Зірки, які ми спостерігаємо, розрізняються як за кольором, так і яскравістю свічення. Яскравість зірки залежить як від її маси, і від відстані до неї. А колір світіння залежить від температури її поверхні. Найхолодніші зірки мають червоний колір. А найгарячіші – блакитуватий відтінок. Білі та блакитні зірки – найбільш гарячі, їхня температура вища, ніж температура Сонця. Наша зірка Сонце належить до класу жовтих зірок.
Скільки зірок на небі?
Підрахувати навіть хоча б приблизно кількість зірок у відомій частині Всесвіту практично неможливо. Вчені можуть лише сказати, що в нашій Галактиці, яка називається Чумацький Шлях, може бути близько 150 мільярдів зірок. Адже є ще й інші галактики! Зате набагато точно людям відомо кількість зірок, які можна побачити з поверхні Землі неозброєним оком. Таких зірок близько 4,5 тисячі.
Як народжуються зірки?
Якщо зірки запалюють, значить це комусь потрібно? У безкрайньому космічному просторі завжди є молекули найпростішої речовини у Всесвіті – водню. Десь водню менше, десь більше. Під впливом сил взаємного тяжіння молекули водню притягуються друг до друга. Ці процеси тяжіння можуть тривати дуже довго – мільйони та навіть мільярди років. Але рано чи пізно молекули водню притягуються настільки близько одна до одної, що утворюється газова хмара. При подальшому тяжінні в центрі такої хмари починає підвищуватися температура. Пройдуть ще мільйони років, і температура в газовій хмарі може піднятися настільки, що почнеться реакція термоядерного синтезу - водень почне перетворюватися на гелій і на небоз'явиться нова зірка. Будь-яка зірка – це розпечена газова куля.
Тривалість життя у зірок значно відрізняється. Вчені з'ясували, що чим більша маса новонародженої зірки, тим менший термін її життя. Термін життя зірки може становити як сотні мільйонів років, і мільярди років.
Світловий рік
Світловий рік – це відстань, яка долає за рік промінь світла, що летить зі швидкістю 300 тисяч кілометрів на секунду. А в році 31,536 млн секунд! Так ось, від найближчої до нас зірки під назвою Проксима Центавра промінь світла летить понад чотири роки (4.22 світлові роки)! Ця зірка знаходиться від нас у 270 тисяч разів далі, ніж Сонце. А решта зірок знаходиться набагато далі - у десятках, сотнях, тисячах і навіть у мільйонах світлових років від нас. Саме тому зірки здаються нам такими маленькими. І навіть у найпотужніший телескоп вони, на відміну планет, завжди видно, як точки.
Що таке «сузір'я»?
З давніх-давен люди дивилися на зірки і бачили в химерних постатях, які утворюють групи яскравих зірок, образи тварин і міфічних героїв. Такі постаті на небосхилі почали називати сузір'ями. І, хоча на небосхилі зірки, що включаються людьми в те чи інше сузір'я, зорово знаходяться поряд одна з одною, в космічному просторі ці зірки можуть перебувати на значній відстані один від одного. Найвідомішими сузір'ями є Велика та Мала Ведмедиця. Справа в тому, що до сузір'я Мала Ведмедиця входить Полярна зірка, на яку вказує північний полюс нашої планети Земля. І знаючи, як знайти на небосхилі Полярну зірку, будь-який мандрівник і мореплавець зможе визначити, де знаходиться північ і зорієнтуватися на місцевості.
Наднові зірки
Деякі зірки в кінці терміну свого життя раптом починають світитися в тисячі і мільйони разів яскравіше, ніж зазвичай, і викидають у навколишній простір величезні маси речовини. Прийнято казати, що відбувається вибух наднової зірки. Світіння наднової поступово згасає і врешті-решт на місці такої зірки залишається тільки хмара, що світиться. Подібний спалах наднового спостерігався давніми астрономами Близького та Далекого Сходу 4 липня 1054 року. Згасання цієї наднової тривало 21 місяць. Наразі на місці цієї зірки знаходиться відома багатьом любителям астрономії Крабоподібна туманність.
Підсумовуючи цей розділ, відзначимо, що
V. Види зірок
Основна спектральна класифікація зірок:
Коричневі карлики
Коричневі карлики це тип зірок, у яких ядерні реакції будь-коли могли компенсувати втрати енергії на випромінювання. Довгий час коричневі карлики були гіпотетичними об'єктами. Їхнє існування передбачили в середині XX ст., ґрунтуючись на уявленнях про процеси, що відбуваються під час формування зірок. Однак у 2004 році вперше було виявлено коричневий карлик. На сьогоднішній день відкрито чимало зірок подібного типу. Їх спектральний клас М - T. Теоретично виділяється ще один клас - позначається Y.
