Makala kuhusu nyota angani. Ukweli wa kuvutia juu ya nyota - miili ya mbinguni

Kila mtu amevutiwa na nyota angalau mara moja katika maisha yake wakati akiangalia anga ya usiku. Wao ni wa ajabu, wa kuvutia, na wana ukweli mwingi wa kuvutia unaohusishwa nao.

Sote tunajua kuwa Mwezi ni satelaiti ya Dunia. Hata hivyo ukweli mdogo unaojulikana inaaminika kuwa daima inageuzwa na upande mmoja kuelekea sayari yetu. Upande wa "giza" wa satelaiti husababisha mabishano mengi kati ya wanasayansi na mara kwa mara huwa sababu ya kuibuka kwa nadharia za kushangaza juu ya uwepo wa ustaarabu wa nje.

Joto la mchana kwenye uso wa Zuhura ni takriban digrii 425.

Juu ya Mwezi, joto la juu hufikia digrii +116, matone ya chini kabisa hadi digrii -164. Satelaiti ya Dunia ni ndogo mara mia nne kuliko Jua na mara mia nne karibu na sayari yetu.

Dunia ndio sayari pekee ambayo haijapewa jina la mungu wa zamani.

Mwezi huchukua zaidi ya siku 27 kuzunguka Dunia. Sayari yetu inazunguka Jua kwa mwaka mmoja (siku 365). Inachukua dakika nane na nusu kwa mwanga kutoka kwa Jua kutufikia.

Uzito wa sayari yetu ni takriban tani trilioni 600.

Idadi ya wanachama wa programu ya kipekee ya kompyuta SETI, ambayo inatoa fursa kwa kila mtumiaji wa Mtandao Wote wa Ulimwenguni kushiriki katika utafutaji wa wageni, ni zaidi ya milioni tatu.

Kusoma ukweli wa kuvutia juu ya nyota na sayari, wanasayansi walifikia hitimisho kwamba kiasi cha Saturn ni kubwa mara 758 kuliko Dunia. Walakini, sayari hii ni nyepesi sana. Ikiwa utaiweka kwenye aquarium kubwa na maji, itaanza kuelea juu ya uso wake.

Ceres ni asteroid kubwa zaidi. Radius yake ni kama kilomita 470. Ni asteroid ya kwanza kugunduliwa na mwanadamu. Ilikuwa Piazzi ya Italia. Tukio hili la kushangaza lilitokea Januari 1801.

Wanasayansi wa kisasa hugawanya anga katika sekta themanini na nane. Kwa kawaida huitwa nyota. Ukweli mwingine wa kuvutia kuhusu nyota ni kwamba Jua husogea kwenye Galaxy kwa kasi ya kilomita 250 kwa sekunde. Ikilinganishwa na sayari yetu, uzito wake ni mara 333,000 zaidi. Inachukua Jua miaka milioni mia mbili kuruka katikati ya Galaxy.

Nyota hii ni 30% ya heliamu na 70% ya hidrojeni. Radius yake ni takriban mara 218 ya kipenyo cha Dunia.

Jicho la mwanadamu linaweza kutofautisha hadi nyota 5,000 angani. Wataalamu wanaamini kwamba kuna nyota zipatazo bilioni 410 katika galaksi yetu.

Kila mwaka, kilo elfu kadhaa za vumbi kati ya sayari huishia kwenye sayari yetu.

Mfumo wetu wa jua unapatikana katika mkono wa ond wa Milky Way. Haijumuishi nyota tu, bali pia vumbi na gesi.

Nyota 7 ziko umbali wa miaka kumi ya mwanga kutoka duniani. Proxima, sehemu ya mfumo wa Alpha Centauri, inachukuliwa kuwa karibu nasi.

Uzito wa sayari yetu umeongezeka kwa tani bilioni 1 katika kipindi cha miaka mia tano iliyopita. Sababu ya hii ni ushawishi wa mambo ya cosmic.

Urefu wa vilima kwenye Mars ni kilomita 21-26. Angahewa huko ni 95% ya monoksidi kaboni.

Ukweli wa kushangaza ni kwamba takriban meteorites elfu 200 huanguka kwenye sayari yetu kila siku.

Sayari ya Uranus inaweza kuonekana kutoka kwa uso wa Dunia. Ni muhimu kwamba huna haja ya kutumia vifaa maalum kwa hili. Inaweza kuonekana kwa jicho uchi. Hata hivyo, hii inawezekana chini ya hali nzuri ya hali ya hewa na usiku usio na mwezi.

Video ya kuvutia kuhusu Nafasi kwenye video. Ukweli wa kushangaza:

13.04.2014

Nyota zimekuwa masomo ya kuvutia katika historia. Kuanzia kwa Wagiriki wa kale hadi kwa wanaastronomia wetu wa kisasa, watu wanatafuta mara kwa mara nyota mpya, sayari nyingine na galaksi. NA ukweli wa kuvutia kuhusu nyota daima hutuvutia. Ulimwengu unazidi kupanuka na pia kubadilika, hivyo kila wakati mwanaastronomia anapotazama kupitia darubini, anaweza kuona kitu ambacho hakikuwepo siku iliyopita! Na mahali hapa, kwa kushangaza sana na haijulikani sana, kuna ukweli mwingi juu ya nyota. Tungependa kukuletea 10 zetu bora ukweli wa kuvutia zaidi kuhusu nyota.

Nambari 10. Vibete wekundu:

Nyota zinazojulikana zaidi katika ulimwengu ni vibete nyekundu. Hii ni kwa sababu ya misa yao ya chini, ambayo inawaruhusu kuishi kwa muda mrefu sana kabla ya kuwa vibete weupe.

Nambari 9. Muundo wa kemikali wa nyota:

Karibu nyota zote katika ulimwengu zina muundo na athari sawa muunganisho wa nyuklia hutokea katika kila nyota na ni karibu kufanana, kuamua tu na kiasi cha mafuta.

Nambari 8. Nyota za Neutroni:

Kama tunavyojua, kama kibete nyeupe, nyota za nyutroni ni moja wapo ya michakato ya mwisho ya mageuzi ya nyota, ambayo hujitokeza sana baada ya mlipuko wa supernova. Hapo awali, mara nyingi ilikuwa vigumu kutofautisha kibete nyeupe kutoka kwa nyota ya neutroni, lakini sasa wanasayansi wanatumia
darubini zilipata tofauti ndani yao. Nyota ya nyutroni hujikusanya yenyewe mwanga zaidi na ni rahisi kuonekana kwa darubini za infrared. Nafasi ya nane kati ya ukweli wa kuvutia kuhusu nyota.

Nambari 7. Shimo jeusi:

Shukrani kwa wingi wake wa ajabu, kulingana na nadharia ya jumla Kulingana na uhusiano wa Einstein, shimo jeusi kwa kweli ni sehemu ya angani kiasi kwamba kila kitu ndani ya uwanja wake wa uvutano husukumwa kuelekea humo. Uwanja wa mvuto wa shimo jeusi ni nguvu sana hata hakuna mwanga unaweza kuuepuka.

Nambari 6. Nyota kubwa:

Kwa kadiri tunavyojua, nyota inapoishiwa mafuta, nyota inaweza kukua kwa ukubwa kwa zaidi ya mara 1000, kisha inageuka kuwa kibete nyeupe, na kutokana na kasi ya majibu, hupuka. Mwitikio huu unajulikana zaidi kama supernova. Wanasayansi wanapendekeza kwamba kwa sababu ya mchakato huu mrefu, shimo nyeusi za ajabu huundwa.

Nambari 5. Muunganiko wa nyota angani:

Nyota nyingi tunazoona angani usiku zinaweza kuonekana kama nuru moja tu. Hata hivyo, hii sio wakati wote. Nyota nyingi tunazoziona angani ni mifumo ya nyota mbili, au mifumo ya nyota ya binary. Wako mbali sana na inaonekana kwetu kwamba tunaona nuru moja tu.

Nambari 4. Muda wa maisha ya nyota:

Nyota ambazo zina muda mfupi zaidi wa maisha ndizo kubwa zaidi. Wao ni wingi wa kemikali na huwa na kuchoma mafuta yao kwa kasi zaidi.

Nambari 3. Nyota zinazometameta:

Licha ya ukweli kwamba wakati mwingine inaonekana kwetu kwamba Jua na nyota zinaangaza, kwa kweli hii sivyo. Athari ya kupepea ni mwanga tu kutoka kwa nyota, ambayo kwa wakati huu inapita kwenye angahewa ya Dunia lakini bado haijafika macho yetu. Nafasi ya tatu kati ya ukweli wa kuvutia zaidi kuhusu nyota.

Nambari 2. Umbali mkubwa kwa nyota:

Umbali unaohusika katika kukadiria jinsi nyota ilivyo mbali ni kubwa sana. Hebu tufikirie mfano: Nyota iliyo karibu zaidi na dunia iko umbali wa takriban miaka 4.2 ya mwanga, na kuifikia, hata kwenye meli yetu yenye kasi zaidi, itachukua miaka 70,000 hivi.

Nambari 1. Halijoto ya nyota:

Nyota baridi zaidi inayojulikana ni CFBDSIR 1458+10B ya kahawia yenye halijoto ya takriban 100 °C.
Nyota moto zaidi anayejulikana, supergiant bluu katika Milky Way aitwaye Zeta Puppis, ana joto la zaidi ya 42,000 °C.

Tangu nyakati za zamani, Mwanadamu alijaribu kutoa majina kwa vitu na matukio yaliyomzunguka. Hii inatumika pia kwa miili ya mbinguni. Kwanza, nyota zenye kung’aa zaidi, zinazoonekana waziwazi zilipewa majina, na baada ya muda, wengine walipewa majina.

Baadhi ya nyota hupewa majina kulingana na nafasi wanazochukua katika kundinyota. Kwa mfano, nyota ya Deneb (neno hutafsiri kama "mkia") iliyoko kwenye kundinyota ya Cygnus iko katika sehemu hii ya mwili wa swan ya kufikiria. Mfano mmoja zaidi. Nyota Omicron, anayejulikana zaidi kama Mira, ambayo hutafsiri kutoka Kilatini kama "ya kushangaza," iko katika kundinyota Cetus. Mira ina uwezo wa kubadilisha mwangaza wake. Kwa muda mrefu hupotea kabisa kutoka kwa mtazamo, ikimaanisha uchunguzi kwa jicho uchi. Jina la nyota linaelezewa na maalum yake. Kimsingi, nyota zilipokea majina katika enzi ya zamani, kwa hivyo haishangazi kwamba majina mengi yana mizizi ya Kilatini, Kigiriki, na baadaye Kiarabu.

Ugunduzi wa nyota ambao mwangaza wake unabadilika kwa wakati ulisababisha uteuzi maalum. Zimeteuliwa na herufi kubwa za Kilatini, zikifuatiwa na jina la kundinyota katika kesi ya jeni. Lakini nyota ya kwanza ya kutofautiana iliyogunduliwa katika kundi fulani la nyota haijateuliwa na barua A. Kuhesabu ni kutoka kwa barua R. Nyota inayofuata inateuliwa na barua S, na kadhalika. Wakati barua zote za alfabeti zimechoka, mzunguko mpya huanza, yaani, baada ya Z, A hutumiwa tena. Katika kesi hii, barua zinaweza mara mbili, kwa mfano "RR". "R Leo" inamaanisha kuwa ni nyota ya kwanza inayobadilika kugunduliwa katika kundinyota Leo.

JINSI NYOTA INAVYOZALIWA.

Nyota huzaliwa wakati wingu la gesi kati ya nyota na vumbi limebanwa na kuunganishwa na mvuto wake yenyewe. Inaaminika kuwa mchakato huu unasababisha kuundwa kwa nyota. Kwa kutumia darubini za macho, wanaastronomia wanaweza kuona maeneo haya; yanaonekana kama madoa meusi dhidi ya mandharinyuma angavu. Zinaitwa "mawingu makubwa ya molekuli" kwa sababu hidrojeni iko katika fomu ya molekuli. Mchanganyiko huu, au mifumo, pamoja na nguzo za nyota za globular, zinawakilisha zaidi miundo mikubwa katika galaksi, kipenyo chao wakati mwingine hufikia miaka 1300 ya mwanga.

Nyota ndogo, zinazoitwa "idadi ya nyota I", ziliundwa kutoka kwa mabaki yaliyotokana na mlipuko wa nyota za zamani, zinaitwa "idadi ya nyota II". Mlipuko wa mlipuko husababisha wimbi la mshtuko, ambayo hufikia nebula iliyo karibu na kuchochea ukandamizaji wake.

Bock globules .

Kwa hivyo, sehemu ya nebula imekandamizwa. Wakati huo huo na mchakato huu, malezi ya gesi mnene ya pande zote za giza na mawingu ya vumbi huanza. Wanaitwa "Bock globules". Bok, mwanaastronomia wa Kimarekani mwenye asili ya Uholanzi (1906-1983), alikuwa wa kwanza kuelezea globules. Uzito wa globules ni takriban mara 200 ya wingi wa Jua letu.

Wakati globuli ya Bok inaendelea kufinywa, wingi wake huongezeka, na kuvutia vitu kutoka mikoa jirani kutokana na mvuto. Kutokana na ukweli kwamba sehemu ya ndani ya globule hupungua kwa kasi zaidi kuliko sehemu ya nje, globule huanza joto na kuzunguka. Baada ya miaka mia kadhaa, wakati ambapo compression hutokea, protostar huundwa.

Maendeleo ya protostar.

Kutokana na ongezeko la wingi, jambo zaidi na zaidi linavutiwa katikati ya protostar. Nishati iliyotolewa kutoka kwa gesi iliyoshinikizwa ndani inabadilishwa kuwa joto. Shinikizo, wiani na joto la protostar huongezeka. Kwa sababu ya ongezeko la joto, nyota huanza kung'aa nyekundu nyeusi.

Protostar ina sana saizi kubwa, na ingawa nishati ya joto kusambazwa juu ya uso wake wote, bado inabakia kiasi baridi. Katika msingi, joto huongezeka na kufikia digrii milioni kadhaa za Celsius. Mzunguko na sura ya pande zote ya protostar hubadilika kwa kiasi fulani, inakuwa gorofa. Utaratibu huu hudumu mamilioni ya miaka.

Ni ngumu kuona nyota wachanga, kwani bado wamezungukwa na wingu giza la vumbi, kwa sababu ambayo mwangaza wa nyota hauonekani. Lakini zinaweza kutazamwa kwa kutumia darubini maalum za infrared. Msingi wa moto wa protostar umezungukwa na diski inayozunguka ya suala na nguvu kubwa ya mvuto. Msingi hupata moto sana hivi kwamba huanza kutoa vitu kutoka kwa nguzo mbili, ambapo upinzani ni mdogo. Uzalishaji huu unapogongana na kati ya nyota, hupungua kasi na kutawanyika kila upande, na kutengeneza muundo wa umbo la machozi au upinde unaojulikana kama kitu cha Herbic-Haro.

