie na žiarenie. Kompresia je už oveľa výkonnejší zdroj ako jednoduché spaľovanie. Zmenšujúce sa Slnko by mohlo svietiť desiatky miliónov rokov. Energetický systém Slnka však nepretržite funguje už niekoľko miliárd rokov a túto skutočnosť už vedci dokázali.

Hlavné charakteristiky hviezdy, ktoré možno tak či onak určiť z pozorovaní, sú: sila jej žiarenia (svietivosť), hmotnosť, polomer a chemické zloženie atmosféry, ako aj jej teplota. Zároveň, ak poznáte niektoré ďalšie parametre, môžete vypočítať vek hviezdy. Ale k tomu sa vrátime neskôr.

Životná cesta hviezdy je pomerne komplikovaná. Počas svojej histórie sa oteplí na veľmi vysoké teploty a ochladí sa do takej miery, že sa v jeho atmosfére začnú vytvárať prachové častice. Hviezda sa roztiahne do grandióznej veľkosti, porovnateľnej s veľkosťou obežnej dráhy Marsu, a scvrkne sa na niekoľko desiatok kilometrov. Jeho svietivosť sa zvýši na enormné hodnoty a klesne takmer na nulu.

Život hviezdy nejde vždy hladko. Obraz jej vývoja komplikuje rotácia, niekedy veľmi rýchla, na hranici stability (pri rýchlej rotácii majú odstredivé sily tendenciu hviezdu zlomiť). Niektoré hviezdy majú rýchlosť rotácie na povrchu 500 - 600 km/s. Pre Slnko je táto hodnota asi 2 km/s. Slnko je relatívne pokojná hviezda, no aj ono zažíva výkyvy s rôznymi periódami, na jeho povrchu dochádza k výbuchom a emisiám hmoty. Aktivita niektorých iných hviezd je neporovnateľne vyššia. V určitých fázach svojho vývoja sa hviezda môže stať premenlivou, začne pravidelne meniť svoju jasnosť, zmenšovať sa a opäť expandovať. A niekedy sú na hviezdach silné výbuchy. Keď vybuchnú najhmotnejšie hviezdy, ich jas môže na krátky čas prevýšiť jas všetkých ostatných hviezd v galaxii dohromady.

Začiatkom 20. storočia, najmä vďaka prácam anglického astrofyzika Arthura Eddingtona, sa konečne presadila myšlienka hviezd ako horúcich plynových gúľ obsahujúcich vo svojich hĺbkach zdroj energie, termonukleárnu fúziu jadier hélia z jadier vodíka. tvorené. Následne sa ukázalo, že vo hviezdach sa dajú syntetizovať aj ťažšie chemické prvky. Materiál, z ktorého je vyrobená akákoľvek kniha, tiež prešiel „fúznou pecou“ a pri výbuchu hviezdy, ktorá ju zrodila, bol vyhodený do vesmíru.

Podľa moderných koncepcií je životná cesta jednej hviezdy určená jej počiatočnou hmotnosťou a chemickým zložením. Aká je minimálna možná hmotnosť hviezdy, nevieme s istotou povedať. Faktom je, že hviezdy s nízkou hmotnosťou sú veľmi slabé objekty a je dosť ťažké ich pozorovať. Teória hviezdneho vývoja tvrdí, že v telesách vážiacich menej ako sedem až osem stotín hmotnosti Slnka nemôžu prebiehať dlhodobé termonukleárne reakcie. Táto hodnota je blízka minimálnej hmotnosti pozorovaných hviezd. Ich svietivosť je desaťtisíckrát menšia ako svietivosť slnka. Teplota na povrchu takýchto hviezd nepresahuje 2-3 tisíc stupňov. Jedným z takýchto matných karmínových trpaslíkov je Proxima, najbližšia hviezda k Slnku v súhvezdí Kentaurus.

Na druhej strane u hviezd s vysokou hmotnosťou prebiehajú tieto reakcie enormnou rýchlosťou. Ak hmotnosť zrodenej hviezdy presahuje 50 - 70 hmotností Slnka, potom po zapálení termonukleárneho paliva môže extrémne intenzívne žiarenie svojim tlakom jednoducho odhodiť prebytočnú hmotu. Hviezdy, ktorých hmotnosť je blízko limitu, boli nájdené napríklad v hmlovine Tarantula v našej susednej galaxii, Veľkom Magellanovom mračne. Existujú aj v našej galaxii. Po niekoľkých miliónoch rokov a možno aj skôr môžu tieto hviezdy explodovať ako supernovy (takzvané explodujúce hviezdy s vysokou energiou výbuchu).

