Kako boja zvijezda ovisi o njihovoj temperaturi. Šta su zvezde. Zašto su zvezde različite boje?

Svima su poznata tri stanja materije - čvrsto, tečno i gasovito.. Šta se događa sa supstancom kada se uzastopno zagrije na visoke temperature u zatvorenom volumenu? - Sekvencijalni prijelaz iz jednog stanja agregacije u drugo: solidan- tečnost - gas(zbog povećanja brzine kretanja molekula s povećanjem temperature). Daljnjim zagrijavanjem plina na temperaturama iznad 1.200 ºS počinje razgradnja molekula plina na atome, a na temperaturama iznad 10.000 ºS djelomična ili potpuna razgradnja atoma plina na njihove sastavne dijelove. elementarne čestice- elektroni i jezgra atoma. Plazma je četvrto stanje materije, u kojem su molekuli ili atomi materije djelomično ili potpuno uništeni visokim temperaturama ili iz drugih razloga. 99,9% materije u Univerzumu je u stanju plazme.

Zvijezde su klasa kosmičkih tijela mase 10 26 -10 29 kg. Zvijezda je sferično kosmičko tijelo vruće plazme, koje je po pravilu u hidrodinamičkoj i termodinamičkoj ravnoteži.

Ako je ravnoteža poremećena, zvijezda počinje da pulsira (promijene se njene dimenzije, sjaj i temperatura). Zvezda postaje promenljiva zvezda.

promenljiva zvezda je zvijezda čiji se sjaj (prividni sjaj na nebu) mijenja tokom vremena. Razlozi za varijabilnost mogu biti fizički procesi u unutrašnjosti zvijezde. Takve zvijezde se zovu fizičke varijable(na primjer, δ Cephei. Promjenjive zvijezde slične njemu počele su se nazivati Cefeide).

upoznati i eclipse varijable zvijezde čija je varijabilnost uzrokovana međusobnim pomračenjem njihovih komponenti(na primjer, β Perseus - Algol. Njegovu varijabilnost je prvi otkrio talijanski ekonomista i astronom Geminiano Montanari 1669. godine).

Pomračujuće promjenljive zvijezde su uvijek duplo, one. sastavljena od dvije blisko razmaknute zvijezde. Promjenjive zvijezde na zvjezdanim kartama označene su zaokruženim krugom:

Zvezde nisu uvek lopte. Ako se zvijezda vrlo brzo rotira, tada njen oblik nije sferičan. Zvijezda se skuplja sa polova i postaje poput mandarine ili bundeve (na primjer, Vega, Regulus). Ako je zvijezda dvostruka, onda međusobna privlačnost ovih zvijezda jedna prema drugoj također utječe na njihov oblik. Postaju jajoliki ili u obliku dinje (na primjer, komponente dvojne zvijezde β Lyra ili Spica):

Zvezde su glavni stanovnici naše Galaksije (naša Galaksija se piše velikim slovom). Sadrži oko 200 milijardi zvijezda. Uz pomoć čak i najvećih teleskopa može se vidjeti samo pola procenta od ukupnog broja zvijezda u Galaksiji. Više od 95% svih materija koje se posmatraju u prirodi koncentrisano je u zvezdama. Preostalih 5% su međuzvjezdani plin, prašina i sva nesvjetleća tijela.

Osim Sunca, sve zvezde su toliko udaljene od nas da se čak i u najvećim teleskopima posmatraju u obliku svetlećih tačaka različitih boja i sjaja. Najbliži Suncu je sistem α Centauri, koji se sastoji od tri zvijezde. Jedan od njih - crveni patuljak po imenu Proxima - je najbliža zvijezda. Udaljena je 4,2 svjetlosne godine. Do Siriusa - 8.6 St. godine, do Altaira - 17 St. godine. Do Vege - 26 St. godine. Do zvijezde Sjevernjače - 830 St. godine. Do Deneba - 1.500 St. godine. Po prvi put, udaljenost do druge zvijezde (to je bila Vega) 1837. godine uspio je odrediti V.Ya. Struve.

Prva zvijezda koja je uspjela da dobije sliku diska (pa čak i neke tačke na njemu) je Betelgeze (α Orion). Ali to je zato što je Betelgeuze 500-800 puta veći od Sunca u prečniku (zvijezda pulsira). Dobijena je i slika Altairovog diska (α Orao), ali to je zato što je Altair jedna od najbližih zvijezda.

