Ci sono molte cose sorprendenti nel nostro universo, ea volte sembra più interessante della fantascienza più sofisticata. E ora vogliamo parlare di oggetti nello spazio profondo, di cui tutti hanno sentito parlare, ma allo stesso tempo non tutti hanno un'idea di cosa si tratti.
gigante rosso
Ci sono molte stelle diverse: alcune sono più calde, altre sono più fredde, alcune sono grandi, altre (convenzionalmente) piccole. La stella gigante ha una bassa temperatura superficiale e un raggio enorme. Per questo motivo ha un'elevata luminosità. Un tipico esempio è il gigante rosso. Il suo raggio può raggiungere 800 solari e la sua luminosità può superare quella solare di 10mila volte. Una stella diventa una gigante rossa quando al suo centro tutto l'idrogeno si trasforma in elio e la fusione dell'idrogeno continua alla periferia del nucleo di elio. Ciò porta ad un aumento della luminosità, espansione degli strati esterni e diminuzione della temperatura superficiale.
Aldebaran, Arcturus, Gakrux sono esempi di giganti rosse. Tutte queste stelle sono incluse nell'elenco delle stelle più luminose nel cielo notturno. Inoltre, le giganti rosse non sono le più massicce. Ci sono supergiganti rosse che sono le stelle più grandi in termini di dimensioni. Il loro raggio può superare quello solare di 1500 volte.
In un senso più ampio, la gigante rossa è una stella nella fase finale dell'evoluzione. Il suo ulteriore destino dipende dalla massa. Se la massa è bassa, una tale stella si trasformerà in una nana bianca; se è alta, si trasformerà in una stella di neutroni o in un buco nero. Le giganti rosse sono diverse, ma hanno tutte una struttura simile. Stiamo parlando, in particolare, di un nucleo caldo e denso e di un guscio molto rarefatto ed esteso. Tutto ciò porta a un intenso vento stellare: il deflusso di materia dalla stella nello spazio interstellare.
Doppia stella
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Questo termine si riferisce a due stelle legate gravitazionalmente che ruotano attorno a un centro di massa comune. A volte puoi trovare sistemi composti da tre stelle. La stella binaria sembra essere un fenomeno molto esotico, ma è molto comune nella galassia della Via Lattea. I ricercatori ritengono che circa la metà di tutte le stelle nella Galassia siano sistemi binari (questo è il secondo nome di questo fenomeno).
Una stella ordinaria si forma come risultato della compressione di una nuvola molecolare a causa dell'instabilità gravitazionale. Nel caso di una stella doppia, ovviamente, la situazione è simile, ma per quanto riguarda il motivo della separazione, qui gli scienziati non possono giungere ad un'opinione comune.
Nana bruna
La nana bruna è un oggetto molto insolito e difficile da classificare in alcun modo. Occupa una posizione intermedia tra una stella e un pianeta gassoso. Questi oggetti hanno una massa paragonabile all'1-8% del sole. Sono troppo massicci per i pianeti e la compressione gravitazionale rende possibile reazioni termonucleari che coinvolgono elementi "facilmente combustibili". Ma non c'è abbastanza massa per "accendere" l'idrogeno e la nana bruna brilla per un tempo relativamente breve rispetto a una stella normale.
La temperatura superficiale di una nana bruna può essere 300-3000 K. Si raffredda continuamente per tutta la sua vita: più grande è un oggetto simile, più lento è questo processo. In poche parole, una nana bruna, a causa della fusione termonucleare, si riscalda nella primissima fase della sua vita e poi si raffredda, diventando come un normale pianeta. Il nome deriva dal colore rosso intenso o addirittura infrarosso di questi oggetti.
Nebulosa
Sentiamo questa parola più di una volta quando tocchiamo questioni di astronomia. Una nebulosa non è altro che una nuvola cosmica, composta da polvere e gas. È l'elemento costitutivo di base del nostro universo: da esso si formano stelle e sistemi stellari. La nebulosa è uno degli oggetti astronomici più belli, può brillare con tutti i colori dell'arcobaleno.
La Nebulosa di Andromeda (o Galassia di Andromeda) è la galassia più vicina alla Via Lattea. Si trova a una distanza di 2,52 milioni di sv. anni dalla Terra e contiene circa 1 trilione di stelle. Forse l'umanità raggiungerà la nebulosa di Andromeda in un lontano futuro. E anche se questo non dovesse accadere, la nebulosa stessa "verrà in visita", inghiottendo la Via Lattea. Il fatto è che la nebulosa di Andromeda è molto più grande della nostra galassia.