História skúmania chemického zloženia hviezd sa začína v polovici 19. storočia. Už v roku 1835 francúzsky filozof Auguste Comte napísal, že chemické zloženie hviezd pre nás zostane navždy záhadou. Čoskoro sa však použila metóda spektrálnej analýzy, ktorá vám teraz umožňuje zistiť, z čoho pozostáva nielen Slnko a blízke hviezdy, ale aj najvzdialenejšie galaxie a kvazary. Spektrálna analýza poskytla nesporný dôkaz o fyzickej jednote sveta. Na hviezdach sa nenašiel ani jeden neznámy chemický prvok. Jediný prvok, hélium, bol prvýkrát objavený na Slnku a až potom na Zemi. Ale fyzikálne stavy hmoty neznáme na Zemi (silná ionizácia, degenerácia) sú pozorované práve v atmosfére a vnútri hviezd.

Najrozšírenejším prvkom vo hviezdach je vodík. Je v nich obsiahnutých približne trikrát menej hélia. Pravda, keď hovoríme o chemickom zložení hviezd, najčastejšie sa tým myslí obsah prvkov ťažších ako hélium. Podiel ťažkých prvkov je malý (asi 2%), ale podľa amerického astrofyzika Davida Graya ako štipka soli v miske polievky dodávajú práci hviezdneho prieskumníka zvláštnu príchuť. Veľkosť, teplota a svietivosť hviezdy do značnej miery závisia od ich počtu.

Po vodíku a héliu sú najbežnejšími prvkami na hviezdach tie isté prvky, ktoré prevládajú v chemickom zložení Zeme: kyslík, uhlík, dusík, železo atď. Chemické zloženie sa ukázalo byť odlišné pre hviezdy rôzneho veku. V najstarších hviezdach je podiel prvkov ťažších ako hélium oveľa menší ako v Slnku. V niektorých hviezdach je obsah železa stokrát a tisíckrát menší ako v slnečnom. Ale je relatívne málo hviezd, kde by týchto prvkov bolo viac ako na Slnku. Tieto hviezdy (mnohé z nich sú binárne) sú zvyčajne nezvyčajné v iných parametroch: teplota, sila magnetického poľa, rýchlosť rotácie. Niektoré hviezdy sa vyznačujú obsahom jedného prvku alebo skupiny prvkov. Takými sú napríklad báryové alebo ortuťovo-mangánové hviezdy. Dôvody takýchto anomálií sú stále nedostatočne pochopené. Na prvý pohľad sa môže zdať, že štúdium týchto malých prídavných látok neposkytuje veľký pohľad na vývoj hviezd. Ale v skutočnosti to tak nie je. Chemické prvkyťažšie ako hélium vznikli v dôsledku termonukleárnych a jadrových reakcií vo vnútri veľmi hmotných hviezd, pri výbuchoch nových hviezd a supernov predchádzajúcich generácií. Štúdium závislosti chemického zloženia od veku hviezd umožňuje objasniť históriu ich vzniku v rôznych obdobiach, chemický vývoj vesmíru ako celku.

Dôležitú úlohu v živote hviezdy zohráva jej magnetické pole. Takmer všetky prejavy slnečnej aktivity sú spojené s magnetickým poľom: škvrny, svetlice, fakle atď. Na hviezdach, ktorých magnetické pole je oveľa silnejšie ako slnečné, prebiehajú tieto procesy s väčšou intenzitou. Najmä variabilita jasu niektorých z týchto hviezd sa vysvetľuje výskytom škvŕn podobných tým na slnku, ktoré však pokrývajú desiatky percent ich povrchu. Avšak fyzikálne mechanizmy, ktoré určujú aktivitu hviezd, ešte nie sú úplne pochopené. Magnetické polia dosahujú najväčšiu intenzitu na kompaktných pozostatkoch hviezd – bielych trpaslíkoch a najmä neutrónových hviezdach.

