Що таке зiрки

Що таке зiрки

Зiрки тАУнебеснi тiла, що складаються з розпечених газiв, за своiю природою схожi з Сонцем. Сонце здаiться незрiвнянно бiльше зiрки тiльки завдяки близькостi його до Землi: вiд Сонця до Землi свiтло йде 81/3 хв., а вiд найближчоi зiрки Центавра тАУ 4 роки 3 мiс. РЖз-за великих вiдстаней вiд Землi зiрки i в телескоп видно як точки, а не як диски (на вiдмiну вiд планет). Число зiрок, видимих неозброiним оком на обох пiвкулях небесноi сфери в безмiсячну нiч, становить близько 5 тис. У потужнi телескопи видно мiльярди зiрок.

Вивчення зiрок було викликано потребами матерiального життя суспiльства (необхiднiсть орiiнтування при подорожах, створення календаря, визначення точного часу). Вже в глибокiй старовинi зоряне небо було подiлене на сузiр'я. Довгий час зiрки вважалися нерухомими точками, по вiдношенню до яких спостерiгалися руху планет i комет. З часiв Аристотеля (IV ст. До н. Е.) Протягом багатьох столiть панували погляди, згiдно з якими зоряне небо вважалося вiчною i незмiнною кришталевою сферою, за межами якоi знаходилося житло богiв. В кiнцi 16 ст. iталiйський астроном Джордано Бруно вчив, що зiрки тАУ це далекi тiла, подiбнi до нашого Сонця. У 1596 нiмецьким астрономом РЖ. Фабрицiуса була вiдкрита перша змiнна зiрка, а в 1650 iталiйським вченим Дж. Рiччолi тАУ перша подвiйна зiрка. У 1718 англiйський астроном Е. Галлей виявив власнi руху трьох зiрок. У серединi i в 2-й половинi XVIII ст. росiйський учений М.В. Ломоносов, нiмецький учений РЖ. Кант, англiйськi астрономи Т. Райт i В. Гершель i iншi висловлювали правильнi iдеi про ту зорянiй системi, в яку входить Сонце. У 1835тАУ39 росiйський астроном В.Я. Струве, нiмецький астроном Ф. Бессель i англiйський астроном Т. Гендерсон вперше визначили вiдстанi до трьох близьких зiрок. У 60-х рр. XIX ст. для вивчення зiрок застосували спектроскоп, а в 80-х рр. стали користуватися i фотографiiю.

Росiйський астроном А.А. Бiлопiльський в 1900 р. експериментально довiв для свiтлових явищ справедливiсть принципу Доплера, на пiдставi якого за змiщення лiнiй у спектрi небесних свiтил можна визначити iх швидкiсть руху уздовж променя зору. Накопичення спостережень i розвиток фiзики розширили уявлення про зорi.

Отже, бiльш дев'яти десятих речовини нашоi Галактики зосереджено в зiрках; i галактики, в яких на зiрки припадаi 99,9% маси. Свiт зiрочок рiзноманiтний, але все ж бiльшiсть з них подiбно до нашого Сонця. Бiльша частина речовини Всесвiту ВлприхованаВ» в надрах зiрок i маi температуру близько десятка мiльйонiв градусiв при дуже високiй щiльностi i фiзичних умовах, що мало вiдрiзняються вiд термодинамiчноi рiвноваги. Основна еволюцiя речовини Всесвiту вiдбувалася i вiдбуваiться в надрах зiрок. Саме там перебував (i перебуваi) той Влплавильний тигльВ», який зумовив хiмiчну еволюцiю речовини у Всесвiтi, збагативши його важкими елементами. Саме там речовина по природним законам природи перетворюiться з iдеального газу в дуже щiльний вироджений газ i навiть у ВлнейтронiзiровануВ» матерiю. Саме у деяких зiрок на поворотних етапах iх еволюцii може реалiзуватися поки ще далеке вiд ясностi стан Влчорноi дiриВ».Разом з тим, що оточують ядра галактик зiрки (у середньому) займають близько 10^-25 обсягу Всесвiту. Один iз засновникiв сучасноi теорii зоряноi еволюцii професор М. Шварцшильд у своiй вiдомiй монографii, присвяченiй будовою i еволюцii зiрок, висловив дуже глибоку думку: ВлЯкщо Всесвiт управляiться простими унiверсальними законами, то хiба чисте мислення виявилося б не здатним вiдкрити цю сукупнiсть законiв? Тодi не потрiбно було б спиратися на спостереження, якi доводиться проводити з такими труднощами. Хоча закони, якi ми прагнемо вiдкрити, бути може, й досконалi, але людський розум далекий вiд досконалостi: представлений самому собi вiн схильний помилятися, чому ми бачимо сумне пiдтвердження серед незлiченних прикладiв минулого. Дiйсно, ми дуже рiдко пропускали можливiсть впасти в оману, тiльки новi, отриманi зi спостережень данi, насилу вiдвойованi у природи, повертали нас на правильний шлях. У теорii еволюцii зiрок вони особливо необхiднi, щоб рухатися вперед, не впадаючи в серйознi помилкитАжВ» Зiрки, так само як Сонце, Мiсяць i планети, були вiдомi людинi ще тодi, коли вiн людиною не був. На думку РЖ.С. Шкловського, найпримiтивнiшоi астрономiчноi iнформацiiю розташовують тварини, причому не тiльки вищi. Потрiбно було, однак, тисячолiтнiй розвиток науки, щоб людство усвiдомило простий i разом з тим величний факт, що зiрки тАУ це об'iкти, бiльш-менш схожi на Сонце, але тiльки вiддаленi вiд нас на незрiвнянно бiльшi вiдстанi. Цього не розумiли навiть видатнi мислителi, як Кеплер. Ньютон був першим, хто правильно оцiнив вiдстанi до зiрок. Два столiття пiсля великого англiйського вченого майже усiма мовчазно приймалися, що жахливо великих розмiрiв простiр, в якому знаходяться зiрки, i абсолютна порожнеча. РЖ тiльки на самому початку ХХ столiття нiмецький астроном Гартман переконливо довiв, що простiр мiж зiрками представляi аж нiяк не мiфiчну порожнечу. Воно заповнене газом, правда, з дуже малою, але цiлком визначеною щiльнiстю. Це видатне вiдкриття було зроблене за допомогою спектрального аналiзу. Вiдкриття нiмецького вченого полягало в тому, що вiн виявив у спектрах деяких подвiйних зiрок двi лiнii поглинання, довжини хвиль яких не мiнялися, в той час як у всiх iнших спектральних лiнiй довжини хвиль перiодично мiнялися. Цi ВлнерухомiВ» лiнii, що належать iонiзованого кальцiю, отримали назву ВлстанцiонарнихВ». Вони утворюються не в зовнiшнiх шарах зiрок, а де-то Влпо дорозiВ» мiж зiркою i спостерiгачем. Так вперше був виявлений мiжзоряний газ, який в що проходить крiзь нього зоряному свiтлi виробляi поглинання у вузьких спектральних дiлянках. Майже половину столiття мiжзоряний газ дослiджувався головним чином шляхом аналiзу утворюються в ньому лiнiй поглинання. З'ясувалося, наприклад, що досить часто цi лiнii мають складну структуру, тобто складаються з кiлькох близько розташованих один до одного компонент.