Boja zvijezda ovisi o temperaturi njihovih vanjskih slojeva. Raspon temperature - od 2000 do 60000 °S. Najhladnije zvezde su crvene, a najtoplije plave. Po boji zvijezde možete ocijeniti koliko su topli njeni vanjski slojevi.

Primjeri crvenih zvijezda: Antares (α Škorpion) i Betelgeze (α Orion).

Primjeri narandžastih zvijezda: Aldebaran (α Bik), Arcturus (α Bootes) i Poluks (β Blizanci).

Primeri žutih zvezda: Sunce, Kapela (α Aurigae) i Toliman (α Centauri).

Primjeri žućkasto-bijelih zvijezda su Procyon (α Mali Canis) i Canopus (α Carinae).

Primjeri bijelih zvijezda: Sirijus (α Big Dog), Vega (α Lyrae), Altair (α Orao) i Deneb (α Cygnus).

Primjeri plavkastih zvijezda: Regulus (α Lav) i Spica (α Djevica).

Zbog činjenice da vrlo malo svjetlosti dolazi od zvijezda, ljudsko oko može razlikovati nijanse boja samo u najsjajnijim od njih. Kroz dvogled, a još više kroz teleskop (oni hvataju više svjetla od oka), boja zvijezda postaje uočljivija.

Temperatura raste sa dubinom. Čak i najhladnije zvezde u centru dostižu milione stepeni. Sunce ima oko 15.000.000°C u centru (koriste i Kelvinovu skalu - skalu apsolutnih temperatura, ali kada je riječ o vrlo visoke temperature, razlika od 273 º između Kelvinove i Celzijusove skale može se zanemariti).

Šta je to što toliko zagreva zvezdanu unutrašnjost? Ispostavilo se da postoje termonuklearni procesi, što rezultira velika količina energije. Na grčkom, "termos" znači toplo. Glavni hemijski element od kojeg se sastoje zvijezde je vodonik. On je taj koji je gorivo za termonuklearne procese. U tim procesima se jezgra atoma vodika pretvaraju u jezgra atoma helija, što je praćeno oslobađanjem energije. Broj jezgara vodika u zvijezdi se smanjuje, dok se broj jezgara helijuma povećava. Vremenom, drugo hemijski elementi. Svi hemijski elementi koji čine molekule raznih supstanci nekada su rođeni u dubinama zvezda."Zvijezde su prošlost čovjeka, a čovjek je budućnost zvijezde", - to se ponekad figurativno kaže.

Proces kojim zvijezda emituje energiju u obliku elektromagnetnih valova i čestica naziva se radijacije. Zvijezde zrače energiju ne samo u obliku svjetlosti i topline, već i druge vrste zračenja - gama zrake, rendgenske zrake, ultraljubičasto, radio zračenje. Osim toga, zvijezde emituju tokove neutralnih i nabijenih čestica. Ovi potoci formiraju zvezdani vetar. Zvezdani vetar je proces odliva materije iz zvezda u svemir. Kao rezultat toga, masa zvijezda se stalno i postepeno smanjuje. To je zvjezdani vjetar sa Sunca (solarni vjetar) koji dovodi do pojave aurore na Zemlji i drugim planetama. Sunčev vetar je taj koji odbija repove kometa od Sunca.

Zvijezde se, naravno, ne pojavljuju iz praznine (prostor između zvijezda nije apsolutni vakuum). Materijal je plin i prašina. Oni su neravnomjerno raspoređeni u prostoru, formirajući bezoblične oblake vrlo niske gustine i ogromnog opsega - od jedne ili dvije do desetine svjetlosnih godina. Takvi oblaci se zovu difuzno magline gasa i prašine. Temperatura u njima je veoma niska - oko -250 °C. Ali ne stvara svaka maglina gas-prašina zvijezde. Neke magline mogu dugo postojati bez zvijezda. Koji su uslovi potrebni za početak procesa rađanja zvijezda? Prvi je masa oblaka. Ako nema dovoljno materije, tada se, naravno, zvijezda neće pojaviti. Drugo, kompaktnost. U oblaku koji je previše proširen i labav, procesi njegovog kompresije ne mogu započeti. Pa, i treće, potrebno nam je sjeme - tj. gomila prašine i gasa, koja će kasnije postati embrion zvezde - protozvezde. protostar je zvijezda u završnoj fazi svog formiranja. Ako su ovi uvjeti ispunjeni, tada počinje gravitacijsko sabijanje i zagrijavanje oblaka. Ovaj proces se završava formiranje zvijezda- pojava novih zvijezda. Ovaj proces traje milionima godina. Astronomi su pronašli magline u kojima je proces formiranja zvijezda u punom jeku - neke zvijezde su već zasvijetlile, neke su u obliku embriona - protozvijezda, a maglina je još očuvana. Primjer je Velika maglina Oriona.

