Классы
Предметы

Таинственные соседи Солнца

Задумывались ли Вы, смотря на звездное небо, что бывают звезды разной яркости и размеров? Ознакомившись с этим разделом, Вы узнаете причину этого явления, а также познакомитесь с черными дырами, пульсарами, квазарами и звездными туманностями.

Тема: Вселенная

Урок 10. Таинственные соседи Солнца

1. Разнообразие звезд

Звезды - раскаленные газовые шары. Температура поверхности звезд различна. У некоторых звезд она может достигать 30 000°C, а у других - лишь 3 000°C. Наше Солнце имеет поверхность с температурой около 5700°C. Надо оговориться, что, говоря о поверхности, мы имеем в виду лишь видимую поверхность, так как никакой твердой поверхности у газового шара быть не может.

Невооруженным глазом, и тем более при наблюдениях в бинокль или телескоп, нетрудно заметить, что звезды различаются по цвету. Цвет звезд в значительной степени определяется температурой их видимой поверхности. Так, температура поверхности довольно редких бело-голубых звезд типа t Ориона составляет около 40 000°C, а самых холодных, темно-красных - около 2700 К. Примером последних может служить звезда ц Цефея, которая за свой интенсивный темно-красный цвет получила название «Гранатовая звезда». Естественно, существуют как более горячие, так и более холодные звезды, но значительно реже.

В каталогах звезд обычно наряду с другими параметрами указываются спектральные классы, которые определяются наличием в спектре звезды той или иной линии поглощения и ее интенсивностью. А поскольку эти особенности спектра зависят от температуры поверхности звезды и от наличия химических элементов, «ответственных» за соответствующую спектральную линию, то спектральный класс позволяет более точно определить температуру звезды, чем ее цвет. Последовательность спектральных классов соответствует температурной последовательности, и в этой последовательности звезды, располагаясь в порядке убывания температуры, обозначаются буквами О, В, A, F, G, К, М.

Иногда на ночном небе можно заметить две или несколько близко расположенных звезды. Те из них, которые на самом деле далеки друг от друга и не имеют какой-либо физической связи между собой, называются оптическими двойными звездами. Визуально они кажутся близкими, т.к. проектируются в очень близкие точки на небесной сфере. В отличие от них, физическими двойными называют звезды, которые образуют единую динамическую систему и обращаются вокруг общего центра масс под действием сил взаимного притяжения. Иногда можно наблюдать объединения трех и даже более звезд (так называемые тройные и кратные системы). Если оба компонента двойной звезды достаточно удалены друг от друга, так что видны раздельно, то такие двойные называют визуально двойными.

Центральное положение Солнечной системы занимает Солнце. Но у него есть несколько соседей.

Альфа Центавра, тройная звезда, то есть состоящая из трех компонентов. Все три звезды – α Центавра А, α Центавра В и Проксима Центавра вращаются вокруг единого центра тяжести. Расстояние между звездами А и В очень маленькое – всего в 23 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца.

Проксима Центавра

Рис. 1. Проксима Центавра (Источник)

Ученые считают, что в 11 800 году ближе всех к нам станет звезда Барнарда, или Летящая Барнарда, расстояние до которой составит 3,8 светового года. Этот красный карлик в созвездии Змееносца был открыт Эдмундом Эмертоном Барнардом в 1916 году. Американский исследователь на самом деле охотился за кометами (правительство США оплачивало сведения о каждой новой открытой комете) и случайно обнаружил звезду, которой было присвоено его имя. Поначалу он, вероятно, принял ее за комету, ведь у Летящей большая видимая скорость движения по небу, около 10 угловых секунд в год.

Звезда Барнарда

Рис. 2. Звезда Барнарда (Источник)

Самой яркой звездой на небе считается Сириус – это двойная звезда.

Сириус

Рис. 3. Сириус (Источник)

Различают два вида звездных скоплений: рассеянные и шаровые.

