Der er mange fantastiske ting i vores univers, og undertiden virker det mere interessant end den mest sofistikerede science fiction. Og nu vil vi tale om objekter i det dybe rum, som alle har hørt om, men på samme tid er det ikke alle, der har en idé om, hvad det handler om.
Rød kæmpe
Der er mange forskellige stjerner: nogle er varmere, andre er koldere, andre er store, andre (konventionelt) små. Den gigantiske stjerne har en lav overfladetemperatur og en enorm radius. På grund af dette har den en høj lysstyrke. Et typisk eksempel er den røde kæmpe. Dens radius kan nå 800 solskinne, og dens lysstyrke kan overstige solenergien 10.000 gange. En stjerne bliver en rød gigant, når hele brintet i midten omdannes til helium, og brintfusion fortsætter ved periferien af heliumkernen. Dette fører til en stigning i lysstyrke, ekspansion af de ydre lag og et fald i overfladetemperatur.
Aldebaran, Arcturus, Gakrux er eksempler på røde giganter. Alle disse stjerner er inkluderet på listen over de lyseste stjerner på nattehimlen. Derudover er røde giganter ikke de mest massive. Der er røde supergiganter, der er de største stjerner med hensyn til størrelse. Deres radius kan overskride solen 1500 gange.
I en bredere forstand er den røde kæmpe en stjerne i den sidste fase af evolutionen. Dens yderligere skæbne afhænger af massen. Hvis massen er lav, vil en sådan stjerne omdannes til en hvid dværg; hvis den er høj, vil den blive til en neutronstjerne eller et sort hul. Røde giganter er forskellige, men de har alle en lignende struktur. Vi taler især om en varm tæt kerne og en meget sjælden og udvidet skal. Alt dette fører til en intens stjernevind - udstrømningen af stof fra stjernen til det interstellare rum.
Dobbelt stjerne
Salgsfremmende video:
Dette udtryk henviser til to gravitationsbundne stjerner, der drejer sig om et fælles massecenter. Nogle gange kan du finde systemer, der består af tre stjerner. Den binære stjerne ser ud til at være et meget eksotisk fænomen, men det er meget almindeligt i Mælkevejen. Forskere mener, at omkring halvdelen af alle stjerner i Galaxy er binære systemer (dette er det andet navn på dette fænomen).
En almindelig stjerne dannes som et resultat af komprimeringen af en molekylær sky på grund af gravitationsinstabilitet. I tilfælde af dobbeltstjerne er situationen naturligvis den samme, men hvad angår grunden til adskillelsen, kan forskere her ikke komme til en fælles opfattelse.
Brun dværg
Den brune dværg er et meget usædvanligt objekt, som det er vanskeligt at klassificere på nogen måde. Det indtager en mellemstilling mellem en stjerne og en gasplanet. Disse genstande har en masse, der kan sammenlignes med 1-8% af solen. De er for massive til planeter, og gravitationskomprimering gør det muligt for termonukleare reaktioner, der involverer "let brændbare" elementer. Men der er ikke nok masse til at "antænde" brint, og den brune dværg skinner i relativt kort tid sammenlignet med en almindelig stjerne.
Overfladetemperaturen på en brun dværg kan være 300-3000 K. Den afkøles kontinuerligt i hele sin levetid: jo større en sådan genstand, jo langsommere forekommer denne proces. Kort sagt opvarmes en brun dværg på grund af termonuklear fusion på den allerførste fase af sit liv og afkøles derefter og bliver som en almindelig planet. Navnet kommer fra den dybe røde eller endda infrarøde farve på disse objekter.
Nebula
Vi hører dette ord mere end én gang, når vi berører spørgsmål om astronomi. En tåge er intet andet end en kosmisk sky, der er sammensat af støv og gas. Det er den grundlæggende byggesten i vores univers: stjerner og stjernesystemer dannes ud fra det. Nebelen er en af de smukkeste astronomiske objekter, den kan glødes med alle regnbuens farver.
Andromeda-tågen (eller Andromeda-galaksen) er den nærmeste galakse til Mælkevejen. Det er placeret i en afstand af 2,52 millioner sv. år fra Jorden og indeholder cirka 1 billioner stjerner. Måske når menneskeheden Andromeda-tågen i en fjern fremtid. Og selvom dette ikke sker, vil selve tågen "komme på besøg" og sluge Mælkevejen. Faktum er, at Andromeda-tågen er meget større end vores Galaxy.
