Dimensiunile stelelor din univers

Puncte înșelătoare în cer

"Odiseea" - nava pe care vom explora stelele

Privind la cerul nopții, fiecare dintre noi se poate minuna la nenumăratele puncte strălucitoare. Ca pe o glazură neagră ceresc, rasipiali sunt nenumărate în dimensiune, luminozitate și culoare ale perlelor. Privind la vârf noaptea, se pare că toate asteriscurile de aceeași dimensiune, cu excepția planetelor, sunt naturale. Să acceptăm că avem o nave spațiale compacte care arată ca un luptător. Acesta va fi echipat cu motorul viitorului, care va fi suficient pentru obișnuitul volum al rezervoarelor aeronavei și îi vom da numele necomplicat - "Odiseea".

Deci steaua sau nu?

Și așa, "Odiseea" noastră intră pe orbita stelei duble Glise 229. Este doar 19 ani lumină de la Soare. Suntem interesați de Gliese 229 B, obiectul este exterior mai mic decât Jupiter. Am setat parametrii în computer pentru a intra pe orbită. Dar, deodată, autopilotul ne avertizează că nava cade rapid și datele introduse manual sunt false. Computerul ajustează rapid forța, dar nu puțin, dar uneori. Curând se pare că Gliese 229 B, deși mai mic în dimensiuni geometrice decât Jupiter, dar de 25 de ori mai greu.

Până acum, există dispute, indiferent dacă se referă la obiecte de neînțeles stele, cum ar fi piticii maro? În zilele noastre, acestea înseamnă o sub-stea cu dimensiuni de la 0,012 la 0,0767 din masa Soarelui. Ele sunt comparabile cu mărimea lui Jupiter. Procesele termonucleare continuă în adâncuri de pitici maro, precum și în stele. Dar eliberarea de căldură se datorează în principal reacției de fuziune a izotopilor nucleelor ușoare, cum ar fi litiul, beriliul, borul, deuteriul. Contribuția fuziunii termonucleare protonice clasice la eliberarea totală de căldură este mică. Se crede că piticii maro reprezentă majoritatea stelelor din spațiu. Unii astronomi cred că o proporție destul de mare de materie întunecată poate apărea doar pe pitici maro. Să mergem mai departe!

De la cel mai mic

Dimensiuni ale stelelor din Calea Lactee

Să ne întrebăm, care sunt cei mai mici membri ai acestei clase de obiecte cosmice? Instruim computerul de bord să zboare spre cea mai apropiată stea neutronică. Hyperschalk și voila, vom zbura până la o stea mică cu un nume ciudat - RX J1856.5-3754.

RX J1856.5-3754 X-ray a telescopului Chandra

"Odiseea" se ridica deasupra suprafeței de crustă, care are un diametru de numai 10-20 de kilometri, dar motoarele noastre câștigă viteză furios, iar informațiile de pe ecrane spun că suntem în orbita Soarelui! Și aici așteptăm prima surpriză! Cei mai mici reprezentanți ai familiei stele au un diametru de aproximativ 15 kilometri. Dar masa lor depășește cea solară. Imaginați-vă cât de densă va fi o stea neutronică. După calcule matematice elementare devine clar că compactitatea ambalajului materiei depășește cea a nucleului atomic.

Stelele neutre

Neutronul este într-o singură fotografie

Câștigăm curaj și coborâm mai jos pentru a vedea mai bine vedeta, dar în cabină începe să sună o alarmă, avertizând-ne despre un câmp magnetic colosal.

Materiale conexe

Star van Maanen

"Odiseea" intră pe orbita Star van Maanen, cel mai apropiat pitic alb în 14,1 ani lumină de la Soare. O privire deprimantă. Vedem un fel de "cadavru" - rămășițele lumânărilor evoluate. Dimensiunile pitilor albi nu depășesc o sută din energia solară, iar masa este comparabilă cu aceasta. Pitiful alb este nucleul slab al stelei decedate, care strălucește numai prin răcirea substanței sale plasmatice. Între piticii albi și Soarele nostru există una dintre cele mai mari clase de stele de clasă - piticii roșii. Comandați calculatorul și ne aflăm instantaneu pe orbita Centaurus Proxima.

O stea roșie mică, strălucind strălucind în cosmosul fără margini. Dimensiunile și masa acestor stele nu depășesc o treime, iar luminozitatea este de o mie de ori mai mică decât cea solară.

Potrivit multor astronomi, piticii rosii formeaza cea mai numeroasa clasa de stele "reale" din univers. Faptul este că toate stelele de mai sus, de fapt, nu sunt cu adevărat. Numai în piticii roșii sunt reacții termonucleare protonice clasice care le permit să existe timp de sute de miliarde de ani.

Această stea necunoscută este foarte probabil să supraviețuiască Soarelui și, dacă omenirea dorește să găsească o stea în spațiu, care ne poate adăposti după moartea unei vedete native, atunci nu va mai fi departe de a merge. Prin standardele cosmosului, desigur.