Білі карлики
Незабаром після гелієвого спалаху «загоряються» вуглець та кисень; кожна з цих подій викликає сильну перебудову зірки та її швидке переміщення за діаграмою Герцшпрунга – Рассела. Розмір атмосфери зірки збільшується ще більше, і вона починає інтенсивно втрачати газ у вигляді потоків зоряного вітру, що розлітаються. Доля центральної частини зірки повністю залежить від її вихідної маси: ядро зірки може закінчити свою еволюцію як білий карлик (маломасивні зірки), якщо її маса на пізніх стадіях еволюції перевищує межу Чандрасекара - як нейтронна зірка (пульсар), якщо ж маса перевищує межа Оппенгеймера – Волкова – як чорна діра. У двох останніх випадках завершення еволюції зірок супроводжується катастрофічними подіями – спалахами наднових.
Переважна більшість зірок, і Сонце в тому числі, закінчують еволюцію, стискаючи доти, доки тиск вироджених електронів не врівноважить гравітацію. У цьому стані, коли розмір зірки зменшується в сотню разів, а щільність стає в мільйон разів вищою за щільність води, зірку називають білим карликом. Вона позбавлена джерел енергії і, поступово остигаючи, стає темною та невидимою.
Червоні гіганти
Червоні гіганти та надгіганти – це зірки з досить низькою ефективною температурою (3000 – 5000 К), проте з величезною світністю. Типова абсолютна зоряна величина таких об'єктів? 3m-0m (I і III клас світності). Для їхнього спектру характерна присутність молекулярних смуг поглинання, а максимум випромінювання посідає інфрачервоний діапазон.
Змінні зірки
Змінна зірка - це зірка, за історію спостереження якої хоч раз змінювався блиск. Причин змінності багато і пов'язані вони можуть бути не тільки з внутрішніми процесами: якщо подвійна зірка і промінь зору лежить або знаходиться під невеликим кутом до поля зору, то одна зірка, проходячи по диску зірки, буде його затьмарювати, також блиск може змінитися, якщо світло від зірки пройде крізь сильне гравітаційне поле. Проте здебільшого змінність пов'язані з нестабільними внутрішніми процесами. В останній версії загального каталогу змінних зірок прийнято наступне поділ:
Еруптивні змінні зірки- це зірки, що змінюють свій блиск через бурхливі процеси і спалахи в їх хромосферах і коронах. Зміна світності відбувається зазвичай внаслідок змін в оболонці або втрати маси у формі зоряного вітру змінної інтенсивності та/або взаємодії з міжзоряним середовищем.
Пульсуючі змінні зірки- це зірки, що показують періодичні розширення та стискування своїх поверхневих шарів. Пульсації можуть бути радіальними та не радіальними. Радіальні пульсації зірки залишають її форму сферичної, тоді як радіальні пульсації викликають відхилення форми зірки від сферичної, а сусідні зони зірки може бути у протилежних фазах.
Змінні зірки, що обертаються- це зірки, у яких розподіл яскравості поверхнею неоднорідно та/або вони мають нееліпсоїдальну форму, внаслідок чого при обертанні зірок спостерігач фіксує їх змінність. Неоднорідність яскравості поверхні може бути викликана наявністю плям або температурних або хімічних неоднорідностей, викликаних магнітними полями, осі яких не збігаються з віссю обертання зірки.
Катаклізмічні (вибухові та новоподібні) змінні зірки. Змінність цих зірок викликана вибухами, причиною яких є вибухові процеси в їх поверхневих шарах (нові) або глибоко в їх надрах (наднові).
Затменно-подвійні системи.
Оптичні змінні подвійні системи із жорстким рентгенівським випромінюванням
Нові типи змінних- типи змінності, відкриті в процесі видання каталогу і тому не потрапили до вже виданих класів.
Нові
Нова зірка – тип катаклізмічних змінних. Блиск у них змінюється не так різко, як у наднових (хоча амплітуда може становити 9m): за кілька днів до максимуму зірка лише на 2m слабша. Кількість таких днів визначає, до якого класу нових належить зірка:
Дуже швидкі, якщо цей час (який позначається як t2) менше 10 днів.