Det er vigtigt at afklare her. Ordet "tåge" har en lang historie: det plejede at bruges til at udpege næsten ethvert astronomisk objekt, inklusive galakser. For eksempel Andromeda Nebula-galaksen. Nu er de flyttet væk fra denne praksis, og ordet "tåge" betegner ophobninger af støv, gas og plasma. Der er en emissionstågel (en sky af højtemperaturgas), en reflektionsnebula (den udsender ikke sin egen stråling), en mørk tåge (en støvsky der blokerer for lys fra genstande placeret bag sig) og en planetarisk tåge (en gasskal produceret af en stjerne i slutningen af dens udvikling) … Dette inkluderer også supernova-rester.
Gul dværg
Ikke alle ved om denne type stjerner. Og dette er underligt, fordi vores egen sol er en typisk gul dværg. Gule dværge er små stjerner med en masse på 0,8–1,2 solmasser. Dette er de såkaldte armaturer. hovedsekvens. På Hertzsprung-Russell-diagrammet er det et område, der indeholder stjerner, der bruger en termonuklear fusion af helium fra brint som energikilde.
Gule dværge har overfladetemperaturer på 5000 til 6000 K, og den gennemsnitlige levetid for en sådan stjerne er 10 milliarder år. Sådanne stjerner bliver til røde giganter, efter at deres brintforsyning er brændt op. En lignende skæbne venter vores sol: ifølge forskernes prognoser vil den om 5-7 milliarder år sluge vores planet og derefter omdanne til en hvid dværg. Men længe før alt dette bliver livet på vores planet brændt.
Hvid dværg
En dværgstjerne er det modsatte af en gigantisk stjerne. For os ligger en udviklet stjerne, hvis masse kan sammenlignes med solens masse. I dette tilfælde er den hvide dværgs radius omkring 100 gange mindre end radius for vores stjerne. Som en af stjerner med lav masse vil Solen også blive en hvid dværg flere milliarder år efter, at brintreserverne i kernen er opbrugt. Hvide dværge optager 3–10% af stjernens befolkning i vores Galaxy, men på grund af deres lave lysstyrke er det meget vanskeligt at identificere dem.
En "ældre" hvid dværg er ikke længere direkte hvid. Selve navnet kom fra farven på de første åbne stjerner, for eksempel Sirius B (størrelsen på sidstnævnte, forresten, kan være helt sammenlignelig med størrelsen på vores jord). Faktisk er en hvid dværg overhovedet ikke en stjerne, da termonukleære reaktioner ikke længere finder sted i dets indre. Kort sagt er den hvide dværg ikke en stjerne, men dens "lig".
Efterhånden som det udvikler sig, afkøles den hvide dværg endnu mere, og derudover ændres dens farve fra hvid til rød. Det sidste trin i udviklingen af et sådant objekt er en afkølet sort dværg. En anden mulighed er ophobning af stof på overfladen af en hvid dværg, der "flyder over" fra en anden stjerne, komprimering og efterfølgende eksplosion af en ny eller supernova.
Supernova
En supernova er et fænomen, hvor en stjernes lysstyrke ændres med 4-8 størrelsesordener, og efter dette kan man se en gradvis falmning af blussen. I en bredere forstand er det en stjerneeksplosion, hvor hele genstanden ødelægges. Samtidig formørker en sådan stjerne andre stjerner i nogen tid: og det er ikke overraskende, fordi dens lysstyrke under en eksplosion kan overskride solen en med 1000 millioner gange. I en galakse, der kan sammenlignes med vores, registreres udseendet af en supernova cirka en gang hvert 30. år. Objektet er imidlertid hindret af en enorm mængde støv. Under eksplosionen falder et enormt volumen stof ind i det interstellare rum. Restmaterialet kan fungere som byggemateriale til en neutronstjerne eller sort hul.
Vores stjerne og planeterne i solsystemet stammer fra en kæmpe sky af molekylær gas og støv. Cirka 4,6 milliarder begyndte komprimeringen af denne sky, de første hundrede tusinde år efter, at Solen var en kollapsende protostar. Imidlertid stabiliserede det sig med tiden og tog sit nuværende udseende. Solen vil dog ikke eksistere for evigt: først bliver den til en rød gigant og derefter til en hvid dværg.
