Структура вселенной

Структура вселенной

Галактики и метагалактики

Эволюция и типы звездСозвездия

«СВЕРХНОВЫЕ И НОВЫЕ ЗВЕЗДЫ».

http://astrogalaxy.ru/foto001/foto0324.jpg


СТАРИННЫЕ ЛЕТОПИСИ И ХРОНИКИ СООБЩАЮТ НАМ, ЧТО ИЗРЕДКА НА НЕБЕ ВНЕЗАПНО ПОЯВЛЯЛИСЬ ЗВЕЗДЫ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО БОЛЬШОЙ ЯРКОСТИ. ОНИ БЫСТРО УВЕЛИЧИВАЛИ ЯРКОСТЬ, А ЗАТЕМ МЕДЛЕННО, В ТЕЧЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ МЕСЯЦЕВ УГАСАЛИ И ПЕРЕСТАВАЛИ БЫТЬ

ВИДИМЫМИ.

Наиболее яркими были вспышки в 1006 и 1054 годах, сведения о которых содержатся в китайских и японских трактатах. В 1572 году такая звезда вспыхнула в созвездии Кассиопеи и наблюдалась выдающимся астрономом Тихо Браге, а в 1604 году подобную вспышку в созвездии Змееносца наблюдал Иоганн Кеплер.


Вспышки сверхновых – один из самых мощных катастрофических природных процессов.

Сверхновыми называются звезды, взрывающиеся и достигающие в максимуме абсолютной звездной величины. Сверхновая сохраняет свою максимальную яркость около месяца, после чего начинает угасать.

К сожалению, вспышки сверхновых в Галактике наблюдаются удивительно редко. Последний раз такую вспышку видели перед самым началом телескопической эпохи в 1604 г. Ее наблюдал И. Кеплер, который спустя несколько лет и сконструировал один из первых телескопов.

Типичные новые звезды - это горячие звезды в тесных двойных системах, где вторая звезда гораздо холоднее первой , у которых наблюдалась единственная вспышка, причем блеск их быстро увеличивался в тысячи и даже миллионы раз.

Ежегодно в галактике вспыхивает не менее 200 новых звезд, но из них мы замечаем лишь 2/3.

До начала нашего столетия астрономы еще не различали новые и сверхновые звезды. На существование звезд, светимость которых в десятки и сотни раз превышает светимость новых звезд, впервые указал шведский астроном К. Лундмарк в 1919 г.

Остаток сверхновой - газопылевое образование, результат произошедшего много десятков или сотен лет назад катастрофического взрыва звезды и превращения её в сверхновую.

Вспышки сверхновых оказывают сильное и многообразное влияние на Землю. Ее частицы, при вспышке, проникая на поверхность Земли сквозь атмосферу, могут вызывать генетические мутации, благодаря которым происходит эволюция жизни на Земле.

СозвездияСозвездия

СозвездияСозвездия

• Это определенные Это определенные участки звездного участки звездного неба, разделенные неба, разделенные между собой строго между собой строго установленными установленными границами.границами.

• Сегодня на Сегодня на международном уровне международном уровне признано 88 созвездий, признано 88 созвездий, каждое из которых каждое из которых занимает совершенно занимает совершенно определенное место на определенное место на небесной сфере. небесной сфере. Мифологические герои, Мифологические герои, животные и иные животные и иные фигуры традиционно фигуры традиционно связаны с созвездиями.связаны с созвездиями.

Большая МедведицаБольшая Медведица

• Созвездие Большой Медведицы занимает одну из Созвездие Большой Медведицы занимает одну из самых обширных областей северного неба и широко самых обширных областей северного неба и широко известно своим Большим Ковшом. Согласно легенде известно своим Большим Ковшом. Согласно легенде Большая Медведица – это прекрасная греческая Большая Медведица – это прекрасная греческая принцесса Каллисто, превращенная завистливой принцесса Каллисто, превращенная завистливой

Герой в медведицу.Герой в медведицу.

Как найти созвездиеКак найти созвездие

• Большую Медведицу Большую Медведицу хорошо видно, хорошо видно, достаточно посмотреть достаточно посмотреть на север. Она является на север. Она является ориентиром для ориентиром для нахождения других нахождения других созвездий. созвездий.

Малая МедведицаМалая Медведица

• Когда Каллисто превратили в медведицу, ее сын во Когда Каллисто превратили в медведицу, ее сын во время охоты не узнал мать, выстрелил в неё и убил. время охоты не узнал мать, выстрелил в неё и убил. Милосердно вмешавшийся Зевс превратил в Милосердно вмешавшийся Зевс превратил в медведя и сына, поместив их на небо в виде медведя и сына, поместив их на небо в виде созвездий.созвездий.