Газопылевые облака могут обладать массами в тысячи и миллионы масс Солнца. Из их вещества может родиться множество звезд. В этом случае они расположатся на некотором отдалении друг от друга внутри облака. Такую группу, редко принимающую правильные очертания, принято называть рассеянным звездным скоплением. Расстояния между звездами в рассеянных скоплениях относительно велики. Шаровые звездные скопления, в отличие от рассеянных, значительно богаче звездами. Их там может быть до миллиона. Кроме того, шаровые скопления очень компактны, и звезды в них удалены на малые расстояния друг от друга. Считается, что они образовались вместе с Галактикой из чрезвычайно плотных и массивных газовых облаков. Это гипотеза подтверждается тем, что почти все звезды в шаровых скоплениях старые, процессы звездообразования в них идут очень и очень слабо. Многие звезды в шаровых скоплениях уже находятся на стадии красных гигантов, поэтому обычный цвет этих объектов желтоватый или даже рыжий. Молодые шаровые звездные скопления в нашей Галактике не обнаружены. Форма шаровых скоплений сферическая или эллипсоидальная, отсюда и название.

Звездное скопление

Рис. 4. Звездное скопление (Источник)

2. Черные дыры

Черные дыры - это области пространства, настолько плотные, что даже свет не может преодолеть их гравитационного притяжения. Они образованы на месте звезд-гигантов. Так как черная дыра поглощает газ, пыль и даже звезды, поглощаемое вещество становится настолько горячим, что начинает излучать с очень высокой энергией по мере того, как погружается в черную дыру. Открытие черных дыр произошло в середине 20 века.

Черная дыра

Рис. 5. Черная дыра (Источник)

3. Пульсары

Пульсары – это объекты, которые посылают в пространство радиоизлучение в виде коротких импульсов, один за другим, с необыкновенной точностью.  В 60-х годах, когда пульсары только открыли, их приняли за сигналы иных цивилизаций. Но теперь большинство исследователей склоняются к тому, что это – нейтронные звёзды, которые очень быстро вращаются вокруг своей оси. Отсюда и создаётся иллюзия, будто они посылают землянам сигналы. Нейтронные звёзды могут возникать в результате вспышек сверхновых – когда звезда сбрасывает с себя газовую оболочку, а большая часть её вещества сжимается.

Пульсар

Рис. 6. Пульсар (Источник)

4. Квазары

Квазар – тип объектов вселенной, которые отличаются достаточно высокой светимостью и таким малым угловым размером, что на протяжении нескольких лет после обнаружения их не получалось отличить от звёзд. Квазары являются весьма удивительными и загадочными внегалактическими объектами; судя по всему, это самые сильные источники энергии в космосе.

Квазар

Рис. 7. Квазар (Источник)

Гравитационными линзами называют астрономическое явление, при котором изображение какого-либо удаленного источника (звезды, галактики, квазара) оказывается искаженным из-за того, что луч зрения между источником и наблюдателем проходит вблизи какого-то притягивающего тела (другой звезды, галактики и даже скопления галактик).

Гравитационная линза

Рис. 8. Гравитационная линза (Источник)

5. Звездные туманности

Звездные туманности — это газопылевые облака внутри галактик. Они видны, если образующий их газ светится или если облако отражает свет звёзд либо загораживает свет более далёких объектов. Так, эмиссионные туманности испускают свет, возбуждаемый излучением горячих молодых звёзд. Светлые пылевые туманности светятся отражённым светом. Тёмные туманности выглядят, как чёрные силуэты: они закрывают расположенные за ними светящиеся туманности и звёзды. 

Звездные туманности

Рис. 9. Звездные туманности (Источник)

 

Список рекомендованной литературы

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 1992. – 240 с.: ил.

2. Бахчиева О.А., Ключникова Н.М., Пятунина С.К. и др. Природоведение 5. – М.: Учебная литература.

3. Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 / Под ред. Вахрушева А.А. – М.: Баласс.

 

Рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Great-galaxy.ru (Источник).

2. Квазар (Источник).

3. Астрономия для любителей (Источник).

 

Рекомендованное домашнее задание

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 1992. – с. 169, задания и вопрос. 1.

2. Назовите виды двойных звезд.

3. Какие бывают звездные скопления?

4. *Представьте, что Вы организовываете космическую экспедицию в другую звездную систему. В систему какой звезды Вы бы хотели отправиться? Какие открытия Вы бы могли там совершить?