Der er to hovedtyper af supernovaer. I det første tilfælde er der en mangel på brint i det optiske spektrum. Derfor mener forskere, at der var en eksplosion af en hvid dværg. Faktum er, at den hvide dværg næsten ikke har noget brint, da det er slutningen på stjernernes evolution. I det andet tilfælde registrerer forskere spor af brint. Derfor antages antagelsen, at vi taler om eksplosionen af en "almindelig" stjerne, hvis kerne har gennemgået et sammenbrud. I dette scenarie kan kernen til sidst blive en neutronstjerne.
Neutron stjerne
En neutronstjerne er et objekt, der hovedsageligt består af neutroner - tunge elementære partikler, der ikke har nogen elektrisk ladning. Som allerede nævnt er grunden til deres dannelse gravitationsfaldet i normale stjerner. På grund af tiltrækning begynder stjernemasser at trække indad, indtil de bliver utroligt komprimeret. Som et resultat "neutroner", som det var.
En neutronstjerne er lille - normalt overstiger dens radius ikke 20 km. Desuden er massen af de fleste af disse objekter 1,3-1,5 solmasser (teorien antager eksistensen af neutronstjerner med en masse på 2,5 solmasser). En neutronstjernes tæthed er så stor, at en teskefuld af dens stof vejer milliarder af tons. Et sådant objekt består af en atmosfære af varmt plasma, ekstern og intern skorpe og kerner (ekstern og intern).
Pulsar
Det antages, at en neutronstjerne udsender en radiostråle i den retning, der er forbundet med dens magnetiske felt, hvis symmetriakse ikke falder sammen med stjernens rotationsakse. Kort sagt er en pulsar en neutronstjerne, der roterer i utrolige hastigheder. Pulsarer udsender kraftige gammastråler, så vi kan observere radiobølger, hvis neutronstjernen er placeret med sin pol til vores planet. Dette kan sammenlignes med et fyrtårn: det ser ud til, at observatøren på kysten regelmæssigt blinker, skønt søgelyset faktisk bare drejer i den anden retning.
Med andre ord kan vi observere nogle neutronstjerner som pulsarer på grund af det faktum, at de har elektromagnetiske bølger, der skubbes ud fra neutronstjernens poler i bjælker. Den bedst studerede pulsar er PSR 0531 + 21, som er placeret i Crab Nebula i en afstand af 6520 sv. år fra os. Neutronstjernen foretager 30 omdrejninger pr. Sekund, og den totale strålingseffekt af denne pulsar er 100.000 gange højere end solens. Imidlertid er der stadig mange aspekter af pulsarer, der skal studeres.
Quasar
Pulsar og quasar er undertiden forvirrede, men forskellen mellem dem er meget stor. Quasar er et mystisk objekt, hvis navn kommer fra udtrykket "kvasi-stjernet radiokilde". Sådanne genstande er nogle af de lyseste og fjerneste fra os. Med hensyn til strålingskraft kan en kvasar overstige alle stjernerne på Mælkevejen kombineret med hundrede gange.
Naturligvis opdagede opdagelsen af den første kvasar i 1960 en utrolig interesse for fænomenet. Nu mener forskere, at vi har en aktiv galaktisk kerne. Der er et supermassivt sort hul, der trækker stof ud af det rum, der omgiver det. Hullets masse er simpelthen gigantisk, og strålingseffekten overstiger strålingskraften for alle stjerner, der er placeret i galaksen. En af versionerne siger også, at en kvasar kan være en galakse på det tidligste udviklingsstadium - på dette tidspunkt er det omgivende stof "fortæret" af et supermassivt sort hul. Den nærmeste kvasar til os er i en afstand af 2 milliarder lysår, og den fjerneste, på grund af deres utrolige synlighed, kan vi observere i en afstand af 10 milliarder lysår.
Blazar
Der er også genstande kaldet blazars. De er kilderne til de mest kraftfulde gamma-ray bursts i rummet. Blazars er stråler og stråler rettet mod Jorden. Kort sagt er en blazar en kvasar, der udsender en kraftig plasmastråle, der kan ødelægge alt liv i dens vej. Hvis en sådan stråle passerer i en afstand på mindst 10 sv. år fra Jorden, vil der ikke være noget liv på den. Blazar er uløseligt knyttet til det supermassive sorte hul midt i galaksen.
