В нашата Вселена има много невероятни неща и понякога изглежда по-интересно от най-сложната научна фантастика. И сега искаме да говорим за обекти в дълбоко пространство, за които всички са чували, но в същото време не всеки има представа за какво става въпрос.
Червен гигант
Има много различни звезди: някои са по-горещи, други са по-студени, някои са големи, други (условно) малки. Гигантската звезда има ниска повърхностна температура и огромен радиус. Поради това той има висока светимост. Типичен пример е червеният гигант. Радиусът му може да достигне 800 слънчеви, а яркостта му може да надвиши слънчевата една с 10 хиляди пъти. Една звезда се превръща в червен гигант, когато в центъра й целият водород се превръща в хелий и синтезът на водород продължава в периферията на хелиевото ядро. Това води до увеличаване на светимостта, разширяване на външните слоеве и намаляване на повърхностната температура.
Алдебаран, Арктур, Гакрукс са примери за червени великани. Всички тези звезди са включени в списъка на най-ярките звезди на нощното небе. Освен това червените гиганти не са най-масовите. Има червени супергиганти, които са най-големите звезди по размер. Техният радиус може да надвиши слънчевия с 1500 пъти.
В по-широк смисъл червеният гигант е звезда в последния етап на еволюцията. По-нататъшната му съдба зависи от масата. Ако масата е ниска, тогава такава звезда ще се трансформира в бяло джудже; ако е висока, ще се превърне в неутронна звезда или черна дупка. Червените гиганти са различни, но всички те имат подобна структура. Говорим по-специално за горещо плътно ядро и много разредена и удължена обвивка. Всичко това води до интензивен звезден вятър - изтичане на материя от звездата в междузвездното пространство.
Двойна звезда
Промоционално видео:
Този термин се отнася до две гравитационно свързани звезди, които се въртят около общ център на масата. Понякога можете да намерите системи, които се състоят от три звезди. Бинарната звезда изглежда е много екзотично явление, но е много често срещана в галактиката Млечен път. Изследователите смятат, че около половината от всички звезди в Галактиката са двоични системи (това е второто име на това явление).
Обикновена звезда се образува в резултат на компресирането на молекулен облак поради гравитационна нестабилност. В случая с двойна звезда очевидно ситуацията е подобна, но що се отнася до причината за раздялата, тук учените не могат да стигнат до общо мнение.
Кафяво джудже
Кафявото джудже е много необичаен обект, който е трудно да се класифицира по никакъв начин. Той заема междинно положение между звезда и газова планета. Тези обекти имат маса, сравнима с 1-8% от слънцето. Те са твърде масивни за планетите, а гравитационното компресиране прави възможно термоядрените реакции, включващи „лесно запалими“елементи. Но няма достатъчно маса за „запалване“на водорода и кафявото джудже свети за сравнително кратко време в сравнение с обикновена звезда.
Температурата на повърхността на кафяво джудже може да бъде 300-3000 К. Тя се охлажда непрекъснато през целия си живот: колкото по-голям е такъв предмет, толкова по-бавно протича този процес. Казано по-просто, кафяво джудже, дължащо се на термоядрен синтез, се загрява на първия етап от живота си и след това се охлажда, превръщайки се в обикновена планета. Името идва от наситено червения или дори инфрачервения цвят на тези обекти.
мъглявина
Чуваме тази дума повече от веднъж, когато се докосваме до въпросите на астрономията. Мъглявината не е нищо повече от космически облак, който е съставен от прах и газ. Той е основният градивен елемент на нашата Вселена: от нея се формират звезди и звездни системи. Мъглявината е един от най-красивите астрономически обекти, може да свети с всички цветове на дъгата.
Мъглявината Андромеда (или галактиката Андромеда) е най-близката галактика до Млечния път. Намира се на разстояние 2,52 милиона св. години от Земята и съдържа приблизително 1 трилион звезди. Може би човечеството ще достигне мъглявината на Андромеда в далечното бъдеще. И дори ако това не се случи, самата мъглявина ще „дойде на посещение“, поглъщайки Млечния път. Факт е, че мъглявината на Андромеда е много по-голяма от нашата Галактика.