Кожна така компонента виникаi при поглинаннi свiтла зiрки в якому-небудь певному хмарi мiжзоряноi середовища, причому хмари рухаються один щодо одного зi швидкiстю, близькою до 10 км / сек. Це i призводить до незначного змiщення довжин хвиль лiнiй поглинання.

На думку РЖ.С. Шкловського, зiрки народжуються рiдко. У нашiй вельми великоi Галактицi за рiк формування всього близько дюжини нових свiтил. Як правило, невеликi групи виникли зiрочок ховаються в глибинi непрозорих газопилових хмар, приховуючи вiд астрономiв першi, можливо, найцiкавiшi, етапи свого розвитку. На щастя, зiрки гинуть поодинцi, а народжуються разом. Зрiдка поява зiрок Влв одному мiсцi i в один часВ» вiдбуваiться настiльки iнтенсивно, що нагадуi вибух, що руйнуi темне батькiвське хмара та оголюi початковий момент формування зiрок. Однак областi вибухового зореутворення теж зустрiчаються не часто. Астрономам вiдомi лише двi, розташованi у вiдноснiй близькостi вiд Сонця. РЗх детальним дослiдженням астрономи РДвропейськоi пiвденноi обсерваторii зайнялися вiдразу пiсля того, як дуже великий телескоп (VLT) вiдкрив свiй перший 8-метровий ВлокоВ». Новий проект мав на метi дозволити давно мучила астрономiв загадку. Справа в тому, що зiрки досить значно рiзняться за своiю масою; в одних вона в десятки разiв бiльша, нiж у Сонця, в iнших тАУ у багато разiв менше. Тим часом вiд маси залежить потужнiсть випромiнювання, його спектральний склад, термiн життя зiрки i сила ii впливу на навколишню речовину. На жаль, до цих пiр астрономи не розумiють, вiд чого залежить маса народжуваноi зiрки. Вiдомо тiльки, що маленькi з'являються набагато частiше великих. Бiолога такий факт нiтрохи б не здивував: якщо великих буде бiльше, нiж маленьких, порушаться харчовi ланцюги. Проте зiрки (за рiдкiсними винятками) не ВлхарчуютьсяВ» один одним. Щоб зрозумiти iх розподiл за масою, астрономи перевiряють деякi теоретичнi iдеi. Одна, досить популярна, полягаi в тому, що маса зiрки залежить вiд умов формування, перш за все тАУ вiд щiльностi i температури вихiдного газу. А це означаi, що в рiзних хмарах повиннi формуватися зiрки рiзноi маси. Можлива й iнша гiпотеза: у мiру змiни умов у хмарi буде мiнятися i характерна маса формуються в ньому зiрок, отже, зiрки рiзноi маси в межах одного вогнища зореутворення повиннi мати рiзний вiк. Перевiрити цi припущення виявилося нелегко: близькi областi зореутворення не мiстять настiльки рiдко народжуються масивних об'iктiв, а тi нечисленнi великi вогнища, де вони з'являються, знаходяться так далеко вiд Сонця, що нормальнiй телескопу не розглянути в них бляклi маломасивнi зiрки. Саме тому гiгантський телескоп VLT Анту вирiшено використовувати для пошуку слабких об'iктiв в найбiльших осередках зореутворення. Комплекс NGC 3603 тАУ один з найбiльших в Галактицi. Сумарна маса його найбiльш масивних зiрок спектральних класiв О i В перевищуi 2 тисячi сонячних мас. П'ятдесят його найяскравiших Про зiрок дають потiк в 100 разiв потужнiший, нiж добре вiдоме скупчення молодих зiрок у нашiй Галактицi. Порiвнянне з ним поки знайдено тiльки в сусiднiй системi тАУ туманностi Тарантул. Що знаходиться в ii центрi зоряне скупчення NGC 2070 вiддалене вiд нас у 8 разiв далi, нiж комплекс NGC 3603. Але багато в чому цi областi схожi мiж собою. До цих пiр випромiнювання зоряного скупчення NGC 3603 було надзвичайно ускладнено сильним поглинанням свiтла мiжзоряним пилом: на величезнiй вiдстанi вiд об'iкта до Землi пил послаблюi випромiнювання в оптичному дiапазонi в 80 разiв. Поява телескопа Анту з його Влприладом нiчного баченняВ» тАУ iнфрачервоною камерою-спектрометром ISAAC-зробило проблему можливо розв'язати: у цьому дiапазонi поглинання пилом послаблюi випромiнювання всього в 2 рази. Щоб мати можливiсть вимiряти окремо яскравiсть кожноi