Nyota au sayari?

Joto la protostar hufikia digrii elfu kadhaa. Maendeleo zaidi hutegemea vipimo vya mwili huu wa mbinguni; ikiwa wingi ni mdogo na ni chini ya 10% ya wingi wa Jua, hii ina maana kwamba hakuna masharti ya athari za nyuklia kutokea. Protostar kama hiyo haitaweza kugeuka kuwa nyota halisi.

Wanasayansi wamehesabu kwamba ili mwili wa angani unaoingia kubadilika kuwa nyota, uzito wake wa chini lazima uwe angalau 0.08 ya wingi wa Jua letu. Wingu lililo na gesi la saizi ndogo, likifupisha, litapoa polepole na kugeuka kuwa kitu cha mpito, kitu kati ya nyota na sayari, hii ndio inayoitwa "kibete cha kahawia".

Sayari ya Jupita ni kitu cha angani ambacho ni kidogo sana kuwa nyota. Ikiwa ingekuwa kubwa, labda katika kina chake pangeanza athari za nyuklia, na hilo, pamoja na Jua, lingechangia kutokea kwa mfumo wa nyota mbili.

Athari za nyuklia.

Ikiwa wingi wa protostar ni kubwa, inaendelea kuunganishwa chini ya ushawishi wa mvuto wake mwenyewe. Shinikizo na joto katika ongezeko la msingi, joto hatua kwa hatua hufikia digrii milioni 10. Hii inatosha kuchanganya atomi za hidrojeni na heliamu.

Ifuatayo, " kinu cha nyuklia" protostar, na inageuka kuwa nyota ya kawaida. Kisha upepo mkali hutolewa, ambao hutawanya shell iliyozunguka ya vumbi. Nuru inaweza kuonekana ikitoka kwa nyota inayotokea. Hatua hii inaitwa "awamu ya T-Taurus" na inaweza kudumu miaka milioni 30. Uundaji wa sayari unawezekana kutoka kwa mabaki ya gesi na vumbi vinavyozunguka nyota.

Kuzaliwa nova inaweza kusababisha wimbi la mshtuko. Baada ya kufikia nebula, husababisha kufidia kwa jambo jipya, na mchakato wa malezi ya nyota utaendelea kupitia mawingu ya gesi na vumbi. Nyota ndogo ni dhaifu na baridi, wakati kubwa ni moto na mkali. Kwa sehemu kubwa ya uwepo wake, nyota inasawazisha katika hatua ya usawa.

TABIA ZA NYOTA.

Kuangalia anga hata kwa jicho uchi, unaweza kugundua mara moja kipengele cha nyota kama mwangaza. Nyota zingine ni mkali sana, zingine ni dhaifu. Bila vifaa maalum V hali bora mwonekano, unaweza kuona kama nyota 6000. Shukrani kwa darubini au darubini, uwezo wetu unaongezeka sana; tunaweza kuvutiwa na mamilioni ya nyota katika Milky Way na galaksi za nje.

Ptolemy na Almagest.

Jaribio la kwanza la kukusanya orodha ya nyota, kulingana na kanuni ya kiwango chao cha mwangaza, lilifanywa na mwanaanga wa Hellenic Hipparchus wa Nicaea katika karne ya 2 KK. Miongoni mwa kazi zake nyingi ilikuwa Katalogi ya Nyota, iliyo na maelezo ya nyota 850 zilizoainishwa na kuratibu na mwanga. Data iliyokusanywa na Hipparchus, ambaye, kwa kuongeza, aligundua jambo la utangulizi, ilichakatwa na kupokelewa. maendeleo zaidi shukrani kwa Claudius Ptolemy kutoka Alexandria katika karne ya 2. AD Aliunda opus ya msingi "Almagest" katika vitabu kumi na tatu. Ptolemy alikusanya maarifa yote ya unajimu ya wakati huo, akayaainisha na kuyawasilisha kwa njia inayoweza kufikiwa na inayoeleweka. Almagest pia ilijumuisha Katalogi ya Nyota. Ilitokana na uchunguzi uliofanywa na Hipparchus karne nne zilizopita. Lakini Katalogi ya Nyota ya Ptolemy ilikuwa na nyota elfu moja zaidi.

Katalogi ya Ptolemy ilitumiwa karibu kila mahali kwa milenia moja. Aligawanya nyota katika madarasa sita kulingana na kiwango cha mwangaza: mkali zaidi walipewa darasa la kwanza, chini ya mkali hadi la pili, na kadhalika.

Darasa la sita linajumuisha nyota ambazo hazionekani kwa macho. Neno "mwangaza wa miili ya mbinguni" bado linatumiwa leo ili kuamua kipimo cha mwanga wa miili ya mbinguni, sio nyota tu, bali pia nebulae, galaxies na wengine. matukio ya mbinguni.

Ukuu katika sayansi ya kisasa.

Katikati ya karne ya 19. Mtaalamu wa nyota wa Kiingereza Norman Pogson aliboresha mbinu ya kuainisha nyota kwa kuzingatia kanuni ya mwangaza, ambayo ilikuwepo tangu nyakati za Hipparchus na Ptolemy. Pogson alizingatia kwamba tofauti katika mwangaza kati ya madarasa mawili ni 2.5. Pogson alianzisha kiwango kipya kulingana na ambayo tofauti kati ya nyota za darasa la kwanza na la sita ni 100 AU. Hiyo ni, uwiano wa mwangaza wa nyota za ukubwa wa kwanza ni 100. Uwiano huu unafanana na muda wa 5 ukubwa.

Ukubwa wa jamaa na kabisa.

Ukubwa, unaopimwa kwa kutumia ala maalum zilizowekwa kwenye darubini, huonyesha ni mwanga kiasi gani kutoka kwa nyota humfikia mwangalizi duniani. Nuru husafiri umbali kutoka kwa nyota hadi kwetu, na, ipasavyo, kadiri nyota ilivyo mbali zaidi, ndivyo inavyoonekana. Hiyo ni, wakati wa kuamua ukubwa wa nyota, ni muhimu kuzingatia umbali wa nyota. KATIKA kwa kesi hii Tunazungumza juu ya ukubwa wa nyota ya jamaa. Inategemea umbali.

Kuna nyota angavu sana na dhaifu sana. Ili kulinganisha mwangaza wa nyota, bila kujali umbali wao kutoka kwa Dunia, dhana ya "ukubwa wa nyota kabisa" ilianzishwa. Ni sifa ya mwangaza wa nyota kwa umbali fulani wa parsecs 10 (parsecs 10 = miaka 3.26 ya mwanga). Kuamua ukubwa kabisa, unahitaji kujua umbali wa nyota.

Rangi ya nyota.

Tabia muhimu inayofuata ya nyota ni rangi yake. Kuangalia nyota hata kwa jicho uchi, unaweza kuona kwamba wote si sawa.

Kuna bluu, njano, machungwa, nyota nyekundu, sio tu nyeupe. Rangi ya nyota inaeleza mengi kwa wanaastronomia, hasa kulingana na halijoto ya uso wa nyota. Nyota nyekundu ndizo baridi zaidi, halijoto yao ni takriban 2000-3000 o C. Nyota za manjano, kama Jua letu, zina joto la wastani la 5000-6000 o C. Zinazo joto zaidi ni nyota nyeupe na bluu, joto lao ni 50000-60000 o C. na ya juu zaidi.

Mistari ya ajabu.

Ikiwa tunapitisha mwanga wa nyota kupitia prism, tunapata kinachojulikana kama wigo; itakatizwa na mistari. Mistari hii ni aina ya "kadi ya kitambulisho" ya nyota, kwani wanaastronomia wanaweza kuitumia kuamua muundo wa kemikali wa tabaka za uso wa nyota. Mistari ni ya vipengele tofauti vya kemikali.

Kwa kulinganisha mistari katika wigo wa nyota na mistari iliyofanywa katika maabara, inawezekana kuamua ni vipengele vipi vya kemikali vinavyojumuishwa katika utungaji wa nyota. Katika spectra, mistari kuu ni hidrojeni na heliamu; ni vipengele hivi vinavyounda sehemu kuu ya nyota. Lakini pia kuna vipengele vya kundi la chuma - chuma, kalsiamu, sodiamu, nk Katika wigo mkali wa jua, mistari ya karibu wote. vipengele vya kemikali.

HERZSPRUNG-RUSSELL DIAGRAM.

Miongoni mwa vigezo vinavyoonyesha nyota, kuna mambo mawili muhimu zaidi: joto na ukubwa kabisa. Viashiria vya joto vinahusiana kwa karibu na rangi ya nyota, na ukubwa kabisa unahusiana kwa karibu na aina ya spectral. Hii inahusu uainishaji wa nyota kulingana na ukubwa wa mistari katika spectra yao. Kulingana na uainishaji unaotumiwa sasa, nyota zimegawanywa katika madarasa saba kuu ya spectral kulingana na spectra yao. Wameteuliwa na herufi za Kilatini O, B, A, F, G, K, M. Ni katika mlolongo huu kwamba joto la nyota hupungua kutoka makumi kadhaa ya maelfu ya digrii za darasa O hadi digrii 2000-3000 za aina M. nyota.

Ukubwa kabisa, i.e. Kipimo cha mwangaza kinachoonyesha kiasi cha nishati inayotolewa na nyota. Inaweza kuhesabiwa kinadharia, kujua umbali wa nyota.

Wazo bora.

Wazo la kuunganisha vigezo viwili kuu vya nyota lilikuja akilini mwa wanasayansi wawili mnamo 1913, na walifanya kazi kwa uhuru wa kila mmoja.

Tunazungumza juu ya mwanaastronomia wa Uholanzi Einar Hertzsprung na mwanaastrofizikia wa Marekani Henry Norris Russell. Wanasayansi walifanya kazi kwa umbali wa maelfu ya kilomita kutoka kwa kila mmoja. Waliunda grafu iliyounganisha pamoja vigezo viwili kuu. Mhimili wa usawa unaonyesha hali ya joto, mhimili wa wima - ukubwa kabisa. Matokeo yake yalikuwa mchoro ambao ulipewa majina ya wanaastronomia wawili - mchoro wa Hertzsprung-Russell, au, kwa urahisi zaidi, mchoro wa H-R.

Nyota ni kigezo.

Hebu tuone jinsi mchoro wa G-R unafanywa. Kwanza kabisa, unahitaji kuchagua nyota ya kigezo. Nyota ambayo umbali wake unajulikana, au nyingine iliyo na ukubwa kamili uliohesabiwa tayari, inafaa kwa hili.

Inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba ukubwa wa mwanga wa chanzo chochote, iwe mshumaa, balbu ya mwanga au nyota, hubadilika kulingana na umbali. Hii inaonyeshwa kihisabati kama ifuatavyo: kiwango cha mwangaza "I" kwa umbali fulani "d" kutoka kwa chanzo ni sawia na "d2". Kwa mazoezi, hii ina maana kwamba ikiwa umbali unaongezeka mara mbili, kiwango cha mwanga hupungua mara nne.

Kisha joto la nyota zilizochaguliwa linapaswa kuamua. Ili kufanya hivyo, unahitaji kutambua darasa lao la spectral, rangi na kisha kuamua joto. Hivi sasa, badala ya aina ya spectral, kiashiria kingine sawa kinatumika - "index ya rangi".

Vigezo hivi viwili vinapangwa kwenye ndege moja na joto linapungua kutoka kushoto kwenda kulia kwenye abscissa. Mwangaza kabisa umewekwa kwenye kuratibu, ongezeko linajulikana kutoka chini hadi juu.

Mlolongo kuu.

Kwenye mchoro wa H-R, nyota ziko kando ya mstari wa diagonal unaoendesha kutoka chini hadi juu na kutoka kushoto kwenda kulia. Ukanda huu unaitwa Mlolongo Mkuu. Nyota zinazounda hiyo huitwa nyota za Mlolongo Mkuu. Jua ni la kundi hili. Kundi hili nyota za njano na joto la uso la takriban digrii 5600. Nyota kuu za Mlolongo ziko katika "awamu ya utulivu" zaidi ya uwepo wao. Katika kina cha viini vyao, atomi za hidrojeni huchanganya na heliamu huundwa. Awamu ya Mfuatano Mkuu huchangia 90% ya maisha ya nyota. Kati ya nyota 100, 90 ziko katika awamu hii, ingawa zinasambazwa katika nafasi tofauti kulingana na halijoto na mwangaza.

Mlolongo kuu ni "eneo nyembamba," ikionyesha kwamba nyota zina shida kudumisha usawa kati ya nguvu ya uvutano, ambayo huvuta ndani, na nguvu inayotokana na athari za nyuklia, ambayo huvuta kuelekea nje ya eneo hilo. Nyota kama Jua, sawa na digrii 5600, lazima iwe na ukubwa kamili wa karibu +4.7 ili kudumisha usawa. Hii inafuatia kutoka kwa mchoro wa G-R.

Majitu mekundu na vijeba weupe.

Majitu mekundu yapo kwenye ukanda wa juu upande wa kulia, ulio na nje Mlolongo kuu. Kipengele cha tabia ya nyota hizi ni kwamba wao ni sana joto la chini(kuhusu digrii 3000), lakini wakati huo huo wao ni mkali zaidi kuliko nyota ambazo zina joto sawa na ziko katika Mlolongo Mkuu.

Kwa kawaida, swali linatokea: ikiwa nishati iliyotolewa na nyota inategemea joto, basi kwa nini nyota zilizo na joto sawa zina digrii tofauti za mwanga. Ufafanuzi unapaswa kutafutwa kwa ukubwa wa nyota. Majitu mekundu ni angavu zaidi kwa sababu sehemu yao inayotoa moshi ni kubwa zaidi kuliko ile ya nyota za Mfuatano Mkuu.

Sio bahati mbaya kwamba aina hii ya nyota inaitwa "jitu". Kwa kweli, kipenyo chao kinaweza kuzidi kipenyo cha Jua kwa mara 200; nyota hizi zinaweza kuchukua nafasi ya kilomita milioni 300, ambayo ni mara mbili. umbali zaidi kutoka Duniani hadi Jua! Kutumia taarifa juu ya ushawishi wa saizi ya nyota, tutajaribu kuelezea mambo kadhaa katika uwepo wa nyota zingine - vibete nyeupe. Ziko chini kushoto mwa mchoro wa H-R.

Vibete vyeupe ni moto sana, lakini nyota hafifu sana. Katika halijoto sawa na nyota kubwa na moto za bluu-nyeupe za Mlolongo Mkuu, vibete vyeupe ni vidogo zaidi kwa ukubwa. Hizi ni nyota mnene na zenye kompakt, ni ndogo mara 100 kuliko Jua, kipenyo chao ni takriban sawa na ile ya Dunia. Unaweza kutaja mfano wa kuangaza vijeba nyeupe zenye wiani mkubwa - moja sentimita za ujazo jambo ambalo zinatungwa lazima ziwe na uzito wa tani moja!

Vikundi vya nyota za globular.