De la Soare la supergienii roșii

Și acum, îi spunem computerului să ne arate piticii galbeni. Și îndeplinind cererea noastră, ne duce acasă. Da, da, Soarele nostru este un pitic galben! Mai exact, clasa sa spectrală G2V. Acest tip de stele nu este foarte numeroasă în univers. Stelele de acest fel au o masă de 0,8 până la 1,2 ori masa Soarelui. După ce stelele, cum ar fi luminiscența noastră stea, folosesc combustibil pe bază de hidrogen, crește mărimea lor și devin sub-giganti și giganți roșii. Interesant puțin și cererea de la "Odiseea" continuarea banchetului.

Betelgeuse

Imagine IR a lui Betelgeuse

Suntem pe orbita Betelgeuse, situată la 500 de ani lumină de acasă, la nivelul a 19 unități astronomice din centrul stelei. Ochii sunt o imagine nedescrisă. Fiind de la nucleul acestei stele atât de departe de Uranus de la nucleul Soarelui, vedem că discul roșu al unei stele este de aproape sute de ori mai mare decât dimensiunea Soarelui, iar culoarea ei este roșie. O stea pe moarte. Dacă traduceți vârsta stelelor în viața umană, atunci Soarele ar fi puțin peste patruzeci de ani. Betelgeuse este deja un bătrân, trăind în propriul său secol. Ne îndrăgostești cu vederi spectaculoase, computerul ne avertizează că o nevoie urgentă de a părăsi steaua, deoarece în conformitate cu observațiile spectrale ale stelei va străluci în curând mai luminos, care poate afecta nava mica noastră. Elevii roșii sunt instabili și radiațiile lor pot varia foarte mult.

Alnitak, Alnilam și Mintaka

Nebuloasa de lângă Antares și Rho Ophiuchus

În vasta spațiu infinit există mastodoni reali sub formă de supergianți. Cuceritorul "Odysseus" ne duce spre orbita înaltă a lui Antares, cea mai stralucitoare stea din constelația scorpionului, la 600 de ani lumină de la Soare. Pentru a o considera mai bine, cereți computerului să meargă la distanța de 1,4 unități astronomice din nucleu, ca să spunem așa cu o marjă. Dar sistemul protestează, asigurându-ne că vom fi sub suprafața stelei. De ce? Vom fi la echivalentul orbitei planetei Marte din nucleul lui Antares. Dar se pare că raza supergiților roșii depășește 800 de ori Solar. Dar masa Antares este de numai 12,4 ori mai mare decât cea a Soarelui, gazul său este foarte scăzut.

UY Shield în comparație cu Soarele

Înainte de a finaliza turneul nostru, vă cerem să transferați Odiseea la cea mai mare stea cunoscută momentan. Și intrăm pe orbita scutului UY, la o asemenea distanță de nucleul pe care Saturn îl are de la Soare. Și totuși, aproape toate câmpurile viziunii noastre umbrează discul roșu gigant al stelei, care este de 1700 de ori mai mare decât raza soarelui, dar numai de 40 de ori mai greu. Dacă am pus această stea în centrul sistemului solar, atunci a absorbit toate planetele până la Jupiter. Dacă stoarceți Pământul la o dimensiune de un centimetru, atunci UY Shield pe aceeași scală era de aproape 2 kilometri!

În cele din urmă?

Dimensiuni ale planetelor și ale stelelor

Pentru a rezuma, este important să rețineți că atât dimensiunile de masă, cât și dimensiunile geometrice ale stelelor pot fi foarte diferite. Unii au densitate inimaginabilă, în timp ce alții, dimpotrivă, sunt foarte evacuați. Stelele sunt foarte diferite în ceea ce privește luminozitatea și culoarea, temperatura și durata de viață. Dimensiunea stelelor este afectată de o combinație a două forțe - forța gravitațională care încearcă să strângă stelele și presiunea gazului încălzit în interior. În prezent, teoria evoluției stelelor este departe de a fi perfectă.

Diagrama Hertzsprung-Russell

Astrofizicii nu pot da un răspuns clar la întrebarea trivială: "Cât de mare și masivă poate fi o stea?"

Materiale conexe

Desigur, există limitări fundamentale care nu permit, de exemplu, existența unei stele de dimensiunea unei galaxii. Stele cu o masă de 8 până la aproximativ 150 de soare trăiesc rapid, datorită faptului că temperatura din intestine este colosală, iar reacțiile termonucleare merg rapid. Mai recent, se credea că limita de masă a stelei este de 150 de mase solare. Dar cercetările spațiale recente au arătat că 300 de mase solare pentru o stea nu pot fi limita! În astfel de stele, în plus față de reacțiile rapide de fulger ale fuziunii termonucleare, apar fluctuații suplimentare datorate interacțiunii perechilor particule-antiparticule. Astfel de super-giganți pot exploda chiar înainte de declanșarea colapsului clasic, pur și simplu trecând prin procesul de anihilare. Dar toate acestea în timp ce teoria.

Mult a fost lăsată în afara acestei narațiuni. Dar totul are timpul. Și noi, uimiți de asemenea dimensiuni de stele, obosiți și fericiți, îi dăm comanda "Odiseea" să se întoarcă pe Pământul mic, dar atât de nativ.