Các ngôi sao không phản chiếu ánh sáng như các hành tinh và vệ tinh của chúng mà phát ra ánh sáng. Và đồng đều và liên tục. Và hiện tượng nhấp nháy nhìn thấy được trên Trái đất có thể là do sự hiện diện của nhiều loại vi hạt khác nhau trong không gian, khi đi vào chùm tia sáng sẽ làm gián đoạn nó.
Ngôi sao sáng nhất dưới góc nhìn của người trái đất
Ở trường chúng ta biết rằng Mặt trời là một ngôi sao. Từ hành tinh của chúng ta, điều này là như vậy và theo tiêu chuẩn của Vũ trụ, nó nhỏ hơn một chút so với mức trung bình cả về kích thước và độ sáng. Một số lượng lớn các ngôi sao lớn hơn Mặt trời, nhưng số lượng của chúng ít hơn đáng kể.
Phân loại sao
Chia thiên thể về độ lớn đã bắt đầu ngay cả với các nhà thiên văn học Hy Lạp cổ đại. Theo khái niệm “cường độ”, cả thời đó và hiện tại, chúng đều có nghĩa là độ sáng của ánh sáng của ngôi sao chứ không phải kích thước vật lý của nó.
Các ngôi sao cũng khác nhau về độ dài bức xạ của chúng. Dựa trên phổ sóng và thực sự rất đa dạng, các nhà thiên văn học có thể cho biết về thành phần hóa học cơ thể, nhiệt độ và thậm chí cả khoảng cách.
Các nhà khoa học tranh luận
Cuộc tranh luận về câu hỏi “tại sao các ngôi sao lại tỏa sáng” đã kéo dài hàng chục năm. Ý kiến nhất trí vẫn không. Ngay cả các nhà vật lý hạt nhân cũng khó tin rằng các phản ứng xảy ra trong một ngôi sao có thể giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ như vậy mà không dừng lại.
Vấn đề về những gì đi qua các ngôi sao đã khiến các nhà khoa học bận tâm trong một thời gian rất dài. Các nhà thiên văn học, vật lý học và hóa học đã cố gắng tìm ra nguyên nhân gây ra sự bùng nổ năng lượng nhiệt, kèm theo bức xạ sáng.
Các nhà hóa học tin rằng ánh sáng từ một ngôi sao xa xôi là kết quả của phản ứng tỏa nhiệt. Nó kết thúc bằng việc giải phóng một lượng nhiệt đáng kể. Các nhà vật lý cho rằng các phản ứng hóa học không thể xảy ra trong cơ thể của một ngôi sao. Vì không ai trong số họ có khả năng đi không ngừng trong hàng tỷ năm.
Câu trả lời cho câu hỏi “tại sao các ngôi sao lại tỏa sáng” đã trở nên gần gũi hơn một chút sau khi Mendeleev phát hiện ra bảng nguyên tố hóa học. Bây giờ các phản ứng hóa học đã bắt đầu được nhìn nhận theo một cách hoàn toàn mới. Kết quả của các thí nghiệm là người ta đã thu được các nguyên tố phóng xạ mới và lý thuyết phân rã phóng xạ trở thành phiên bản số một trong cuộc tranh luận bất tận về ánh sáng rực rỡ của các ngôi sao.
Giả thuyết hiện đại
Ánh sáng của một ngôi sao xa xôi không cho phép Svante Arrhenius, một nhà khoa học người Thụy Điển, “ngủ”. Vào đầu thế kỷ trước, ông đã biến ý tưởng về sự bức xạ nhiệt của các ngôi sao, phát triển khái niệm Nó bao gồm những điều sau đây. Nguồn năng lượng chính trong cơ thể của một ngôi sao là các nguyên tử hydro, chúng liên tục tham gia vào phản ứng hóa học với nhau tạo thành heli, nặng hơn nhiều so với nguyên tử trước đó của nó. Quá trình biến đổi xảy ra do áp suất khí mật độ cao và nhiệt độ mà chúng ta có thể hiểu được là rất lớn (15.000.000°C).
Giả thuyết này được nhiều nhà khoa học ưa thích. Kết luận rất rõ ràng: các ngôi sao trên bầu trời đêm phát sáng vì phản ứng nhiệt hạch xảy ra bên trong và năng lượng giải phóng trong quá trình này là quá đủ. Người ta cũng thấy rõ rằng sự kết hợp giữa hydro có thể diễn ra không ngừng trong nhiều tỷ năm liên tiếp.