Wakati wa kuandaa michoro za HR za nguzo za nyota za globular, na zina vyenye nyota za zamani, ni vigumu sana kuamua Mlolongo Mkuu. Athari zake zimeandikwa hasa katika ukanda wa chini, ambapo nyota za baridi hujilimbikizia. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba nyota za moto na zenye kung'aa tayari zimepita hatua thabiti ya uwepo wao na zinahamia kulia, ndani ya ukanda mkubwa nyekundu, na ikiwa wameipitisha, basi kwenye eneo la kibete nyeupe. Ikiwa watu wangeweza kufuatilia hatua zote za mabadiliko ya nyota katika maisha yake, wangeweza kuona jinsi inavyobadilisha sifa zake.

Kwa mfano, wakati hidrojeni katika kiini cha nyota inaacha kuwaka, joto katika safu ya nje ya nyota hupungua, na safu yenyewe hupanuka. Nyota inaondoka kwenye awamu ya Mlolongo Mkuu na kuelekea upande wa kulia wa mchoro. Hii inatumika hasa kwa nyota ambazo ni kubwa kwa wingi na zinazong'aa zaidi; ni aina hii ambayo hukua haraka.

Baada ya muda, nyota hutoka kwenye Mlolongo Mkuu. Mchoro unarekodi "hatua ya kugeuka", shukrani ambayo inawezekana kuhesabu kwa usahihi umri wa nyota katika makundi. Ya juu "hatua ya kugeuka" iko kwenye mchoro, kikundi kidogo, na, ipasavyo, chini iko kwenye mchoro, nguzo ya nyota ya zamani.

Maana ya chati.

Mchoro wa Hertzsprung-Russell ni wa msaada mkubwa katika kusoma mageuzi ya nyota katika maisha yao yote. Wakati huu, nyota hupitia mabadiliko na mabadiliko, na katika vipindi vingine ni kubwa sana. Tayari tunajua kuwa nyota hazitofautiani katika sifa zao wenyewe, lakini katika aina za awamu ambazo ziko wakati mmoja au mwingine.

Kutumia mchoro huu unaweza kuhesabu umbali wa nyota. Unaweza kuchagua nyota yoyote iliyo katika Mfuatano Mkuu na halijoto iliyoamuliwa tayari na kuona maendeleo yake kwenye mchoro.

UMBALI KWA NYOTA.

Tunapotazama angani kwa jicho uchi, nyota, hata zile angavu zaidi, zinaonekana kwetu kuwa sehemu zenye kung'aa ziko umbali sawa kutoka kwetu. Jumba la mbinguni limetanda juu yetu kama zulia. Sio bahati mbaya kwamba nafasi za nyota zinaonyeshwa kwa kuratibu mbili tu (kupanda kulia na kushuka), na sio katika tatu, kana kwamba ziko juu ya uso na sio katika nafasi ya pande tatu. Kwa msaada wa darubini, hatuwezi kupata habari zote kuhusu nyota; kwa mfano, kutokana na picha za Darubini ya Anga ya Hubble, hatuwezi kubainisha kwa usahihi ni umbali gani nyota ziko.

Kina cha nafasi.

Watu walijifunza hivi karibuni kwamba Ulimwengu pia una mwelekeo wa tatu - kina. Tu mwanzoni mwa karne ya 19, shukrani kwa uboreshaji wa vifaa vya angani na vyombo, wanasayansi waliweza kupima umbali wa nyota fulani. Wa kwanza alikuwa nyota 61 Cygni. Mwanaastronomia F.V. Bessel aligundua kuwa ilikuwa katika umbali wa miaka 10 ya mwanga. Bessel alikuwa mmoja wa wanaastronomia wa kwanza kupima "parallax ya kila mwaka". Hadi sasa, njia ya "parallax ya kila mwaka" imekuwa msingi wa kupima umbali wa nyota. Hii ni njia ya kijiometri - pima tu pembe na uhesabu matokeo.

Lakini unyenyekevu wa njia sio kila wakati unalingana na ufanisi. Kutokana na umbali mkubwa wa nyota, pembe ni ndogo sana. Wanaweza kupimwa kwa kutumia darubini. Pembe ya parallax ya nyota Proxima Centauri, karibu zaidi ya mfumo wa tatu Alpha Centauri, ni ndogo (toleo la 0.76 halisi), lakini kutoka kwa pembe hii unaweza kuona sarafu ya lire mia kwa umbali wa kilomita kumi. Bila shaka, zaidi ya umbali, angle ndogo inakuwa.

Usahihi usioepukika.

Makosa katika suala la kuamua parallax yanawezekana kabisa, na idadi yao huongezeka kadiri kitu kinavyosonga. Ingawa, kwa msaada wa darubini za kisasa, inawezekana kupima pembe kwa usahihi wa elfu moja, bado kutakuwa na makosa: kwa umbali wa miaka 30 ya mwanga watakuwa takriban 7%, miaka 150 ya mwanga. miaka - 35%, na 350 St. miaka - hadi 70%. Bila shaka, usahihi mkubwa hufanya vipimo kuwa visivyofaa. Kutumia "njia ya parallax", inawezekana kuamua kwa mafanikio umbali wa nyota elfu kadhaa ziko katika eneo la takriban miaka 100 ya mwanga. Lakini katika galaksi yetu kuna nyota zaidi ya bilioni 100, ambayo kipenyo chake ni miaka 100,000 ya mwanga!

Kuna tofauti kadhaa za mbinu ya kila mwaka ya parallax, kama vile parallax ya kidunia. Njia hiyo inazingatia harakati za Jua na mfumo mzima wa jua katika mwelekeo wa Hercules ya nyota, kwa kasi ya kilomita 20 / sec. Kwa harakati hii, wanasayansi wana nafasi ya kukusanya hifadhidata muhimu ili kufanya hesabu ya parallax iliyofanikiwa. Katika miaka kumi, habari mara 40 zaidi imepatikana kuliko ilivyowezekana hapo awali.

Kisha kutumia mahesabu ya trigonometric umbali wa nyota fulani umeamua.

Umbali wa makundi ya nyota.

Ni rahisi kuhesabu umbali wa makundi ya nyota, hasa yaliyo wazi. Nyota ziko karibu na kila mmoja, kwa hivyo, kwa kuhesabu umbali wa nyota moja, unaweza kuamua umbali wa nzima. nguzo ya nyota.

Zaidi ya hayo, katika kesi hii unaweza kutumia mbinu za takwimu, kuruhusu kupunguza idadi ya usahihi. Kwa mfano, njia ya "converging points", mara nyingi hutumiwa na wanaastronomia. Inategemea ukweli kwamba wakati wa uchunguzi wa muda mrefu wa nyota katika nguzo ya wazi, wale wanaoelekea kwenye hatua ya kawaida wanatambuliwa, ambayo inaitwa hatua ya kuunganika. Kwa kupima pembe na kasi ya radial (yaani, kasi ya kukaribia na kusonga mbali na Dunia), unaweza kuamua umbali wa nguzo ya nyota. Kutumia njia hii kuna uwezekano wa 15% kutokuwa sahihi kwa umbali wa miaka 1500 ya mwanga. Pia hutumiwa kwa umbali wa miaka 15,000 ya mwanga, ambayo inafaa kabisa kwa miili ya mbinguni katika Galaxy yetu.

Kuu Mfuatano Kufaa - uanzishwaji wa Mlolongo Mkuu.

Kuamua umbali wa nguzo za nyota za mbali, kwa mfano kwa Pleiades, unaweza kuendelea kama ifuatavyo: tengeneza mchoro wa G-R, ukitumia mhimili wima kumbuka ukubwa unaoonekana (sio kabisa, kwani inategemea umbali), ambayo inategemea joto.

Kisha unapaswa kulinganisha picha inayotokana na mchoro wa G-R Iad, ina mengi vipengele vya kawaida kwa mujibu wa Mfuatano Mkuu. Kwa kuchanganya michoro mbili kwa karibu iwezekanavyo, inawezekana kuamua Mlolongo Mkuu wa kikundi cha nyota ambacho umbali lazima upimwe.

Kisha equation inapaswa kutumika:

m-M=5logi(d)-5, wapi

m - ukubwa unaoonekana;

M - ukubwa kamili;

d - umbali.

Kwa Kiingereza njia hii inaitwa "Main Sequence Fitting". Inaweza kutumika kwa vikundi vya nyota vilivyo wazi kama vile NGC 2362, Alpha Persei, III Cephei, NGC 6611. Wanaastronomia wamejaribu kubainisha umbali wa kundi la nyota zilizo wazi mara mbili katika kundinyota Perseus ("h" na "chi"), ambapo nyota nyingi ziko - supergiants. Lakini data iligeuka kuwa ya kupingana. Kwa kutumia njia ya "Kufaa kwa Mlolongo Mkuu", inawezekana kuamua umbali hadi miaka 20,000-25,000 ya mwanga, hii ni sehemu ya tano ya Galaxy yetu.

Kiwango cha mwanga na umbali.

Kadiri mwili wa mbinguni unavyokuwa mbali zaidi, ndivyo mwanga wake unavyoonekana kuwa dhaifu. Msimamo huu ni sawa na sheria ya macho, kulingana na ambayo ukubwa wa mwanga "I" ni kinyume chake na umbali wa mraba "d".

Kwa mfano, ikiwa galaksi moja iko umbali wa miaka milioni 10 ya mwanga, basi galaksi nyingine iliyo umbali wa miaka milioni 20 ya mwanga ina mwangaza mara nne zaidi ya ile ya kwanza. Hiyo ni, kutoka kwa mtazamo wa hisabati, uhusiano kati ya kiasi mbili "I" na "d" ni sahihi na inaweza kupimika. Katika lugha ya astrofizikia, ukubwa wa mwanga ni ukubwa kamili wa ukubwa wa nyota M wa kitu fulani cha mbinguni, umbali ambao unapaswa kupimwa.

Kwa kutumia equation m-M=5log(d)-5 (inaonyesha sheria ya mabadiliko katika mwangaza) na kujua kwamba m inaweza kuamua kila wakati kwa kutumia photometer, na M inajulikana, umbali "d" hupimwa. Kwa hiyo, kujua ukubwa kabisa, kwa kutumia mahesabu si vigumu kuamua umbali.

Kunyonya kwa nyota.

Moja ya matatizo makuu yanayohusiana na njia za kupima umbali ni tatizo la kunyonya mwanga. Njiani kuelekea Duniani, nuru husafiri umbali mkubwa, ikipitia vumbi na gesi kati ya nyota. Ipasavyo, sehemu ya taa inatangazwa, na inapofikia darubini zilizowekwa kwenye Dunia, tayari ina nguvu isiyo ya asili. Wanasayansi wanaita hii "kutoweka," kudhoofika kwa nuru. Ni muhimu sana kuhesabu kiasi cha kutoweka wakati wa kutumia njia kadhaa, kama vile candela. Katika kesi hii, ukubwa kamili lazima ujulikane.

Si vigumu kuamua kutoweka kwa Galaxy yetu - tu kuzingatia vumbi na gesi Njia ya Milky. Ni vigumu zaidi kuamua kutoweka kwa mwanga kutoka kwa kitu kwenye galaksi nyingine. Kwa kutoweka kwa njia kwenye Galaxy yetu, lazima pia tuongeze sehemu ya mwanga uliofyonzwa kutoka kwa mwingine.

MABADILIKO YA NYOTA.

Maisha ya ndani ya nyota yanadhibitiwa na ushawishi wa nguvu mbili: nguvu ya mvuto, ambayo inakabiliana na nyota na kuishikilia, na nguvu iliyotolewa wakati wa athari za nyuklia zinazotokea katika msingi. Kinyume chake, huwa "kusukuma" nyota kwenye nafasi ya mbali. Wakati wa hatua ya malezi, nyota mnene na iliyoshinikwa iko chini athari kali mvuto. Matokeo yake, inapokanzwa kwa nguvu hutokea, joto hufikia digrii milioni 10-20. Hii inatosha kuanza athari za nyuklia, kama matokeo ambayo hidrojeni inabadilishwa kuwa heliamu.

Kisha, kwa muda mrefu, vikosi viwili vinasawazisha kila mmoja, nyota iko katika hali ya utulivu. Wakati mafuta ya nyuklia katika msingi yanaisha hatua kwa hatua, nyota huingia katika awamu ya kutokuwa na utulivu, nguvu mbili zinapingana. Wakati muhimu unakuja kwa nyota, zaidi mambo mbalimbali- joto, wiani, muundo wa kemikali. Wingi wa nyota huja kwanza; mustakabali wa mwili huu wa mbinguni unategemea - ama nyota italipuka kama supernova, au kugeuka kuwa kibete nyeupe, nyota ya nyutroni au shimo nyeusi.

Je, hidrojeni huishaje?

Ni kubwa tu kati ya miili ya mbinguni huwa nyota, ndogo huwa sayari. Pia kuna miili uzito wa wastani, ni kubwa mno kuwa wa kundi la sayari, na ndogo sana na baridi sana kwa athari za nyuklia za nyota kutokea katika kina chake.

Kwa hivyo, nyota huundwa kutoka kwa mawingu ya gesi ya nyota. Kama ilivyoonyeshwa tayari, nyota inabaki katika hali ya usawa kwa muda mrefu sana. Kisha kinakuja kipindi cha kutokuwa na utulivu. Hatima zaidi ya nyota inategemea mambo mbalimbali. Fikiria nyota ndogo dhahania ambayo uzito wake ni kati ya 0.1 hadi 4 molekuli za jua. Kipengele cha tabia ya nyota zilizo na misa ya chini ni kutokuwepo kwa convection katika tabaka za ndani, i.e. Dutu zinazounda nyota hazichanganyiki, kama inavyotokea katika nyota zilizo na wingi mkubwa.

Hii ina maana kwamba wakati hidrojeni katika msingi inaisha, hakuna hifadhi mpya ya kipengele hiki katika tabaka za nje. Hidrojeni huwaka na kugeuka kuwa heliamu. Hatua kwa hatua msingi huwaka, tabaka za uso huharibu muundo wao wenyewe, na nyota, kama inavyoonekana kutoka kwa mchoro wa H-R, polepole huacha Mlolongo Mkuu. Katika awamu mpya, wiani wa jambo ndani ya nyota huongezeka, utungaji wa msingi "hupungua", na kwa sababu hiyo uthabiti maalum unaonekana. Ni tofauti na jambo la kawaida.

Marekebisho ya jambo.

Wakati suala linabadilika, shinikizo inategemea tu juu ya wiani wa gesi, si kwa joto.

Katika mchoro wa Hertzsprung-Russell, nyota huenda kulia na kisha juu, inakaribia eneo kubwa nyekundu. Vipimo vyake vinaongezeka kwa kiasi kikubwa, na kwa sababu ya hili, joto la tabaka za nje hupungua. Kipenyo cha jitu nyekundu kinaweza kufikia mamia ya mamilioni ya kilomita. Jua letu linapoingia katika awamu hii, "itameza" Mercury na Venus, na ikiwa haiwezi kukamata Dunia, itaipasha joto kwa kiasi kwamba maisha katika sayari yetu yatakoma.

