Universumissamme on monia uskomattomia asioita, ja toisinaan se näyttää mielenkiintoisimmalta kuin hienostunut tieteiskirjallisuus. Ja nyt haluamme puhua syvän avaruuden esineistä, joista kaikki ovat kuulleet, mutta samalla kaikilla ei ole käsitystä siitä, mistä on kyse.
Punainen jättiläinen
Tähteitä on monia: jotkut ovat kuumempia, toiset ovat kylmempiä, toiset ovat suuria, toiset (perinteisesti) pieniä. Jättilähellä on matala pintalämpötila ja valtava säde. Tämän vuoksi sillä on suuri valoisuus. Tyypillinen esimerkki on punainen jättiläinen. Sen säde voi saavuttaa 800 aurinkoa ja sen kirkkaus voi ylittää aurinkokerran 10 tuhatta kertaa. Tähdestä tulee punainen jättiläinen, kun sen keskipisteessä kaikki vety muuttuu heliumiksi ja vetyfuusio jatkuu heliumin ytimen kehällä. Tämä johtaa valoisuuden lisääntymiseen, ulkokerrosten laajenemiseen ja pinnan lämpötilan alenemiseen.
Aldebaran, Arcturus, Gakrux ovat esimerkkejä punaisista jätteistä. Kaikki nämä tähdet sisältyvät yötaivaan kirkkaimpien tähtien luetteloon. Lisäksi punaiset jättiläiset eivät ole massallisimpia. Siellä on punaisia superkortteja, jotka ovat koon kannalta suurimmat tähdet. Niiden säde voi ylittää auringon yhden kerran 1500 kertaa.
Laajemmassa merkityksessä punainen jättiläinen on tähti evoluution viimeisessä vaiheessa. Sen tulevaisuus riippuu joukosta. Jos massa on alhainen, niin tällainen tähti muuttuu valkoiseksi kääpiöksi; jos se on korkea, siitä tulee neutronitähti tai musta reikä. Punaiset jättiläiset ovat erilaisia, mutta heillä kaikilla on samanlainen rakenne. Puhumme erityisesti kuumasta tiheästä ytimestä ja erittäin harvinaisesta ja laajennetusta kuoresta. Kaikki tämä johtaa voimakkaaseen tähtituulteeseen - aineen virtaamiseen tähtien väliseen avaruuteen.
Kaksinkertainen tähti
Mainosvideo:
Tämä termi viittaa kahteen painovoimaisesti sidottuun tähteen, jotka pyörivät yhteisen massakeskuksen ympärillä. Joskus voit löytää järjestelmiä, jotka koostuvat kolmesta tähdestä. Binaaritähti näyttää olevan erittäin eksoottinen ilmiö, mutta se on hyvin yleinen Linnunradan galaksissa. Tutkijoiden mielestä noin puolet kaikista galaksin tähtiistä on binaarijärjestelmiä (tämä on tämän ilmiön toinen nimi).
Tavallinen tähti muodostuu molekyylipilven puristuksen seurauksena painovoiman epävakauden vuoksi. Kaksinkertaisen tähden tapauksessa tilanne on tietenkin samanlainen, mutta erottelun syystä tutkijat eivät voi päästä yhteisymmärrykseen.
Ruskea kääpiö
Ruskea kääpiö on hyvin epätavallinen esine, jota on vaikea luokitella millään tavalla. Se vie väliaseman tähden ja kaasuplaneetan välillä. Näiden esineiden massa on verrattavissa 1-8%: iin auringosta. Ne ovat liian massiivisia planeetoille, ja painovoimapuristus mahdollistaa lämpöydinreaktioiden, joissa on mukana "helposti syttyviä" elementtejä. Mutta massaa ei ole tarpeeksi "sytyttää" vetyä, ja ruskea kääpiö paistaa suhteellisen lyhyen ajan verrattuna tavalliseen tähtiin.
Ruskean kääpiön pintalämpötila voi olla 300-3000 K. Se jäähtyy jatkuvasti koko elinaikansa: mitä suurempi tällainen esine, sitä hitaammin tämä prosessi tapahtuu. Yksinkertaisesti sanottuna, termisen ytimen sulautumisen seurauksena oleva ruskea kääpiö kuumenee elämänsä ensimmäisessä vaiheessa ja jäähtyy sitten tullakseen tavalliseksi planeetalle. Nimi tulee näiden esineiden syväpunaisesta tai jopa infrapunaväristä.