È importante chiarire qui. La parola "nebulosa" ha una lunga storia: veniva usata per designare quasi tutti gli oggetti astronomici, comprese le galassie. Ad esempio, la galassia Nebulosa di Andromeda. Ora si sono allontanati da questa pratica e la parola "nebulosa" denota accumuli di polvere, gas e plasma. Distinguono una nebulosa a emissione (una nuvola di gas ad alta temperatura), una nebulosa a riflessione (non emette la propria radiazione), una nebulosa oscura (una nuvola di polvere che blocca la luce dagli oggetti situati dietro di essa) e una nebulosa planetaria (un guscio di gas prodotto da una stella al termine della sua evoluzione) … Questo include anche i resti di supernova.
Nana gialla
Non tutti conoscono questo tipo di stelle. E questo è strano, perché il nostro Sole è una tipica nana gialla. Le nane gialle sono piccole stelle con una massa di 0,8-1,2 masse solari. Questi sono i cosiddetti luminari. sequenza principale. Sul diagramma Hertzsprung-Russell, è una regione contenente stelle che utilizzano una fusione termonucleare di elio da idrogeno come fonte di energia.
Le nane gialle hanno temperature superficiali di 5000-6000 K e la vita media di una stella del genere è di 10 miliardi di anni. Queste stelle si trasformano in giganti rosse dopo che la loro fornitura di idrogeno è stata bruciata. Un destino simile attende il nostro Sole: secondo le previsioni degli scienziati, in circa 5-7 miliardi di anni inghiottirà il nostro pianeta per poi trasformarsi in una nana bianca. Ma molto prima di tutto questo, la vita sul nostro pianeta verrà bruciata.
Nana bianca
Una stella nana è l'esatto opposto di una stella gigante. Davanti a noi c'è una stella evoluta, la cui massa può essere paragonabile alla massa del Sole. In questo caso, il raggio della nana bianca è circa 100 volte più piccolo del raggio della nostra stella. Essendo una delle stelle di piccola massa, anche il Sole si trasformerà in una nana bianca diversi miliardi di anni dopo che le riserve di idrogeno nel nucleo si saranno esaurite. Le nane bianche occupano il 3-10% della popolazione stellare della nostra Galassia, ma a causa della loro bassa luminosità è molto difficile identificarle.
Una nana bianca "anziana" non è più direttamente bianca. Il nome stesso deriva dal colore delle prime stelle aperte, ad esempio Sirio B (la dimensione di quest'ultima, a proposito, può essere abbastanza paragonabile alla dimensione della nostra Terra). In effetti, una nana bianca non è affatto una stella, poiché le reazioni termonucleari non avvengono più al suo interno. In poche parole, la nana bianca non è una stella, ma il suo "cadavere".
Man mano che si evolve ulteriormente, la nana bianca si raffredda ancora di più e, inoltre, il suo colore cambia da bianco a rosso. Lo stadio finale nell'evoluzione di un tale oggetto è una nana nera raffreddata. Un'altra opzione è l'accumulo di materia sulla superficie di una nana bianca "traboccante" da un'altra stella, la compressione e la successiva esplosione di una nuova o supernova.
Supernova
Una supernova è un fenomeno in cui la luminosità di una stella cambia di 4-8 ordini di grandezza, dopodiché si può vedere un graduale dissolvenza del bagliore. In un senso più ampio, è un'esplosione di stelle, in cui l'intero oggetto viene distrutto. Allo stesso tempo, una stella del genere eclissa per qualche tempo altre stelle: e questo non sorprende, perché durante un'esplosione la sua luminosità può superare quella solare di 1000 milioni di volte. In una galassia che può essere paragonata alla nostra, l'apparizione di una supernova viene registrata circa una volta ogni 30 anni. Tuttavia, un'enorme quantità di polvere interferisce con l'osservazione dell'oggetto. Durante l'esplosione, un enorme volume di materia cade nello spazio interstellare. La materia rimanente può fungere da materiale da costruzione per una stella di neutroni o un buco nero.
La nostra stella e i pianeti del sistema solare hanno avuto origine da una gigantesca nuvola di gas molecolari e polvere. Circa 4,6 miliardi hanno iniziato la compressione di questa nube, i primi centomila anni dopo che il Sole era una protostella che collassa. Tuttavia, nel tempo, si è stabilizzato e ha assunto l'aspetto attuale. Tuttavia, il Sole non esisterà per sempre: prima si trasformerà in una gigante rossa e poi in una nana bianca.