Wakati wa mageuzi ya nyota, joto la msingi wake huongezeka. Kwanza, athari za nyuklia hutokea, basi, baada ya kufikia joto bora, heliamu huanza kuyeyuka. Hii inapotokea, ongezeko la ghafla la joto la msingi husababisha mwako na nyota huingia haraka upande wa kushoto Michoro ya G-R. Hii ndio inayoitwa "helium flash". Kwa wakati huu, msingi ulio na heliamu huwaka pamoja na hidrojeni, ambayo ni sehemu ya shell inayozunguka msingi. Kwenye mchoro wa H-R, hatua hii imeandikwa kwa kuhamia kulia pamoja na mstari wa usawa.

Awamu za mwisho za mageuzi.

Wakati heliamu inabadilishwa kuwa hidrokaboni, msingi hubadilishwa. Joto lake linaongezeka hadi kaboni huanza kuchoma. Mlipuko mpya hutokea. Kwa hali yoyote, wakati wa awamu za mwisho za mageuzi ya nyota, hasara kubwa ya wingi wake imebainishwa. Hii inaweza kutokea hatua kwa hatua au ghafla, wakati wa mlipuko, wakati tabaka za nje za nyota zinapasuka kama Bubble kubwa. KATIKA kesi ya mwisho nebula ya sayari huundwa - shell ya spherical kuenea ndani anga ya nje kwa kasi ya makumi kadhaa au hata mamia ya km/sec.

Hatima ya mwisho ya nyota inategemea misa iliyobaki baada ya kila kitu kinachotokea kwake. Ikiwa wakati wa mabadiliko yote na milipuko ilitoa vitu vingi na misa yake haizidi misa ya jua 1.44, nyota inageuka kuwa kibete nyeupe. Hii inaitwa "kikomo cha Chandrasekhar" baada ya mwanasayansi wa anga wa Pakistani Subrahmanyan Chandrasekhar. Huu ndio upeo wa juu wa nyota ambayo mwisho wa janga hauwezi kutokea kutokana na shinikizo la elektroni katika msingi.

Baada ya kuzuka kwa tabaka za nje, msingi wa nyota unabakia, na joto la uso wake ni la juu sana - karibu 100,000 o K. Nyota huenda kwenye makali ya kushoto ya mchoro wa H-R na huenda chini. Mwangaza wake hupungua kadiri saizi yake inavyopungua.

Nyota inafikia polepole eneo la kibete nyeupe. Hizi ni nyota za kipenyo kidogo, lakini msongamano mkubwa sana, mara milioni moja na nusu ya wiani wa maji.

Kibete cheupe kinawakilisha hatua ya mwisho ya mageuzi ya nyota, bila milipuko. Anapoa taratibu. Wanasayansi wanaamini kwamba mwisho wa kibete nyeupe ni polepole sana, angalau tangu mwanzo wa Ulimwengu, inaonekana kwamba hakuna hata kibete kimoja cheupe ambacho kimeteseka kutokana na "kifo cha joto".

Ikiwa nyota ni kubwa na wingi wake ni mkubwa kuliko Jua, italipuka kama supernova. Wakati wa kuwaka, nyota inaweza kuanguka kabisa au sehemu. Katika kesi ya kwanza, kitakachoachwa nyuma ni wingu la gesi na vitu vilivyobaki vya nyota. Katika pili, mwili wa mbinguni wa wiani wa juu zaidi utabaki - nyota ya neutron au shimo nyeusi.

NYOTA ZINAZOFANYIKA.

Kulingana na dhana ya Aristotle, miili ya mbinguni ya Ulimwengu ni ya milele na ya kudumu. Lakini nadharia hii ilipata mabadiliko makubwa na kuonekana katika karne ya 17. darubini za kwanza. Uchunguzi uliofanywa katika karne zilizofuata ulionyesha kwamba, kwa kweli, uthabiti unaoonekana wa miili ya mbinguni unaelezewa na ukosefu wa teknolojia ya uchunguzi au kutokamilika kwake. Wanasayansi wamehitimisha kuwa kutofautiana ni tabia ya kawaida ya aina zote za nyota. Wakati wa mageuzi, nyota hupitia hatua kadhaa, wakati ambapo sifa zake kuu - rangi na mwanga - hupitia mabadiliko makubwa. Wanatokea wakati wa kuwepo kwa nyota, ambayo ni makumi au mamia ya mamilioni ya miaka, hivyo mtu hawezi kuwa shahidi wa macho ya kile kinachotokea. Kwa madarasa fulani ya nyota, mabadiliko yanayotokea yanarekodiwa kwa muda mfupi, kwa mfano, zaidi ya miezi kadhaa, siku au sehemu ya siku. Mabadiliko ya nyota na mwangaza wake unaweza kupimwa mara nyingi katika usiku unaofuata.

Vipimo.

Kwa kweli, shida hii sio rahisi kama inavyoonekana mwanzoni. Wakati wa kufanya vipimo, ni muhimu kuzingatia hali ya anga, na hubadilika, wakati mwingine kwa kiasi kikubwa ndani ya usiku mmoja. Katika suala hili, data juu ya fluxes ya mwanga ya nyota inatofautiana kwa kiasi kikubwa.

Ni muhimu sana kuwa na uwezo wa kutofautisha mabadiliko ya kweli katika mwanga wa mwanga, na yanahusiana moja kwa moja na mwangaza wa nyota, kutoka kwa wazi, ambayo inaelezwa na mabadiliko katika hali ya anga.

Ili kufanya hivyo, inashauriwa kulinganisha mwanga wa mwanga wa nyota iliyozingatiwa na nyota nyingine - alama zinazoonekana kupitia darubini. Ikiwa mabadiliko yanaonekana, i.e. kuhusishwa na mabadiliko katika hali ya anga, huathiri nyota zote zinazozingatiwa.

Kupata data sahihi kuhusu hali ya nyota katika hatua fulani ni hatua ya kwanza. Ifuatayo, unapaswa kuunda "curve nyepesi" ili kunasa mabadiliko yanayowezekana kuangaza. Itaonyesha mabadiliko katika ukubwa.

Vigezo au la.

Nyota ambazo ukubwa wake sio mara kwa mara huitwa vigezo. Kwa baadhi yao, kutofautiana kunaonekana tu. Hizi ni nyota hasa za mfumo wa binary. Zaidi ya hayo, wakati ndege ya obiti ya mfumo zaidi au chini inafanana na mstari wa kuona wa mwangalizi, inaweza kuonekana kwake kwamba moja ya nyota mbili imefunikwa kabisa au sehemu na nyingine na haina mwangaza kidogo. Katika matukio haya, mabadiliko ni ya mara kwa mara, vipindi vya mabadiliko katika mwangaza nyota zinazopatwa kurudia kwa vipindi vinavyolingana na kipindi cha obiti cha mfumo wa nyota ya binary. Nyota hizi zinaitwa "eclipsing variables."

Darasa linalofuata nyota zinazobadilika- "vigeu vya ndani". Amplitudes ya mabadiliko ya mwangaza wa nyota hizi hutegemea vigezo vya kimwili vya nyota, kama vile radius na joto. Kwa miaka mingi, wanaastronomia wamekuwa wakichunguza kubadilika-badilika kwa nyota. Katika Galaxy yetu pekee, nyota 30,000 zinazobadilika zimerekodiwa. Waligawanywa katika vikundi viwili. Aina ya kwanza ni pamoja na "nyota zinazobadilika-badilika." Wao ni sifa ya kuzuka moja au mara kwa mara. Mabadiliko katika ukubwa wa nyota ni matukio. Darasa la "vigeu vya mlipuko," au vile vinavyolipuka, pia hujumuisha novae na supernovae. Kundi la pili linajumuisha watu wengine wote.

Cepheids.

Kuna nyota zinazobadilika ambazo mwangaza wake hubadilika mara kwa mara. Mabadiliko hutokea kwa vipindi fulani. Ukichora curve nyepesi, itarekodi kwa uwazi utaratibu wa mabadiliko, wakati sura ya curve itaashiria sifa za juu na za chini. Tofauti kati ya kushuka kwa kiwango cha juu na cha chini hufafanua nafasi kubwa kati ya sifa mbili. Nyota za aina hii zimeainishwa kama "vigezo vinavyopiga." Kutokana na curve ya mwanga tunaweza kuhitimisha kwamba mwangaza wa nyota huongezeka kwa kasi zaidi kuliko inavyopungua.

Nyota zinazobadilika zimegawanywa katika madarasa. Nyota ya mfano inachukuliwa kama kigezo; ni nyota hii ambayo inatoa jina kwa darasa. Mfano ni Cepheids. Jina hili linatokana na nyota Cepheus. Hiki ndicho kigezo rahisi zaidi. Kuna mwingine - nyota zimegawanywa kulingana na spectra yao.

Nyota zinazobadilika zinaweza kugawanywa katika vikundi vidogo kulingana na vigezo tofauti.

NYOTA DOUBLE.

Nyota katika anga zipo katika mfumo wa makundi, chama, na si kama miili ya mtu binafsi. Vikundi vya nyota vinaweza kuwa na watu wengi sana na nyota au la.

Miunganisho ya karibu inaweza kuwepo kati ya nyota; tunazungumza juu ya mifumo ya binary, kama wanaastronomia wanavyoiita. Katika jozi ya nyota, mageuzi ya moja huathiri moja kwa moja ya pili.

Ufunguzi.

Ugunduzi wa nyota mbili, kama zinavyoitwa sasa, ulikuwa moja ya uvumbuzi wa kwanza kufanywa kwa kutumia darubini ya anga. Jozi ya kwanza ya aina hii ya nyota ilikuwa Mizar kutoka kundinyota Ursa Meja. Ugunduzi huo ulifanywa na mwanaastronomia wa Italia Riccioli. Kwa kuzingatia idadi kubwa ya nyota katika Ulimwengu, wanasayansi walifikia hitimisho kwamba Mizar haikuwa mfumo pekee wa binary kati yao, na walikuwa sahihi; uchunguzi ulithibitisha hivi karibuni nadharia hii. Mnamo 1804, mwanaastronomia maarufu William Herschel, ambaye alitumia miaka 24 ya uchunguzi wa kisayansi, alichapisha orodha iliyo na maelezo ya takriban nyota 700. Mara ya kwanza, wanasayansi hawakujua kwa hakika ikiwa vipengele vya mfumo wa binary viliunganishwa kimwili kwa kila mmoja.

Baadhi ya akili mkali waliamini kuwa nyota mbili ziliathiriwa na ushirika wa nyota kwa ujumla, hasa kwa vile mwangaza wa vipengele katika jozi haukuwa sawa. Katika suala hili, ilionekana kuwa hawakuwa karibu. Kuamua nafasi ya kweli ya miili, ilikuwa ni lazima kupima uhamishaji wa nyota wa parallactic. Hivi ndivyo Herschel alivyofanya. Kwa mshangao mkubwa, kuhamishwa kwa nyota moja hadi nyingine wakati wa kipimo kulitoa matokeo yasiyotarajiwa. Herschel aligundua kuwa badala ya kuzunguka kwa ulinganifu kwa muda wa miezi 6, kila nyota ilifuata njia ngumu ya ellipsoidal. Kwa mujibu wa sheria za mechanics ya mbinguni, miili miwili iliyounganishwa na mvuto husogea katika obiti ya duaradufu. Uchunguzi wa Herschel ulithibitisha thesis kwamba nyota mbili zimeunganishwa kimwili, yaani, kwa nguvu za mvuto.

Uainishaji wa nyota mbili.

Kuna aina tatu kuu za nyota mbili: jozi za kuona, jozi za fotometri, na jozi za spectroscopic. Uainishaji huu hauonyeshi kikamilifu tofauti za ndani kati ya madarasa, lakini inatoa wazo la ushirika wa nyota.

Uwili wa nyota mbili zinazoonekana huonekana wazi kupitia darubini zinaposonga. Hivi sasa, takriban jozi 70,000 za kuona zimetambuliwa, lakini ni 1% tu kati yao ambazo zimekuwa na obiti iliyoamuliwa kwa usahihi.

Takwimu hii (1%) haipaswi kushangaza. Ukweli ni kwamba vipindi vya obiti vinaweza kuwa miongo kadhaa, ikiwa sio karne nzima. Na kujenga njia kando ya obiti ni kazi yenye uchungu sana, inayohitaji mahesabu mengi na uchunguzi kutoka kwa uchunguzi tofauti. Mara nyingi, wanasayansi wana vipande tu vya harakati ya obiti; wao hutengeneza njia iliyobaki kwa urahisi, kwa kutumia data inayopatikana. Inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba ndege ya orbital ya mfumo inaweza kuwa na mwelekeo wa mstari wa kuona. Katika kesi hii, obiti iliyojengwa upya (inayoonekana) itatofautiana sana kutoka kwa kweli.

Ikiwa mzunguko wa kweli umeamua, kipindi cha mapinduzi na umbali wa angular kati ya nyota mbili hujulikana, inawezekana, kwa kutumia sheria ya tatu ya Kepler, kuamua jumla ya wingi wa vipengele vya mfumo. Umbali wa nyota mbili kwetu unapaswa pia kujulikana.

Nyota mbili za picha.

Uwili wa mfumo huu wa nyota unaweza kuhukumiwa tu na mabadiliko ya mara kwa mara katika mwangaza. Wakati wa kusonga, nyota kama hizo huzuia kila mmoja. Pia huitwa "kupatwa kwa nyota mbili." Nyota hizi zina ndege za obiti karibu na mwelekeo wa mstari wa kuona. Vipi eneo kubwa inachukuwa kupatwa, zaidi hutamkwa kipaji. Ukichambua curve nyepesi ya nyota mbili za picha, unaweza kuamua mwelekeo wa ndege ya obiti.

Kutumia curve ya mwanga, unaweza pia kuamua kipindi cha obiti cha mfumo. Ikiwa, kwa mfano, kupatwa kwa jua mbili kumeandikwa, curve ya mwanga itakuwa na kupungua mbili (kiwango cha chini). Kipindi cha muda ambacho hupungua tatu mfululizo kando ya curve ya mwanga hurekodiwa inalingana na kipindi cha obiti.

Vipindi vya nyota za binary za photometric ni vifupi zaidi ikilinganishwa na vipindi vya nyota za binary zinazoonekana na hudumu kwa saa kadhaa au siku kadhaa.

Nyota mbili za Spectral.

Kutumia spectroscopy, mtu anaweza kutambua kugawanyika kwa mistari ya spectral kutokana na athari ya Doppler. Ikiwa moja ya vipengele ni nyota dhaifu, basi tu oscillation mara kwa mara nafasi za mistari moja. Njia hii hutumiwa wakati vipengele vya nyota mbili viko karibu sana na ni vigumu kutambua kwa darubini kama nyota mbili za kuona. Nyota za binary zilizoamuliwa kwa kutumia spectroscope na athari ya Doppler huitwa spectral binaries. Sio nyota zote mbili ni spectral. Vipengele viwili vya nyota za binary vinaweza kusonga mbali na kukaribia katika mwelekeo wa radial.