Vậy tại sao các ngôi sao lại tỏa sáng? Năng lượng giải phóng trong lõi được truyền ra bên ngoài vỏ khí và bức xạ mà chúng ta nhìn thấy được xảy ra. Ngày nay, các nhà khoa học gần như chắc chắn rằng “con đường” của chùm tia từ lõi đến lớp vỏ phải mất hơn trăm nghìn năm. Chùm tia từ ngôi sao cũng mất khá nhiều thời gian để đến được Trái đất. Nếu bức xạ từ Mặt trời tới Trái đất trong 8 phút thì những ngôi sao sáng hơn - Proxima Centauri - trong gần 5 năm, thì ánh sáng của những ngôi sao còn lại có thể truyền đi hàng chục, hàng trăm năm.
Thêm một câu “tại sao”
Tại sao các ngôi sao phát ra ánh sáng hiện đã rõ ràng. Tại sao nó nhấp nháy? Ánh sáng phát ra từ ngôi sao thực sự là đồng đều. Điều này là do trọng lực, lực hấp dẫn kéo khí thoát ra từ ngôi sao trở lại. Sự nhấp nháy của một ngôi sao là một loại lỗi. Mắt người nhìn thấy một ngôi sao qua nhiều lớp không khí, trong đó chuyển động liên tục. Một tia sao đi qua các lớp này sẽ xuất hiện nhấp nháy.
Do bầu khí quyển chuyển động liên tục nên các dòng không khí nóng và lạnh xuyên qua nhau tạo thành nhiễu loạn. Điều này dẫn đến độ cong chùm ánh sáng. cũng thay đổi. Nguyên nhân là do nồng độ chùm tia chiếu tới chúng ta không đồng đều. Bản thân mô hình ngôi sao đang dịch chuyển. Ví dụ, hiện tượng này xảy ra do những cơn gió thổi qua bầu khí quyển.
Ngôi sao nhiều màu
Trong thời tiết không mây, bầu trời đêm làm vui mắt với màu sắc tươi sáng. Arcturus cũng có màu cam đậm, nhưng Antares và Betelgeuse có màu đỏ dịu. Sirius và Vega có màu trắng sữa, pha chút xanh lam - Regulus và Spica. Những người khổng lồ nổi tiếng - Alpha Centauri và Capella - có màu vàng mọng nước.
Tại sao các ngôi sao tỏa sáng khác nhau? Màu sắc của một ngôi sao phụ thuộc vào nhiệt độ bên trong của nó. Những cái “lạnh nhất” có màu đỏ. Trên bề mặt của chúng chỉ có 4.000°C. với bề mặt nóng lên tới 30.000°C - được coi là nóng nhất.
Các phi hành gia nói rằng trên thực tế, các ngôi sao tỏa sáng đều và rực rỡ, và họ chỉ nháy mắt với người trái đất...
Các ngôi sao là vật thể chính của Vũ trụ mà chúng ta có thể nhìn thấy được. Thế giới không gian khác thường và đa dạng. Chủ đề về các ngôi sao sáng phổ quát là vô tận. Mặt trời được tạo ra để chiếu sáng vào ban ngày và các ngôi sao được tạo ra để chiếu sáng con đường trần thế của con người vào ban đêm. Trong bài viết này chúng ta sẽ nói chuyện về cách hình thành ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy, phát ra từ các thiên thể tuyệt vời.
Nguồn gốc
Sự ra đời của một ngôi sao cũng như sự biến mất của nó có thể được nhìn thấy rõ ràng trên bầu trời đêm. Các nhà thiên văn học đã quan sát những hiện tượng này trong một thời gian dài và đã có nhiều khám phá. Tất cả đều được mô tả một cách đặc biệt văn học khoa học. Những ngôi sao là những quả cầu lửa rực sáng đến khó tin kích thước lớn. Nhưng tại sao chúng lại phát sáng, nhấp nháy và lung linh? màu sắc khác nhau?
Những thiên thể này được sinh ra từ môi trường bụi khí khuếch tán do nén trọng lực trong các lớp dày đặc hơn, cộng với ảnh hưởng của trọng lực của chính nó. Thành phần của môi trường giữa các vì sao chủ yếu là khí (hydro và heli) với bụi là các hạt khoáng chất rắn. Ngôi sao sáng chính của chúng ta là một ngôi sao tên là Mặt trời. Không có nó, sự sống của vạn vật trên hành tinh của chúng ta là không thể. Điều thú vị là có nhiều ngôi sao lớn hơn Mặt trời rất nhiều. Tại sao chúng ta không cảm nhận được tác động của chúng và có thể bình tĩnh tồn tại mà không cần chúng?