зiрки в цьому надщiльним конгломератi, необхiдно було отримати гранично чiтке зображення скупчення. Чилiйський небо i iвропейська технiка дали таку можливiсть: дiаметр зображень склав 0.4 кут. сек. Щоб ВлвитягнутиВ» слабкi зiрки i не отримати ВлперетримкиВ» у яскравих зiрок, був використаний хитромудрий прийом короткоi багаторазовоi експозицii з наступним складанням окремих кадрiв в пам'ять комп'ютера. У результатi цiii роботи вдалося надiйно вимiряти яскравiсть i колiр близько 7 тисяч зiрок скупчення NGC 3603. Вперше пiдрахованi й вимiрянi всi зiрки в активному вогнищi iх формування аж до карликiв з масою в 1 / 10 сонячною. Для порiвняння: в туманностi Тарантул нижня межа маси випроменених зiрочок становить 1 масу Сонця. Все це дуже молодi зiрки з вiком вiд 300 тисяч до 1 мiльйона рокiв; деякi з них ще в процесi формування. При цьому бiльшiсть зiрок маi малу масу. Найважливiший висновок роботи мiжнародноi команди астрономiв такий: всупереч теоретичним прогнозами маломасивнi зiрки формуються разом з масивними в iдиному епiзодi зореутворення. Ймовiрно, кожен хоча б раз бачив дивовижне астрономiчне явище тАУ Влпадаючi зiркиВ».Вони з'являються несподiвано, майже миттiво зникають i зазвичай бувають не дуже яскравими. Але iнодi навiть дух захоплюi, до чого красиво i яскраво спалахуi зiрка. Вона згасаi не миттiво, а деякий час залишаi за собою слiд, що свiтиться. РЖ вже зовсiм рiдко можна побачити Влзоряний дощВ» справжня злива з Влпадаючих зiрокВ». Так було, наприклад, 12 листопада 1833 року, ВлзiркиВ» падали, немов лапатий снiг. Кожну секунду iх з'являлося по 20, за годину тАУ бiльше 70 тисяч. Можна було подумати, що всi зiрки впали з неба. Але коли Влзоряний дощВ» закiнчився, виявилося, що всi 3000 зiрок, якi ми зазвичай бачимо неозброiним оком, залишилися на своiх мiсцях. Наукова назва Влпадаючих зiрокВ» тАУ метеорити. У свiй час ученi сперечалися, чи мають метеорити взагалi якесь вiдношення до астрономii. Астрономи з'ясували, що метеорити виникають, коли крихiтна космiчна частинка або камiнчик, з великою швидкiстю врiзаються в земну атмосферу, розiгрiваiться в нiй i згораi, спалахнувши на висотi близько 100 кiлометрiв. До зустрiчi з Землею метеоритнi тiла довго носилися в космiчному просторi. Цi частинки, дiйсно, дуже малi i важать не бiльше нiж кiлька крапель води. Яскравi метеорити породжуються частинками розмiром з кедровий горiшок. Так, що Влпадаючi зiркиВ» зовсiм не схожi на справжнi зiрки, багато з яких навiть бiльше Сонця. А чому ж бувають Влзорянi дощiВ»? Вiдбуваються вони, коли Земля зустрiчаiться не з окремими метеоритними частинками, а з iх скупченням або роiм. А щоб зрозумiти, звiдки цi скупчення я розповiм одну iсторiютАж

Середнi швидкостi руху зiрок нашоi Галактики, як по витягнутих, так i по кругових орбiтах становлять 100тАУ300 км/с. У менш масивних галактиках вони менше, в бiльш масивних бiльше, але завжди лежать в межах вiд десяткiв до тисячi кiлометрiв на секунду. У результатi величезноi роботи, виконаноi астрономами ряду краiн протягом останнiх десятилiть, ми багато дiзналися про рiзноманiтнi характеристики зiрок, природi iхнього випромiнювання i навiть еволюцii. Як це не здасться парадоксальним, зараз ми набагато краще уявляiмо освiта та еволюцiю багатьох типiв зiрок, нiж власноi планетноi системи. У якiйсь мiрi це зрозумiло: астрономи спостерiгають величезна кiлькiсть зiрок, що знаходяться на рiзних стадiях еволюцii, в той час як безпосередньо спостерiгати iншi планетнi системи ми поки не можемо. Ми згадали про ВлхарактеристицiВ» зiрок. Пiд цим розумiються такi iх основнi властивостi, як маса, повна кiлькiсть енергii, випромiнюваноi зiркою в одиницю часу (це величина називаiться ВлсвiтнiстюВ» i зазвичай позначаiться буквою L), радiус i температура поверхневих шарiв.