Tähtisumu
Kuulemme tämän sanan useammin kuin kerran koskettaessamme astronomian kysymyksiä. Neura on vain kosminen pilvi, joka koostuu pölystä ja kaasusta. Se on maailmankaikkeuden perusrakenneosa: siitä muodostuvat tähdet ja tähtijärjestelmät. Sumu on yksi kauneimmista tähtitieteellisistä esineistä, se voi hehkua kaikilla sateenkaaren väreillä.
Andromedan köysi (tai Andromedan galaksi) on lähinnä galaksia Linnunradan varrelle. Se sijaitsee etäisyydellä 2,52 miljoonaa sv. vuotta maasta ja sisältää noin 1 biljoonaa tähteä. Ehkä ihmiskunta saavuttaa Andromedan nebulan kaukaisessa tulevaisuudessa. Ja vaikka näin ei tapahdu, itse sumu "tulee käymään", nieleen Linnunradan. Tosiasia on, että Andromedan nebula on paljon suurempi kuin galaksiamme.
Tärkeää on selventää tätä. Sana "nebula" on pitkä historia: sitä käytettiin aiemmin nimeämään melkein mikä tahansa tähtitieteellinen esine, mukaan lukien galaksit. Esimerkiksi Andromedan udoksen galaksi. Nyt he ovat siirtyneet pois tästä käytännöstä, ja sana "nebula" tarkoittaa pölyn, kaasun ja plasman kerääntymistä. Ne erottavat päästöisumun (korkean lämpötilan kaasupilven), heijastus nebulan (se ei säteile omaa säteilyään), tumman nebulan (pölypilvi, joka estää valoa sen takana olevista esineistä) ja planeettatiivin (tähden tuottama kaasunkuori, tähti evoluutionsa lopussa). … Tämä sisältää myös supernoovan jäännökset.
Keltainen kääpiö
Kaikki eivät tiedä tämän tyyppisistä tähtiä. Ja tämä on outoa, koska oma aurinko on tyypillinen keltainen kääpiö. Keltaiset kääpiöt ovat pieniä tähtiä, joiden massa on 0,8–1,2 aurinkomassoa. Nämä ovat ns. Valaisimia. pääsekvenssi. Hertzsprung-Russell-kaaviossa se on tähtiä sisältävä alue, joka käyttää energialähteenä vetyä sisältävän heliumin lämpöydinfuusiona.
Keltaisten kääpiöiden pintalämpötila on 5000–6000 K, ja tällaisen tähden keskimääräinen käyttöikä on 10 miljardia vuotta. Tällaiset tähdet muuttuvat punaisiksi jättiläisiksi sen jälkeen kun heidän vedynsaanti on palanut. Samanlainen kohtalo odottaa aurinkoamme: tutkijoiden ennusteiden mukaan se nielee planeettamme noin 5-7 miljardin vuoden kuluttua ja muuttuu sitten valkoiseksi kääpiöksi. Mutta kauan ennen kaikkea tätä elämä planeetallamme palaa.
valkoinen kääpiö
Kääpiötähti on aivan päinvastainen jättiläinen tähti. Ennen meitä on kehittynyt tähti, jonka massa voi olla verrattavissa Auringon massaan. Tässä tapauksessa valkoisen kääpiön säde on noin 100 kertaa pienempi kuin tähtemme säde. Yhtenä pienmassatähteinä aurinko muuttuu myös valkoiseksi kääpiöksi useita miljardia vuotta sen jälkeen, kun ytimen vetyvarannot ovat loppuneet. Valkoiset kääpiöt miehittävät 3–10% galaksiamme tähtikannasta, mutta niiden pienen valoisuuden vuoksi on erittäin vaikea tunnistaa niitä.