Selve navnet stammer fra ordene "kvasar" og "BL øgler". Sidstnævnte er en typisk repræsentant for blazarerne kendt som Lacertiderne. Denne klasse er kendetegnet ved funktionerne i det optiske spektrum, der er blottet for brede emissionslinjer, der er karakteristiske for kvasarer. Nu har forskere fundet ud af afstanden til den fjerneste blazar PKS 1424 + 240: det er 7,4 milliarder lysår.
Sort hul
Uden tvivl er dette en af de mest mystiske objekter i universet. Der er skrevet meget om sorte huller, men deres natur er stadig skjult for os. Objekternes egenskaber er sådan, at deres anden kosmiske hastighed overstiger lysets hastighed. Intet kan undslippe tyngdekraften i et sort hul. Den er så enorm, at det praktisk talt stopper tidens gang.
Et sort hul dannes fra en massiv stjerne, der har brugt sit brændstof. En stjerne, der kollapser under sin egen vægt og trækker langs rumtidskontinuummet omkring den. Tyngdefeltet bliver så stærkt, at selv lys ikke længere kan undslippe fra det. Som et resultat bliver området, hvor stjernen tidligere befandt sig, i et sort hul. Med andre ord er et sort hul en buet del af universet. Han sutter i sagen placeret i nærheden. Den første nøgle til forståelse af sorte huller antages at være Einsteins relativitetsteori. Imidlertid er svarene på alle de grundlæggende spørgsmål endnu ikke fundet ud.
Molehul
Fortsætter emnet, kan du simpelthen ikke gå forbi den såkaldte. "Ormehuller" eller "ormehuller". Selvom dette er et rent hypotetisk objekt, har vi foran os en slags rumtidstunnel, der består af to indgange og en hals. Et ormehul er et topologisk træk i rumtid, der tillader (hypotetisk) rejse med den korteste sti af alle. For at forstå i det mindste lidt arten af et ormhul kan du rulle et stykke papir og derefter gennembore det med en nål. Det resulterende hul vil være som et ormehul.
På forskellige tidspunkter har eksperter fremsat forskellige versioner af ormehuller. Muligheden for, at der findes noget som dette, beviser den generelle relativitetsteori, men indtil videre er der ikke fundet et eneste ormehul. Måske i fremtiden vil nye undersøgelser hjælpe med at tydeliggøre arten af sådanne genstande.
Mørkt stof
Dette er et hypotetisk fænomen, der ikke udsender elektromagnetisk stråling og ikke interagerer direkte med det. Derfor kan vi ikke registrere det direkte, men vi ser tegn på eksistensen af mørkt stof, når vi observerer adfærd fra astrofysiske genstande og de gravitationseffekter, de skaber.
Men hvordan fandt du mørkt stof? Forskerne beregnet den samlede masse af den synlige del af universet såvel som gravitationsindikatorer. En vis ubalance blev afsløret, som blev tilskrevet et mystisk stof. Det viste sig også, at nogle galakser roterer hurtigere, end de skulle være ifølge beregninger. Derfor påvirker noget dem og tillader dem ikke at "flyve væk" til siderne.
Forskere mener nu, at mørkt stof ikke kan være sammensat af almindeligt stof, og at det er baseret på små eksotiske partikler. Men nogle tvivler på dette og påpeger, at mørkt stof også kan være sammensat af makroskopiske objekter.
Mørk energi
Hvis der er noget mere mystisk end mørk stof, er det mørk energi. I modsætning til den første er mørk energi et relativt nyt koncept, men det har allerede formået at vende vores idé om universet på hovedet. Mørk energi er ifølge forskere noget, der får vores univers til at ekspandere med acceleration. Med andre ord ekspanderer det hurtigere og hurtigere. Baseret på hypotesen om mørkt stof, ser massefordelingen i universet sådan ud: 74% er mørk energi, 22% er mørk stof, 0,4% er stjerner og andre objekter, 3,6% er intergalaktisk gas.
Hvis der i tilfælde af mørkt stof i det mindste er indirekte bevis på dets eksistens, findes mørk energi rent inden for rammerne af en matematisk model, der tager højde for udvidelsen af vores univers. Derfor kan ingen nu med sikkerhed sige, hvad mørk energi er.
Ilya Vedmedenko