Хаббл

Виведена на орбiту навколо Землi в кiнцi квiтня 1990 року з борту американського човника ВлДiскаверiВ», ця найбiльша орбiтальна обсерваторiя в 12 тонн вiдразу стала ВлньюсмейкеромВ» №1 для астрономiв i астрофiзикiв всього свiту. Адже Хабблу вдалося зафiксувати Влспецифiчне блакитне сяйвоВ» в молодий i гарячоi тАУ в буквальному сенсi слова тАУ спiральноi галактицi в сузiр'i Пегаса. Цей блакитне свiтло донiс до нас iнформацiю про катастрофiчнi за своiми масштабами подii, що вiдбувалися там 150 мiльйонiв свiтлових рокiв тому. Саме на такiй вiдстанi знаходиться вiд Сонця нинiшнiй об'iкт дослiджень Хаббла. У чому унiкальнiсть нових даних? Фактично вченi отримали в своi розпорядження безцiнний експериментальний матерiал, що дозволяi розiбратися в деяких особливостях самих раннiх етапiв народження зiрок. ВлДуже ймовiрно, що цi подii демонструють нам собою тип формування зiрки, який мав мiсце в раннiй всесвiту, тАУ заявила Нiколь Омье, спiвробiтниця РДвропейськоi пiвденноi обсерваторiiВ».У розсiяних голубуватих скупченнях покинутiй в запаморочливу далечiнь вiд Землi ВлподертiйВ» спiральноi галактики NGC 7673 загоряються прямо зараз, в даний момент, мiльйони молодих зiрок! Кожне з цих блакитних скупчень складаiться з тисячi зiрок-немовлят. Власне, саме тому, що це молодi зiрки, свiтло вiд них змiщений у синю частину оптичного спектру (у порiвняннi з бiльш старими червоними зiрками). Мало того, цi ВлмаляткаВ» випускають в навколишнiй простiр неймовiрно iнтенсивнi потоки радiацii. Кожне синi скупчення викидаi в 100 разiв бiльше iнтенсивнi потоки ультрафiолету, нiж, наприклад, вiдома на сьогоднiшнiй день найближча до Сонця область зореутворення в туманностi Тарантула, по сусiдству з нашою галактикою Чумацького Шляху. Теоретики пiсля отримання цих даних висунули одразу кiлька гiпотез про причини виникнення цього зоряного Влпологового будинкуВ». Блакитнi кластери в спiральнiй галактицi NGC 7673 могли стати наслiдком ii зiткнення з iншою, довколишнi галактикою. Уявити собi масштаби такого зiткнення навряд чи можливо. Але недарма Лев Ландау ще в 50-тi роки минулого столiття зауважив, що фiзики можуть пояснити навiть те, що не можуть вже уявити. РЖнша гiпотеза не менш екзотична. Розсiяний газ утворив гiгантськi кластери тАУ справжнi газовi брили, i спрямований потiк потужного випромiнювання вiд якоiсь зовнiшньоi зiрки буквально пiдпалив цi газовi айсберги галактики. РЖнформацiйне CNN наводить слова Нiколь Омье: ВлЗа допомогою наземних телескопiв до цих пiр ми могли спостерiгати процес зореутворення тiльки на об'iктах у виглядi нечiтких областей (брил) в космосi, але тепер, з Хабблом, ми можемо вивчати безпосередньо процес формування зiрок в раннi всесвiту.В»

Якщо ви подивитеся на зоряне небо, то при деякому уявi в розсипи бiльш-менш яскравих зiрок побачите рiзнi фiгури. Цi фiгури можна складати рiзними способами. Вже в стародавнiй Грецii було видiлено 48 таких фiгур, якi заповнили майже все зоряне небо, вони отримали назву Влсузiр'iвВ». Деякi зiрки не входили в сузiр'я, а характеризувалися тим, бiля якого сузiр'я вони розташованi. Ще стародавнi вавилоняни, астрономiчнi знання яких зробили сильний вплив на грекiв, видiлили 12 сузiр'iв, розташованих уздовж великого кола небесноi сфери, по якому робить своi видиме рiчне рух Сонце (це коло називаiться еклiптикою, вiд грецького ВлзатемненняВ», оскiльки затемнення вiдбуваються, коли Мiсяць потрапляi на це коло). Число сузiр'iв зодiаку дорiвнюi числу мiсяцiв, i Сонце проходить кожноi з них за мiсяць. Зображення i назви сузiр'iв зодiаку i вiдповiдних мiсяцiв, зробленому на основi зоряного атласу вiдомого астронома XYII столiття Яна Гевелiя. Спочатку вступ Сонця в сузiр'я Овна приурочувалося до дня весняного рiвнодення, але за двi тисячi рокiв цей день кiлька зрушив по вiдношенню до сузiр'iв зодiаку. (Зауважимо, що Овен i Телець тАУ застарiлi назви барана й бика), Пiд Стрiльцем розумiли кентавра, збройного луком зi стрiлами, пiд Козерогом тАУ козла з риб'ячим хвостом, Риб представляли у виглядi двох риб, з'iднаних тасьмою. Слово зодiак, вiд грецького ВлтваринаВ», пояснюiться тим, що бiльшiсть сузiр'iв зодiаку мають вид тварин. Фiгури сузiр'iв зодiаку i iх назви в даний час майже такi ж, як у грекiв: рiзниця полягаi лише в тому, що греки називали сузiр'я Терезiв ВлклiшнямиВ» i розглядали як клешнi Скорпiона.