Швидкі - 11
Існує залежність максимуму нової блиску від t2. Іноді цю залежність використовують визначення відстані до зірки. Максимум спалаху в різних діапазонах поводиться по-різному: коли у видимому діапазоні вже спостерігається спад випромінювання, в ультрафіолеті все ще продовжується зростання. Якщо спостерігається спалах і в інфрачервоному діапазоні, максимум буде досягнутий тільки після того, як блиск в ультрафіолеті піде на спад. Таким чином, болометрична світність під час спалаху досить довго залишається незмінною.
У нашій Галактиці можна виділити дві групи нових: нові диски (в середньому вони яскравіші і швидші), і нові балджа, які трохи повільніші і, відповідно, трохи слабші.
Наднові
Наднові зірки - зірки, які закінчують свою еволюцію у катастрофічному вибуховому процесі. Терміном "наднові" були названі зірки, які спалахували набагато (на порядки) сильніше так званих "нових зірок". Насправді, ні ті, ні інші не є фізично новими, завжди спалахують вже існуючі зірки. Але в кількох історичних випадках спалахували ті зірки, які раніше були на небі практично або повністю не видно, що створювало ефект появи нової зірки. Тип наднової визначається за наявністю у спектрі спалаху ліній водню. Якщо він є, значить наднова II типу, якщо ні - то I типу
Гіпернові
Гіпернова - колапс винятково важкої зірки після того, як у ній більше не залишилося джерел підтримки термоядерних реакцій; іншими словами, це дуже велика наднова. З початку 1990-х років були помічені настільки потужні вибухи зірок, що сила вибуху перевищувала потужність вибуху звичайною надновою приблизно в 100 разів, а енергія вибуху перевищувала 1046 джоулів. До того ж багато хто з цих вибухів супроводжувався дуже сильними гамма-сплесками. Інтенсивне дослідження піднебіння знайшло кілька аргументів на користь існування гіпернових, але поки що гіпернові є гіпотетичними об'єктами. Сьогодні термін використовується для опису вибухів зірок із масою від 100 до 150 і більше мас Сонця. Гіпернові теоретично могли б створити серйозну загрозу Землі внаслідок сильного радіоактивного спалаху, але в даний час поблизу Землі немає зірок, які могли б становити таку небезпеку. За деякими даними, 440 мільйонів років тому мав місце вибух гіпернової зірки поблизу Землі. Ймовірно, короткоживучий ізотоп нікелю 56Ni потрапив на Землю внаслідок цього вибуху.
Нейтронні зірки
У зірок більш масивних, ніж Сонце, тиск вироджених електронів неспроможна стримати стиск ядра, і це триває до того часу, поки більшість частинок не перетвориться на нейтрони, упаковані настільки щільно, що розмір зірки вимірюється кілометрами, а щільність 280 трлн. разів перевищує щільність води. Такий об'єкт називають нейтронною зіркою; його рівновага підтримується тиском виродженої нейтронної речовини.
На запитання зірки (які на небі) гарячі чи холодні? заданий автором Катеринанайкраща відповідь це Усі зірки за температурою і відповідно до спектрального класу діляться на 7 класів: OBAFGKM. Найгарячіші – блакитні O (від 30 до 60 тис. градусів), найхолодніші – оранжево-червоного кольору M (від 3 до 4,5 тис. градусів).
Послідовність спектральних класів легко запам'ятати за допомогою фрази
"один голений англієць фініки жував як морква".
Тут перша буква кожного слова, в транскрипції англійською - назва спектрального класу в порядку їхньої послідовності.
Наше Сонце – класу G (точніше, G2 – у кожному класі є ще числові підкласи).
Відповідь від філософ[гуру]
Гарячі, на те вони й зірки!
Відповідь від Коротєєв Олександр[гуру]
Все порівняно.
Якщо порівнювати їх температуру (навіть поверхні) з "комфортною" для людини - вони всі дуже гарячі.
Якщо вже світять - значить гарячі - тому що світять рахунок теплового випромінювання, а щоб випромінювати в оптичному діапазоні - потрібні тисячі градусів.
Якщо порівнювати із Сонцем - більшість видимих оку зірок більше і гарячіше за Сонце.
Якщо порівнювати між собою – можна виділити ті, що гарячіші та ті, що холодніші. Останні не те щоб холодні - ну як кипляча вода в порівнянні з киплячою олією. Перше холодніше, звичайно ж, але щось я не чув, щоб хтось, ошпарившись, тішився, що не олією.