"Vanhus" valkoinen kääpiö ei ole enää suoraan valkoinen. Nimi itsessään tuli ensimmäisten avoimien tähtien, esimerkiksi Sirius B, väristä (jälkimmäisen koko voi muuten olla verrattavissa maamme kokoon). Itse asiassa valkoinen kääpiö ei ole ollenkaan tähti, koska lämpöydinreaktioita ei enää tapahdu sen sisätiloissa. Yksinkertaisesti sanottuna, valkoinen kääpiö ei ole tähti, vaan sen "ruumi".
Sen kehittyessä edelleen, valkoinen kääpiö jäähtyy vielä enemmän, ja lisäksi sen väri muuttuu valkoisesta punaiseksi. Viimeinen vaihe tällaisen esineen evoluutiossa on jäähdytetty musta kääpiö. Toinen vaihtoehto on aineen kerääntyminen toisesta tähdestä "täynnä" olevan valkoisen kääpiön pintaan, uuden tai supernovan puristuminen ja sen jälkeen räjähdys.
Supernova
Supernova on ilmiö, jossa tähden kirkkaus muuttuu 4–8 suuruusluokkaa, ja sen jälkeen voidaan nähdä soihdun asteittainen häipyminen. Laajemmassa merkityksessä se on tähti räjähdys, jossa koko esine tuhoutuu. Samanaikaisesti tällainen tähti varjostaa jonkin aikaa muita tähtiä: ja tämä ei ole yllättävää, koska räjähdyksen aikana sen kirkkaus voi ylittää aurinkovoiman 1 000 miljoonaa kertaa. Galaksissa, jota voidaan verrata omaamme, yhden supernoovan ilmestyminen rekisteröidään noin kerran 30 vuoden välein. Esinettä haittaa kuitenkin valtava määrä pölyä. Räjähdyksen aikana valtava määrä ainetta putoaa tähtienväliseen avaruuteen. Jäljellä oleva aine voi toimia neutronitähteen tai mustan aukon rakennusmateriaalina.
Tähtimme ja aurinkokunnan planeettamme olivat peräisin jättiläisestä molekyyli- ja pölypilvestä. Noin 4,6 miljardia ihmistä aloitti tämän pilven puristuksen ensimmäisen sadan tuhannen vuoden kuluttua siitä, että aurinko oli romahtamassa. Ajan myötä se kuitenkin vakiintui ja sai nykyisen ulkonäkönsä. Aurinkoa ei kuitenkaan ole olemassa ikuisesti: ensin se muuttuu punaiseksi jättiläiseksi ja sitten valkoiseksi kääpiöksi.
Supernoovia on kahta päätyyppiä. Ensimmäisessä tapauksessa vedyn puute on optisessa spektrissä. Siksi tutkijat uskovat, että valkoinen kääpiö räjähti. Tosiasia, että valkoisella kääpiöllä ei ole melkein mitään vetyä, koska tällöin tähtien kehitys on loppunut. Toisessa tapauksessa tutkijat kirjaavat vedyn jälkiä. Tästä syystä oletetaan, että puhumme "tavallisen" tähden räjähdyksestä, jonka ydin on romahtanut. Tässä skenaariossa ytimestä voi lopulta tulla neutronitähti.
Neutronitähti
Neutronitähti on pääosin neutroneista koostuva esine - raskaat alkuainehiukkaset, joilla ei ole sähkövarausta. Kuten jo mainittiin, syy niiden muodostumiseen on normaalien tähtien painovoimainen romahtaminen. Vetovoiman vuoksi tähtimassat alkavat vetää sisäänpäin, kunnes ne puristuvat uskomattoman hyvin. Seurauksena on, että neutronit "pakataan", kuten se oli.
Neutronitähti on pieni - yleensä sen säde ei ylitä 20 km. Lisäksi suurimman osan näistä esineistä massa on 1,3–1,5 aurinkomassoa (teoria olettaa, että on olemassa neutronitähtiä, joiden massa on 2,5 aurinkopainoa). Neutronitähden tiheys on niin suuri, että yksi teelusikallinen sen ainetta painaa miljardeja tonneja. Tällainen esine koostuu kuuman plasman ilmakehästä, ulkoisesta ja sisäisestä kuoresta sekä ytimistä (ulkoinen ja sisäinen).
pulsar
Uskotaan, että neutronitähti emittoi radiosäteen sen magneettikentään liittyvään suuntaan, jonka symmetria-akseli ei ole samanlainen kuin tähden pyörimisakseli. Yksinkertaisesti sanottuna, pulsar on neutronitähti, joka pyörii uskomattoman nopeudella. Pulsaattorit lähettävät voimakkaita gammasäteitä, joten voimme tarkkailla radioaaltoja, jos neutronitähti sijaitsee navansa kanssa planeetallemme. Tätä voidaan verrata majakkaan: rannalla olevalle tarkkailijalle näyttää siltä, että hän vilkkuu ajoittain, vaikka itse asiassa valonheitin vain kääntyy toiseen suuntaan.