• В этом созвездии находится В этом созвездии находится небесный северный полюс, а небесный северный полюс, а рядом с ним Полярная звезда, рядом с ним Полярная звезда, которая практически неподвижна. которая практически неподвижна.

Полярная звезда: она недвижнаПолярная звезда: она недвижна

И в целом небе нет подобной ей.И в целом небе нет подобной ей.

На небе много звезд; их всех не На небе много звезд; их всех не счесть,счесть,

И все они блестят и все мерцают.И все они блестят и все мерцают.

Но лишь одна не изменяет места.Но лишь одна не изменяет места.

КассиопеяКассиопея

• По древнегреческому мифу, прекрасная По древнегреческому мифу, прекрасная Андромеда, дочь Цефея и Кассиопеи, была Андромеда, дочь Цефея и Кассиопеи, была прикована к скалам для того, чтобы искупить прикована к скалам для того, чтобы искупить вину матери, которая прогневала морских нимф. вину матери, которая прогневала морских нимф. Гордясь своей красотой, Кассиопея сказала, что Гордясь своей красотой, Кассиопея сказала, что она прекраснее всех на свете. Разгневанные она прекраснее всех на свете. Разгневанные нимфы уговорили грозного бога морей нимфы уговорили грозного бога морей Посейдона наслать на царство Цефея морское Посейдона наслать на царство Цефея морское чудовище кита. Кит всплывал из моря и чудовище кита. Кит всплывал из моря и опустошал эфиопские земли. Оракул опустошал эфиопские земли. Оракул предсказал, что если морскому чудищу отдадут предсказал, что если морскому чудищу отдадут на растерзание прекрасную царскую дочь на растерзание прекрасную царскую дочь Андромеду, то кара Посейдона окончится.Андромеду, то кара Посейдона окончится.


• Очертания этого Очертания этого созвездия напоминает созвездия напоминает перевернутую и перевернутую и несколько растянутую несколько растянутую букву «М» (или букву «М» (или латинскую «W»). латинскую «W»).

АндромедаАндромедаКак найти созвездиеКак найти созвездие

• Легко находится как Легко находится как цепочка звезд, цепочка звезд, заканчивающаяся к заканчивающаяся к западу от Пегаса, а западу от Пегаса, а слева - от Персея. слева - от Персея. Летом, ранней осенью Летом, ранней осенью простирается над простирается над восточной стороной, а восточной стороной, а поздней осенью и поздней осенью и ранней зимой - высоко ранней зимой - высоко над югом. над югом.

ПерсейПерсей

• Боги Олимпа помогли Персею совершить первый Боги Олимпа помогли Персею совершить первый подвиг, когда он отправился за головой Медузы подвиг, когда он отправился за головой Медузы Горгоны, дав ему острый меч Гермеса и медный щит Горгоны, дав ему острый меч Гермеса и медный щит Афины, в котором все могло отражаться. А нимфы Афины, в котором все могло отражаться. А нимфы дали Персею три подарка: шлем Аида, который дали Персею три подарка: шлем Аида, который делал невидимкой всех, кто его надевал, сандалии с делал невидимкой всех, кто его надевал, сандалии с крыльями и волшебную сумку.крыльями и волшебную сумку.

• Второй подвиг совершил Персей, освободив дочь Второй подвиг совершил Персей, освободив дочь Цефея Андромеду, которую должно было Цефея Андромеду, которую должно было сожрать морское чудовище Кит. Андромеду сожрать морское чудовище Кит. Андромеду приковали цепями к скале на берегу моря, но, как приковали цепями к скале на берегу моря, но, как часто бывает в героических историях, к ней на часто бывает в героических историях, к ней на выручку вовремя поспевает ее будущий муж выручку вовремя поспевает ее будущий муж Персей, сын Зевса. Не успела Андромеда Персей, сын Зевса. Не успела Андромеда рассказать Персею, почему она прикована к рассказать Персею, почему она прикована к скале, как показалось морское чудовище Кит. На скале, как показалось морское чудовище Кит. На берег моря прибежали отец и мать Андромеды – берег моря прибежали отец и мать Андромеды – царь Цефей и царица Кассиопея. Персей царь Цефей и царица Кассиопея. Персей согласился уничтожить морское чудовище за согласился уничтожить морское чудовище за обещание отдать ему в жены прекрасную обещание отдать ему в жены прекрасную Андромеду. Андромеду.


• Созвездие напоминает Созвездие напоминает очертаниями очертаниями «рогатину», которую «рогатину», которую легко можно найти легко можно найти недалеко от Кассиопеи.недалеко от Кассиопеи.

