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.

Типы звезд

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…

Звёзды

Что такое звездные остатки

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.

Спектральная классификация звезд

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.

Звёзды

Звезды Вольфа-Райе

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.

Звёзды

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.