Počas obdobia niečo vyše dvoch storočí sa myšlienka hviezd dramaticky zmenila. Z nepochopiteľne vzdialených a ľahostajných svietiacich bodov na oblohe sa stali predmetom komplexného fyzikálneho výskumu. Akoby reagoval na výčitku de Saint-Exuperyho, svoj názor na tento problém vyjadril americký fyzik Richard Feynman: „Básnici hovoria, že veda oberá hviezdy o krásu. Pre ňu sú hviezdy len plynové gule. Vôbec nie ľahké. Tiež obdivujem hviezdy a cítim ich krásu. Kto z nás však vidí viac?

Vďaka rozvoju pozorovacích technológií mohli astronómovia skúmať nielen viditeľné, ale aj okom neviditeľné žiarenie hviezd. Teraz je veľa známe o ich štruktúre a vývoji, aj keď veľa zostáva nejasných.

Ešte je pred nami čas, kedy sa splní tvorcov sen moderná veda o hviezdach Arthura Eddingtona a konečne „budeme schopní pochopiť takú jednoduchú vec, akou je hviezda“.

Napriek rozdielu vo veľkosti mali na začiatku svojho vývoja všetky tieto hviezdy podobné zloženie.

To, z čoho sú hviezdy vyrobené, úplne určuje ich charakter a osud - od farby a jasu až po dĺžku života. Zloženie hviezdy je navyše spojené s celým procesom jej formovania, ako aj s jej formovaním - a naším. slnečná sústava počítajúc do toho.

Akákoľvek hviezda na začiatku životná cesta- či už sú to monštruózni obri ako my alebo žltí trpaslíci ako my - pozostáva z približne rovnakých podielov rovnakých látok. To je 73 % vodíka, 25 % hélia a ďalšie 2 % atómov ďalších ťažkých látok. Takmer rovnaké bolo zloženie vesmíru po , s výnimkou 2% ťažkých prvkov. Vznikli po výbuchoch prvých hviezd vo vesmíre, ktorých veľkosti presahovali rozsah moderných galaxií.

Prečo sú potom hviezdy také odlišné? Tajomstvo spočíva v tých „extra“ 2 percentách hviezdneho obsadenia. Toto nie je jediný faktor - je zrejmé, že hmotnosť hviezdy hrá dosť veľkú úlohu. Určuje osud svietidla - vyhorí za pár stoviek miliónov rokov, ako, alebo bude svietiť miliardy rokov, ako Slnko. Ďalšie látky v zložení hviezdy však môžu prekonať všetky ostatné podmienky.

Zloženie hviezdy SDSS J102915 +172927 je totožné so zložením prvých hviezd, ktoré vznikli po Veľkom tresku.

Hlboko do hviezd

Ale ako môže taký malý zlomok zloženia hviezdy vážne zmeniť jej fungovanie? Pre človeka, ktorý sa v priemere skladá zo 70% vody, nie je strata 2% tekutiny strašná - len pociťuje silný smäd a nevedie k nezvratným zmenám v tele. No Vesmír je veľmi citlivý aj na tie najmenšie zmeny – ak je 50. časť zloženia nášho Slnka aspoň trochu iná, život by nemohol vzniknúť.

Ako to funguje? Na začiatok si pripomeňme jeden z hlavných dôsledkov gravitačných interakcií, ktorý sa všade v astronómii spomína – ťažká inklinuje k stredu. Akákoľvek planéta slúži tomuto princípu: najťažšie prvky, ako je železo, sa nachádzajú v jadre, zatiaľ čo tie ľahšie sú vonku.

To isté sa deje pri vzniku hviezdy z difúznej hmoty. V konvenčnom štandarde pre štruktúru hviezdy tvorí hélium jadro hviezdy a okolitý obal je zostavený z vodíka. Keď hmotnosť hélia prekročí kritický bod, gravitačné sily stlačia jadro takou silou, že v medzivrstvách medzi héliom a vodíkom v jadre začína.

Vtedy sa rozsvieti hviezda – ešte veľmi mladá, zahalená do vodíkových oblakov, ktoré sa časom usadia na jej povrchu. V existencii hviezdy hrá dôležitú úlohu žiara – práve tie, ktoré sa snažia uniknúť z jadra po termonukleárnej reakcii, bránia svietidlu okamžitému stlačeniu do resp. Platí aj obyčajná konvekcia, pohyb hmoty vplyvom teploty – v jadre ionizovanej teplom, atómy vodíka stúpajú do horných vrstiev hviezdy, čím sa hmota v nej mieša.