Uchunguzi unaonyesha kuwa nyota mbili zinapatikana hasa kwenye Galaxy yetu. Ni vigumu kuamua asilimia ya nyota mbili na moja. Tukitumia mbinu ya kutoa na kuondoa idadi ya nyota mbili zilizotambuliwa kutoka kwa kundi zima la nyota, tunaweza kuhitimisha kuwa zinajumuisha wachache. Hitimisho hili linaweza kuwa na makosa. Katika astronomy kuna dhana ya "athari ya uteuzi". Kuamua binarity ya nyota, ni muhimu kutambua sifa zao kuu. Hii inahitaji vifaa vyema. Nyota za binary wakati mwingine zinaweza kuwa ngumu kutambua. Kwa mfano, nyota mbili za kuona haziwezi kuonekana kila wakati umbali mkubwa kutoka kwa mwangalizi. Wakati mwingine umbali wa angular kati ya vipengele haurekodiwi na darubini. Ili kugundua jozi za picha na spectroscopic, mwangaza wao lazima uwe na nguvu ya kutosha kukusanya urekebishaji wa flux ya mwanga na kupima kwa uangalifu urefu wa mawimbi ndani. mistari ya spectral.

Idadi ya nyota zinazofaa katika mambo yote kwa ajili ya utafiti sio kubwa sana. Kwa mujibu wa maendeleo ya kinadharia, inaweza kuzingatiwa kuwa nyota mbili hufanya kutoka 30% hadi 70% ya idadi ya nyota.

NYOTA MPYA.

Nyota zinazoweza kulipuka zinazobadilika hujumuisha kibete nyeupe na nyota ya Mfuatano Mkuu, kama Jua, au nyota ya baada ya mfuatano, kama jitu jekundu. Nyota zote mbili hufuata obiti nyembamba kila baada ya masaa machache. Wamewashwa safu ya karibu kutoka kwa kila mmoja, kwa sababu ambayo huingiliana kwa karibu na kusababisha matukio ya kuvutia.

Tangu katikati ya karne ya 19, wanasayansi wameandika ukuu wa zambarau kwa nyakati fulani, jambo hili linapatana na kuwepo kwa vilele kwenye curve ya mwanga. Kulingana na kanuni hii, nyota ziligawanywa katika vikundi kadhaa.

Classic novae.

Nova za kitamaduni hutofautiana na vigeu vya kulipuka kwa kuwa milipuko yao ya macho haina tabia inayojirudia. Amplitude ya curve yao ya mwanga inaonyeshwa wazi zaidi, na kupanda kwa kiwango cha juu hutokea kwa kasi zaidi. Kawaida hufikia mwangaza wa juu katika masaa machache, wakati ambapo nyota mpya hupata ukubwa wa takriban 12, yaani, flux ya mwanga huongezeka kwa vitengo 60,000.

Kadiri mchakato wa kupanda hadi kiwango cha juu unavyopungua, ndivyo mabadiliko ya mwangaza yanavyopungua. Nova haibaki katika nafasi yake ya juu kwa muda mrefu; kipindi hiki kawaida huchukua siku kadhaa hadi miezi kadhaa. Mwangaza huanza kupungua, haraka mara ya kwanza, kisha polepole zaidi kwa viwango vya kawaida. Muda wa awamu hii inategemea hali mbalimbali, lakini muda wake ni angalau miaka kadhaa.

Katika nyota mpya za kitamaduni, matukio haya yote yanaambatana na athari zisizodhibitiwa za nyuklia zinazotokea kwenye tabaka za uso wa kibete nyeupe, ambapo hidrojeni "iliyokopwa" kutoka kwa sehemu ya pili ya nyota iko. Nyota mpya daima ni za binary, moja ya vipengele ni lazima kibete nyeupe. Wakati wingi wa sehemu ya nyota inapita kwenye kibete nyeupe, safu ya hidrojeni huanza kukandamiza na joto, ipasavyo joto huongezeka, na heliamu huwaka. Yote hii hutokea haraka, kwa kasi, na kusababisha kuzuka. Uso wa kutoa moshi huongezeka, mwangaza wa nyota unakuwa mkali, na mlipuko hurekodiwa kwenye curve ya mwanga.

Wakati awamu ya kazi Wakati wa kuzuka, nova hufikia mwangaza wake wa juu. Upeo kamili wa ukubwa ni juu ya -6 hadi -9. katika nyota mpya takwimu hii inafikiwa polepole zaidi, katika nyota za kulipuka zinazobadilika hupatikana kwa kasi zaidi.

Nyota mpya pia zipo katika galaksi nyingine. Lakini tunachoona ni ukubwa wao wa dhahiri tu; ukubwa kamili hauwezi kuamua, kwani umbali wao kamili kwa Dunia haujulikani. Ingawa, kwa kanuni, inawezekana kujua ukubwa kamili wa nova ikiwa iko katika ukaribu mkubwa na nova nyingine, umbali ambao unajulikana. Thamani ya juu kabisa huhesabiwa kwa kutumia equation:

M=-10.9+2.3logi (t).

t ni wakati ambapo curve ya mwanga ya nova inashuka hadi 3 ukubwa.

Novae kibete na novae inayorudia.

Ndugu wa karibu novae ni nova ndogo, mfano wao "U Gemini". Mwangaza wao wa macho ni karibu sawa na miale ya nyota mpya, lakini kuna tofauti katika curves za mwanga: amplitudes yao ni ndogo. Tofauti pia huzingatiwa katika mzunguko wa milipuko - kwa mpya nyota kibete hutokea zaidi au kidogo mara kwa mara. Kwa wastani mara moja kila baada ya siku 120, lakini wakati mwingine kila baada ya miaka michache. Mwangaza wa macho wa novae hudumu kutoka masaa kadhaa hadi siku kadhaa, baada ya hapo mwangaza hupungua kwa wiki kadhaa na hatimaye kufikia viwango vya kawaida.

Tofauti iliyopo inaweza kuelezewa na mifumo tofauti ya kimwili ambayo inakera flash ya macho. Katika Gemini U, flares hutokea kutokana na mabadiliko ya ghafla katika asilimia ya suala kwenye kibete nyeupe - ongezeko ndani yake. Matokeo yake ni kutolewa kwa nishati kubwa. Uchunguzi wa novae ndogo wakati wa awamu ya kupatwa, ambayo ni, wakati kibete nyeupe na diski inayoizunguka inapofichwa na nyota ya sehemu ya mfumo, inaonyesha wazi kuwa ni kibete nyeupe, au tuseme diski yake, hiyo ndiyo chanzo cha mwanga.

Nova zinazojirudia ni msalaba kati ya novae ya kitamaduni na nova ndogo. Kama jina linavyopendekeza, miale yao ya macho hurudia mara kwa mara, ambayo inawafanya kuwa sawa na nyota mpya, lakini hii hufanyika baada ya miongo kadhaa. Ongezeko la mwangaza wakati wa mwako hutamkwa zaidi na hufikia takriban ukubwa 8; kipengele hiki huwaleta karibu na novae za kitamaduni.

FUNGUA MAKUNDI YA NYOTA.

Vikundi vya nyota vilivyofunguliwa si vigumu kupata. Wanaitwa makundi ya galaksi. Tunazungumza juu ya malezi ambayo ni pamoja na kutoka makumi kadhaa hadi nyota elfu kadhaa, wengi wa ambayo inaonekana kwa macho. Vikundi vya nyota huonekana kwa mwangalizi kama sehemu ya anga iliyo na nyota nyingi. Kama sheria, maeneo kama haya ya mkusanyiko wa nyota yanaonekana wazi angani, lakini hufanyika, mara chache sana, kwamba nguzo hiyo haiwezi kutofautishwa. Ili kuamua ikiwa sehemu yoyote ya anga ni nguzo ya nyota au ikiwa tunazungumza juu ya nyota zilizo karibu na kila mmoja, mtu anapaswa kusoma harakati zao na kuamua umbali wa Dunia. Nyota zinazounda makundi husogea katika mwelekeo mmoja. Kwa kuongeza, ikiwa nyota ambazo haziko mbali na kila mmoja ziko umbali sawa kutoka kwa mfumo wa jua, bila shaka, zimeunganishwa kwa kila mmoja na nguvu za mvuto na kuunda nguzo ya wazi.

Uainishaji wa makundi ya nyota.

Upeo wa mifumo hii ya nyota hutofautiana kutoka miaka 6 hadi 30 ya mwanga, na kiwango cha wastani cha takriban miaka kumi na miwili ya mwanga. Ndani ya makundi ya nyota, nyota zimejilimbikizia kwa machafuko, bila utaratibu. Nguzo haina umbo lililofafanuliwa wazi. Wakati wa kuainisha makundi ya nyota, mtu lazima azingatie vipimo vya angular, takriban jumla ya idadi ya nyota, kiwango chao cha mkusanyiko katika nguzo, na tofauti za mwangaza.

Mnamo 1930, mwanaastronomia wa Amerika Robert Trumpler alipendekeza kuainisha vikundi kulingana na vigezo vifuatavyo. Vikundi vyote viligawanywa katika madarasa manne kulingana na mkusanyiko wa nyota na viliteuliwa na nambari za Kirumi kutoka I hadi IV. Kila moja ya madarasa manne imegawanywa katika aina tatu kulingana na usawa wa mwangaza wa nyota. Kikundi cha kwanza kinajumuisha makundi ambayo nyota zina takriban kiwango sawa cha mwanga, ya tatu - na tofauti kubwa katika suala hili. Kisha mwanaastronomia wa Marekani akaanzisha aina tatu zaidi za kuainisha makundi ya nyota kulingana na idadi ya nyota zilizojumuishwa kwenye nguzo. Jamii ya kwanza "p" inajumuisha mifumo iliyo na chini ya nyota 50. Ya pili "m" ni nguzo yenye nyota 50 hadi 100. Ya tatu - wale walio na nyota zaidi ya 100. Kwa mfano, kulingana na uainishaji huu, kundi la nyota linalotambuliwa katika orodha kama "I 3p" ni mfumo unaojumuisha chini ya nyota 50, zilizojilimbikizia angani na kuwa na viwango tofauti vya mwangaza.

Usawa wa nyota.

Nyota zote za kundi lolote la wazi la nyota zina kipengele cha tabia- homogeneity. Hii inamaanisha kuwa ziliundwa kutoka kwa wingu moja la gesi na mwanzoni zilikuwa na muundo sawa wa kemikali. Kwa kuongeza, kuna dhana kwamba wote walionekana kwa wakati mmoja, yaani, ni umri sawa. Tofauti kati yao inaweza kuelezewa na kozi tofauti ya maendeleo, na hii imedhamiriwa na wingi wa nyota kutoka wakati wa malezi yake. Wanasayansi wanajua kwamba nyota kubwa zina muda mfupi wa kuishi ikilinganishwa na nyota ndogo. Kubwa hubadilika haraka sana. Kwa ujumla, nguzo za nyota zilizo wazi ni mifumo ya angani inayojumuisha nyota changa. Aina hii ya makundi ya nyota iko hasa katika mikono ya ond ya Milky Way. Maeneo haya yalikuwa maeneo ya uundaji nyota katika siku za hivi majuzi. Isipokuwa ni vikundi vya NGC 2244, NGC 2264 na NGC6530, umri wao ni makumi kadhaa ya mamilioni ya miaka. Huu ni muda mfupi kwa nyota.

Umri na muundo wa kemikali.

Nyota katika makundi ya nyota wazi huunganishwa na mvuto. Lakini kwa sababu muunganisho huu hauna nguvu ya kutosha, nguzo zilizo wazi zinaweza kutengana. Hii hutokea kwa muda mrefu. Mchakato wa kufutwa unahusishwa na ushawishi wa mvuto kutoka kwa nyota moja iliyo karibu na nguzo.

Kwa kweli hakuna nyota za zamani katika vikundi vya nyota vilivyo wazi. Ingawa kuna tofauti. Hii inatumika hasa kwa makundi makubwa, ambayo uhusiano kati ya nyota ni nguvu zaidi. Ipasavyo, umri wa mifumo kama hiyo ni kubwa zaidi. Miongoni mwao ni NGC 6791. Kundi hili la nyota linajumuisha takriban nyota 10,000 na lina umri wa miaka bilioni 10 hivi. Mizunguko ya makundi makubwa ya nyota huwapeleka mbali na ndege ya galactic kwa muda mrefu. Ipasavyo, wana nafasi ndogo ya kukutana na mawingu makubwa ya Masi, ambayo yanaweza kusababisha kufutwa kwa nguzo ya nyota.

Nyota katika makundi ya nyota wazi ni sawa katika utungaji wa kemikali na Jua na nyota nyingine katika diski ya galactic. Tofauti katika muundo wa kemikali inategemea umbali kutoka katikati ya Galaxy. Mbali zaidi kutoka katikati kundi la nyota iko, vipengele vichache kutoka kwa kikundi cha chuma kilichomo. Muundo wa kemikali pia hutegemea umri wa nguzo ya nyota. Hii inatumika pia kwa nyota moja.

Vikundi vya nyota za globular.

Makundi ya nyota ya globular, yenye mamia ya maelfu ya nyota, yana mwonekano usio wa kawaida sana: wana sura ya spherical, na nyota zimejilimbikizia ndani yao kwa kiasi kikubwa kwamba hata kwa msaada wa darubini zenye nguvu zaidi haiwezekani kutofautisha vitu moja. Kuna mkusanyiko mkubwa wa nyota kuelekea katikati.

Utafiti juu ya vikundi vya globular ni muhimu katika astrofizikia katika suala la kusoma mageuzi ya nyota, mchakato wa malezi ya galaksi, kusoma muundo wa Galaxy yetu na kuamua umri wa Ulimwengu.

Umbo la Milky Way.

Wanasayansi wamegundua kuwa vikundi vya globular viliundwa katika hatua ya awali ya malezi ya Galaxy yetu - gesi ya protogalactic ilikuwa na sura ya spherical. Wakati wa mwingiliano wa mvuto hadi ukandamizaji ulikamilishwa, ambao ulisababisha kuundwa kwa diski, makundi ya suala, gesi na vumbi vilionekana nje yake. Ni kutoka kwao kwamba makundi ya nyota ya globular yaliundwa. Zaidi ya hayo, waliumbwa kabla ya kuonekana kwa diski na kubaki mahali pale walipoundwa. Wana muundo wa spherical, halo, karibu na ambayo ndege ya gala ilikuwa iko baadaye. Hii ndiyo sababu makundi ya globular yanasambazwa kwa ulinganifu katika Milky Way.

Utafiti wa tatizo la eneo la makundi ya globular, pamoja na vipimo vya umbali kutoka kwao hadi Jua, ilifanya iwezekanavyo kuamua kiwango chao cha Galaxy yetu hadi katikati - ni miaka 30,000 ya mwanga.

