Вступление
00:00:00Известный индийский писатель Рабиндранат Тагор однажды сказал: "Взывая ночью к солнцу, вы не увидите звезд". Представьте, что вы прерываете свои занятия, чтобы полюбоваться чистым ночным небом. Каждая видимая звезда уникальна и представляет собой целый собственный мир. Сколько существует невидимых звезд? Что мы на самом деле знаем о них - их составе, цветах и размерах?
Что такое звезда?
00:00:29Понимание природы звезд Звезда - это массивное самосветящееся небесное тело, подвергающееся ядерным реакциям. Звезды классифицируются на основе спектральных классов, определяемых температурой и светимостью. Яркость звезд зависит от расстояния, исторически измеряемого с использованием годового параллакса.
Характеристики основной последовательности Диаграмма Герцшпрунга-Рассела показывает взаимосвязь между спектром и светимостью звезд. Характеристики главной последовательности зависят в первую очередь от массы, возраста и химического состава: более высокая масса приводит к большей температуре, радиусу и светимости, но более короткому сроку службы.
Характеристики звёзд главной последовательности
00:02:45Звезды главной последовательности демонстрируют различное поведение в зависимости от их спектральных классов: голубые (O) звезды с температурой поверхности более 30000 Кельвинов, бело-голубые (V) звезды в диапазоне от 10000 до 30000 Кельвинов, белые (A) водородные звезды с температурой 7400-10000 Кельвинов, желто-белые (F) звезды, демонстрирующие особенности спектра обусловлены ионизированным кальцием и температурами, достигающими 6000-7200 Кельвинов, желтыми (G) звездами с ионизированным кальцием и температурами в диапазоне 5200-6000 градусов. Наше Солнце - желтый карлик; оранжевые (K) звезды в основном демонстрируют нейтральные металлические линии в своих спектрах и имеют температуры в диапазоне от 3500 до 5200 Кельвинов; красные (M) звезды имеют температурные диапазоны от 2500 до 20000 Кельвинов с избытком металлических и молекулярных линий.Классы L,T,Y Представляют коричневых карликов, температура которых снижается до 600 Кельвинов.Иногда используются классы W для звезд Волчьего неба,P для планетарных туманностей и Q для новых звезд. Эти классификации широко используются сегодня.
Красные гиганты и сверхгиганты
00:04:06Красные гиганты и сверхгиганты - это два типа звезд, характеризующихся низкими температурами поверхности в диапазоне от 3000 до 5000 К, но высокой светимостью. В их ядрах происходит сжигание гелия, превращающего его в углерод. Эти звезды относятся к спектральным классам M и K, которые включают красные и оранжевые звезды диаметром от 100 до 800 солнечных радиусов.
Белые карлики
00:04:39Белые карлики - это полностью сформировавшиеся звезды, которые потеряли свои внешние слои из-за расширения, оставив после себя звездные ядра. Эти звезды намного меньше (примерно в 100 раз меньше Солнца) и менее светящиеся (в 10 000 раз меньше Солнца). Несмотря на свои небольшие размеры, они обладают массой, сходной с массой нашего солнца, благодаря высокой плотности материала.
Коричневые карлики
00:05:16Коричневые карлики излучают свет, истощая собственные запасы тепла. Это звезды, у которых потери энергии от излучения не компенсируются ядерными реакциями. Первоначально считавшееся гипотетическим открытие 2M1207 в 2004 году подтвердило существование коричневых карликов, подобных тем, которые были обнаружены в созвездии Гидры.
Переменные звёзды
00:05:59Переменные звезды могут полностью погаснуть, превратившись в объект, похожий на планету. Существуют различные типы переменных звезд, характеризующихся изменениями их яркости из-за внутренних процессов или того, что они являются частью двойной системы. К ним относятся пульсирующие, эруптивные, вращающиеся, катастрофические переменные и затменные двойные системы с различными механизмами, влияющими на их яркость.
Звёзды типа Т Тельца
00:06:32Звезды типа T Тельца представляют собой уникальную категорию, названную в честь их представителя в созвездии Тельца. Эти звезды, варьирующиеся от спектрального класса F до M, демонстрируют неравномерную изменчивость яркости и могут быть обнаружены вблизи молекулярных облаков. Они имеют температуру поверхности и массу, сходные со звездами главной последовательности, но большие радиусы (и, следовательно, светимость). Еще одно отличие состоит в том, что звезды T Тельца имеют аккреционные диски в качестве основного источника энергии.