Takže aj tak, čo s tým majú spoločné 2 % ťažkých látok vo hviezde? Faktom je, že každý prvok ťažší ako hélium – či už uhlík, kyslík alebo kovy – nevyhnutne skončí v samom strede jadra. Znižujú hmotnostnú tyč, po dosiahnutí ktorej sa zapáli termonukleárna reakcia - a čím je látka v strede ťažšia, tým rýchlejšie sa jadro zapáli. V tomto prípade však bude vyžarovať menej energie – veľkosť epicentra horenia vodíka bude skromnejšia, ako keby jadro hviezdy tvorilo čisté hélium.

Slnko šťastie?

Takže pred 4 a pol miliardami rokov, keď sa Slnko stalo iba plnohodnotnou hviezdou, pozostávalo z rovnakého materiálu ako zvyšok - tri štvrtiny vodíka, jedna štvrtina hélia a päťdesiatina kovových nečistôt. Vďaka špeciálnej konfigurácii týchto prísad sa energia Slnka stala vhodnou pre prítomnosť života v jeho systéme.

Kovy neznamenajú len nikel, železo alebo zlato – astronómovia nazývajú kovy inak ako vodík a hélium. Hmlovina, z ktorej podľa teórie vznikla, bola vysoko metalizovaná – pozostávala zo zvyškov supernov, ktoré sa stali zdrojom ťažkých prvkov vo Vesmíre. Hviezdy, ktorých podmienky zrodu boli podobné ako na Slnku, sa nazývajú hviezdy populácie I. Takéto svietidlá tvoria väčšinu našich.

Už vieme, že vzhľadom na 2 % kovov v obsahu Slnka horí pomalšie – to zabezpečuje nielen dlhý „život“ hviezdy, ale aj rovnomerný prísun energie – dôležitej pre vznik života na kritériách. okrem toho skorý štart termonukleárna reakcia prispela k tomu, že nie všetky ťažké látky dieťatko Slnko absorbovalo - v dôsledku toho mohli planéty, ktoré dnes existujú, vzniknúť a plne sa sformovať.

Mimochodom, Slnko by mohlo horieť trochu slabšie – aj keď malú, ale stále významnú časť kovov odobrali zo Slnka plynní obri. V prvom rade stojí za to vyzdvihnúť, čo sa v slnečnej sústave veľa zmenilo. Vplyv planét na zloženie hviezd bol dokázaný v procese pozorovania trojhviezdneho systému. Existujú dve hviezdy podobné Slnku a v blízkosti jednej z nich sa našiel plynný gigant, ktorého hmotnosť je najmenej 1,6-krát väčšia ako hmotnosť Jupitera. Metalizácia tejto hviezdy sa ukázala byť výrazne nižšia ako u jej suseda.

Starnutie hviezd a zmena zloženia

Čas však nestojí – a termonukleárne reakcie vo vnútri hviezd postupne menia svoje zloženie. Hlavná a najjednoduchšia fúzna reakcia, ktorá prebieha vo väčšine hviezd vo vesmíre, vrátane nášho Slnka, je protón-protónový cyklus. V ňom sa spoja štyri atómy vodíka, pričom nakoniec vznikne jeden atóm hélia a veľmi veľký energetický výťažok – až 98 % celkovej energie hviezdy. Takýto proces sa nazýva aj „spaľovanie“ vodíka: každú sekundu na Slnku „shoria“ až 4 milióny ton vodíka.

Ako sa v procese mení zloženie hviezdy? Toto môžeme pochopiť, čo sme sa už o hviezdach dozvedeli v článku. Zoberme si príklad nášho Slnka: množstvo hélia v jadre sa zvýši; podľa toho sa zväčší objem jadra hviezdy. Z tohto dôvodu sa plocha termonukleárnej reakcie zväčší a tým aj intenzita žiary a teplota Slnka. Po 1 miliarde rokov (vo veku 5,6 miliardy rokov) sa energia hviezdy zvýši o 10%. Vo veku 8 miliárd rokov (po 3 miliardách rokov od dnes) slnečné žiarenie bude tvoriť 140% súčasného - podmienky na Zemi sa dovtedy zmenia natoľko, že sa bude presne podobať.