Пiвнiчнiше зодiаку греки мали в своiму розпорядженнi 21 сузiр'я, а пiвденнiше тАУ 15 сузiр'iв: сузiр'я пiвденноi пiвкулi греки знали гiрше, так як в давнину мандрiвники рiдко доходили навiть до екватора. Вже у новий час були доданi невiдомi грекам Пiвденний Хрест та iншi пiвденнi сузiр'я. Назви сузiр'iв пояснюються тими постатями, якi виходили при з'iднаннi зiрок, що утворюють сузiр'я лiнiями. Рiзнi народи по-рiзному тлумачили цi фiгури. Наприклад, у ковшi Великоi Ведмедицi греки бачили ведмедя, а араби тАУ похоронну процесiю у виглядi труни, перед якими йдуть плакальницi, очолюванi Влпровiдником плакальницьВ». Деякi сузiр'я пов'язанi мiж собою: Волопаса, тобто пастуха, греки розглядали як сторожа ведмедиць.

Шiсть пiвнiчних сузiр'iв тАУ Цефея, Кассiопеi, Андромеди, Персея, Пегаса i Кiта тАУ також пов'язанi спiльною легендарноi про ефiопського царя Кефее (Цефей тАУ латинська форма цього iменi), його дружинi Кассiопеi i дочки Андромеду. Згiдно з цiiю легендою, Кассiопея образила морських нiмф нереiд, i в покарання за це морський бог Посейдон послав морське чудовисько Кiта (який представлявся звiром з лапами i страшною пащею) спустошувати береги Ефiопii. Для порятунку краiни Кефей повинен був принести в жертву свою дочку, iм'я якоi означаi Влне бачила чоловiкаВ». Дiвчина вже була прикована до скелi, коли з'явився на крилатому конi Пегасi Персей тАУ герой, який вбив жахливу Медузу Горгону, погляд якоi звертав всiх, хто зустрiчався з нею, в камiнь. Сам Персей у боротьбi з Медузою Горгоною дивився не на неi, а на ii вiдображення в своiму щитi. Персей вiдрубав голову Горгони i з'явився до Андромеди з цiiю головою. Показавши ii Кiту, вiн перетворив його на камiнь, звiльнив Андромеду i одружився на нiй. Розташування зазначених сузiр'iв вiдповiдаi моменту прибуття Персея.

Сузiр'я Орiона своiю назвою зобов'язане iменi мiфiчного стрiлка, вбитого богинею Артемiдою за те, що вiн викликав ii на змагання в метаннi диска.

Сузiр'я Геркулеса отримало свою назву тiльки в новий час, греки називали ВлНавколiшкиВ».

Сузiр'я Ерiдана греки називали ВлРiкоюВ». Ерiдан тАУ давня назва рiчки По, а також одне з iмен мiфiчного сина Сонця Фаетона, згiдно з легендою що впав на землю i потонув у По.

Вiдомi й iншi ВлперетворенняВ» сузiр'iв. Так, сузiр'я Корабля Арго згодом було роздiлено на Корму, Вiтрила, Компас та Кiль. А з дрiбних зiрок, що не входять у вiдомi ранiше сузiр'я, були утворенi новi сузiр'я: Гарячi Пси, Щит Собеського, Ящiрка, Рись, РДдинорiг i Секстант.

Ще бiльш цiкавi назви зiрок. Мабуть, тiльки назва Полярнiй зiрки тАУ зiрки L сузiр'я Малоi Ведмедицi (яскравi зiрки сузiр'iв прийнято позначати грецькими буквами L, B, Y,тАж в порядку iх убутного блиску) тАУ i зiрок, що носять власнi iмена людей, зрозумiлi без звернення до словника. Полярна зiрка одержала свою назву тому, що вона знаходиться поблизу Пiвнiчного Полюса свiту, навколо якого вiдбуваiться видиме добове обертання зоряного неба. Власнi iмена мають, наприклад, зiрки L i B сузiр'я Близнюкiв. Це Кастор i Поллукс, вони названi так по iменах двох мiфiчних близнюкiв тАУ синiв Зевса i Леди. Зiрка L Гончих Псiв отримала свою назву Серце Карла вже в новий час.

Дуже небагато зiрок мають грецькi i латинськi назви, бiльшiсть назв арабського походження. Це пояснюiться тим, що в середнi столiття центр передовоi науки знаходився на Близькому i Середньому Сходi, де мовою науки була арабська мова (як до цього в еллiнiстичних краiнах тАУ грецький, а пiзнiше в РДвропi тАУ латинський). Важливий внесок у науку того часу внесли вченi Середньоi Азii та Азербайджану: аль-Хорезмi i аль-Бiрунi, РЖбн Сiна i Омар Хайям, Насир Ад-Дiн ат-Тусi i Улугбек. Багато важливих вiдкриттiв було зроблено також вченими РЖрану, РЖраку, Сирii, РДгипту, Пiвнiчно-Захiдноi Африки та мусульманськоi РЖспанii. Працi цих учених потрапляли до Захiдноi РДвропи через Константинополь. З багатьма працями античнiй науки iвропейцi познайомилися спочатку по iх арабським перекладам i тiльки потiм тАУ з грецькими оригiналами.

Бiльшiсть арабських назв виникло наступним чином. У знаменитiй працi олександрiйського астронома Клавдiя Птолемея (II столiття до н.е.), який зазвичай називають нами ВлАльмагестВ», були каталог 10022 зiрок, положення яких були вимiрянi астрономами того часу. (РДвропейцi познайомилися з цiiю працею за його арабському перекладу: одне з грецьких назв цього твору тАУ ВлМегiсте синтаксисВ», що означаi ВлНайбiльша системаВ», тАУ араби переробили на Влаль-МаджiстiВ», звiдки i вийшло ВлАльмагестВ».) Кожну зiрку Птолемей характеризував невеликим описом, що вказуi мiсце цiii зiрки в сузiр'i. Саме вiд цих описiв в арабському перекладi i вiдбулися нашi назви. Деякi назви, втiм, сягають не до Птолемею, а до староарабскiм назвами зiрок.