ОрионОрион

• Орион, сын морского бога Посейдона, был азартным Орион, сын морского бога Посейдона, был азартным охотником. Однажды он преследовал дочерей охотником. Однажды он преследовал дочерей Атланта, Плеяд, которые, чтобы избежать его Атланта, Плеяд, которые, чтобы избежать его притязаний, попросили богов превратить их в притязаний, попросили богов превратить их в звезды. Орион вызвал также гнев Дианы, звезды. Орион вызвал также гнев Дианы, похваставшись перед ней тем, что убил нескольких похваставшись перед ней тем, что убил нескольких ее любимых зверей. Тогда богиня подослала к нему ее любимых зверей. Тогда богиня подослала к нему скорпиона, который его убил. Боги, движимые скорпиона, который его убил. Боги, движимые состраданием, превратили охотника и скорпиона в состраданием, превратили охотника и скорпиона в созвездия, поместив Ориона рядом с Плеядами.созвездия, поместив Ориона рядом с Плеядами.


• Орион просто найти по Орион просто найти по трем звездам «пояса», трем звездам «пояса», которые, не будучи которые, не будучи слишком яркими, слишком яркими, привлекают внимание привлекают внимание тем, что расположены тем, что расположены на одной линии на одной линии практически на равном практически на равном расстоянии.расстоянии.

ЛираЛира

• В древнем Вавилоне это созвездие называли В древнем Вавилоне это созвездие называли “бородач-ягнятник” (крупный ястреб) или “бородач-ягнятник” (крупный ястреб) или “нападающая антилопа”. Арабы называли его “нападающая антилопа”. Арабы называли его “падающий орел"; Вега – от арабского “ал-Ваки”, “падающий орел"; Вега – от арабского “ал-Ваки”, “падающий”. По античной легенде лира была “падающий”. По античной легенде лира была изготовлена Гермесом из панциря черепахи. изготовлена Гермесом из панциря черепахи. Связывают это созвездие и с мифами о Связывают это созвездие и с мифами о сладкоголосом Орфее. сладкоголосом Орфее.


• По форме данное По форме данное созвездие напоминает созвездие напоминает параллелограмм. параллелограмм. Недалеко от одной из Недалеко от одной из вершин которого вершин которого расположена яркая расположена яркая звезда.звезда.

Основные звездные характеристики.

Рождение звезд.

Рождение и эволюция звезд

Откуда берутся звезды? Как они возникают? Поскольку время жизни звезд ограниченно, они должны и возникать за конечное время. Каким путем мы могли бы что-нибудь узнать об этом процессе? Нельзя ли увидеть в небе, как образуются звезды? Не являемся ли мы свидетелями их рождения?

Рождение звездыКосмос часто называют

безвоздушным пространством, полагая его пустым. Однако, это не так. В межзвездном пространстве есть пыль и газ, в основном, гелий и водород, причем последнего значительно больше. Во Вселенной существуют даже целые облака пыли и газа, которые могут сжиматься под действием сил гравитации.

В процессе сжатия часть облака будет нагреваясь уплотняться. Если масса сжимающегося вещества достаточна для того, чтобы в процессе сжатия внутри него начали происходить ядерные реакции, то из такого облака получается звезда.

Рождение звезды

Каждая "новорожденная" звезда, в зависимости от своей первоначальной массы, занимает определенное место на диаграмме Герцшпрунга-Рессела — графике, по одной оси которого отложен показатель цвета звезды, а по другой — ее светимость, т.е. количество энергии, излучаемой в секунду. Показатель цвета звезды связан с температурой ее поверхностных слоев — чем ниже температура, тем звезда краснее, а ее показатель цвета больше.

Рождение звезды

Жизнь звезды

В процессе эволюции звезды меняют свое положение на диаграмме "спектр-светимость", перемещаясь из одной группы в другую. Большую часть жизни звезда проводит на Главной последовательности. Справа и вверх от нее располагаются как самые молодые звезды, так и звезды, далеко продвинувшиеся по своему эволюционному пути.

Время жизни звезды зависит, главным образом, от ее массы. По теоретическим расчетам, масса звезды может варьировать от 0,08 до 100 солнечных масс. Чем больше масса звезды, тем быстрее выгорает водород, и тем более тяжелые элементы могут образоваться в процессе термоядерного синтеза в ее недрах. На поздней стадии эволюции, когда в центральной части звезды начинается горение гелия, она сходит с Главной последовательности, становясь, в зависимости от массы, голубым или красным гигантом.