>^.^<
Відповідь від Черепаш[експерт]
Ви все одно "на око" не скажете впевнено "холодна" зірка або "гаряча", пов'язано це з ефектом Доплера. Іншими словами зірка може рухатися від вас або до вас і в залежності від цього "видимий колір зірки" може бути червонішим або блакитнішим відповідно. Правда варто відзначити, що на око зсув спектральної лінії буде можливим і не помітним, але і цього вистачить щоб помилитися на пару тисяч градусів в легку, а то й більше ніж на десяток. І вже точно якщо "вимкнути" сонце вони Вас не зігріють, тому зірки на небі холодніше самого холодного сідла унітазу на якому ви колись сиділи. =)
Відповідь від Невроз[гуру]
якщо це метеорит, то гарячі через рух швидкого. а взагалі найгарячіша "зірка" це сонце, а решта холодних у порівнянні з нею.
Відповідь від Leto[гуру]
Колір зірок визначається їх спектральним класом. Спектральних класів шість. Називаю чотири основні:
Найхолодніші червоні зірки – холодніше сонця нашого – на поверхні температура близько 4 тис градусів (у нашого сонця 6 тис. – воно жовтого кольору). Найгарячіші білі зірки до 10 тис. температура на поверхні. Блакитні трохи холодніші.
Відповідь від НеДоТрога[гуру]
З червоним відтінком – холодні, з блакитним – гарячі
Відповідь від Art[гуру]
холодні.... чим яскравіше зірка тим вона холодніша.
Відповідь від Коман Міхащук[активний]
Дуже Гарячі із плазми
Відповідь від Володимир Бухвестов[експерт]
Усі зірки на небі холодні
Відповідь від Марко Поло[гуру]
Зірки – холодні.
На доказ наводжу уривок:
"І зірки по небу стукали,
Як дощ про чорне скло,
І, скочуючи, остуджували
Її гаряче чоло..."
Сказано так, що віриш кожній деталі, а якщо зірки остуджують, значить це комусь потрібно...
А інша крайність, це зірки в багато разів холодніші за Сонце, так звані - червоні зірки. Нещодавно астрофізикам пощастило відповісти на запитання – яка ж зірка найхолодніша. Це зірка CFBDS0059 із температурою 350 (триста п'ятдесят!) градусів за шкалою Цельсія!
Неймовірно, але факт, що поверхня цієї недозірки холодніша, ніж поверхня Венери. Виявляється, астрономи можуть відповісти на питання, як таке може бути. Однак навіть зірки червоні карлики мають температуру 2.000 – 3.000 градусів. Ну що ж, виходить, що можуть існувати холодніші, а значить і тьмяніші зірки. Такі зірки називаються коричневими карликами. Але, якщо чесно, то це все ж таки не зовсім зірки, в класичному їх розумінні. Це скоріше особливий клас небесних тіл.
Чітку грань між зірками та планетами провести, ой як непросто! Коричневі карлики - це особливий клас об'єктів, що є проміжною ланкою між зірками та планетами. Молоді коричневі карлики - зірки. Старі коричневі карлики є планетами групи Юпітера та інших гігантів.
За теорією будови та життя зірок вважається, що нижньою межею маси для зірок вважається – 80 мас Юпітера, тому що, при меншій масі не зможуть розпочатися, а розпочавшись довго йти, термоядерні реакції, які є основою існування будь-якої зірки. Ця термоядерна реакція забезпечує зірки енергією. Проте, як запевняють вчені, коричневі карлики спалюють не звичайний водень, а важкий водень - дейтерій. Його вистачає дуже не надовго, і тому якийсь час зірка благополучно горить, але потім починає швидко остигати, перетворюючись на планету, класу Юпітера.
Для виникнення коричневого карлика досить лише нічого - 13 мас Юпітера. Астрономам було відомо про існування двох видів коричневих карликів – L та Т класів. L карлики гарячіші, ніж їхні побратими - Т карлики. З'ясовано, що відкрита холодна зірка належить до зовсім нового, який раніше існував тільки в паперовій теорії - Y класу.
Зірка CFBDS0059 має масу від 15 до 30 мас Юпітера і знаходиться від нас на досить смішній, за мірками Всесвіту, відстані - 40 світлових років. Особливістю цієї холодної зірки (коричневого карлика Y-класу) є те, що через свою низьку температуру Y-карлик CFBDS0059 надзвичайно тьмяний і випромінює в основному світло в інфрачервоній області спектру.