Зауважимо, що назва Антареса пояснюiться тим, що ця зiрка, як i Марс, червоного кольору i i як би заступником Марса (нашi назви планет тАУ iмена римських богiв, вiдповiдних грецьким богам Гермесу, Афродiтi, Аресу, Зевсу i Хронос, iменами яких називали планети греки.)

Вiд назви зiрки Регул походить слово ВлрегулюватиВ», оскiльки цiiю зiркою користувалися при регулюваннi польових робiт в Древньому РДгиптi. Назви Миру i Проксiма були данi вченими порiвняно недавно: назва Свiту отримала зiрка сузiр'я Кита за ii дивовижнi властивостi (вона i довгоперiодичних змiнною зiркою), назва Проксiма було присвоiно зiрку сузiр'я Центавра пiсля того, як було виявлено, що ця зiрка розташована ближче всiх зiрок до Сонячноi системи.

Свiтнiсть зiрки L часто виражаiться в одиницях свiтностi Сонця, яка дорiвнюi 4 * 1 ^ 33 ерг/с. За своiю свiтностi зiрки дуже сильно рiзняться. РД зiрки бiлi й блакитнi надгiганти (iх, правда, порiвняно небагато), свiтностi яких перевершують свiтнiсть Сонця в десятки i навiть сотнi тисяч разiв. Але бiльшiсть зiрок складають ВлкарликиВ», свiтностi яких значно менше сонячноi, найчастiше в тисячi разiв. Характеристикою свiтностi i так називаiться Влабсолютна величинаВ» зiрки. Видима зоряна величина залежить, з одного боку, вiд ii свiтностi й кольору, з iншого тАУ вiд вiдстанi до неi. Зiрки високоi свiтнiсть мають негативнi абсолютнi величини, наприклад -4, -6. Зiрки низькоi свiтностi характеризуються великими позитивними значеннями, наприклад +8, +10.

Температура визначаi колiр зiрки i його спектр. Так, наприклад, якщо температура поверхнi шарiв зiрок 3тАУ4 тис. К., то ii колiр червонуватий, 6тАУ7 тис. К. тАУ жовтуватий. Дуже гарячi зiрки з температурою понад 10тАУ12 тис. К. мають бiлий або голубуватий колiр. В астрономii iснують цiлком об'iктивнi методи вимiрювання кольору зiрок. Останнiй визначаiться так званим Влпоказником кольоруВ», рiвним рiзницi фотографiчноi i вiзуальноi i вiзуальноi зоряноi величини. Кожному значенню показника кольору вiдповiдаi певний тип спектру.

У холодних червоних зiрок спектри характеризуються лiнiями поглинання нейтральних атомiв металiв i смугами деяких найпростiших сполук (наприклад, CN, СП, Н20 та iн.) У мiру збiльшення температури поверхнi в спектрах зiрок зникають молекулярнi смуги, слабшають багато лiнiй нейтральних атомiв, а також лiнii нейтрального гелiю. Сам вигляд спектру радикально змiнюiться. Наприклад, у гарячих зiрок з температурою поверхневих шарiв, що перевищуi 20 тис. К, спостерiгаються переважно лiнii нейтрального та iонiзованого гелiю, а безперервний спектр дуже iнтенсивний в ультрафiолетовiй частинi. У зiрок з температурою поверхневих шарiв близько 10 тисяч До найбiльш iнтенсивнi лiнii водню, в той час як у зiрок з температурою близько 6 тисяч К. лiнii iонiзованого кальцiю, розташованi на кордонi видимiй i ультрафiолетовiй частинi спектру. Зауважимо, що такий вид I маi спектр нашого Сонця. Послiдовнiсть спектрiв зiрок, якi утворюються при безперервнiй змiнi температури iх поверхневих шарiв, позначаiться наступними лiтерами: O, B, A, F, G, K, M, вiд найгарячiших до дуже холодних. Кожна лiтера описуi спектральний клас.

Виключно багату iнформацiю даi вивчення спектрiв зiрок. Вже давно спектри переважноi бiльшостi зiрок роздiленi на класи. Послiдовнiсть спектральних класiв позначаiться лiтерами O, B, A, F, G, K, M. РЖснуюча система класифiкацii зоряних спектрiв настiльки точна, що дозволяi визначити спектр iз точнiстю до однiii десятоi класу. Наприклад, частина послiдовностi зоряних спектрiв мiж класами B i А позначаiться як В0, В1тАж В9, А0 i так далi. Спектр зiрок у першому наближеннi схожий на спектр випромiнюi ВлчорногоВ» тiла з деякою температурою Т. Цi температури плавно змiнюються вiд 40тАУ50 тисяч градусiв у зiрок спектрального класу О до 3000 градусiв у зiрок спектрального класу М.Вiдповiдно до цього основна частина випромiнювання зiрок спектральних класiв О i В припадати на ультрафiолетову частину спектру, недоступну для спостереження з поверхнi землi.

Характерною особливiстю зоряних спектрiв i ще наявнiсть у них величезноi кiлькостi лiнiй поглинання, якi належать рiзним елементам. Тонкий аналiз цих лiнiй дозволив отримати особливо цiнну iнформацiю про природу зовнiшнiх шарiв зiрок.