Toisin sanoen, voimme havaita joitain neutronitähtiä pulsaareina johtuen siitä, että niissä on sähkömagneettisia aaltoja, jotka säteilevät säteenä neutronitähden navoilta. Parhaiten tutkittu pulsaari on PSR 0531 + 21, joka sijaitsee Rapu-niemessä 6520 sv: n etäisyydellä. vuotta meiltä. Neutronitähti tekee 30 kierrosta sekunnissa, ja tämän pulssarin kokonais säteilyteho on 100 000 kertaa suurempi kuin Auringon. Monia pulsareiden näkökohtia on kuitenkin vielä tutkittava.
Kvasaari
Pulsar ja kvaasari ovat joskus sekoitettuja, mutta ero niiden välillä on hyvin suuri. Quasar on salaperäinen esine, jonka nimi tulee lauseesta "lähes tähtien radiolähde". Tällaiset esineet ovat joitain meistä kirkkaimpia ja kauimpana. Säteilyvoiman suhteen kvaasari voi ylittää kaikki Linnunradan tähdet yhdisteltynä sata kertaa.
Ensimmäisen kvaasarin löytäminen vuonna 1960 herätti tietysti uskomattoman kiinnostuksen ilmiöön. Nyt tutkijat uskovat, että meillä on aktiivinen galaktinen ydin. Siellä on supermassiivinen musta reikä, joka vetää aineen sitä ympäröivästä tilasta. Reiän massa on yksinkertaisesti jättimäinen, ja säteilyteho ylittää kaikkien galaksissa sijaitsevien tähtien säteilyvoiman. Yksi versioista sanoo myös, että kvaasari voi olla galaksi kehityksen varhaisimmassa vaiheessa - tällä hetkellä ympäröivän aineen "syö" supermassiivinen musta aukko. Lähin kvaasari meille sijaitsee 2 miljardin valovuoden etäisyydellä, ja kaukana, heidän uskomattoman näkyvyytensä vuoksi, voimme tarkkailla 10 miljardin valovuoden etäisyydellä.
Blazar
On myös esineitä, joita kutsutaan blazaareiksi. Ne ovat lähteet avaruuden tehokkaimmista gammasäteilypurskeista. Blazaarit ovat maapallolle suunnattuja säteily- ja ainevirtoja. Yksinkertaisesti sanottuna, basaari on kvaasari, joka emittoi voimakkaan plasmapalkin, joka voi tuhota kaiken elämän polullaan. Jos tällainen säde kulkee vähintään 10 sv: n etäisyydellä. vuoden päässä maasta, siinä ei ole mitään elämää. Blazar on erottamattomasti yhteydessä galaksin keskellä olevaan supermassiiviseen mustaan reikään.
Itse nimi tulee sanoista "kvaasari" ja "BL Liskot". Jälkimmäinen on tyypillinen edustaja bleiserit, jotka tunnetaan nimellä Lacertids. Tämä luokka erottuu optisen spektrin ominaisuuksista, joilla ei ole kvasaareille ominaisia leveitä emissiolinjoja. Nyt tutkijat ovat selvittäneet etäisyyden kauimpaan blazariin PKS 1424 + 240: se on 7,4 miljardia valovuotta.
Musta aukko
Epäilemättä tämä on yksi maailmankaikkeuden salaperäisimmistä esineistä. Mustasta aukosta on kirjoitettu paljon, mutta niiden luonne on silti piilossa. Esineiden ominaisuudet ovat sellaiset, että niiden toinen kosminen nopeus ylittää valon nopeuden. Mikään ei pääse pakenemaan mustan aukon vakavuutta. Se on niin valtava, että se käytännöllisesti katsoen pysäyttää ajan kulumisen.