Esistono due tipi principali di supernovae. Nel primo caso, c'è una carenza di idrogeno nello spettro ottico. Pertanto, gli scienziati ritengono che ci sia stata un'esplosione di una nana bianca. Il fatto è che la nana bianca non ha quasi idrogeno, poiché questa è la fine dell'evoluzione stellare. Nel secondo caso, i ricercatori registrano tracce di idrogeno. Da qui l'ipotesi che si tratti dell'esplosione di una stella "ordinaria", il cui nucleo ha subito un collasso. In questo scenario, il nucleo potrebbe eventualmente diventare una stella di neutroni.
Stella di neutroni
Una stella di neutroni è un oggetto costituito principalmente da neutroni, particelle elementari pesanti che non hanno carica elettrica. Come già accennato, la ragione della loro formazione è il collasso gravitazionale delle stelle normali. A causa dell'attrazione, le masse stellari iniziano a spingersi verso l'interno fino a diventare incredibilmente compresse. Di conseguenza, i neutroni sono "impaccati" per così dire.
Una stella di neutroni è piccola, di solito il suo raggio non supera i 20 km. Inoltre, la massa della maggior parte di questi oggetti è di 1,3-1,5 masse solari (la teoria presuppone l'esistenza di stelle di neutroni con una massa di 2,5 masse solari). La densità di una stella di neutroni è così grande che un cucchiaino della sua sostanza peserà miliardi di tonnellate. Un tale oggetto è costituito da un'atmosfera di plasma caldo, crosta esterna e interna e nuclei (esterni e interni).
Pulsar
Si ritiene che una stella di neutroni emetta un raggio radio nella direzione associata al suo campo magnetico, il cui asse di simmetria non coincide con l'asse di rotazione della stella. In poche parole, una pulsar è una stella di neutroni che gira a velocità incredibili. Le pulsar emettono potenti raggi gamma, quindi possiamo osservare le onde radio se la stella di neutroni si trova con il suo polo sul nostro pianeta. Questo può essere paragonato a un faro: all'osservatore sulla riva sembra che periodicamente sbatta le palpebre, anche se in realtà il faro sta semplicemente girando nella direzione opposta.
In altre parole, possiamo osservare alcune stelle di neutroni come pulsar perché hanno onde elettromagnetiche che vengono espulse dai poli della stella di neutroni in fasci. La pulsar meglio studiata è la PSR 0531 + 21, che si trova nella Nebulosa del Granchio a una distanza di 6520 sv. anni da noi. La stella di neutroni compie 30 giri al secondo e la potenza di radiazione totale di questa pulsar è 100.000 volte superiore a quella del Sole. Tuttavia, molti aspetti delle pulsar rimangono da studiare.
Quasar
Pulsar e quasar a volte sono confusi, ma la differenza tra loro è molto grande. Quasar è un oggetto misterioso, il cui nome deriva dalla frase "sorgente radio quasi stellare". Tali oggetti sono tra i più luminosi e distanti da noi. In termini di potenza di radiazione, un quasar può superare tutte le stelle della Via Lattea combinate di cento volte.
Naturalmente, la scoperta del primo quasar nel 1960 ha suscitato un incredibile interesse per il fenomeno. Ora gli scienziati credono che abbiamo un nucleo galattico attivo. C'è un buco nero supermassiccio che tira fuori la materia dallo spazio che lo circonda. La massa del buco è semplicemente gigantesca e la potenza di radiazione supera la potenza di radiazione di tutte le stelle situate nella galassia. Una delle versioni dice anche che un quasar potrebbe essere una galassia nella prima fase di sviluppo - in questo momento la materia circostante è "divorata" da un buco nero supermassiccio. Il quasar più vicino a noi si trova a una distanza di 2 miliardi di anni luce, e il più distante, per la loro incredibile visibilità, possiamo osservarlo a una distanza di 10 miliardi di anni luce.
Blazar
Ci sono anche oggetti chiamati blazar. Sono le sorgenti dei più potenti lampi di raggi gamma nello spazio. I blazar sono flussi di radiazioni e materia diretti verso la Terra. In poche parole, un blazar è un quasar che emette un potente raggio di plasma che può distruggere tutta la vita sul suo cammino. Se un tale raggio passa a una distanza di almeno 10 sv. anni dalla Terra, non ci sarà vita su di essa. Blazar è indissolubilmente legato al buco nero supermassiccio al centro della galassia.