Zvýšenie intenzity protón-protónovej reakcie výrazne ovplyvní zloženie hviezdy - vodík, ktorý je od okamihu narodenia málo ovplyvnený, vyhorí oveľa rýchlejšie. Rovnováha medzi obalom Slnka a jeho jadrom sa naruší - vodíkový obal sa roztiahne a héliové jadro sa naopak zúži. Vo veku 11 miliárd rokov bude sila žiarenia z jadra hviezdy slabšia ako gravitácia, ktorá ju stláča - je to rastúca kompresia, ktorá teraz jadro zahrieva.

Výrazné zmeny v zložení hviezdy nastanú o ďalšiu miliardu rokov, keď sa teplota a stlačenie jadra Slnka zvýši natoľko, že začne ďalšia etapa termonukleárna reakcia – „spaľovanie“ hélia. V dôsledku reakcie sa atómové jadrá hélia najskôr zrazia a premenia sa na nestabilnú formu berýlia a potom na uhlík a kyslík. Sila tejto reakcie je neuveriteľne veľká - keď sa zapália nedotknuté ostrovy hélia, Slnko bude blikať až 5200-krát jasnejšie ako dnes!

Počas týchto procesov sa jadro Slnka bude naďalej ohrievať a obal sa rozšíri až k hraniciam obežnej dráhy Zeme a výrazne sa ochladí – pretože čím väčšia je plocha žiarenia, tým viac energie telo stráca. Utrpí aj hmota svietidla: prúdy hviezdneho vetra odnesú do hlbokého vesmíru zvyšky hélia, vodíka a novovzniknutého uhlíka s kyslíkom. Takže naše Slnko sa zmení na. Vývoj hviezdy bude úplne dokončený, keď sa obal hviezdy konečne vyčerpá a zostane len husté, horúce a malé jadro -. V priebehu miliárd rokov sa bude pomaly ochladzovať.

Evolúcia zloženia hviezd iných ako Slnko

V štádiu spaľovania hélia končia termonukleárne procesy vo hviezde veľkosti Slnka. Hmotnosť malých hviezd nestačí na zapálenie novovzniknutého uhlíka a kyslíka – svietidlo musí byť aspoň 5-krát hmotnejšie ako Slnko, aby uhlík mohol začať jadrovú transformáciu.

Po stáročia každú noc vidíme na oblohe tajomné svetlá – hviezdy nášho vesmíru. V dávnych dobách ľudia videli zvieracie postavy v zhlukoch hviezd a neskôr ich začali nazývať súhvezdiami. V súčasnosti vedci identifikujú 88 súhvezdí, ktoré rozdeľujú nočnú oblohu na časti. Hviezdy sú zdrojom energie a svetla pre slnečnú sústavu. Sú schopní vytvárať ťažké prvky, ktoré sú nevyhnutné pre začiatok života. Slnko teda dáva svoje teplo všetkému životu na planéte. Stupeň jasu hviezd je určený ich veľkosťou.

Hviezda Canis Majoris zo súhvezdia Canis Major je najväčšia vo vesmíre. Nachádza sa 5 tisíc svetelných rokov od slnečnej sústavy. Jeho priemer je 2,9 miliardy kilometrov.

Samozrejme, nie všetky hviezdy vo vesmíre sú také obrovské. Existujú aj trpasličie hviezdy. Vedci hodnotia veľkosť hviezd na stupnici – čím je hviezda jasnejšia, tým je jej počet menší. Najjasnejšia hviezda na nočnej oblohe je Sirius. Farby hviezd sú rozdelené do tried, ktoré označujú ich teplotu. Do triedy O patria tie najhorúcejšie, sú modré. Červené hviezdy sú najchladnejšie.

Treba si uvedomiť, že hviezdy neblikajú. Tento efekt je podobný tomu, ktorý pozorujeme v horúcich letných dňoch pri pohľade na rozpálený betón alebo asfalt. Zdá sa, že sa pozeráme cez trasúce sa sklo. Tento istý proces spôsobuje ilúziu blikajúcej hviezdy. Čím je bližšie k našej planéte, tým viac sa „třpytí“.

Typy hviezd

Hlavnou sekvenciou je životnosť hviezdy, ktorá závisí od jej veľkosti. Malé hviezdy svietia dlhšie, veľké, naopak, menej. Masívne hviezdy budú mať dostatok paliva na niekoľko stotisíc rokov, zatiaľ čo malé budú horieť miliardy rokov.

Červený obor je veľká hviezda s oranžovým alebo červenkastým odtieňom. Hviezdy tohto typu sú veľmi veľké, stokrát väčšie ako zvyčajne. Najmasívnejší z nich sa stávajú supergiganmi. Betelgeuze zo súhvezdia Orion je najjasnejšia z červených supergigantov.