У аматорський, а тим більше і саморобний, телескоп цей малий і вкрай холодний (для зірки) об'єкт побачити неможливо. Вченими при відкритті використовувалися великі телескопи з діаметром дзеркал від 8 до 10 метрів. У спектрі нововідкритого коричневого карлика виявлено спектральні лінії поглинання метану, що в загальній картині з іншими даними переконало астрономів, що відкрито зірку, а не планету, з рекордно низькою температурою на її поверхні. Отже, відкрита Темна та Холодна зірка – коричневий карлик Y-класу, з температурою на поверхні лише 350 градусів за шкалою Цельсія!
Парадокс: холодні зірки
Говорячи про зірки, ми зазвичай маємо на увазі під цим поняттям розпечені до неймовірно високих температур небесні тіла. А температури там і справді гігантські. Адже навіть поверхню найближчої до нас зірки – Сонця з температурою, що дорівнює 6000 градусів, можна вважати лише злегка підігрітим у порівнянні з тими «смолоскипами» Всесвіту, температура яких досягає кількох десятків і сотень тисяч градусів. До таких «розпалених» об'єктів відносяться білі карлики з температурою 200 000 градусів.
У це важко повірити, але, виявляється, є зірки, які в багато разів холодніші за Сонце. Це так звані коричневі карлики. До них ми ще повернемося у 7 розділі.
У свій час рекордсменом у цій температурній категорії була зірка, яка в каталогах позначена як CFBDS0059. Температура цієї зірки, за різними даними, коливається від 180 до 350 градусів Цельсія. А це для зірки майже те саме, що для Землі Антарктида.
Коричневий карлик у сузір'ї Волопасу
Зірки з настільки низькими температурами астрономів отримали найменування коричневих карликів. По суті це особливий клас небесних тіл, що займає проміжне положення між зірками і планетами. Причому ранніх етапах своєї еволюції, тобто у молодості, коричневі карлики є зірками. Коли ж «постаріють», то переходять до групи планет типу Юпітера, тобто планет-гігантів.
Нерідко фахівці називають коричневих карликів ще й «зірками, що не сталися». Пов'язано це з тим, що хоча в них і проходять термоядерні реакції, але енергію, що йде на випромінювання, вони компенсувати не можуть і тому згодом остигають. А планетами їх назвати не можна вже через те, що вони не мають чіткої морфологічної структури: у них немає ні ядра, ні мантії і панують конвекційні потоки. Так як подібна будова характерна для зірок, коричневі карлики і опинилися в цій категорії небесних тіл.
Відповідно до загальноприйнятої теорією будови та еволюції зірок прийнято вважати, що небесне тіло стає сонцем, якщо його вага досягає 80 мас Юпітера. Пов'язано це з тим, що при меншій масі у зірці не зможуть проходити термоядерні реакції, що забезпечують її необхідною енергією.
Для появи ж коричневого карлика небесному об'єкту достатньо мати вагу, що дорівнює 13 мас Юпітера. Це за космічними мірками – величина не дуже велика.
З 1995 року, коли існування цих космічних тіл було підтверджено реальними дослідженнями, їх уже відкрито понад сотню. Усіх їх вчені розділили на дві групи: гарячіші карлики ставляться до L-класу, а холодніші – до T-класу.
А ось нововідкритій холодній зірці CFBDS0059 місця в цій класифікації не знайшлося, і їй довелося виділити окреме приміщення - Y-клас.
Маса цієї зірки – від 15 до 30 мас Юпітера. Знаходиться вона від Землі на відстані 40 світлових років. Особливістю цієї зірки є те, що через свою низьку температуру вона надзвичайно тьмяна, і її випромінювання фіксується в основному в інфрачервоній області спектру.
Але минуло зовсім небагато часу, і в 2011 році астрономи виявили ще холоднішого коричневого карлика. Вони побачили його за допомогою десятиметрового телескопа на острові Мауна-Кеа. Причому сигнал від цього небесного об'єкта був настільки слабким, що його насилу вдалося виділити із загального космічного шуму.
Новостворений коричневий карлик отримав класифікаційний номер CFBDSIR J1458+1013B. На відміну від раніше відкритого свого «крижаного» побратима він перебуває у складі парної системи. Його партнер теж коричневий карлик, але вже цілком звичайний. Знаходиться ця структура з відривом 75 світлових років Землі.
Температура нового рекордсмена коливається в районі 60-135 градусів Цельсія. Це означає, що у цьому коричневому карлику може бути вода, причому у рідкому стані.
Щоправда, раніше в атмосфері карих карликів теж фіксувалися гарячі пари води. Але на цьому неймовірно холодному карлику, як припускають вчені, вона навіть може бути у вигляді хмар.