Il nome stesso deriva dalle parole "quasar" e "BL Lizards". Quest'ultimo è un tipico rappresentante dei blazar noti come Lacertidi. Questa classe si distingue per le caratteristiche dello spettro ottico, che è privo di ampie righe di emissione caratteristiche dei quasar. Ora gli scienziati hanno calcolato la distanza dal blazar più lontano PKS 1424 + 240: è 7,4 miliardi di anni luce.
Buco nero
Senza dubbio, questo è uno degli oggetti più misteriosi dell'universo. Molto è stato scritto sui buchi neri, ma la loro natura ci è ancora nascosta. Le proprietà degli oggetti sono tali che la loro seconda velocità cosmica supera la velocità della luce. Niente può sfuggire alla gravità di un buco nero. È così enorme che praticamente ferma il passare del tempo.
Un buco nero si forma da una stella massiccia che ha esaurito il suo carburante. Una stella che collassa sotto il proprio peso e si trascina attorno al continuum spazio-temporale. Il campo gravitazionale diventa così forte che nemmeno la luce può più sfuggirne. Di conseguenza, la regione in cui si trovava la stella in precedenza diventa un buco nero. In altre parole, un buco nero è una sezione curva dell'universo. Fa schifo nella questione che si trova nelle vicinanze. Si ritiene che la prima chiave per comprendere i buchi neri sia la teoria della relatività di Einstein. Tuttavia, le risposte a tutte le domande di base devono ancora essere trovate.
Mole Hole
Continuando l'argomento, semplicemente non puoi passare dal cosiddetto. "Wormhole" o "wormhole". Pur trattandosi di un oggetto puramente ipotetico, abbiamo davanti a noi una specie di tunnel spazio-temporale, costituito da due ingressi e una gola. Un wormhole è una caratteristica topologica dello spazio-tempo che consente (ipoteticamente) di viaggiare lungo il percorso più breve di tutti. Per capire almeno un po 'la natura di un wormhole, puoi arrotolare un pezzo di carta e poi perforarlo con un ago. Il buco risultante sarà come un wormhole.
In momenti diversi, gli esperti hanno proposto diverse versioni di wormhole. La possibilità dell'esistenza di qualcosa di simile prova la teoria generale della relatività, ma finora non è stato trovato un singolo wormhole. Forse, in futuro, nuovi studi aiuteranno a chiarire la natura di tali oggetti.
Materia oscura
Si tratta di un fenomeno ipotetico che non emette radiazioni elettromagnetiche e non interagisce direttamente con essa. Pertanto, non possiamo rilevarlo direttamente, ma vediamo segni dell'esistenza della materia oscura quando osserviamo il comportamento degli oggetti astrofisici e gli effetti gravitazionali che creano.
Ma come hai trovato la materia oscura? I ricercatori hanno calcolato la massa totale della parte visibile dell'Universo, nonché gli indicatori gravitazionali. È stato rilevato un certo squilibrio, che è stato attribuito a una sostanza misteriosa. Si è anche scoperto che alcune galassie ruotano più velocemente di quanto dovrebbero essere secondo i calcoli. Di conseguenza, qualcosa li influenza e non permette loro di "volare via" ai lati.
Gli scienziati ora credono che la materia oscura non possa essere composta da materia ordinaria e che sia basata su minuscole particelle esotiche. Ma alcuni ne dubitano, sottolineando che la materia oscura può essere composta anche da oggetti macroscopici.
Energia oscura
Se c'è qualcosa di più misterioso della materia oscura, è l'energia oscura. A differenza del primo, l'energia oscura è un concetto relativamente nuovo, ma è già riuscita a capovolgere la nostra idea di Universo. L'energia oscura, secondo gli scienziati, è qualcosa che fa espandere il nostro universo con l'accelerazione. In altre parole, si sta espandendo sempre più velocemente. Sulla base dell'ipotesi della materia oscura, la distribuzione della massa nell'Universo è simile a questa: il 74% è energia oscura, il 22% è materia oscura, lo 0,4% è stelle e altri oggetti, il 3,6% è gas intergalattico.
Se nel caso della materia oscura c'è almeno una prova indiretta della sua esistenza, allora l'energia oscura esiste puramente nell'ambito di un modello matematico che considera l'espansione del nostro Universo. Pertanto, nessuno può ora dire con certezza cosa sia l'energia oscura.
Ilya Vedmedenko