Nguồn nhiệt và ánh sáng của chúng ta nằm gần Trái đất. Vì vậy, đối với chúng ta, chúng ta có thể cảm nhận được rõ rệt ánh sáng và sự ấm áp của nó. Các ngôi sao nóng hơn Mặt trời và có kích thước lớn hơn, nhưng chúng ở khoảng cách rất xa nên chúng ta chỉ có thể quan sát được ánh sáng của chúng và chỉ vào ban đêm.
Chúng dường như chỉ là những chấm nhấp nháy trên bầu trời đêm. Tại sao chúng ta không nhìn thấy chúng vào ban ngày? Ánh sao giống như tia sáng từ đèn pin, ban ngày bạn khó có thể nhìn thấy, nhưng vào ban đêm thì bạn không thể làm gì nếu không có nó - nó chiếu sáng đường rất tốt.
Khi nào trời sáng nhất và tại sao các ngôi sao lại phát sáng trên bầu trời đêm?
Tháng 8 là tháng tốt nhất để ngắm sao. Vào thời điểm này trong năm, buổi tối trời tối và không khí trong lành. Cảm giác như bạn có thể chạm tới bầu trời bằng tay. Trẻ em khi nhìn lên bầu trời luôn thắc mắc: “Tại sao các ngôi sao lại phát sáng và chúng rơi ở đâu?” Thực tế là vào tháng 8 người ta thường ngắm sao rơi. Đây là một cảnh tượng đặc biệt thu hút ánh nhìn và tâm hồn của chúng ta. Người ta tin rằng khi nhìn thấy sao băng, bạn cần phải thực hiện một điều ước chắc chắn sẽ thành hiện thực.
Tuy nhiên, điều thú vị là thực chất đó không phải là một ngôi sao rơi mà là một thiên thạch bốc cháy. Dù vậy, hiện tượng này rất đẹp! Thời gian trôi qua, thế hệ người thay thế nhau nhưng bầu trời vẫn vậy - đẹp và huyền bí. Cũng như chúng ta, tổ tiên nhìn vào thì đoán cụm sao hình tượng của các nhân vật và đồ vật thần thoại khác nhau, thực hiện những điều ước và ước mơ.
Ánh sáng xuất hiện như thế nào?
Vật thể không gian được gọi là ngôi sao phát ra ánh sáng đáng kinh ngạc số lượng lớn năng lượng nhiệt. Sự phát thải năng lượng đi kèm với bức xạ ánh sáng mạnh, một phần nhất định trong số đó chạm tới hành tinh của chúng ta và chúng ta có cơ hội quan sát nó. Đây là câu trả lời ngắn gọn cho câu hỏi: “Tại sao các ngôi sao lại tỏa sáng trên bầu trời và tất cả các thiên thể đều thuộc về chúng?” Ví dụ: Mặt Trăng là vệ tinh của Trái Đất, sao Kim là hành tinh hệ mặt trời. Chúng ta không nhìn thấy ánh sáng của chính mình mà chỉ nhìn thấy sự phản chiếu của nó. Bản thân các ngôi sao là nguồn bức xạ ánh sáng do sự giải phóng năng lượng.
Một số thiên thể có ánh sáng trắng, trong khi những thiên thể khác có ánh sáng xanh hoặc cam. Cũng có những thứ lung linh sắc thái khác nhau. Điều này có liên quan gì và tại sao các ngôi sao lại phát sáng với nhiều màu sắc khác nhau? Thực tế là chúng là những quả bóng khổng lồ bao gồm rất nóng nhiệt độ cao chất khí Khi nhiệt độ này dao động, các ngôi sao có độ sáng khác nhau: nóng nhất là màu xanh lam, tiếp theo là màu trắng, thậm chí là màu vàng nhạt hơn, sau đó là màu cam và đỏ.
nhấp nháy
Nhiều người quan tâm: tại sao các ngôi sao lại phát sáng vào ban đêm và ánh sáng nhấp nháy của chúng? Trước hết, chúng không nhấp nháy. Nó chỉ có vẻ với chúng tôi. Vấn đề là ở chỗ ánh saođi qua độ dày bầu khí quyển trái đất. Một tia sáng có khoảng cách xa như vậy chịu tác dụng của một số lượng lớn khúc xạ và biến đổi. Đối với chúng tôi, những khúc xạ này trông giống như sự nhấp nháy.