З книги Енциклопедичний словник (П) автора Брокгауз Ф. А.Парадокс Парадокс (para-dokew-здається) - думка, що розходиться із загальноприйнятим. П. може виражати собою і справжню думку, і хибне, залежно від того, якою є загальноприйнята. Прагнення до парадоксальних тверджень, властиве багатьом авторам, часто характеризує
З книги На початку було слово. Афоризми автораПарадокс у музиці Парадокс у музиці – все вишукане, дивне, а також назва співаків чи інструменталістів, які здобули першість на олімпійських
З книги Все з науки. Афоризми автора Душенко Костянтин ВасильовичПарадокс і банальність Парадокс: логічний вислів про абсурдну реальність. Хенрік Ягодзіньський (р. 1928), польський сатирик Парадокс – це два кінці однієї істини. Владислав Гжегорчик, польський афорист Дорога до істини вимощена парадоксами. Оскар Уайльд (1854-1900),
З книги Велика Радянська Енциклопедія (ГІ) автора ВікіпедіяПарадокс Парадокс: логічний вислів про абсурдну реальність. Хенрік Ягодзинський Ми говоримо парадокси за неможливістю знайти істини, які не були б банальними. Жан Кондорсе Будь-яка точна дефініція світу буде парадоксом. Станіслав Єжи Лец Парадокс –
З книги Велика Радянська Енциклопедія (ГР) автора Вікіпедія З книги Велика Радянська Енциклопедія (ЗЕ) автора Вікіпедія З книги Велика Радянська Енциклопедія (ОЛ) автора Вікіпедія З книги Велика Радянська Енциклопедія (ПА) автора Вікіпедія З книги Велика Радянська Енциклопедія (ФО) автора Вікіпедія Із книги Мільйон страв для сімейних обідів. Найкращі рецепти автора Агапова О. Ю. З книги Повна ілюстрована енциклопедія наших помилок [з ілюстраціями] автора З книги Повна ілюстрована енциклопедія наших помилок [з прозорими картинками] автора Мазуркевич Сергій Олександрович З книги Велика енциклопедія консервування автора Семикова Надія ОлександрівнаУ дурнів вуха холодні Абсолютно у всіх людей, незалежно від їх розумових здібностей, температура вух нижче температури тіла на 1,5–2
З книги Філософський словник автора Конт-Спонвіль АндреХолодні ноги Деякі батьки часто панікують, коли у їхніх маленьких дітей, незважаючи на те, що їх тримають у теплі (і навіть надто у теплі) постійно холодні кисті рук та ніг. І самі батьки, і численні «порадники» в особі бабусь, дідусів, родичів та знайомих
Навколо нас стільки всього дивного, цікавого та цікавого, а хтось ще примудряється нудьгувати.
Прекрасний та дивовижний космос
Космос прекрасний і дуже дивовижний. Планети обертаються навколо зірок, які вмирають і знову гаснуть, а все в галактиці обертається навколо надмасивної чорної діри, що повільно засмоктує все, що підійде надто близько. Але іноді космос підкидає настільки дивні речі, що ви скрутите свій розум у крендель, намагаючись зрозуміти це…
Туманність Червоний Квадрат
Об'єкти в космосі здебільшого дуже округлі. Планети, зірки, галактики та форма орбіт – все нагадує коло. Але туманність Червоний квадрат, хмара газу цікавої форми, хм, квадратна. Зрозуміло, астрономи дуже здивувалися, оскільки об'єкти в космосі не повинні бути квадратними.
Насправді це не зовсім квадрат. Якщо ви уважно подивіться на зображення, ви помітите, що у поперечнику форма утворена двома конусами у точці дотику. Але знову ж таки, у нічному небі не так багато конусів.
Туманність у формі пісочного годинника світиться дуже яскраво, оскільки в самому її центрі знаходиться яскрава зірка — там, де стикаються конуси. Цілком можливо, що ця зірка вибухнула і стала надновою, внаслідок чого кільця біля основи конусів стали світитися інтенсивніше.
Зіткнення галактик
У космосі все постійно рухається - орбітою, навколо своєї осі або просто мчить через простір. З цієї причини – і завдяки неймовірній силі тяжіння – галактики стикаються постійно. Можливо, вас це не здивує - достатньо подивитися на Місяць і зрозуміти, що космос любить утримувати дрібні речі біля великих. Коли дві галактики, що містять мільярди зірок, стикаються, настає локальна катастрофа, так?