Звёзды типа Вольфа-Райе
00:07:15Звезды Вольфа-Райе характеризуются высокой светимостью, превышающей Солнечную примерно в 4000 раз, и температурой, превышающей 50000 Кельвинов. Эти звезды имеют размеры примерно в 10-15 раз больше Солнца и массу около 10 масс Солнца. Звезды Вольфа-Райе выделяются на фоне других звезд с аналогичными температурами благодаря своим уникальным спектрам.
Сверхновые
00:07:58Сверхновые - это звезды, которые взрываются из-за сжатия на определенной стадии своей эволюции, проявляясь как спонтанное и значительно яркое увеличение светимости для внешних наблюдателей. Этот эффект можно наблюдать на очень больших расстояниях. Сверхновые отличаются от новых по силе процесса.
Новые
00:08:22Новые взрывы. Новые звезды, как и сверхновые, являются переменными катастрофическими событиями. Изменение яркости не такое спонтанное, как у последних, и может длиться более года. Поэтому новые звезды подразделяются на группы в зависимости от времени вспышки их звезды.
Гиперновые
00:08:41Гипервариабельные звезды - это гипотетические типы звезд, описывающие звездные взрывы с массами, превышающими солнечную более чем в 100 раз. По сути, гиперновые - это очень большие сверхновые звезды. Предполагается, что 440 миллионов лет назад мог произойти взрыв гиперновой, потенциально затронувший Землю.
Ультраяркие рентгеновские источники
00:09:07Источники сверхяркого рентгеновского излучения, образующиеся в результате взрыва источника изотопа никеля 56Ni, являются мощными источниками рентгеновского излучения, потенциально с массой, в 10 000 раз превышающей Солнечную. Эти выбросы имеют периодический характер, от секунд до лет. Истинная природа и происхождение этих источников остаются неясными, что вызывает многочисленные споры.
Яркие голубые переменные
00:09:32Яркие голубые переменные звезды часто ошибочно принимают за черные дыры. Эти звезды, как и звезды типа S Golden Fish, представляют собой голубые гипергиганты с пульсирующими оболочками, которые демонстрируют нерегулярные изменения яркости с большой амплитудой. Считается, что такие виды обладают огромной массой (примерно в 150 раз превышающей массу Солнца), что приводит к короткой "продолжительности жизни" всего в несколько миллионов лет. Очевидно, эти светила служат прародителями звезд типа Вольфа-Райе и в конечном итоге могут привести к
Уникальные звёзды
00:10:02Уникальные звезды взрываются как гиперновые. SS 433 - затменная рентгеновская двойная система, состоящая из двух компонентов: массивной звезды с высокой температурой около 30 000 и компактного объекта (черной дыры или нейтронной звезды) огромной массы. Поток газа постоянно течет от звезды к этому объекту, образуя аккреционный диск, который затмевает главную звезду каждые 13 дней.
Нейтронные звёзды
00:10:47Нейтронные звезды в созвездии Орла являются ядрами взорвавшихся звезд, где дальнейшее сжатие приводит к образованию ядра, полностью состоящего из нейтронов. Массы этих звезд варьируются от 1,44 массы Солнца (предел Чандрасекара) до предела Оппенгеймера-Волкоффа, варьируясь для каждой звезды. Нейтронные звезды имеют невероятно малые радиусы, около 10-20 км, сильные магнитные поля и чрезвычайно высокую скорость вращения - около тысячи оборотов в секунду.
Звёздные системы
00:11:35Понимание звездных систем Звездные системы взрываются из сверхновых звезд. Звездные системы состоят из совокупности звезд, числом от двух до миллиардов. Если в системе есть две звезды, это двойная звезда, объединенная общим центром масс, или в качестве этого центра выступает одна звезда. Когда в системе существует более десяти звезд, она образует звездное скопление, распределенное на шаровые скопления, открытые скопления и звездные ассоциации.
Любуясь ночным небом Галактики, по сути, представляют собой очень крупномасштабные звездные системы, включающие в себя различные типы звезд внутри них. В заключение – почаще смотрите на небо, особенно ясными ночами.