Ngôi sao có cái riêng của nó vòng đời. TRÊN giai đoạn khác nhau chu kỳ này nó phát sáng khác nhau. Khi thời gian tồn tại của nó kết thúc, nó bắt đầu dần biến thành sao lùn đỏ và nguội dần. Bức xạ của ngôi sao sắp chết rung chuyển. Điều này tạo ra ấn tượng nhấp nháy (nhấp nháy). Ban ngày, ánh sáng từ ngôi sao không biến mất đi đâu mà bị lu mờ bởi một thứ gì đó quá sáng và quá gần. ánh nắng mặt trời. Vì vậy, vào ban đêm chúng ta nhìn thấy chúng do không có tia Mặt trời.
Đi ra ngoài vào một đêm tối không trăng. Nhìn lên. Nếu đang là tháng 12 hoặc tháng 1, hãy tìm Betelgeuse, ngôi sao sáng màu đỏ trên vai Orion và Rigel, ngôi sao xanh sáng ở đầu gối anh ấy. Trong một tháng nữa, Capella màu vàng sẽ xuất hiện trong chòm sao Ngự Phu.
Nếu đang là tháng 7, hãy tìm Vega, viên sapphire màu xanh lam của Lyra, hoặc Antares, trái tim màu đỏ cam của Bọ Cạp.
Không có ngôi sao xanh! Vào bất kỳ thời điểm nào trong năm bạn có thể tìm thấy những ngôi sao khác nhau. Hầu hết có màu trắng, nhưng những cái sáng nhất có màu. Đỏ, cam, vàng, xanh lam - gần như tất cả các màu của cầu vồng... Nhưng chờ một chút, những màu xanh lá cây ở đâu? Chúng ta cũng không nên nhìn thấy những thứ đó sao?
KHÔNG. Điều này rất câu hỏi thường gặp, và chúng tôi không thấy bất kỳ ngôi sao xanh nào. Và đây là lý do tại sao.
Lấy một chiếc đèn hàn (bạn có thể suy nghĩ) và làm nóng một thanh sắt. Đầu tiên nó sẽ phát sáng màu đỏ, sau đó là cam, sau đó là xanh lam và trắng. Sau đó nó sẽ tan chảy. Tốt hơn là sử dụng một cái ổ gà.
Tại sao nó lại phát sáng? Chất nào có nhiệt độ cao hơn độ không tuyệt đối(khoảng -273 °C) phát ra ánh sáng. Lượng ánh sáng và bước sóng của nó phụ thuộc vào nhiệt độ. Vật càng ấm thì bước sóng càng ngắn.
Vật lạnh phát ra sóng vô tuyến. Những vật rất nóng phát ra tia cực tím hoặc tia X. Trong phạm vi nhiệt độ rất hẹp, vật nóng sẽ phát ra ánh sáng nhìn thấy được, bước sóng khoảng từ 300 nm đến 700 nm.
Xin lưu ý rằng các vật thể không phát ra ánh sáng ở cùng bước sóng. Chúng phát ra các photon ở nhiều bước sóng khác nhau. Nếu bạn sử dụng một loại máy dò nào đó nhạy với các bước sóng ánh sáng phát ra từ một vật thể, sau đó vẽ số lượng sóng đó trên đồ thị, bạn sẽ có được một đồ thị lệch gọi là "đặc tính bức xạ vật đen" (tại sao Gọi là vậy cũng không quan trọng nhưng nếu thấy thú vị thì bạn chỉ cần bật bộ lọc là được. kết quả tìm kiếm. Nghiêm túc). Cô ấy trông hơi giống một cái chuông cong phân phối bình thường, nhưng ở bước sóng ngắn nó rơi nhanh hơn và ở bước sóng dài – chậm hơn.
Dưới đây là ví dụ về một số đường cong cho các nhiệt độ khác nhau: 
Trục x là bước sóng (hoặc màu sắc, nếu bạn thích) và quang phổ được phủ lên biểu đồ để tham khảo. màu sắc có thể nhìn thấy. Bạn có thể lưu ý hình dạng hình chuông đặc trưng. Đối với vật nóng, cực đại dịch chuyển sang trái, sang bước sóng ngắn hơn.
Một vật có nhiệt độ 4500 Kelvin (khoảng 4200 °C) có cực đại ở phần màu cam của quang phổ. Làm nóng nó lên tới 6000 K (khoảng nhiệt độ của Mặt trời, 5700 ° C) và đỉnh di chuyển sang vùng xanh lục. Làm nóng nó lên nhiều hơn và đỉnh di chuyển vào vùng màu xanh lam, hoặc thậm chí xa hơn, đến các bước sóng ngắn hơn. Những ngôi sao nóng nhất phát ra phần lớn ánh sáng của chúng dưới dạng tia cực tím, ở bước sóng ngắn hơn những gì chúng ta nhìn thấy bằng mắt thường.
