+7(900)045-67-42
Екатеринбург, ул. Толмачева, 12

Звёзды

Ночное небо невозможно представить без звёзд – тысяч светящихся точек, складывающихся в причудливые узоры. Зоркий глаз может заметить, что не все звёзды одинаковы – какие-то яркие, а какие-то еле различимы даже для людей с отличным зрением. Различаются и цвета звёзд – одни голубовато-белые, другие могут быть жёлтыми или даже красноватыми. Но что же эти объекты представляют из себя по физической природе?


Звёзды – очень массивные самогравитирующие и находящиеся (или почти находящиеся) в гидростатическом равновесии газовые шары. Газ в звёздах частично ионизован. Из химических элементов (как и во всей Вселенной) в звёздах преобладают водород и гелий. Именно процесс водородного горения составляет большую часть активного жизненного цикла звезды.
В общем случае звёзды можно разделить на два типа – нормальные и вырожденные. В центре нормальных звёзд происходят термоядерные реакции. В вырожденных звёздах (напр., нейтронные звёзды или белые карлики) равновесие поддерживается давлением газа фермионов. Есть и более экзотические звёзды, например, коричневые карлики по своей массе находятся между самыми большими планетами и самыми маленькими звёздами. Температура на их поверхности вполне сравнима с преобладающими на Земле – около 30 градусов по Цельсию. Кстати, Юпитеру не хватило совсем немного массы (конечно, по космическим меркам), чтобы стать второй, хоть и совсем карликовой, звездой в Солнечной Системе. Кто знает, как бы повернулось развитие жизни на Земле и началось ли бы оно вообще…

Нам кажется, что звёзд на небе бессчётное количество, но на самом деле мы видим лишь малую часть звёзд нашей галактики Млечный Путь, в то время как всего их и их в Галактике порядка 1011. А что же такое звёздные остатки? Это звёзды на последних стадия их эволюции. В зависимости от изначальной массы звезды её жизненный путь закончится одним из следующих вариантов. Первый, для звёзд, похожих на наше Солнце, коих большинство в нашей Галактике: планетарная туманность. Процесс образования планетарной туманности: водород в недрах звезды в какой-то момент подходит к концу. При этом радиус звезды увеличивается, и она из жёлтой превращается в красного гиганта. На этой стадии догорает водородная оболочка вокруг гелиевого ядра. После его полного выгорания начинает гореть гелий, а в более массивных звёзд и дальнейшие металлы (металлами в астрономии называют все элементы тяжелее гелия). Масса звезды уменьшается и в конечном счёте она превращается в компактного белого карлика. Это превращение сопровождается истечением газовой оболочки красного гиганта – наблюдается красивая планетарная туманность. Для звёзд гораздо тяжелее Солнца путь развития другой – превращение в сверхновые, образование нейтронных звёзд и чёрных дыр.


Теперь обратимся к другой классификации звёзд – более распространенной и наглядной. Это спектральная классификация. Именно она позволяет сразу, без лишних усилий обычному наблюдателю получить физическую информацию об объекте. В первую очередь, это общий вид спектра (а значит химический состав) и температуру фотосферы – верхнего слоя звёздной атмосферы. Самые маленькие нормальные звёзды, которые упоминались выше, имеют самую маленькую массу и самую низкую для звёзд температуру – это коричневые карлики. Затем идут красные карлики, оранжевые, жёлтые (к ним относится наше Солнце), белые и голубые гиганты и сверхгиганты. Последние имеют самые высокие температуры (до 60 000 К). К голубым сверхгигантам относится самая яркая звезда на Северном небе – Сириус. Лучше всего его наблюдать зимой.



Интересно узнать об еще одном особом классе звёзд – звёзды Вольфа-Райе. Они обладают очень высокой температурой и очень высокой светимостью. Их главное отличие – широкие спектральные эмиссионные полосы некоторых химических элементов, что может указывать на высокую степень ионизации газа. Вообще, для спектров звёзд преобладают в большинстве своём абсорбционные линии, а эмиссия – достаточно редкое явление. В Галактике известно всего около двух сотен таких. Находятся они в спиральных рукавах – местах большого скопления газа и горячих звёзд.
Разнообразие наблюдаемых звёзд поражает человеческое воображение. И большое достижение людей в том, что наблюдая объекты, которые мало как менялись в течение всего развития жизни на Земле, они могут строить теории о том, как они эволюционируют, как рождаются и как умирают.