Biely trpaslík je pozostatok obyčajná hviezda, po červenom obrovi. Tieto hviezdy sú dosť husté. Ich veľkosť nie je väčšia ako naša planéta, no ich hmotnosť sa dá prirovnať k Slnku. Teplota bielych trpaslíkov dosahuje 100 tisíc stupňov a viac.

Hnedí trpaslíci sa tiež nazývajú podhviezdy. Ide o plynové masívne gule, ktoré sú väčšie ako Jupiter a menšie ako Slnko. Tieto hviezdy nevyžarujú teplo a svetlo. Sú tmavou zrazeninou hmoty.

Cepheid. Cyklus jeho pulzovania kolíše od niekoľkých sekúnd do niekoľkých rokov. Všetko závisí od typu premennej hviezdy. Cefeidy menia svoju svietivosť na konci života a na začiatku. Môžu byť vonkajšie a vnútorné.

Väčšina hviezd je súčasťou hviezdnych systémov. Dvojhviezdy sú dve gravitačne viazané hviezdy. Vedci dokázali, že polovica hviezd v galaxii má pár. Môžu sa navzájom presvitať, pretože ich obežné dráhy sú v malom uhle k zornej línii.

Nové hviezdy. Ide o typ kataklizmickej premennej hviezdy. Ich jasnosť sa v porovnaní so supernovami nemení tak dramaticky. V našej galaxii sú dve skupiny nových hviezd: nové vydutiny (pomalšie a slabšie) a nové disky (rýchlejšie a jasnejšie).

supernovy. Hviezdy, ktoré dokončia svoj vývoj vo výbušnom procese. Tento výraz sa používal na označenie hviezd, ktoré vzplanuli silnejšie ako nové. Ale ani jedno, ani druhé nie je nové. Vždy blikajúce hviezdy, ktoré už existujú.

Hypernovy. Toto je veľmi veľká supernova. Teoreticky by mohli pri silnom vzplanutí vytvoriť vážnu hrozbu pre Zem, no momentálne sa v blízkosti našej planéty žiadne podobné hviezdy nenachádzajú.

Životný cyklus hviezd

Hviezda vzniká v oblaku plynu a prachu nazývanom hmlovina. Nárazová vlna supernovy alebo gravitácia blízkej hviezdy môže spôsobiť jej kolaps. Prvky oblakov sa zhromažďujú do hustej oblasti nazývanej protohviezda. Pri ďalšom stlačení sa zahreje a dosiahne kritickú hmotnosť. Potom nastáva jadrový proces a hviezda prechádza všetkými fázami existencie. Prvý je najstabilnejší a najdlhší. Po čase sa však palivo minie a z malej hviezdy sa stane červený obr a z veľkej sa stane červený supergiant. Táto fáza bude trvať až do úplného vyčerpania paliva. Hmlovina, ktorá zostane po hviezde, sa môže rozpínať milióny rokov. Potom na ňu bude pôsobiť nárazová vlna alebo gravitácia a všetko sa bude opakovať od začiatku.

Hlavné procesy a charakteristiky

Hviezda má dva parametre, ktoré určujú všetky vnútorné procesy – chemické zloženie a hmotnosť. Ak ich vezmeme na jednu hviezdu, možno predpovedať spektrum, jas a vnútorná štruktúra hviezdy.

Vzdialenosť

Existuje mnoho spôsobov, ako určiť vzdialenosť k hviezde. Najpresnejšie je meranie paralaxy. Vzdialenosť k hviezde Vega bola zmeraná astronómom Vasilijom Struveom v roku 1873. Ak je hviezda v hviezdokope, vzdialenosť k hviezde sa môže rovnať vzdialenosti zhluku. Ak je hviezda z triedy cefeíd, vzdialenosť sa dá vypočítať zo závislosti absolútnej hviezdnej veľkosti - periódy pulzácie. Na určenie vzdialenosti vzdialených hviezd používajú astronómovia fotometriu.