Nguzo za nyota za globular ni za zamani sana kulingana na wakati wao wa asili. Umri wao ni miaka bilioni 10-20. Zinawakilisha kipengele muhimu zaidi cha Ulimwengu, na, bila shaka, maarifa juu ya malezi haya yatatoa msaada mkubwa katika kuelezea matukio ya Ulimwengu. Kulingana na wanasayansi, umri wa nguzo hizi za nyota ni sawa na umri wa Galaxy yetu, na kwa kuwa galaksi zote ziliundwa kwa takriban wakati huo huo, inamaanisha kwamba umri wa Ulimwengu unaweza kuamua. Kwa kufanya hivyo, wakati kutoka kwa kuonekana kwa Ulimwengu hadi mwanzo wa kuundwa kwa galaxi inapaswa kuongezwa kwa umri wa makundi ya nyota ya globular. Ikilinganishwa na umri wa makundi ya nyota ya globular, hii ni kabisa sehemu ndogo wakati.

Ndani ya cores ya makundi ya globular.

Mikoa ya kati ya aina hii ya nguzo ina sifa ya kiwango cha juu cha mkusanyiko wa nyota, takriban maelfu ya mara zaidi kuliko katika maeneo yaliyo karibu na Jua. Ni zaidi ya miaka kumi iliyopita ambapo imewezekana kuchunguza viini vya nguzo za nyota za globular, au tuseme, vitu hivyo vya mbinguni ambavyo viko katikati kabisa. Hii ni muhimu sana katika uwanja wa kusoma mienendo ya nyota iliyojumuishwa katika msingi, katika suala la kupata habari juu ya mifumo ya miili ya mbinguni iliyounganishwa na nguvu za mvuto - nguzo za nyota ni za kitengo hiki - na vile vile katika suala la kusoma. mwingiliano kati ya nyota za vikundi kupitia uchunguzi au usindikaji wa data kwenye kompyuta.

Kutokana na kiwango cha juu cha mkusanyiko wa nyota, migongano halisi hutokea na vitu vipya huundwa, kwa mfano nyota, ambazo zina sifa zao wenyewe. Mifumo ya binary inaweza pia kuonekana; hii hutokea wakati mgongano wa nyota mbili hausababishi uharibifu wao, lakini kukamatana hutokea kwa sababu ya mvuto.

Familia za makundi ya nyota za globular.

Vikundi vya nyota globular vya Galaxy yetu ni miundo tofauti. Familia nne zenye nguvu zinatofautishwa kulingana na kanuni ya umbali kutoka katikati ya Galaxy na kulingana na muundo wao wa kemikali. Baadhi ya makundi ya globular yana vipengele vingi vya kemikali vya kundi la chuma, wengine wana chini. Kiwango cha uwepo wa metali inategemea muundo wa kemikali wa kati ya nyota ambayo vitu vya mbinguni viliundwa. Makundi ya globular yenye metali chache ni ya zamani na yanapatikana katika halo ya Galaxy. Muundo wa juu wa chuma ni tabia ya nyota ndogo, ziliundwa kutoka kwa mazingira ambayo tayari yamejazwa na metali kwa sababu ya milipuko ya supernova - familia hii inajumuisha "nguzo za diski" zinazopatikana kwenye diski ya galactic.

Halo ina "makundi ya nyota ya halo-ndani" na "makundi ya nyota ya halo-nje." Pia kuna "makundi ya nyota ya sehemu ya pembeni ya halo", umbali kutoka kwa katikati ya Galaxy ni mkubwa zaidi.

Ushawishi wa mazingira.

Vikundi vya nyota hazijasomwa na kugawanywa katika familia kwa ajili ya uainishaji kama mwisho ndani yao wenyewe. Uainishaji pia una jukumu muhimu katika kusoma ushawishi wa mazingira yanayozunguka nguzo ya nyota kwenye mageuzi yake. Katika kesi hii, tunazungumza juu ya Galaxy yetu.

Bila shaka, nguzo ya nyota inaathiriwa sana na uwanja wa mvuto wa diski ya Galaxy. Vikundi vya nyota globular huzunguka katikati ya galaksi katika mizunguko ya duara na mara kwa mara huvuka diski ya galactic. Hii hutokea mara moja kila baada ya miaka milioni 100.

Uga wa mvuto na makadirio ya mawimbi yanayotoka kwenye ndege ya galaksi hutenda kwa nguvu sana kwenye nguzo ya nyota hivi kwamba huanza kusambaratika pole pole. Wanasayansi wanaamini kwamba baadhi ya nyota za zamani ambazo kwa sasa ziko kwenye Galaxy zilikuwa sehemu ya vikundi vya nyota za ulimwengu. Sasa tayari wameanguka. Inaaminika kuwa takriban nguzo 5 za nyota hutengana kila baada ya miaka bilioni. Huu ni mfano wa ushawishi wa mazingira ya galactic kwenye mageuzi ya nguvu ya nguzo ya nyota ya globular.

Chini ya ushawishi ushawishi wa mvuto Sahani ya galaksi inapopenya kwenye nguzo ya nyota, kiwango cha nguzo pia hubadilika. Tunazungumza juu ya nyota zilizo mbali na katikati ya nguzo; zinaathiriwa kwa kiwango kikubwa na nguvu ya uvutano ya diski ya galaksi, na sio nguzo ya nyota yenyewe. Nyota "huyeyuka" na saizi ya nguzo hupungua.

SUPERNOVA STARS.

Nyota pia huzaliwa, hukua na kufa. Mwisho wao unaweza kuwa wa polepole na wa taratibu au wa ghafla na wa janga. Hii ni kawaida kwa nyota kubwa sana ambazo humaliza uwepo wao kwa mlipuko; hizi ni supernovae.

Ugunduzi wa supernovae.

Kwa karne nyingi, asili ya supernovae haikujulikana kwa wanasayansi, lakini uchunguzi wao umefanywa tangu nyakati za zamani. Supernovae nyingi ni mkali sana kwamba zinaweza kuonekana kwa jicho la uchi, wakati mwingine hata wakati wa mchana. Kutajwa kwa mara ya kwanza kwa nyota hizi kulionekana katika kumbukumbu za kale mnamo 185 AD. Baadaye, zilizingatiwa mara kwa mara na data zote zilirekodiwa kwa uangalifu. Kwa mfano, wanaastronomia wa mahakama ya maliki wa China ya kale walirekodi nyota nyingi zilizogunduliwa miaka mingi baadaye.

Maarufu kati yao ni supernova ambayo ililipuka mnamo 1054 AD. katika kundinyota Taurus. Mabaki ya supernova hii inaitwa Crab Nebula kwa sababu yake sura ya tabia. Uchunguzi wa utaratibu wa supernova Wanaastronomia wa Magharibi walianza kuongoza wakiwa wamechelewa. Tu hadi mwisho wa karne ya 16. marejeleo kwao yalionekana katika hati za kisayansi. Uchunguzi wa kwanza wa supernovae na wanaastronomia wa Ulaya ulianza 1575 na 1604. Mnamo 1885, supernova ya kwanza iligunduliwa katika galaksi ya Andromeda. Hii ilifanywa na Baroness Bertha de Podmanicka.

Tangu miaka ya 20 ya karne ya XX. Shukrani kwa uvumbuzi wa sahani za picha, uvumbuzi wa supernova hufuata moja baada ya nyingine. Hivi sasa, kuna hadi elfu yao wazi. Kutafuta supernovae inahitaji uvumilivu mwingi na ufuatiliaji wa mara kwa mara nyuma ya anga. Nyota haipaswi tu kuwa mkali sana, tabia yake lazima iwe isiyo ya kawaida na haitabiriki. Hakuna "wawindaji wa supernova" wengi; wanaastronomia zaidi ya kumi wanaweza kujivunia kwamba wamegundua zaidi ya nyota 20 katika maisha yao. Kiongozi katika uainishaji huu wa kupendeza ni wa Fred Zwicky - tangu 1936, amegundua nyota 123.

Supernova ni nini?

Supernovae ni nyota zinazolipuka ghafla. Flare hii ni tukio la janga, mwisho wa mageuzi ya nyota kubwa. Wakati wa kuwaka, nguvu ya mionzi hufikia 1051 erg, ambayo inalinganishwa na nishati iliyotolewa na nyota katika maisha yake yote. Taratibu zinazosababisha miale katika nyota mbili na moja ni tofauti.

Katika kesi ya kwanza, mlipuko hutokea chini ya hali ya kwamba nyota ya pili katika mfumo wa binary ni kibete nyeupe. Nyeupe nyeupe ni nyota ndogo, misa yao inalingana na wingi wa Jua, mwishowe " njia ya maisha"Wana ukubwa wa sayari. Kibete nyeupe hutangamana na jozi yake kwa njia ya mvuto, "huiba" maada kutoka kwa tabaka zake za uso. Dutu "iliyokopwa" huwaka joto, athari za nyuklia huanza, na kuzuka hutokea.

Katika kesi ya pili, nyota yenyewe inawaka; hii hufanyika wakati hakuna masharti tena athari za nyuklia. Katika hatua hii, mvuto hutawala na nyota huanza kupunguzwa kwa kasi ya haraka. Kwa sababu ya kupokanzwa kwa ghafla kama matokeo ya ukandamizaji, athari za nyuklia zisizo na udhibiti huanza kutokea katika msingi wa nyota, nishati hutolewa kwa namna ya flash, na kusababisha uharibifu wa nyota.

Baada ya flash, wingu la gesi linabaki na kuenea katika nafasi. Hizi ni "mabaki ya supernova" - kile kinachobaki kutoka kwa tabaka za uso wa nyota inayolipuka. Morphology ya mabaki ya supernova ni tofauti na inategemea hali ambayo mlipuko wa nyota ya "mzazi" ulitokea, na juu ya sifa zake za ndani. Wingu huenea kwa usawa katika mwelekeo tofauti, ambayo ni kwa sababu ya mwingiliano na gesi ya nyota, ambayo inaweza kubadilisha sana umbo la wingu kwa maelfu ya miaka.

Tabia ya supernovae.

Supernovae ni tofauti ya nyota zinazobadilika zinazolipuka. Kama vigeu vyote, supernovae ina sifa ya mkunjo mwepesi na vipengele vinavyotambulika kwa urahisi. Kwanza kabisa, supernova ina sifa ya kuongezeka kwa kasi kwa mwangaza, hudumu siku kadhaa hadi kufikia kiwango cha juu - kipindi hiki ni takriban siku kumi. Kisha uangaze huanza kupungua - kwanza bila mpangilio, kisha mara kwa mara. Kwa kusoma curve ya mwanga, unaweza kufuatilia mienendo ya mwako na kusoma mageuzi yake. Sehemu ya curve ya mwanga tangu mwanzo wa kupanda hadi kiwango cha juu inalingana na mlipuko wa nyota, mteremko unaofuata unamaanisha upanuzi na baridi. ganda la gesi.

Vijeba NYEUPE.

Katika "zoo ya nyota" kuna aina kubwa ya nyota, tofauti na ukubwa, rangi na uzuri. Miongoni mwao, nyota "zilizokufa" zinavutia sana; muundo wao wa ndani hutofautiana sana na muundo wa nyota za kawaida. Kundi la nyota zilizokufa ni pamoja na nyota kubwa, vibete nyeupe, nyota za nutroni na shimo nyeusi. Kwa sababu ya msongamano mkubwa wa nyota hizi, zinaainishwa kama nyota za "mgogoro".

Ufunguzi.

Mwanzoni, kiini cha vibete nyeupe kilikuwa siri kamili; kilichojulikana ni kwamba walikuwa na msongamano mkubwa ikilinganishwa na nyota za kawaida.

Kibete mweupe wa kwanza kugunduliwa na kusomwa alikuwa Sirius B, jozi ya Sirius, nyota angavu sana. Kwa kutumia sheria ya tatu ya Kepler, wanaastronomia walihesabu wingi wa Sirius B: 0.75-0.95 misa ya jua. Kwa upande mwingine, mwangaza wake ulikuwa chini sana kuliko ule wa jua. Mwangaza wa nyota unahusiana na mraba wa radius yake. Baada ya kuchambua nambari hizo, wanaastronomia walifikia hitimisho kwamba saizi ya Sirius ni ndogo. Mnamo 1914, wigo wa nyota wa Sirius B uliundwa na hali ya joto iliamuliwa. Kujua hali ya joto na mwangaza, tulihesabu radius - kilomita 18,800.

Utafiti wa kwanza.

Matokeo yaliyopatikana yaliashiria ugunduzi wa tabaka jipya la nyota. Mnamo mwaka wa 1925, Adams alipima urefu wa wimbi la baadhi ya mistari ya utoaji wa hewa chafu katika wigo wa Sirius B na kuamua kuwa ni ndefu kuliko ilivyotarajiwa. Mabadiliko mekundu yanafaa ndani ya mfumo wa nadharia ya uhusiano, iliyogunduliwa na Einstein miaka kadhaa kabla ya matukio kutokea. Kwa kutumia nadharia ya uhusiano, Adams aliweza kuhesabu radius ya nyota. Baada ya kugunduliwa kwa nyota mbili zaidi zinazofanana na Sirius B, Arthur Eddington alihitimisha kwamba kuna nyota nyingi kama hizo katika Ulimwengu.

Kwa hivyo, uwepo wa vibete ulianzishwa, lakini asili yao bado ilibaki kuwa siri. Hasa, wanasayansi hawakuweza kuelewa jinsi molekuli sawa na jua inaweza kutoshea katika mwili mdogo kama huo. Eddington anahitimisha kwamba “katika msongamano mkubwa hivyo gesi hupoteza sifa zake. Uwezekano mkubwa zaidi, vibete vyeupe vinajumuisha gesi iliyoharibika."

Kiini cha vibete nyeupe.

Mnamo Agosti 1926, Enrico Fermi na Paul Dirac walitengeneza nadharia inayoelezea hali ya gesi chini ya hali ya msongamano mkubwa sana. Akiitumia, Fowler katika mwaka huo huo alipata maelezo ya muundo thabiti wa vibete weupe. Kwa maoni yake, kutokana na msongamano mkubwa, gesi katika mambo ya ndani ya kibete nyeupe iko katika hali ya kuzorota, na shinikizo la gesi ni kivitendo huru na joto. Utulivu wa kibete nyeupe hudumishwa na ukweli kwamba nguvu ya mvuto inapingwa na shinikizo la gesi kwenye matumbo ya kibete. Utafiti wa vijeba weupe uliendelea na mwanafizikia wa Kihindi Chandrasekhar.

Katika moja ya kazi zake, iliyochapishwa mnamo 1931, anafanya ugunduzi muhimu- wingi wa vibete nyeupe hauwezi kuzidi kikomo fulani, hii ni kwa sababu yao muundo wa kemikali. Kikomo hiki ni raia wa jua 1.4 na inaitwa "kikomo cha Chandrasekhar" kwa heshima ya mwanasayansi.

