Звезды

Звезды. Общая характеристика
ЗВЕЗДЫ - это горячие светящиеся небесные тела, подобные Солнцу. Звезды
различаются по размеру, температуре и яркости. По многих параметрам
Солнце – типичная звезда, хотя кажется гораздо ярче и больше всех
остальных звезд, поскольку расположено намного ближе к Земле. Даже
ближайшая звезда (Проксима Кентавра) в 272 000 раз дальше от Земли, чем
Солнце, поэтому звезды кажутся нам светлыми точками на небе. Хотя звезды
рассыпаны по всему небосводу, мы видим их только ночью, а днем на фоне
яркого рассеянного в воздухе солнечного света они не видны.
Цвет и температура звезд
Во время наблюдений звездного неба вы могли заметить, что цвет звезд
различен. Подобно тому как по цвету раскаленного металла можно судить о
его температуре, так цвет звезды свидетельствует о температуре ее
фотосферы. Вы знаете, что между максимальной длиной волны излучения и
температурой существует определенная зависимость у различных звезд
максимум излучения приходится на разные длины волн. Например, наше
Солнце — желтая звезда. Такого же цвета Капелла, температура которой
около 6000о К. Звезды, имеющие температуру 3500-4000o К, красноватого
цвета (Альдебаран). Температура красных звезд (Бетельгейзе) примерно
3000о К. Самые холодные из известных в настоящее время звезд имеют
температуру менее 2000о К. Такие звезды доступны наблюдениям в
инфракрасной части спектра.
Известно много звезд более горячих, чем Солнце. К ним относятся,
например, белые звезды (Спика, Сириус, Вега). Их температура порядка 104 –
2х104 К. Реже встречаются голубовато-белые, температура фотосферы
которых 3х104 -5х104 К. В недрах звезд температура не менее 107 К.
Светимость звезд.
Полную мощность излучения звезды во всем диапазоне электромагнитного
спектра называют истинной или болометрической «светимостью».
Например, светимость Солнца 3,86ґ1026 Вт. Чем больше масса нормальной
звезды, тем выше ее светимость; она возрастает примерно как куб массы.
Это соотношение масса – светимость сначала было найдено из наблюдений,
а позже получило теоретическое обоснование.
Поток энергии, приходящий от звезды на Землю, называют «видимым
блеском»; он зависит не только от истинной светимости звезды, но и от ее
расстояния до Земли. Звезда низкой светимости, расположенная близко к
Земле, может иметь больший блеск, чем звезда высокой светимости на
большом расстоянии.
Массы звезд
Масса звезды — одна из важнейших ее характеристик. Массы звезд
различны. Однако, в отличие от светимостей и размеров, массы звезд
заключены в сравнительно узких пределах: самые массивные звезды обычно
лишь в десятки раз превосходят Солнце, а наименьшие массы звезд порядка
0,06Мо. Основной метод определения масс звезд дает исследование
двойных звезд; обнаружена зависимость между светимостью и массой
звезды.
Расстояния до звезд.
Ближайшая к нам звезда – Солнце, до него ок. 150 млн. км. Ближайшая к
Солнцу яркая звезда – a Кентавра, которую можно увидеть только в Южном
полушарии, до нее 42 000 млрд. км. Но еще чуть ближе к нам расположен ее
невидимый глазом спутник, звезда Проксима («ближайшая») Кентавра. Всего
лишь вдвое дальше расположен Сириус, ярчайшая звезда нашего неба.
Поскольку расстояния до звезд так велики, их неудобно измерять в
километрах. Лучше использовать специальные единицы; например, в
научно-популярной литературе часто используют «световой год», т.е.
расстояние, которое луч света проходит со скоростью около 300 000 км/с за
год; это ок. 9460 млрд. км. Расстояние до Проксимы 4,3 св. года, а до Сириуса
ок. 8,7 св. года.
Средние плотности звезд
Так как размеры звезд различаются значительно больше, чем их массы, то и
средние плотности звезд сильно отличаются друг от друга. У гигантов и
сверхгигантов плотность очень мала. Например, плотность Бетельгейзе
около 10-3 кг/м3. Вместе с тем существуют чрезвычайно плотные звезды. К
ним относятся небольшие по размерам белые карлики (их цвет обусловлен
высокой температурой). Например, плотность белого карлика Сириус В
более 4х107 кг/м3. В настоящее время известны значительно более плотные
белые карлики (1010- 1011 кг/м3). Огромные плотности белых карликов
объясняются особыми свойствами вещества этих звезд, которое
представляет собой атомные ядра и оторванные от них электроны.
Расстояния между атомными ядрами в веществе белых карликов должны
быть в десятки и даже сотни раз меньше, чем в обычных твердых и жидких
телах, с которыми мы встречаемся в земных условиях. Агрегатное состояние,
в котором находится это вещество, нельзя назвать ни жидким, ни твердым,
так как атомы белых карликов разрушены. Мало похоже это вещество на газ
или плазму. И все-таки его принято считать «газом», учитывая, что
расстояние между частицами даже в плотных белых карликах во много раз
больше, чем сами ядра атомов или электроны.
Звездные созвездия
Созвездия — в современной астрономии участки, на которые разделена
небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В
древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые
яркими звёздами.
Созвездия используются для ориентировки на звездном небе, помогают при
работе со звездными картами. На Северном полушарии неба насчитывается
37 созвездий.
Благодаря движению Земли в разные времена года небесная сфера
выглядит по разному. Созвездия помогают быстро находить нужные участки
в космическом пространстве
Некоторые из созвездий Южного полушария неба - а всего их 51 - также
были известны уже в древности и получили мифологические названия.
Однако большинство южных созвездий было открыто позднее и названия
они получили в честь астрономических инструментов, например, телескоп,
секстант и.т.д.
Самая яркая звезда на небе.
Сириус - это самая яркая звезда на ночном небе. Сириус в 20 раз ярче Солнца
и в два раза массивнее его. Сириус находится на расстоянии 8.7 световых лет
от Земли и не является ближайшей звездой. Самая близкая это звездная
система альфа Центавра . Сириус называют также "Собакой", т.к. он
находится в созвездии Большой Пес . В 1862 году было открыто, что Сириус
является двойной звездой. Вокруг Сириуса A обращается спутник, Сириус B ,
в 10000 раз менее яркий. Сириус B был первым открытым белым карликом.
И только в 1930 году Субрахманьян Чандрасекар первый понял, как устроены
эти объекты. В 1718 году Эдмонд Галлей , изучая Сириус , открыл
собственные движения звезд
Список литературы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Наука и жизнь. Шесть соток на Луне и собственная
звезда. № 1, 2002 год
К. А. Постнов, «Лекции по Общей Астрофизике для
Физиков»
Тейлер Р. Строение и эволюция звезд. М., 1973
Каплан С.А. Физика звезд. М., 1977
Шкловский И.С. Звезды. Их рождение, жизнь и смерть.
М., 1984
Масевич А.Г., Тутуков А.В. Эволюция звезд: теория и
наблюдения. М., 1988
Бисноватый-Коган Г.С. Физические процессы теории
звездной эволюции. М., 1989
Сурдин В.Г., Ламзин С.А. Протозвезды. Где, как и из
чего формируются звезды. М., 1992