Glavne fizičke karakteristike zvijezde su sjaj, masa i polumjer.(ili prečnik), koji se određuju iz zapažanja. Poznavajući i njih hemijski sastav zvijezde (koja je određena njenim spektrom), možete izračunati model zvijezde, tj. fizičke uslove u njegovim dubinama, da istraži procese koji se u njemu odvijaju.Zaustavimo se detaljnije na glavnim karakteristikama zvijezda.

Težina. Masa se može direktno proceniti samo gravitacionim dejstvom zvezde na okolna tela. Masa Sunca, na primjer, određena je iz poznatih perioda okretanja planeta oko njega. Druge zvijezde ne posmatraju direktno planete. Pouzdano mjerenje mase moguće je samo za binarne zvijezde (u ovom slučaju se koristi Keplerov zakon generaliziran Njutnom III, no i tada je greška 20-60%). Otprilike polovina svih zvijezda u našoj galaksiji su binarne. Mase zvijezda kreću se od ≈0,08 do ≈100 solarnih masa.Zvijezde s masom manjom od 0,08 mase Sunca ne postoje, one jednostavno ne postaju zvijezde, već ostaju tamna tijela.Zvijezde s masom većom od 100 solarnih masa su izuzetno rijetke. Većina zvijezda ima masu manju od 5 solarnih masa. Sudbina zvezde zavisi od mase, tj. scenarij prema kojem se zvijezda razvija, evoluira. Mali hladni crveni patuljci koriste vodonik veoma ekonomično i stoga njihov život traje stotinama milijardi godina. Životni vek Sunca - žutog patuljka - je oko 10 milijardi godina (Sunce je već proživelo otprilike polovinu svog života). Masivni supergiganti brzo troše vodonik i izumiru u roku od nekoliko miliona godina nakon rođenja. Što je zvezda masivnija, njen životni put je kraći.

Starost svemira procjenjuje se na 13,7 milijardi godina. Dakle, zvijezde starije od 13,7 milijardi godina još ne postoje.

• Zvijezde sa masom 0,08 mase Sunca su smeđi patuljci; njihova sudbina je stalna kontrakcija i hlađenje sa prestankom svih termonuklearnih reakcija i transformacijom u tamna planeta slična tijela.

• Zvijezde sa masom 0,08-0,5 mase Sunca (to su uvijek crveni patuljci) nakon trošenja vodonika počinju polako da se smanjuju, dok se zagrijavaju i postaju bijeli patuljak.
  

• Zvijezde sa masom 0,5-8 Sunčeve mase na kraju života prvo se pretvaraju u crvene divove, a zatim u bijele patuljke. U ovom slučaju, vanjski slojevi zvijezde su raspršeni u svemiru u obliku planetarna maglina. Planetarna maglina je često sfernog ili prstenastog oblika.
  

• Zvijezde sa masom 8-10 solarne mase mogu eksplodirati na kraju svog života, ili mogu tiho stare, prvo se pretvarajući u crvene supergigante, a zatim u crvene patuljke.

• Zvijezde s masom većom od 10 mase sunca na kraju životni put prvo postanu crveni supergiganti, zatim eksplodiraju kao supernove (supernova nije nova, ali stara zvezda), a zatim se pretvaraju u neutronske zvijezde ili postaju crne rupe.
  