Хiмiчний склад зовнiшнiх шарiв зiрок, звiдки до нас ВлбезпосередньоВ» приходить iх випромiнювання, характеризуiться повним переважанням водню. На другому мiсцi знаходиться гелiй, а велика кiлькiсть iнших елементiв досить невелика. Приблизно на кожнi десять тисяч атомiв водню доводиться тисячi атомiв гелiю, близько 10 атомiв кисню, трохи менше вуглецю та азоту i всього лише один атом залiза. Велика кiлькiсть iнших елементiв абсолютно нiкчемною. Без перебiльшення можна сказати, що зовнiшнi шари зiрок тАУ це гiгантськi воднево-гелiiвi плазми з невеликою домiшкою бiльш важких елементiв. Хоча за кiлькiстю атомiв так званi Влважкi металиВ» (тобто елементи з атомною масою, бiльшою, нiж у гелiю) займають у Всесвiтi дуже скромне мiсце, iх роль дуже велика. Перш за все, вони визначають характер еволюцii зiрок, тому що непрозорiсть зоряних надр для випромiнювань iстотно залежить вiд ii непрозоростi.

Наявнiсть у Всесвiтi (зокрема в зiрках) важких елементiв маi важливе значення. Цiлком очевидно, що жива субстанцiя може бути побудована тiльки за наявностi важких елементiв та iхнiх сполук. Загальновiдома роль вуглецю в структурi живоi матерii. Не менш важливi й iншi елементи, наприклад залiзо, фосфор. Царство живого тАУ це складнi зчеплення важких елементiв. Ми можемо, тому з усiiю визначенiстю сформулювати таке положення: якщо б не було важких металiв, не було б i життя. Тому проблема хiмiчного складу космiчних об'iктiв (зiр, туманностей, планет) маi першорядне значення для аналiзу умов виникнення життя в тих чи iнших шарах Всесвiту.

Енергiя, що випускаiться елементом поверхнi зiрки одиничноi площi в одиницю часу, визначаiться законом Стефана-Больцмана. Поверхня зiрки дорiвнюi 4П^ 2. Такiм чином, якщо вiдомi температура i свiтнiсть зiрки, то ми можемо обчислити ii радiус.

По сутi, кажучи, астрономiя не мала i не маi в своiму розпорядженнi в даний час методом прямого i незалежного визначення маси (тобто не входить до складу кратних систем) iзольовану зiрки. РЖ це досить серйозний недолiк нашоi науки про Всесвiт. Якби такий метод iснував, прогрес наших знань був би значно швидшим. Маси зiрок змiнюються в порiвняно вузьких межах. Дуже мало зiрок, маси яких бiльше або менше сонячноi в 10 разiв. У такiй ситуацii астрономи мовчазно беруть, що зiрки з однаковою свiтнiстю i кольором мають однаковi маси. Вони визначаються тiльки для подвiйних систем. Твердження, що одиночна зiрка з тiiю ж свiтнiстю i кольором маi таку ж масу, як i ii ВлсестраВ», що входить до складу подвiйноi системи, завжди слiд приймати з певною обережнiстю.

Вважаiться, що об'iкти з масами меншими 0,02 М вже не i зiрками. Вони позбавленi внутрiшнiх джерел енергii, i iхня свiтнiсть близька до нуля. Зазвичай цi об'iкти вiдносять до планет. Найбiльшi безпосередньо вимiрянi маси не перевищують 60М.

Сучасна астрономiя маi велику кiлькiсть аргументiв на користь твердження, що зiрки утворюються шляхом конденсацii хмар газово-пиловоi мiжзоряного середовища. Процес утворення зiрок з цього середовища продовжуiться i в даний час. З'ясування цiii обставини i одним з найбiльших досягнень сучасноi астрономii. Ще порiвняно недавно вважали, що всi зiрки утворилися майже одночасно багато мiльярдiв рокiв тому. Краху цих метафiзичних уявлень сприяв, насамперед, прогрес спостережноi астрономii i розвиток теорii будови i еволюцii зiрок. У результатi стало ясно, що багато спостережуванi зiрки i порiвняно молодими об'iктами, а деякi з них виникли тодi, коли на Землi вже була людина.

Важливим аргументом на користь висновку про те, що зiрки утворюються з мiжзоряного газово-пиловоi середовища, служить розташування груп завiдомо молодих зiрок (так званих ВласоцiацiйВ») в спiральних гiлках Галактики. Справа в тому, що згiдно з радiоастрономiчних спостережень мiжзоряний газ концентруiться переважно в спiральних рукавах галактик. Зокрема, це маi мiсце i в нашiй Галактицi. Бiльш того, з детальних Влрадiо зображеньВ» деяких близьких до нас галактик випливаi, що найбiльша щiльнiсть мiжзоряного газу спостерiгаiться на внутрiшнiх (по вiдношенню до центру вiдповiдноi галактики) краях спiралi, що знаходить природне пояснення, на деталях якого ми тут зупинятися не будемо. Але саме в цих частинах спiралей спостерiгаються методами оптичноi астрономii Влзони НВ», тобто хмари iонiзованого мiжзоряного газу. Причиною iонiзацii таких хмар може бути тiльки ультрафiолетове випромiнювання масивних гарячих зiрок тАУ об'iктiв завiдомо молодих.