Но наступает момент, когда звезда на пороге кризиса, она уже не может вырабатывать необходимое количество энергии, для поддержания внутреннего давления и противостояния силам гравитации. Начинается процесс неудержимого сжатия (коллапс).

Вследствие коллапса образуются звезды с огромной плотностью (белые карлики). Одновременно с образованием сверхплотного ядра, звезда сбрасывает свою внешнюю оболочку, которая превращается в газовое облако — планетарную туманность и постепенно рассеивается в космосе.

Звезда большей массы может сжиматься до радиуса, 10 км, превращаясь в нейтронную звезду. Одна столовая ложка нейтронной звезды весит 1 млрд. тонн! Последняя стадия эволюции еще более массивной звезды — образование черной дыры. Звезда сжимается до таких размеров, при которых вторая космическая скорость становится равной скорости света. В районе черной дыры пространство сильно искривляется, а время замедляется.


Образование нейтронных звезд и черных дыр обязательно связано с мощным взрывом. В небе возникает яркая точка, почти такая же яркая, как галактика, в которой она вспыхнула. Это "Сверхновая звезда". Упоминания, встречающиеся в древних летописях о появлении на небе ярчайших звезд, это не что иное, как свидетельства коллосальных космических взрывов.


Гибель звездыЗвезда теряет всю внешнюю

оболочку, которая, разлетаясь с большой скоростью, через сотни тысяч лет без следа растворяется в межзвездном среде, а до этого мы наблюдаем ее как расширяющуюся газовую туманность. Первые 20 000 лет расширение газовой оболочки сопровождается мощным радиоизлучением. В течение этого времени она представляет собой горячий плазменный шар, имеющий магнитное поле, удерживающее заряженные частицы высоких энергий, образовавшиеся в Сверхновой. Чем больше времени прошло с момента взрыва, тем слабее радиоизлучение и ниже температура плазмы.

Список литературы:

• Шкловский И. С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. — М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984. — 384 с.

• Владимир Сурдин Как рождаются звезды – Рубрика «Планетарий», Вокруг Света, №2 (2809) | Февраль 2008

Физическая природа звезд

ФизическаяФизическаяприрода звёздприрода звёзд ФизическаяФизическаяприрода звёздприрода звёзд

Физическая природа звёздФизическая природа звёзд

массемассе размерамразмерамсветимостисветимости

температуре температуре (цвету)(цвету)

возрастувозрасту

строениюстроениюЗвёзды различны поЗвёзды различны по

Цвет и температура Цвет и температура звёздзвёзд

Цвет и температура звёздЦвет и температура звёзд

У Арктура желто-оранжевый оттенок,

Арктур Ригель Антарес

Звезды имеют самые разные цвета.

Ригель бело-голубой,Антарес ярко-красный.

Цвет и температура звёздЦвет и температура звёзд Доминирующий цвет в спектре звезды зависит от температуры ее поверхности.

λмах= 0,0029

ТЗакон Вина

У различных звёзд максимум излучения приходится на разные длины волн.

Максимум излучения Солнца λ = 4,7х 10 м-7

Гарвардская спектральная классификация звёздГарвардская спектральная классификация звёзд

OBAFG

MK

один

бритый

американец

финики

жевал

как

морковь

СолнцеСолнце


OBAFG

MK

e

ineirlissi

G0 G1 G2 G3 G5G4 G6 G7 G8 G9


OBAFG

MK

класс эффективная температура К цвет

26000–35000

0

голубой

12000–25000 бело - голубой

8000–11000 белый

6200–7900 жёлто - белый

5000–6100 жёлтый

3500–4900 оранжевый

2600–3400 красный

Светимость звёздСветимость звёзд

)(

2

1 12512,2 MM

L

L

424 TRL )(

2

1 12512,2 mm

I

I

)(512,2

MM

L

L так как L = 1, получаем

)(512,2

MML

)(4,0lg MML или

Пример № 11 страница 137

LLL 64 1010

Радиусы звёздРадиусы звёзд

ЗвёздыЗвёзды

гигантыгиганты

сверхгигантысверхгиганты

карликикарлики

Нейтронные Нейтронные звёзды звёзды (пульсары)(пульсары)

Черные Черные дырыдыры

Альдебаран – красный гигант в созвездии Тельца

Альфа Ориона – Бетельгейзе ( Сверхгигант)

Небольшая точка рядом с Сириусом – его спутник, белый карлик Сириус B.

Антарес

Сравнительные размеры Сравнительные размеры звездзвезд

Канопус

Арктур

Солнце

Вега

Сравнительные размеры Сравнительные размеры звездзвезд

Строение звездСтроение звезд

Documents

Структура вселенной