Crne rupe- to nisu rupe u svemiru, već objekti (ostaci masivnih zvijezda) vrlo velike mase i gustine. Crne rupe nemaju ni natprirodne ni magične moći, nisu "čudovišta svemira". Jednostavno imaju toliko jako gravitaciono polje da ih nikakvo zračenje (ni vidljivo – svjetlo, ni nevidljivo) ne može napustiti. Stoga crne rupe nisu vidljive. Međutim, mogu se otkriti po njihovom djelovanju na okolne zvijezde, magline. Crne rupe su sasvim uobičajena pojava u svemiru i ne treba ih se bojati. Možda postoji supermasivna crna rupa u centru naše Galaksije.

Radijus (ili prečnik). Veličine zvijezda uvelike variraju - od nekoliko kilometara (neutronske zvijezde) do 2.000 solarnih promjera (supergiganti). Po pravilu, što je zvezda manja, to je veća njena prosečna gustina. U neutronskim zvijezdama, gustoća dostiže 10 13 g / cm 3! Naprstak takve supstance bio bi težak 10 miliona tona na Zemlji. Ali u supergigantima, gustina je manja od gustine vazduha blizu površine Zemlje.

Prečnici nekih zvijezda u poređenju sa Suncem:

Sirijus i Altair su 1,7 puta veći,

Vega je 2,5 puta veća,

Regulus 3,5 puta više

Arktur je 26 puta veći

Polar je 30 puta veći,

Rigel je 70 puta veći,

Deneb je 200 puta više

Antares je 800 puta veći

YV Canis Major je 2000 puta veći (najveća poznata zvijezda).

Svjetlost je ukupna energija koju emituje objekat (u ovom slučaju zvijezde) u jedinici vremena. Svjetlost zvijezda se obično upoređuje sa sjajem Sunca (svjetlost zvijezda se izražava kroz luminoznost Sunca). Sirijus, na primjer, zrači 22 puta više energije od Sunca (svjetlost Sirijusa je 22 Sunca). Sjaj Vega je 50 Sunaca, a sjaj Deneba je 54.000 Sunca (Deneb je jedna od najmoćnijih zvijezda).

Prividni sjaj (tačnije, sjaj) zvezde na Zemljinom nebu zavisi od:

- udaljenosti do zvezde. Ako nam se zvijezda približi, tada će se njen prividni sjaj postepeno povećavati. Nasuprot tome, kako se zvijezda udaljava od nas, njen prividni sjaj će se postepeno smanjivati. Ako uzmemo dvije identične zvijezde, onda će nam najbliža izgledati svjetlija.

- na temperaturu vanjskih slojeva.Što je zvijezda toplija, to više svjetlosne energije šalje u svemir i izgledat će svjetlije. Ako se zvijezda ohladi, tada će se njen prividni sjaj na nebu smanjiti. Dvije zvijezde iste veličine i na istoj udaljenosti od nas će izgledati iste po prividnom sjaju, pod uslovom da emituju istu količinu svjetlosne energije, tj. imaju istu temperaturu vanjskih slojeva. Ako je jedna od zvijezda hladnija od druge, tada će izgledati manje sjajna.

- veličina (prečnik). Ako uzmemo dvije zvijezde sa istom temperaturom vanjskih slojeva (iste boje) i postavimo ih na istoj udaljenosti od nas, tada će veća zvijezda emitovati više svjetlosne energije, što znači da će izgledati svjetlije na nebu.

- od apsorpcije svetlosti od strane oblaka kosmičke prašine i gasa koji se nalaze na putanji linije vida.Što je deblji sloj kosmičke prašine, to više svjetlosti iz zvijezde apsorbira, a zvijezda je slabija. Ako uzmemo dvije identične zvijezde i ispred jedne od njih postavimo maglinu plin-prašina, tada će samo ova zvijezda izgledati manje sjajna.

- sa visine zvezde iznad horizonta. U blizini horizonta uvijek postoji gusta izmaglica, koja upija dio svjetlosti zvijezda. Blizu horizonta (ubrzo nakon izlaska ili malo prije zalaska sunca) zvijezde su uvijek tamnije nego kada su iznad njih.

Veoma je važno ne brkati pojmove "pojaviti se" i "biti". star may biti veoma svetao sam po sebi, ali izgleda prigušeno iz raznih razloga: zbog velike udaljenosti do njega, zbog male veličine, zbog apsorpcije njegove svjetlosti kosmičkom prašinom ili prašinom u Zemljinoj atmosferi. Stoga, kada govore o sjaju zvijezde na zemaljskom nebu, koriste frazu "prividna svjetlina" ili "sjaj".