Центральним у проблемi еволюцii зiрок i питання про джерела iх енергii. У минулому столiттi i на початку цього столiття пропонувалися рiзнi гiпотези про природу джерел енергii Сонця i зiрок. Деякi вченi, наприклад, вважали, що джерелом сонячноi енергii i безперервне випадання на його поверхню метеорiв, iншi шукали джерело в безперервному стисненнi Сонця. Звiльняiться при такому процесi потенцiйна енергiя могла б, за деяких умов Влперейти у випромiнювання. Як ми побачимо, нижче, це джерело на ранньому етапi еволюцii зiрки може бути досить ефективним, але вiн нiяк не може забезпечити випромiнювання Сонця протягом необхiдного часу.

Успiхи ядерноi фiзики дозволили вирiшити проблему джерел зоряноi енергii ще наприкiнцi тридцятих рокiв нашого столiття. Таким джерелом i термоядернi реакцii синтезу, що вiдбуваються в надрах зiрок при пануючоi там дуже високiй температурi (близько десяти мiльйонiв градусiв).

У результатi цих реакцiй, швидкiсть яких сильно залежить вiд температури, протони перетворюються на ядра гелiю, а звiльняiться енергiя повiльно ВлпросочуiтьсяВ» крiзь надра зiрок i, врештi-решт, значно трансформована, випромiнюiться у свiтовий простiр. Це виключно потужне джерело. Якщо припустити, що спочатку Сонце складалося тiльки з водню, який у результатi термоядерних реакцiй цiлком перетвориться на гелiй, то видiлилося кiлькiсть енергii складе приблизно 1052 ерг. Таким чином, для пiдтримки випромiнювання на спостережуваному рiвнi протягом мiльярдiв рокiв досить, щоб Сонце ВлвитратилоВ» не понад 10% свого первiсного запасу водню.

Тепер можна уявити картину еволюцii якоi-небудь зiрки наступним чином. З рiзних причин (iх можна вказати кiлька) початок конденсуватися хмара мiжзоряного газово-пиловоi середовища. Досить скоро (зрозумiло, за астрономiчними масштабами!) Пiд впливом сил всесвiтнього тяжiння з цiii хмари утворюiться порiвняно щiльний непрозорий газовий кулю. Строго кажучи, ця куля ще не можна назвати зiркою, тому що в його центральних областях температура недостатня для того, щоб почалися термоядернi реакцii. Тиск газу всерединi кулi не в змозi поки врiвноважити сили притягання окремих його частин, тому вiн буде безупинно стискуватися. Деякi астрономи ранiше вважали, що такi протозiрки спостерiгаються в окремих туманностях у виглядi дуже темних компактних утворень, так званих глобул. Успiхи радiоастрономii, однак, змусили вiдмовитися вiд такоi досить наiвною точки зору. Звичайно одночасно утворюiться не одна протозiрка, а бiльш-менш численна група iх. Надалi цi групи стають зоряними асоцiацiями i скупченнями, добре вiдомими астрономам. Досить iмовiрно, що на цьому самому ранньому етапi еволюцii зiрки навколо неi утворюються згустки з меншою масою, якi потiм поступово перетворюються на планети.

При стисненнi протозiрки температура ii пiдвищуiться, i значна частина звiльняiться потенцiйноi енергii випромiнюiться в навколишнiй простiр. Так як розмiри стискального газовоi кулi дуже великi, то випромiнювання з одиницi його поверхнi буде незначним. Коль скоро потiк випромiнювання з одиницi поверхнi пропорцiйний четвертого ступеня температури (закон Стефана тАУ Больцмана), температура поверхневих шарiв зiрки порiвняно низька, мiж тим як ii свiтнiсть майже така ж, як у звичайноi зiрки з тiiю ж масою. Тому на дiаграмi Влспектр тАУ свiтнiстьВ» такi зiрки розташуються вправо вiд головноi послiдовностi, тобто потраплять в область червоних гiгантiв або червоних карликiв, залежно вiд значень iх первинних мас.

Надалi протозiрка продовжуi стискатися. РЗi розмiри стають менше, а поверхнева температура зростаi внаслiдок чого спектр стаi все бiльш раннiм. Таким чином, рухаючись по дiаграмi Влспектр тАУ свiтнiстьВ», протозiрка досить швидко ВлсядеВ» на головну послiдовнiсть. У цей перiод температура зоряних надр вже виявляiться достатньою для тою, щоб там почалися термоядернi реакцii. При цьому тиск газу всерединi майбутньоi зiрки врiвноважуi тяжiння, i газова куля перестаi стискатися. Протозiрок стаi зiркою.

Але що станеться з зiрками, коли реакцiя Влгелiй тАУ вуглецьВ» у центральних областях вичерпаi себе, так само як i воднева реакцiя в тонкому шарi, що оточуi гаряче щiльне ядро? Яка стадiя еволюцii наступить слiдом за стадiiю червоного гiганта?

Сукупнiсть даних спостережень, а також ряд теоретичних мiркувань говорять про те, що на цьому етапi еволюцii зiрки, маса яких менша, нiж 1,2 маси Сонця, iстотну частину своii маси, творчу iхню зовнiшню оболонку, ВлскидаютьВ». Такий процес ми спостерiгаiмо, мабуть, як утворення так званих Влпланетарних туманностейВ». Пiсля того, як вiд зiрки вiдокремиться з порiвняно невеликою швидкiстю зовнiшня оболонка, ВлрозкриютьсяВ» ii внутрiшнi, дуже гарячi

Вместе с этим смотрят:

Aerospace industry in the Russian province

РЖсторiя ракетобудування Украiни

Авиационно-космические отрасли в российской провинции

Атомы и молекулы

Биология в школе, наука и идеология