Насправді, у сутичках галактик ймовірність того, що дві зірки зіткнуться, практично дорівнює нулю. Справа в тому, що крім того, що космос сам по собі великий (і галактики теж), він сам по собі досить порожній. Тому його і називають "космічним простором". Хоча наші галактики і виглядають жорсткими на відстані, не забувайте, що найближча до нас зірка знаходиться на відстані 4,2 світлових років від нас. Це дуже далеко.
Стовпи Творіння
Якось написав Дуглас Адамс, «космос великий. Насправді велике. Ви навіть уявити не можете, наскільки дивно він великий». Ми всі знаємо, що одиницею вимірювання, якою вимірюють відстані в космосі, є світловий рік, але мало хто замислюється над тим, що це означає. Світловий рік – це настільки велика відстань, що світло – щось, що рухається найшвидше у Всесвіті – проходить ця відстань лише за рік.
Це означає, що коли ми дивимося на об'єкти в космосі, які справді далекі, на кшталт Стовпів Творіння (освіти в туманності Орла), ми дивимося у часі. Як так виходить? Світло з туманності Орла досягає Землі за 7000 років і ми бачимо її такою, якою вона була 7000 років тому, оскільки те, що ми бачимо, — це відбите світло.
Наслідки цього заглядання у минуле дуже дивні. Наприклад, астрономи вважають, що Стовпи Творіння були знищені понад новою близько 6000 років тому. Тобто цих Стовпів просто не існує. Але ми їх бачимо.
Проблема горизонту
Космос — суцільна загадка, куди не глянь. Наприклад, якщо ми подивимося на сході нашого неба і виміряємо радіаційний фон, а потім проробимо те саме в точці на заході, яка буде відокремлена від першої 28 мільярдами світлових років, ми побачимо, що фонове випромінювання в обох точках однакової температури.
Це здається неможливим, тому що ніщо не може рухатися швидше за світло, і навіть світлу знадобилося б занадто багато часу, щоб пролетіти від однієї точки до іншої. Як міг мікрохвильовий фон стабілізуватися майже однорідно по всьому всесвіту?
Це може пояснити теорія інфляції, яка передбачає, що всесвіт розтягнувся великі відстані відразу після Великого Вибуху. Згідно з цією теорією, не Всесвіт утворився шляхом розтягування своїх країв, а сам простір-час розтягнувся, як жуйка, в частки секунди.
У цей нескінченний короткий час у цьому космосі нанометр покривав кілька світлових років. Це не суперечить закону про те, що ніщо не може рухатися швидше за швидкість світла, тому що ніщо і не рухалося. Воно просто розширювалося.
Уявіть собі початковий всесвіт як один піксель у програмі для редагування зображень. Тепер масштабуйте зображення з коефіцієнтом 10 мільярдів. Оскільки вся точка складається з того самого матеріалу, її властивості — і температура — однорідні.
Як чорна діра вас вб'є
Чорні дірки настільки масивні, що матеріал починає поводитися дивно в безпосередній близькості до них. Можна уявити, що бути втягнутим у чорну дірку — значить провести залишок вічності (або витратити повітря, що залишилося), безнадійно кричачи в тунелі порожнечі. Але не хвилюйтеся, жахлива гравітація позбавить вас цієї безнадійності.
Сила гравітації тим сильніша, чим ближче ви до її джерела, а коли джерело є таким потужним тілом, величини можуть серйозно змінюватися навіть на коротких дистанціях — скажімо, висота людини.
Якщо ви впадете в чорну дірку ногами вперед, сила гравітації, що впливає на ноги, буде настільки сильною, що ви побачите, як ваше тіло витягується в спагетті з ліній атомів, які затягуються в центр дірки. Мало, раптом ця інформація буде для вас корисною, коли ви захочете пірнути в черево чорної дірки.
Клітини мозку та Всесвіт
Нещодавно фізики створили імітацію початку всесвіту, який розпочався з Великого Вибуху та послідовності подій, які призвели до того, що ми бачимо сьогодні. Яскраво-жовтий кластер щільно упакованих галактик у центрі та «мережа» менш щільних галактик, зірок, темної матерії та іншого.
Модель великомасштабної структури космосу
У той самий час студент із Університету Брандиса досліджував взаємозв'язок нейронів у мозку, розглядаючи тонкі платівки мозку миші під мікроскопом. Зображення, яке він отримав, містить жовті нейрони, пов'язані червоною мережею з'єднань. Нічого не нагадує?
Нейрони головного мозку
Два зображення, хоч і сильно відрізняються своїми масштабами (нанометри та світлові роки), напрочуд схожі. Що це, звичайний випадок фрактальної рекурсії в природі, чи всесвіт дійсно є клітиною мозку всередині іншого величезного всесвіту?