Ừm, chỉ một giây thôi. Nếu Mặt trời đạt cực đại ở vùng xanh lục, tại sao nó không có màu xanh lục? Cái này câu hỏi then chốt. Vấn đề là mặc dù đỉnh rơi vào vùng xanh lục nhưng nó lại phát ra ánh sáng có màu khác.
Nhìn vào đồ thị của một vật có nhiệt độ gần mặt trời. Đỉnh xảy ra ở vùng xanh lục, vì vậy hầu hết photon được phát ra ở đó. Nhưng cả photon xanh và đỏ đều được phát ra. Nhìn vào Mặt trời, chúng ta thấy tất cả những màu sắc này cùng một lúc. Mắt chúng ta trộn chúng và tạo ra một màu - trắng. Vâng, màu trắng. Một số người nói rằng Mặt trời có màu vàng, nhưng nếu nó thực sự có màu vàng thì mây và tuyết cũng sẽ có màu vàng (tất cả tuyết, không chỉ phần sân nhà bạn nơi con chó đang đi dạo).
Đó là lý do tại sao Mặt trời trông không có màu xanh. Nhưng liệu chúng ta có thể đùa giỡn với nhiệt độ để có được một ngôi sao xanh không? Có lẽ một nơi ấm hơn hoặc mát hơn Mặt trời một chút?
Hóa ra là chúng ta không thể. Một ngôi sao ấm hơn sẽ tạo ra nhiều hơn màu xanh, còn cái lạnh thì đỏ hơn, và trong mọi trường hợp, mắt chúng ta sẽ không nhìn thấy màu xanh lá cây ở đó. Việc đổ lỗi cho điều này không nên đổ lỗi cho các vì sao (ít nhất không phải hoàn toàn), mà là cho chính chúng ta.
Mắt của chúng ta chứa các tế bào, tế bào hình nón và hình que nhạy cảm với ánh sáng. Thanh là cảm biến độ sáng; chúng không phân biệt màu sắc. Nón nhìn thấy màu sắc và có ba loại: nhạy cảm với màu đỏ, xanh lam và xanh lục. Khi màu sắc rơi vào chúng, mỗi tế bào bị kích thích khác nhau: màu đỏ kích thích tế bào hình nón màu đỏ, trong khi tế bào hình nón màu xanh lam và xanh lá cây vẫn thờ ơ với nó.
Hầu hết các vật thể không phát ra hoặc phản xạ một màu duy nhất, vì vậy các tế bào hình nón bị kích thích cùng một lúc, nhưng theo mức độ khác nhau. Ví dụ, màu cam kích thích các tế bào màu đỏ nhiều gấp đôi so với các tế bào màu xanh lá cây và chỉ để lại các tế bào màu xanh lam. Khi não nhận được tín hiệu từ ba tế bào hình nón, nó sẽ nói: “Đây chắc chắn là một vật thể màu cam”. Nếu tế bào hình nón màu xanh lá cây nhìn thấy nhiều ánh sáng như tế bào hình nón màu đỏ, nhưng tế bào hình nón màu xanh lam không nhìn thấy gì, thì chúng ta hiểu màu đó là màu vàng. Và vân vân.
Đó là lý do tại sao, cách duy nhấtđể một ngôi sao trông có vẻ xanh lục chỉ là để phát ra đèn xanh. Nhưng từ biểu đồ trên, rõ ràng điều này là không thể. Bất kỳ ngôi sao nào phát ra màu xanh lá cây cũng sẽ phát ra khá nhiều màu đỏ và xanh lam, khiến nó có màu trắng. Việc thay đổi nhiệt độ của một ngôi sao sẽ biến nó thành màu cam, vàng, đỏ hoặc xanh lam, nhưng nó sẽ không chuyển sang màu xanh lục. Đơn giản là mắt chúng ta sẽ không nhìn thấy cô ấy như vậy.
Đó là lý do tại sao không có ngôi sao xanh. Màu sắc do các ngôi sao phát ra và cách mắt chúng ta diễn giải chúng đảm bảo điều này.
Nhưng điều đó không làm phiền tôi. Nếu bạn nhìn qua kính viễn vọng và thấy Vega sáng chói hay Antares hồng hào hay Arcturus màu cam đậm, bạn cũng sẽ không quan tâm lắm. Các ngôi sao không có đủ màu sắc, nhưng có đủ màu sắc và vì vậy chúng đẹp đến kinh ngạc.