Karibu tani kwa cm3!

Kama jina lao linavyopendekeza, vibete nyeupe ni nyota ndogo. Hata kama wingi wao ni sawa na wingi wa Jua, bado ni sawa kwa ukubwa na sayari kama Dunia. Radi yao ni takriban km 6000 - 1/100 ya radius ya Jua. Kwa kuzingatia wingi wa vibete nyeupe na saizi yao, hitimisho moja tu linaweza kutolewa - wiani wao ni wa juu sana. Sentimita ya ujazo ya kitu kibete cheupe ina uzito wa karibu tani moja kwa viwango vya Dunia.

Uzani mkubwa kama huo husababisha ukweli kwamba uwanja wa mvuto wa nyota ni nguvu sana - karibu mara 100 zaidi kuliko ile ya jua, na kwa misa sawa.

Sifa kuu.

Ingawa sehemu kuu ya vibete nyeupe haifanyi tena athari za nyuklia, joto lake ni la juu sana. Joto hukimbilia kwenye uso wa nyota kisha huenea angani. Nyota zenyewe hupoa polepole hadi hazionekani. Joto la uso la vibete nyeupe "vijana" ni karibu digrii 20,000-30,000. Nyeupe nyeupe sio nyeupe tu, pia kuna za manjano. Licha ya joto la juu la uso, kutokana na ukubwa mdogo Mwangaza ni mdogo, ukubwa kamili unaweza kuwa 12-16. Vibete weupe hupoa polepole sana, ndiyo maana tunawaona kwa wingi sana. Wanasayansi wana nafasi ya kusoma sifa zao kuu. Vibete vyeupe vimejumuishwa kwenye mchoro wa H-R na huchukua nafasi ndogo chini ya Mlolongo Mkuu.

NYOTA ZA NEUTRON NA PULSARS.

Jina "pulsar" linatokana na mchanganyiko wa Kiingereza "pulsating star" - "pulsating star". Kipengele cha tabia ya pulsars, tofauti na nyota zingine, sio mionzi ya mara kwa mara, lakini utoaji wa redio ya mara kwa mara. Mapigo ni ya haraka sana, muda wa pigo moja hudumu kutoka kwa maelfu ya sekunde hadi, angalau, sekunde kadhaa. Sura ya mapigo na vipindi ni tofauti kwa pulsari tofauti. Kwa sababu ya upimaji mkali wa utoaji wa redio, pulsars inaweza kuzingatiwa kama kronomita za ulimwengu. Baada ya muda, vipindi hupungua hadi 10-14 s / s. Kila sekunde kipindi kinabadilika kwa sekunde 10-14, yaani, kupungua hutokea zaidi ya miaka milioni 3.

Ishara za mara kwa mara.

Historia ya ugunduzi wa pulsars ni ya kuvutia sana. Pulsar ya kwanza, PSR 1919+21, iligunduliwa mwaka wa 1967 na Bell na Anthony Huish wa Chuo Kikuu cha Cambridge. Bell, mwanafizikia mchanga, alifanya utafiti katika uwanja wa unajimu wa redio ili kudhibitisha nadharia alizotoa. Ghafla aligundua ishara ya redio ya nguvu ya wastani katika eneo karibu na ndege ya galactic. Jambo la ajabu ni kwamba ishara ilikuwa ya muda - ilitoweka na kuonekana tena kwa vipindi vya kawaida vya sekunde 1.377. Wanasema kwamba Bell alimkimbilia profesa wake ili kumjulisha juu ya ugunduzi huo, lakini wa mwisho hakuzingatia hili, akiamini kwamba ilikuwa ishara ya redio kutoka kwa Dunia.

Walakini, ishara iliendelea kuonekana bila kujali mionzi ya ardhini. Hii ilionyesha kuwa chanzo cha kuonekana kwake kilikuwa bado hakijaanzishwa. Mara tu data kuhusu ugunduzi huo ilipochapishwa, uvumi mwingi uliibuka kwamba ishara hizo zilikuwa zikitoka kwa ustaarabu wa nje ya ulimwengu. Lakini wanasayansi waliweza kuelewa kiini cha pulsars bila msaada wa walimwengu wa kigeni.

Kiini cha pulsars.

Baada ya ya kwanza, pulsars nyingi zaidi ziligunduliwa. Wanaastronomia wamehitimisha kwamba miili hii ya anga ni vyanzo vya mionzi ya mapigo. Vitu vingi zaidi katika Ulimwengu ni nyota, kwa hivyo wanasayansi waliamua kwamba miili hii ya anga ni ya darasa la nyota.

Haraka harakati nyota karibu na mhimili wao ni uwezekano mkubwa kuwa sababu ya pulsations. Wanasayansi walipima vipindi na kujaribu kuamua kiini cha miili hii ya mbinguni. Ikiwa mwili huzunguka kwa kasi inayozidi kasi fulani ya juu, hutengana chini ya ushawishi wa nguvu za centrifugal. Hii ina maana kwamba lazima kuwe na thamani ya chini ya kipindi cha mzunguko.

Kutokana na hesabu zilizofanywa, ilifuata kwamba ili nyota izunguke na kipindi kilichopimwa kwa maelfu ya sekunde, msongamano wake unapaswa kuwa kwenye mpangilio wa 1014 g/cm3, kama ule wa viini vya atomiki. Kwa uwazi, tunaweza kutoa mfano ufuatao: fikiria misa sawa na Everest kwa kiasi cha kipande cha sukari.

Nyota za nyutroni.

Tangu miaka ya thelathini, wanasayansi wamedhani kwamba kitu kama hicho kipo angani. Nyota za nyutroni ni ndogo sana, miili ya mbinguni yenye wingi sana. Uzito wao ni takriban sawa na misa ya jua 1.5, iliyojilimbikizia katika eneo la takriban kilomita 10.

Nyota za nyutroni zinatengenezwa hasa na neutroni, chembe bila malipo ya umeme, ambayo pamoja na protoni huunda kiini cha atomi. Kwa sababu ya joto la juu katika mambo ya ndani ya nyota, jambo ni ionized, elektroni zipo tofauti na nuclei. Katika msongamano huo wa juu, viini vyote huoza ndani ya neutroni na protoni zao. Nyota za nyutroni ni matokeo ya mwisho ya mageuzi ya nyota kubwa ya molekuli. Baada ya kumaliza vyanzo vya nishati ya nyuklia kwenye vilindi vyake, hulipuka sana, kama supernova. Tabaka za nje za nyota hutupwa kwenye nafasi, kuanguka kwa mvuto hutokea katika msingi, na nyota ya moto ya neutroni huundwa. Mchakato wa kuanguka huchukua sehemu ya sekunde. Kama matokeo ya kuanguka, huanza kuzunguka haraka sana, na vipindi vya maelfu ya sekunde, ambayo ni ya kawaida kwa pulsar.

Mionzi ya pulsations.

Hakuna vyanzo vya athari za thermonuclear katika nyota ya neutron, i.e. hawana kazi. Utoaji wa pulsations hautoki kutoka kwa mambo ya ndani ya nyota, lakini kutoka nje, kutoka kwa kanda zinazozunguka uso wa nyota.

Sehemu ya sumaku ya nyota za nyutroni ni nguvu sana, mamilioni ya mara kubwa kuliko uwanja wa sumaku wa Jua, hukata kupitia nafasi, na kuunda sumaku.

Nyota ya neutroni hutoa vijito vya elektroni na positroni kwenye sumaku; huzunguka kwa kasi karibu na kasi ya mwanga. Uga wa sumaku huathiri mwendo wa chembe hizi za msingi; husogea mistari ya nguvu, kufuatia njia ya ond. Kwa hivyo, hutoa nishati ya kinetic kwa namna ya mionzi ya umeme.

Kipindi cha mzunguko huongezeka kutokana na kupungua kwa nishati ya mzunguko. Pulsar za zamani zina kipindi kirefu cha kupiga. Kwa njia, kipindi cha pulsation sio mara kwa mara madhubuti. Wakati mwingine hupungua kwa kasi, hii inahusishwa na matukio yanayoitwa "glitches" - hii ni matokeo ya "microstarquakes".

MASHIMO NYEUSI.

Picha ya anga inashangaza na aina mbalimbali za maumbo na rangi za miili ya mbinguni. Kuna nini katika Ulimwengu: nyota za rangi na saizi zote, galaksi za ond, nebula maumbo yasiyo ya kawaida na mipango ya rangi. Lakini katika "zoo ya cosmic" hii kuna "vielelezo" vinavyosisimua maslahi maalum. Hizi ni miili ya mbinguni ya ajabu zaidi, kwa kuwa ni vigumu kuchunguza. Kwa kuongeza, asili yao haijulikani kikamilifu. Kati yao mahali maalum ni ya "mashimo meusi".

Kasi ya harakati.

Katika hotuba ya kila siku, neno "shimo jeusi" linamaanisha kitu kisicho na mwisho, ambapo kitu kinaanguka, na hakuna mtu atakayejua kilichotokea kwake katika siku zijazo. Mashimo meusi ni yapi kweli? Ili kuelewa hili, acheni turudi nyuma katika historia karne mbili zilizopita. Katika karne ya 18, mwanahisabati Mfaransa Pierre Simon de Laplace alianzisha neno hili kwa mara ya kwanza alipokuwa akisoma nadharia ya uvutano. Kama unavyojua, mwili wowote ambao una misa fulani - Dunia, kwa mfano - pia ina uwanja wa mvuto; inavutia miili inayozunguka.

Hii ndiyo sababu kitu kinachotupwa kinaanguka Duniani. Kitu kile kile kikitupwa mbele kwa nguvu, kitashinda mvuto wa Dunia kwa muda na kuruka umbali fulani. Kiwango cha chini kasi inayohitajika inayoitwa "kasi ya harakati", kwa Dunia ni 11 km / s. Kasi ya harakati inategemea wiani wa mwili wa mbinguni, ambayo hujenga uwanja wa mvuto. Vipi msongamano wa juu, kasi inapaswa kuwa ya juu. Ipasavyo, mtu anaweza kufanya dhana, kama Laplace alivyofanya karne mbili zilizopita, kwamba kuna miili katika Ulimwengu iliyo na vitu kama hivyo. msongamano mkubwa yu kwamba kasi ya harakati zao inazidi kasi ya mwanga, yaani, 300,000 km / s.

Katika kesi hii, hata mwanga unaweza kushindwa na nguvu ya mvuto ya mwili kama huo. Mwili kama huo haungeweza kutoa mwanga, na kwa hivyo ungebaki hauonekani. Tunaweza kufikiria kama shimo kubwa, nyeusi kwenye picha. Bila shaka, nadharia iliyotungwa na Laplace haina alama ya wakati na inaonekana kuwa rahisi sana. Walakini, wakati wa Laplace ilikuwa bado haijatengenezwa nadharia ya quantum, na kutoka kwa mtazamo wa dhana, kuzingatia mwanga kama mwili wa nyenzo kulionekana kuwa upuuzi. Mwanzoni mwa karne ya 20, pamoja na kuibuka na maendeleo mechanics ya quantum Ilijulikana kuwa mwanga chini ya hali fulani pia hufanya kama mionzi ya nyenzo.

Nafasi hii ilitengenezwa katika nadharia ya Albert Einstein ya uhusiano, iliyochapishwa mnamo 1915, na katika kazi. Mwanafizikia wa Ujerumani Karl Schwarzschild mwaka wa 1916, alitoa msingi wa hisabati kwa nadharia ya shimo nyeusi. Nuru pia inaweza kuwa chini ya mvuto. Karne mbili zilizopita, Laplace aliibua shida muhimu sana katika suala la maendeleo ya fizikia kama sayansi.

Mashimo meusi yanaonekanaje?

Matukio tunayozungumza yalipata jina "mashimo meusi" mnamo 1967 shukrani kwa mwanasayansi wa nyota wa Amerika John Wheeler. Wao ni matokeo ya mwisho ya mageuzi ya nyota kubwa ambazo molekuli yake ni kubwa kuliko molekuli tano za jua. Wakati akiba zote za mafuta ya nyuklia zimeisha na athari hazifanyiki tena, kifo cha nyota hufanyika. Zaidi ya hayo, hatima yake inategemea wingi wake.

Ikiwa wingi wa nyota ni chini ya wingi wa jua, inaendelea kusinyaa hadi inapozimika. Ikiwa wingi ni muhimu, nyota hupuka, basi tunazungumzia supernova. Nyota huacha athari - wakati kuanguka kwa mvuto hutokea kwenye msingi, misa yote hukusanywa kwenye mpira wa ukubwa wa kompakt na msongamano mkubwa sana - mara 10,000 zaidi ya ile ya kiini cha atomi.

Athari za jamaa.

Kwa wanasayansi, shimo nyeusi ni maabara bora ya asili, inayowaruhusu kufanya majaribio juu ya nadharia mbali mbali katika suala la fizikia ya kinadharia. Kulingana na nadharia ya Einstein ya uhusiano, sheria za fizikia huathiriwa na uwanja wa mvuto wa ndani. Kimsingi, wakati unapita tofauti karibu na uwanja wa mvuto wa nguvu tofauti.

Kwa kuongeza, shimo nyeusi huathiri sio wakati tu, bali pia nafasi inayozunguka, inayoathiri muundo wake. Kulingana na nadharia ya uhusiano, uwepo wa uwanja wenye nguvu wa mvuto unaotokana na mwili wenye nguvu wa mbinguni kama shimo nyeusi hupotosha muundo wa nafasi inayozunguka, na data yake ya kijiometri inabadilika. Hii ina maana kwamba kuhusu shimo nyeusi umbali mfupi wa kuunganisha pointi mbili hautakuwa mstari wa moja kwa moja, lakini curve.

B nyota iliyo karibu nasi ni Jua. Imeelezewa kwa undani kwenye ukurasa tofauti. Hapa tutazungumzia kuhusu nyota kwa ujumla, yaani, ikiwa ni pamoja na wale ambao wanaweza kuonekana usiku.

Hatutatenga Jua kutoka kwa hadithi pia; kinyume chake, tutalinganisha nyota zingine nayo kila wakati. Umbali wa Jua ni kilomita 150,000,000. Hii ni karibu mara 270,000 kuliko nyota iliyo karibu zaidi, ukiondoa Jua lenyewe. Ni wazi kwa nini tunajua mengi ya kile kinachojulikana kuhusu nyota shukrani kwa mwanga wetu wa mchana.