Тук е важно да се изясни. Думата "мъглявина" има дълга история: тя се използваше за обозначаване на почти всеки астрономически обект, включително галактики. Например галактиката мъглявина Андромеда. Сега те се отдалечиха от тази практика и думата "мъглявина" обозначава натрупвания от прах, газ и плазма. Те разграничават емисионна мъглявина (облак газ с висока температура), мъглявина за отразяване (тя не излъчва собственото си излъчване), тъмна мъглявина (прашен облак, който блокира светлината от обекти, разположени зад нея) и планетарна мъглявина (обвивка от газ, произведена от звезда в края на нейната еволюция) … Това включва и остатъци от свръхнови.
Жълто джудже
Не всеки знае за този тип звезди. И това е странно, защото собственото ни Слънце е типично жълто джудже. Жълтите джуджета са малки звезди с маса от 0,8–1,2 слънчеви маси. Това са така наречените светила. основна последователност. На диаграмата Hertzsprung-Russell това е регион, съдържащ звезди, които използват термоядрен синтез на хелий от водород като енергиен източник.
Жълтите джуджета имат повърхностна температура 5000–6000 К, а средният живот на такава звезда е 10 милиарда години. Такива звезди се превръщат в червени гиганти, след като снабдяването им с водород е изгорено. Подобна съдба очаква и нашето Слънце: според прогнозите на учените след около 5-7 милиарда години то ще погълне нашата планета, а след това ще се превърне в бяло джудже. Но много преди всичко това животът на нашата планета ще бъде изгорен.
Бяло джудже
Джудже звезда е точно противоположната на гигантска звезда. Пред нас е развита звезда, чиято маса може да бъде сравнима с масата на Слънцето. В този случай радиусът на бялото джудже е около 100 пъти по-малък от радиуса на нашата звезда. Като една от звездите с ниска маса, Слънцето също ще се превърне в бяло джудже няколко милиарда години след изчерпването на запасите от водород в ядрото. Белите джуджета заемат 3–10% от звездната популация на нашата Галактика, но поради ниската им светимост е много трудно да ги идентифицираме.
„Възрастното“бяло джудже вече не е директно бяло. Самото име дойде от цвета на първите отворени звезди, например, Сириус В (размерът на последната, между другото, може да бъде доста съпоставим с размера на нашата Земя). Всъщност бялото джудже изобщо не е звезда, тъй като термоядрените реакции вече не се провеждат във вътрешността му. Най-просто казано, бялото джудже не е звезда, а „трупът“.
Докато се развива по-нататък, бялото джудже се охлажда още повече, а в допълнение цветът му се променя от бял в червен. Последният етап в еволюцията на такъв обект е охладено черно джудже. Друг вариант е натрупването на материя на повърхността на бяло джудже, „преливащо“от друга звезда, компресия и последваща експлозия на нова или свръхнова.
Supernova
Свръхнова е феномен, при който яркостта на една звезда се променя с 4-8 порядъка и след това може да се види постепенно избледняване на пламъка. В по-широк смисъл това е звездна експлозия, при която целият обект е унищожен. В същото време такава звезда затъмнява други звезди за известно време: и това не е изненадващо, защото по време на експлозия светимостта му може да надвиши слънчевата една на 1000 милиона пъти. В галактика, която може да се сравни с нашата, появата на една свръхнова се записва около веднъж на 30 години. Обектът обаче е възпрепятстван от огромно количество прах. По време на експлозията огромен обем материя попада в междузвездното пространство. Останалата материя може да действа като строителен материал за неутронна звезда или черна дупка.
Нашата звезда и планетите на Слънчевата система възникват в гигантски облак от молекулни газове и прах. Приблизително 4.6 милиарда започна компресията на този облак, първите сто хиляди години след това Слънцето се сриваше протостар. С течение на времето обаче тя се стабилизира и прие сегашния си вид. Обаче Слънцето няма да съществува вечно: първо ще се превърне в червен гигант, а след това в бяло джудже.