Hmotnosť

Presná hmotnosť hviezdy sa určí, ak je súčasťou dvojhviezdy. Na to sa používa tretí Keplerov zákon. Hmotnosť môžete určiť aj nepriamo, napríklad zo závislosti svietivosť - hmotnosť. V roku 2010 vedci navrhli iný spôsob výpočtu hmotnosti. Vychádza z pozorovaní prechodu planéty so satelitom cez disk hviezdy. Aplikovaním Keplerovych zákonov a po preštudovaní všetkých údajov určujú hustotu a hmotnosť hviezdy, dobu rotácie satelitu a planéty a ďalšie charakteristiky. Doteraz sa táto metóda používala v praxi.

Chemické zloženie

Chemické zloženie závisí od typu hviezdy a jej hmotnosti. Veľké hviezdy nemajú prvky ťažšie ako hélium a červení a žltí trpaslíci sú na ne pomerne bohatí. To pomáha hviezde rozsvietiť sa.

Štruktúra

Existujú tri vnútorné zóny: konvekčná, jadrová a sálavá prenosová zóna.

konvekčná zóna. Tu sa vďaka konvencii prenáša energia.

Jadro je centrálna časť hviezdy, kde prebiehajú jadrové reakcie.

Žiarivá zóna. Tu dochádza k prenosu energie v dôsledku emisie fotónov. U malých hviezd táto zóna chýba, u veľkých hviezd sa nachádza medzi konvekčnou zónou a jadrom.

Atmosféra je nad povrchom hviezdy. Skladá sa z troch častí – chromosféry, fotosféry a koróny. Fotosféra je jej najhlbšou časťou.

hviezdny vietor

Toto je proces, pri ktorom hmota prúdi z hviezdy do medzihviezdneho priestoru. V evolúcii hrá dôležitú úlohu. V dôsledku hviezdneho vetra sa hmotnosť hviezdy znižuje, čo znamená, že jej život závisí výlučne od intenzity tohto procesu.

Princípy označovania hviezd a katalógy

V galaxii je viac ako 200 miliárd hviezd. Na fotografiách veľkých ďalekohľadov je ich toľko, že nemá zmysel ich všetky menovať a dokonca počítať. Približne 0,01 percenta hviezd v našej galaxii je katalogizovaných. V každom národe dostali mená najjasnejšie hviezdy. Z arabčiny pochádzajú napríklad Algol, Rigel, Aldebaran, Deneb a ďalšie.

V Bayerovej uranometrii sa hviezdy označujú gréckymi písmenami. abecedne v zostupnom poradí jasnosti (α je najjasnejšia, β je druhá v jasnosti). Ak nestačila grécka abeceda, použila sa latinka. Niektoré hviezdy sú pomenované po vedcoch, ktorí opísali ich jedinečné vlastnosti.

Veľký voz

Súhvezdie Veľká medvedica je 7 veľkolepých hviezd, ktoré sa na oblohe dajú ľahko nájsť. Okrem nich je v súhvezdí ešte 125 hviezd. Toto súhvezdie je jedno z najväčších a na oblohe zaberá 1280 metrov štvorcových. stupňa. Vedci zistili, že hviezdy vedra sú od nás v nerovnakej vzdialenosti.

Najbližšie je hviezda Aliot, najvzdialenejšia je Benetnash. Pre milovníkov astronómie môže táto konštelácia slúžiť ako „cvičisko“:

· Vďaka Veľkému vozu ľahko nájdete ďalšie súhvezdia.

· Počas roka jasne ukazuje rotáciu oblohy za deň a reštrukturalizáciu jej vzhľadu.

· Ak si pamätáte uhlové vzdialenosti medzi hviezdami, môžete vykonať približné uhlové merania.

· Sotva postrehnuteľným ďalekohľadom môžete vidieť premenné a dvojité hviezdy v Ursa Major.

Legendy a mýty o súhvezdí

"Naberačka" je nám známa už od staroveku. Starovekí Gréci tvrdili, že to bola nymfa Calisto, ktorá bola spoločníčkou Artemis a milovaná Dia. Ignorovala pravidlá a priviedla bohyňu do nemilosti. Premenila ju na medveďa a podpálila psov. Aby bola Zeusova milovaná v bezpečí, zdvihol ju do neba. Táto udalosť je temná a zakaždým sa snažia do tohto príbehu pridať niečo nové, ako napríklad priateľku nymfy Callisto, ktorá sa zmenila na Malého medveďa.

Ursa Major môže byť videný počas dňa, pomocou interaktívna mapa súhvezdia. Tu nájdete ďalšie malé a veľké súhvezdia, pozrite si ich vo veľkom priblížení..