Polttoainetta käyttäneestä massiivisesta tähdestä muodostuu musta reikä. Tähti, joka romahtaa oman painonsa alla ja vetää pitkin avaruus-aika-jatkuvuutta sen ympärillä. Painovoimakentästä tulee niin vahva, että edes valo ei enää pääse siitä. Seurauksena alue, jolla tähti aiemmin sijaitsi, tulee mustasta aukosta. Toisin sanoen, musta aukko on kaareva osa maailmankaikkeutta. Hän imee lähellä olevaa asiaa. Ensimmäisen avaimen mustien reikien ymmärtämiseksi uskotaan olevan Einsteinin suhteellisuusteoria. Kaikille peruskysymyksille on kuitenkin vielä löydetty vastauksia.
Moolireikä
Jatkamalla aihetta, et yksinkertaisesti voi ohittaa ns "Madonreiät" tai "madonreiät". Vaikka tämä on puhtaasti hypoteettinen esine, meillä on edessämme eräänlainen avaruus-aika-tunneli, joka koostuu kahdesta sisäänkäynnistä ja kurkusta. Matoreikä on avaruus-ajan topologinen ominaisuus, joka sallii (hypoteettisesti) matkustaa lyhyimmällä polulla kaikille. Ymmärtääksesi ainakin hiukan madonreiän luonnetta kääntämällä paperille ja lävistämällä sen neulalla. Tuloksena oleva reikä on kuin madonreikä.
Eri aikoina asiantuntijat ovat esittäneet erilaisia versioita madonreikistä. Mahdollisuus jonkin tällaisen olemassaolosta todistaa suhteellisuusteorian yleisen teorian, mutta toistaiseksi ei ole löydetty yhtä madonreiää. Ehkä tulevaisuudessa uudet tutkimukset auttavat selventämään tällaisten esineiden luonnetta.
Pimeä aine
Tämä on hypoteettinen ilmiö, joka ei säteile sähkömagneettista säteilyä eikä ole suoraan vuorovaikutuksessa sen kanssa. Siksi emme voi havaita sitä suoraan, mutta näemme merkkejä tumman aineen olemassaolosta tarkkailemalla astrofysikaalisten esineiden käyttäytymistä ja niiden luomia gravitaatiovaikutuksia.
Mutta kuinka löysit tumman aineen? Tutkijat laskivat maailmankaikkeuden näkyvän osan kokonaismassan sekä gravitaatioindikaattorit. Paljastui tietty epätasapaino, joka johtui salaperäisestä aineesta. Kävi myös ilmi, että jotkut galaksit pyörivät nopeammin kuin niiden pitäisi olla laskelmien mukaan. Joten jokin vaikuttaa heihin eikä anna heidän "lentää pois" sivuille.
Tutkijat uskovat nyt, että tumma aine ei voi koostua tavallisesta aineesta ja että se perustuu pieniin eksoottisiin hiukkasiin. Mutta jotkut epäilevät tätä ja huomauttavat, että tumma aine voi koostua myös makroskooppisista esineistä.
Tumma energia
Jos on jotain salaperäisempiä kuin tumma aine, se on tummaa energiaa. Toisin kuin ensimmäinen, tumma energia on suhteellisen uusi käsite, mutta se on jo onnistunut kääntämään ajatukseni maailmankaikkeudesta ylösalaisin. Tutkijoiden mukaan pimeä energia on jotain, joka saa maailmankaikkeuden laajentumaan kiihtyessä. Toisin sanoen se laajenee nopeammin. Pimeän aineen hypoteesin perusteella massajakauma maailmankaikkeudessa näyttää tältä: 74% on tummaa energiaa, 22% on tummaa ainetta, 0,4% on tähtiä ja muita esineitä, 3,6% on galaktinen kaasu.
Jos pimeän aineen tapauksessa on olemassa ainakin epäsuora näyttö sen olemassaolosta, niin pimeä energia on olemassa puhtaasti matemaattisen mallin puitteissa, joka ottaa huomioon maailmankaikkeuden laajenemisen. Siksi kukaan ei voi nyt sanoa varmasti, mikä on tumma energia.
Ilja Vedmedenko