Има два основни типа свръхнови. В първия случай има недостиг на водород в оптичния спектър. Затова учените смятат, че е имало експлозия на бяло джудже. Факт е, че бялото джудже почти няма водород, тъй като това е краят на звездната еволюция. Във втория случай изследователите записват следи от водород. Оттук възниква предположението, че говорим за експлозията на „обикновена“звезда, чиято сърцевина е претърпяла срив. В този сценарий ядрото може в крайна сметка да се превърне в неутронна звезда.
Нейтронна звезда
Неутронна звезда е обект, състоящ се главно от неутрони - тежки елементарни частици, които нямат електрически заряд. Както вече споменахме, причината за образуването им е гравитационният срив на нормалните звезди. Поради привличането звездната маса започва да се дърпа навътре, докато не стане невероятно компресирана. В резултат на това неутроните се „опаковат“, както беше.
Една неутронна звезда е малка - обикновено нейният радиус не надвишава 20 км. Освен това масата на повечето от тези обекти е 1,3-1,5 слънчеви маси (теорията предполага съществуването на неутронни звезди с маса 2,5 слънчеви маси). Плътността на неутронна звезда е толкова голяма, че една чаена лъжичка от нейното вещество ще тежи милиарди тонове. Такъв обект се състои от атмосфера на гореща плазма, външна и вътрешна кора и ядра (външна и вътрешна).
Пулсар
Смята се, че неутронна звезда излъчва радио лъч в посока, свързана с нейното магнитно поле, оста на симетрията на която не съвпада с оста на въртене на звездата. Просто казано, пулсар е неутронна звезда, която се върти с невероятна скорост. Пулсарите излъчват мощни гама лъчи, така че можем да наблюдаваме радиовълни, ако неутронната звезда се намира с полюса си към нашата планета. Това може да се сравни с фар: на наблюдателя на брега изглежда, че той периодично мига, въпреки че всъщност прожекторът просто се върти в другата посока.
С други думи, можем да наблюдаваме някои неутронни звезди като пулсари поради факта, че те имат електромагнитни вълни, които се изхвърлят от полюсите на неутронната звезда в лъчите. Най-добре изследвания пулсар е PSR 0531 + 21, който се намира в Мъглявината на раците на разстояние 6520 св. години от нас. Неутронната звезда прави 30 оборота в секунда, а общата радиационна мощност на този пулсар е 100 000 пъти по-висока от тази на Слънцето. Въпреки това много аспекти на пулсарите остават да бъдат проучени.
квазер
Пулсар и квазар понякога се бъркат, но разликата между тях е много голяма. Квазар е мистериозен обект, чието име идва от израза „квазизвезден радиоизточник“. Такива обекти са едни от най-ярките и най-отдалечени от нас. По отношение на радиационната мощност квазарът може да надмине всички звезди на Млечния път, комбинирани сто пъти.
Разбира се, откриването на първия квазар през 1960 г. предизвика невероятен интерес към феномена. Сега учените смятат, че имаме активно галактическо ядро. Има супермасивна черна дупка, която издърпва материята от пространството, което я заобикаля. Масата на дупката е просто гигантска, а силата на излъчване надвишава радиационната сила на всички звезди, разположени в галактиката. Една от версиите също казва, че квазарът може да е галактика в най-ранния етап на развитие - по това време заобикалящата материя е „погълната“от свръхмасивна черна дупка. Най-близкият до нас квазар е на разстояние 2 милиарда светлинни години, а най-далечният, поради тяхната невероятна видимост, можем да наблюдаваме на разстояние от 10 милиарда светлинни години.
блазар
Има и обекти, наречени блазари. Те са източниците на най-мощните изблици на гама-лъчи в космоса. Блазарите са потоци от радиация и материя, насочени към Земята. Просто казано, блазар е квазар, който излъчва мощен плазмен лъч, който може да унищожи целия живот по пътя му. Ако такъв лъч преминава на разстояние най-малко 10 св. години от Земята, няма да има живот на нея. Блазар е неразривно свързан със свръхмасивната черна дупка в центъра на галактиката.