Hata mwanga kutoka nyota za karibu miaka kadhaa hupita, na nyota zenyewe ziko kwenye kiwango cha juu zaidi darubini zenye nguvu inayoonekana kama nukta. Walakini, hii sio kweli kabisa: nyota zinaonekana kama diski ndogo, lakini hii ni kwa sababu ya upotovu wa darubini, na sio kwa ukuzaji. Kuna nyota isitoshe. Hakuna mtu anayeweza kusema hasa ni nyota ngapi, hasa kwa vile nyota huzaliwa na kufa. Tunaweza tu kusema takribani kwamba kuna takriban nyota 150,000,000,000 katika Galaxy yetu, na idadi isiyojulikana ya mabilioni ya galaksi katika Ulimwengu... Lakini ni nyota ngapi zinazoweza kuonekana angani kwa macho inajulikana kwa usahihi zaidi: kuhusu 4.5 elfu. Zaidi ya hayo, kwa kuweka kikomo fulani cha mwangaza wa nyota, karibu na upatikanaji wa jicho, tunaweza kutaja nambari hii kwa usahihi zaidi, karibu chini ya umoja. Nyota angavu zimehesabiwa na kuorodheshwa kwa muda mrefu. Mwangaza wa nyota (au, kama wanasema, mwangaza wake) unaonyeshwa na ukubwa wake, ambao wanaastronomia wameweza kuamua kwa muda mrefu. Kwa hivyo nyota ni nini?

Nyota ni mipira ya moto ya gesi. Joto la uso wa nyota hutofautiana. Kwa nyota zingine inaweza kufikia K30,000, wakati kwa wengine inaweza kuwa K3,000 tu. Jua letu lina uso na joto la karibu 6,000 K. Ni lazima ieleweke kwamba tunapozungumzia juu ya uso, tunamaanisha tu uso unaoonekana, kwani mpira wa gesi hauwezi kuwa na uso wowote imara.

Nyota za kawaida ni nyingi sayari zaidi,Lakini jambo kuu ni kubwa zaidi. Tutaona kwamba kuna nyota za ajabu katika Ulimwengu ambazo zina ukubwa wa kawaida wa sayari, lakini ni kubwa mara nyingi kwa wingi kuliko za mwisho. Jua ni kubwa mara 750 kuliko miili mingine yote kwenye Mfumo wa Jua. Unaweza kujifunza zaidi kuhusu saizi za sayari, asteroidi na kometi na kuzihusu zenyewe kwenye kurasa zilizowekwa kwa Mfumo wa Jua. Kuna nyota ambazo ni mamia ya ukubwa kwa ukubwa kuliko Jua na idadi sawa ya nyakati duni kuliko hiyo katika kiashiria hiki. Walakini, wingi wa nyota hutofautiana ndani ya mipaka ya kawaida zaidi - kutoka moja ya kumi na mbili ya misa ya Jua hadi 100 ya misa yake. Labda kuna nzito zaidi, lakini hizi nyota kubwa nadra sana. Si vigumu nadhani baada ya kusoma mistari ya mwisho kwamba nyota hutofautiana sana katika wiani. Miongoni mwao kuna wale ambao sentimeta ya ujazo wa dutu inazidi meli kubwa ya bahari iliyobeba. Masuala ya nyota zingine yametolewa hivi kwamba msongamano wake ni mdogo kuliko msongamano wa ombwe bora zaidi ambalo linaweza kufikiwa katika hali ya maabara ya kidunia. Tutarudi kwenye mazungumzo kuhusu ukubwa, wingi na msongamano wa nyota baadaye.

Inatokea kwamba I. Newton aliwaunda kikamilifu muda mrefu kabla ya dalili za kwanza za uchunguzi wa kutokuwa na utulivu wa mvuto wa kati ya nyota kuonekana. Miaka 5 baada ya I. Newton kuchapisha sheria yake ya uvutano, rafiki yake, Mchungaji Richard Bentley, ambaye wakati huo alikuwa mkuu wa Chuo cha Trinity huko Cambridge, katika barua aliyomwandikia Newton aliuliza ikiwa nguvu ya uvutano aliyoeleza inaweza kuwa sababu ya kufanyizwa kwa nyota (inaonekana kwetu kwamba uundaji huo sahihi wa tatizo hufanya R. Bentley mwandishi mwenza wa kanuni ya Newton ya kutokuwa na utulivu wa mvuto).

Hebu tuangalie mfano rahisi unawezaje kulinganisha saizi za nyota za joto sawa, kwa mfano Jua na Capella. Nyota hizi zina mwonekano sawa, rangi na halijoto, na mwangaza wa Capella ni mara 120 zaidi ya mwangaza wa Jua. Kwa kuwa kwa joto sawa mwangaza wa uso wa kitengo cha nyota pia ni sawa, inamaanisha kuwa uso wa Capella ni kubwa mara 120 kuliko Jua, na kipenyo chake na radius ni kubwa kuliko ile ya jua kwa mzizi wa mraba wa 120. , ambayo ni takriban sawa na mara 11. Kujua sheria za mionzi huturuhusu kuamua saizi ya nyota zingine.

Kitu cha Hubble-X ni wingu la gesi linalong'aa - moja ya maeneo yenye kazi zaidi ya kutengeneza nyota katika galaksi NGC 6822. Jina la eneo hili limechukuliwa kutoka kwa orodha ya vitu vya gala hii maalum (X ni nambari ya Kirumi ya kitu). Galaxy NGC 6822 iko katika kundinyota ya Sagittarius kwa umbali wa takriban miaka 1,630,000 ya mwanga kutoka duniani na ni mojawapo ya majirani wa karibu wa Milky Way. Mchakato mkali wa kuunda nyota huko Hubble-X ulianza karibu miaka milioni 4 iliyopita.

Makundi ya nyota ni maeneo ya anga yenye nyota. Ili kuzunguka vizuri anga ya nyota, watu wa zamani walianza kutambua vikundi vya nyota ambavyo vinaweza kuunganishwa katika takwimu za mtu binafsi, vitu sawa, wahusika wa mythological na wanyama. Mfumo huu uliruhusu watu kupanga anga ya usiku, na kufanya kila sehemu yake kutambulika kwa urahisi. Hii imerahisisha uchunguzi wa miili ya angani, ilisaidia kupima wakati, kutumia maarifa ya unajimu katika kilimo na kuzunguka kwa nyota. Nyota tunazoziona angani kana kwamba katika eneo moja zinaweza kuwa mbali sana kutoka kwa nyingine. Katika kundi moja la nyota kunaweza kuwa na nyota ambazo hazijaunganishwa kwa njia yoyote, karibu sana na mbali sana na Dunia.

Kuna makundi 88 rasmi kwa jumla. Mnamo 1922, Jumuiya ya Kimataifa ya Unajimu ilitambua rasmi vikundi 88, 48 ambavyo vilielezewa na mwanaanga wa zamani wa Uigiriki Ptolemy katika orodha yake ya nyota Almagest karibu 150 BC. Kulikuwa na mapungufu katika ramani za Ptolemy, hasa anga ya kusini. Ambayo ni ya kimantiki kabisa - makundi ya nyota yaliyoelezwa na Ptolemy yalifunika sehemu hiyo ya anga ya usiku inayoonekana kutoka kusini mwa Ulaya. Mapengo yaliyobaki yalianza kujazwa wakati wa uvumbuzi mkubwa wa kijiografia. Katika karne ya 14, wanasayansi Waholanzi Gerard Mercator, Pieter Keyser na Frederic de Houtman waliongeza makundi mapya ya nyota kwenye orodha iliyopo, na mwanaastronomia wa Poland Jan Hevelius na Mfaransa Nicolas Louis de Lacaille walikamilisha kile ambacho Ptolemy alikuwa ameanza. Kwenye eneo la Urusi, kati ya nyota 88, karibu 54 zinaweza kuzingatiwa.

Ujuzi juu ya nyota ulitujia kutoka kwa tamaduni za zamani. Ptolemy alitunga ramani ya anga yenye nyota, lakini watu walitumia ujuzi kuhusu makundi hayo muda mrefu kabla ya hapo. Angalau katika karne ya 8 KK, wakati Homer alitaja Bootes, Orion na Dipper Kubwa katika mashairi yake "Iliad" na "Odyssey", watu walikuwa tayari kuweka anga katika takwimu tofauti. Inaaminika kwamba wingi wa ujuzi wa Wagiriki wa kale kuhusu nyota walikuja kwao kutoka kwa Wamisri, ambao, nao, walirithi kutoka kwa wenyeji wa Babeli ya Kale, Wasumeri au Waakadi. Takriban nyota thelathini zilikuwa tayari zimetofautishwa na wenyeji wa Enzi ya Marehemu ya Bronze, mnamo 1650-1050. BC, kwa kuzingatia rekodi za mbao za udongo za Mesopotamia ya Kale. Marejeleo ya makundi ya nyota yanaweza pia kupatikana katika maandishi ya Biblia ya Kiebrania. Nyota ya ajabu zaidi, labda, ni Orion ya nyota: karibu kila utamaduni wa kale ilikuwa na jina lake na iliheshimiwa kuwa maalum. Kwa hiyo, katika Misri ya Kale alizingatiwa kuwa mwili wa Osiris, na ndani Babeli ya Kale inayoitwa "Mchungaji Mwaminifu wa Mbinguni." Lakini ugunduzi wa kushangaza zaidi ulifanywa mnamo 1972: kipande cha Pembe za Ndovu mammoth, zaidi ya miaka elfu 32, ambayo Orion ya nyota ilichongwa.

Tunaona nyota tofauti kulingana na wakati wa mwaka. Kwa mwaka mzima, tunaona sehemu tofauti za anga (na miili tofauti ya angani, mtawalia) kwa sababu Dunia hufanya safari yake ya kila mwaka kuzunguka Jua. Makundi ya nyota tunayoyaona usiku ni yale yaliyo nyuma ya Dunia upande wetu wa Jua, kwa sababu... Wakati wa mchana, nyuma ya miale angavu ya Jua, hatuwezi kuwaona.

Ili kuelewa vyema jinsi hii inavyofanya kazi, fikiria kwamba unapanda kwenye merry-go-round (hii ni Dunia) na mwanga mkali sana, unaopofusha unaotoka katikati (Jua). Hutaweza kuona kilicho mbele yako kwa sababu ya mwanga, lakini utaweza tu kutambua kilicho nje ya jukwa. Katika kesi hii, picha itabadilika kila wakati unapoendesha kwenye mduara. Ni makundi gani ya nyota unayoona angani na wakati gani wa mwaka yanaonekana pia inategemea latitudo ya kijiografia mtazamaji.

Nyota husafiri kutoka mashariki hadi magharibi, kama Jua. Mara tu linapoanza kuwa giza, wakati wa jioni, makundi ya kwanza ya nyota huonekana katika sehemu ya mashariki ya anga kupita kwenye anga nzima na kutoweka na alfajiri katika sehemu ya magharibi. Kwa sababu ya kuzunguka kwa Dunia kuzunguka mhimili wake, inaonekana kwamba nyota, kama Jua, huinuka na kutua. Makundi ya nyota tuliyoyaona kwenye upeo wa macho wa magharibi baada tu ya machweo ya jua yatatoweka hivi karibuni kutoka kwa maoni yetu, na mahali pake pachukuliwe na makundi ya nyota yaliyokuwa juu zaidi wakati wa machweo majuma machache tu yaliyopita.

Makundi ya nyota yanayotokea mashariki yana mabadiliko ya kila siku ya takriban digrii 1 kwa siku: kukamilisha safari ya digrii 360 kuzunguka Jua katika siku 365 kunatoa kasi sawa. Hasa mwaka mmoja baadaye, wakati huo huo, nyota zitachukua nafasi sawa kabisa angani.

Mwendo wa nyota ni udanganyifu na suala la mtazamo. Mwelekeo ambao nyota husonga kwenye anga ya usiku huamuliwa na mzunguko wa Dunia kwenye mhimili wake na inategemea mtazamo na mwelekeo ambao mtazamaji anaelekea.

Kuangalia kaskazini, makundi ya nyota yanaonekana kusonga kinyume na saa karibu na hatua isiyobadilika katika anga ya usiku, inayoitwa pole ya kaskazini ulimwengu ulio karibu na Nyota ya Kaskazini. Mtazamo huu unatokana na ukweli kwamba dunia inazunguka kutoka magharibi hadi mashariki, i.e. dunia chini ya miguu yako inasonga kulia, na nyota kama Jua, Mwezi na sayari zilizo juu ya kichwa chako hufuata mwelekeo wa mashariki-magharibi, i.e. kulia kushoto. Hata hivyo, ukitazama kusini, nyota zitaonekana zikisonga saa, kutoka kushoto kwenda kulia.

Nyota za zodiac- hizi ni zile ambazo Jua hupita. Nyota maarufu zaidi kati ya zile 88 zilizopo ni zile za zodiacal. Hizi ni pamoja na zile ambazo katikati ya Jua hupita wakati wa mwaka. Inakubaliwa kwa ujumla kuwa kuna vikundi 12 vya zodiacal kwa jumla, ingawa kwa kweli kuna 13 kati yao: kutoka Novemba 30 hadi Desemba 17, Jua liko kwenye kundi la nyota la Ophiuchus, lakini wanajimu hawaiainisha kama kundinyota ya zodiac. Nyota zote za zodiacal ziko kando ya njia inayoonekana ya kila mwaka ya Jua kati ya nyota, ecliptic, kwa mwelekeo wa digrii 23.5 hadi ikweta.

Baadhi ya nyota zina familia ni vikundi vya nyota vilivyo katika eneo moja la anga la usiku. Kama sheria, wanapeana majina kwa wengi kundinyota muhimu. Kundi-nyota “lililo na watu wengi” zaidi ni Hercules, ambalo lina takriban 19. Familia zingine kubwa ni pamoja na Dipper Mkubwa(makundi 10), Perseus (9) na Orion (9).

Nyota za watu mashuhuri. wengi zaidi kundinyota kubwa- Hydra, inaenea zaidi ya 3% ya anga ya usiku, wakati eneo dogo zaidi, Msalaba wa Kusini, unachukua 0.165% tu ya anga. Centaurus inajivunia idadi kubwa zaidi ya nyota zinazoonekana, ikiwa na nyota 101 zilizojumuishwa katika kundinyota maarufu katika ulimwengu wa kusini wa anga. Kundinyota Canis Major ni pamoja na nyota angavu zaidi katika anga yetu, Sirius, ambaye mng'ao wake ni −1.46m. Lakini kundinyota lenye jina la Table Mountain linachukuliwa kuwa duni zaidi na halina nyota angavu kuliko ya 5. ukubwa. Hebu tukumbuke kwamba katika tabia ya nambari ya mwangaza wa miili ya mbinguni, chini ya thamani, kitu kizuri zaidi (mwangaza wa Sun, kwa mfano, ni -26.7m).

Asterism- hii sio nyota. Asterism ni kundi la nyota zilizo na jina lililoanzishwa, kwa mfano " Dipper Mkubwa", ambayo ni sehemu ya kundinyota Ursa Meja, au "Ukanda wa Orion" - nyota tatu zinazozunguka sura ya Orion katika kundinyota la jina moja. Kwa maneno mengine, haya ni vipande vya makundi ya nyota ambayo yamejipatia jina tofauti. Neno lenyewe si la kisayansi madhubuti, lakini badala yake linawakilisha tu heshima kwa mila.