Нестачі баріони
Відповідно до теорії Великого Вибуху, кількість матерії у всесвіті зрештою створить достатнє гравітаційне тяжіння, щоб уповільнити розширення всесвіту до повної зупинки.
Однак баріонна матерія (те, що ми бачимо — зірки, планети, галактики та туманності) становить лише від 1 до 10 відсотків від усієї матерії, яка має бути. Теоретики збалансували рівняння гіпотетичної темної матерії (яку ми можемо спостерігати), щоб урятувати ситуацію.
Кожна теорія, яка намагається пояснити дивну відсутність баріонів, лишається ні з чим. Найпоширеніша теорія свідчить, що зникла матерія складається з міжгалактичного середовища (дисперсний газ і атоми, що плавають у порожнинах між галактиками), але навіть з огляду на це в нас залишається маса зниклих баріонів.
Поки що у нас немає жодного уявлення про те, де знаходиться більша частина матерії, яка має бути насправді.
Холодні зірки
У тому, що гарячі зірки, ніхто не сумнівається. Це так само логічно, як і те, що сніг білий, а двічі по два — чотири. При відвідуванні зірки ми б більше переживали про те, як не згоріти, а не про те, як би не замерзнути — здебільшого.
Коричневі карлики - це зірки, які дуже холодні за стандартами зірок. Нещодавно астрономи виявили тип зірок під назвою Y-карлики, які є найхолоднішим підвидом зірок у сімействі коричневих карликів.
Y-карлики холодніші, ніж людське тіло. При температурі в 27 градусів за Цельсієм можна спокійно помацати такого коричневого карлика, доторкнутися до нього, якщо тільки його неймовірна гравітація не перетворить вас на кашу.
Ці зірки дуже важко виявити, оскільки вони не виділяють практично ніякого видимого світла, тому шукати їх можна тільки в інфрачервоному спектрі. Ходять навіть чутки, що коричневі та Y-карлики — це і є та сама «темна матерія», яка зникла з нашого Всесвіту.
Проблема сонячної корони
Що далі об'єкт від джерела тепла, то він холодніший. Ось чому дивно те, що температура поверхні Сонця становить близько 2760 градусів за Цельсієм, а його корона (щось на кшталт його атмосфери) у 200 разів жаркіша.
Навіть якщо можуть бути якісь процеси, які пояснюють різницю температур, жоден з них не може пояснити настільки велику різницю.
Вчені вважають, що це пов'язано з невеликими вкрапленнями магнітного поля, які з'являються, зникають і пересуваються по поверхні Сонця. Оскільки магнітні лінії не можуть перетинатися одна з одною, вкраплення перебудовуються щоразу, коли підходять надто близько, і цей процес нагріває корону.
Хоча це пояснення може здатися акуратним, воно далеко не витончене. Експерти не можуть зійтись на думку про те, як довго живуть ці вкраплення, не кажучи вже про процеси, за допомогою яких вони могли б нагрівати корону. Навіть якщо у відповідь питання у цьому, ніхто не знає, що змушує ці випадкові вкраплення магнетизму взагалі з'являтися.
Чорна діра Ерідана
Hubble Deep Space Field - це знімок, отриманий телескопом Хаббла, на якому відображені тисячі віддалених галактик. Однак, коли ми дивимось у «порожній» космос у галузі сузір'я Ерідан, ми нічого не бачимо. Взагалі. Просто чорну порожнечу, що розтяглася на мільярди світлових років.
Майже будь-які «порожнечі» у нічному небі повертають знімки галактик, хоч і розмитих, але існуючих. У нас є кілька методів, які допомагають визначити те, що може бути темною матерією, але вони залишають нас з порожніми руками, коли ми дивимося в порожнечу Ерідана.
Одна спірна теорія говорить про те, що порожнеча містить надмасивну чорну дірку, навколо якої обертаються всі найближчі галактичні скупчення, і це високошвидкісне обертання поєднується з «ілюзією» всесвіту, що розширюється. Інша теорія говорить про те, що вся матерія колись склеїться разом, утворивши галактичні скупчення, а між скупченнями з часом утворюються дрейфуючі порожнечі.
Але це не пояснює другу порожнечу, виявлену астрономами у південному нічному небі, яка цього разу приблизно 3,5 мільярда світлових років завширшки. Вона настільки широка, що її важко пояснити навіть теорія Великого Вибуху, оскільки Всесвіт не існував настільки довго, щоб така величезна порожнеча встигла сформуватися шляхом звичайного галактичного дрейфу.