Самото име идва от думите „квазар“и „BL Lizards“. Последният е типичен представител на блазарите, известни като Lacertids. Този клас се отличава с характеристиките на оптичния спектър, който е лишен от широки емисионни линии, характерни за квазарите. Сега учените измислиха разстоянието до най-далечния блазър PKS 1424 + 240: това е 7,4 милиарда светлинни години.
Черна дупка
Без съмнение това е един от най-мистериозните обекти във Вселената. Много е писано за черните дупки, но тяхната природа все още е скрита от нас. Свойствата на обектите са такива, че тяхната втора космическа скорост надвишава скоростта на светлината. Нищо не може да избяга от гравитацията на черна дупка. Толкова е огромно, че на практика спира с течение на времето.
От масивна звезда, която е използвала горивото си, се образува черна дупка. Звезда, която се срива под собствената си тежест и се влачи по пространствено-времевия континуум около нея. Гравитационното поле става толкова силно, че дори светлината вече не може да избяга от него. В резултат на това регионът, в който преди това се е намирала звездата, става черна дупка. С други думи, черна дупка е извита секция на Вселената. Той засмуква материята, разположена наблизо. Първият ключ за разбирането на черните дупки се смята за теорията на относителността на Айнщайн. Отговорите на всички основни въпроси обаче все още не са намерени.
Mole Hole
Продължавайки темата, просто не можете да подминете т.нар. „Дупки за дупки“или „червейни дупки“. Въпреки че това е чисто хипотетичен обект, ние имаме пред себе си един вид пространствено-временен тунел, състоящ се от два входа и гърло. Дупка на червей е топологична характеристика на пространство-време, която позволява (хипотетично) пътуване по най-краткия път от всички. За да разберете поне малко същността на червей, можете да навиете лист хартия и след това да го прободете с игла. Получената дупка ще бъде като червей.
В различно време експертите са предложили различни версии на дупки. Възможността за съществуването на нещо подобно доказва общата теория на относителността, но досега не е открита нито една червейна дупка. Може би в бъдеще новите изследвания ще помогнат да се изясни същността на такива обекти.
Тъмна материя
Това е хипотетично явление, което не излъчва електромагнитно излъчване и не взаимодейства пряко с него. Следователно не можем да го открием директно, но виждаме признаци за съществуването на тъмна материя, когато наблюдаваме поведението на астрофизичните обекти и гравитационните ефекти, които те създават.
Но как открихте тъмна материя? Изследователите изчислили общата маса на видимата част на Вселената, както и гравитационни показатели. Беше разкрит известен дисбаланс, който се приписваше на мистериозно вещество. Оказа се също, че някои галактики се въртят по-бързо, отколкото трябва да бъдат според изчисленията. Следователно, нещо им влияе и не им позволява да „отлетят“в страни.
Сега учените смятат, че тъмната материя не може да се състои от обикновена материя и че тя се основава на малки екзотични частици. Но някои се съмняват в това, изтъквайки, че тъмната материя може да бъде съставена и от макроскопични обекти.
Тъмна енергия
Ако има нещо по-мистериозно от тъмната материя, това е тъмна енергия. За разлика от първата, тъмната енергия е сравнително нова концепция, но тя вече успя да обърне нашата идея за Вселената с главата надолу. Според учените тъмната енергия е нещо, което кара нашата Вселена да се разширява с ускорение. С други думи, тя се разширява все по-бързо и по-бързо. Въз основа на хипотезата за тъмната материя, разпределението на масата във Вселената изглежда така: 74% е тъмна енергия, 22% е тъмна материя, 0,4% са звезди и други обекти, 3,6% са интергалактичен газ.
Ако в случай на тъмна материя има поне косвени доказателства за нейното съществуване, тогава тъмната енергия съществува чисто в рамките на математически модел, който разглежда разширяването на нашата Вселена. Следователно вече никой не може да каже със сигурност какво е тъмна енергия.
Иля Ведмеденко