Kao što je već pomenuto, postoje binarne zvezde. Ali postoje i trostruki (na primjer, α Centauri), i četverostruki (na primjer, ε Lyra), i pet, i šest (na primjer, Castor), itd. Pojedinačne zvijezde u zvjezdanom sistemu se nazivaju komponente. Zvijezde sa više od dvije komponente se nazivaju višestruki zvijezde. Sve komponente višestruke zvijezde povezane su međusobnim gravitacijskim silama (formiraju sistem zvijezda) i kreću se po složenim putanjama.

Ako postoji mnogo komponenti, onda ovo više nije višestruka zvijezda, već zvezdano jato. Razlikovati lopta i rasuti zvezdana jata. Kuglasta jata sadrže mnogo starih zvijezda i starija su od otvorenih jata, koja sadrže mnogo mladih zvijezda. Kuglasti skupovi su prilično stabilni, jer zvijezde u njima su na malim udaljenostima jedna od druge i sile međusobnog privlačenja između njih su mnogo veće nego između zvijezda otvorenih jata. Otvoreni klasteri se vremenom još više raspršuju.

Otvorena jata, kako je tačno, nalaze se u pojasu Mliječnog puta ili u blizini. Obrnuto, kuglasta jata se nalaze na zvjezdano nebo daleko od Mlečnog puta.

Neka zvjezdana jata mogu se vidjeti na nebu čak i golim okom. Na primjer, otvorena jata Hijada i Plejada (M 45) u Biku, otvorena jata (M 44) u Raku, kuglasta jata M 13 u Herkulu. Dosta ih se može vidjeti dvogledom.

Raznobojne zvijezde na nebu. Snimljeno sa poboljšanim bojama

Paleta boja zvijezda je široka. Plava, žuta i crvena - nijanse su vidljive čak i kroz atmosferu, koja obično iskrivljuje obrise kosmičkih tijela. Ali odakle dolazi boja zvijezde?

Poreklo boje zvezda

Tajna raznobojnih zvijezda postala je važan alat za astronome - boja zvijezda im je pomogla da prepoznaju površine zvijezda. Zasnovala se na izvanrednom prirodnom fenomenu - odnosu između supstance i boje svjetlosti koju emituje.

Vjerovatno ste već napravili svoja zapažanja o ovoj temi. Žarulja male snage 30-vatnih sijalica svijetli narandžasto - a kada napon mreže padne, žarulja jedva svijetli crveno. Jače sijalice svijetle žuto ili čak bijelo. I elektroda za zavarivanje tokom rada i kvarcna lampa svijetle plavo. Međutim, ni u kom slučaju ih ne treba gledati - njihova energija je toliko velika da lako može oštetiti mrežnicu oka.

Shodno tome, što je predmet topliji, to je njegova boja sjaja bliža plavoj – a što je hladnija, to je bliža tamnocrvenoj. Zvijezde nisu izuzetak: isti princip vrijedi i za njih. Utjecaj zvijezde na njenu boju je vrlo mali - temperatura može sakriti pojedinačne elemente, ionizirajući ih.

Ali zračenje zvijezde pomaže da se sazna njen sastav. Atomi svake supstance imaju svoju jedinstvenost propusnost. svetlosni talasi neke boje prolaze kroz njih nesmetano, dok se druge zaustavljaju - u stvari, naučnici određuju hemijske elemente iz blokiranih opsega svetlosti.

Mehanizam "bojenja" zvijezda

Koja je fizička pozadina ovog fenomena? Temperaturu karakterizira brzina kretanja molekula tvari tijela - što je viša, to se brže kreću. Ovo utiče na dužinu koja prolazi kroz supstancu. Vrući medij skraćuje talase, dok ih hladan medij, naprotiv, produžuje. A vidljiva boja svetlosnog snopa precizno je određena talasnom dužinom svetlosti: kratki talasi su odgovorni za plave nijanse, a dugi za crvene. Bijela boja dobiveno kao rezultat superpozicije multispektralnih zraka.

Zvijezde koje posmatramo variraju i po boji i po sjaju. Sjaj zvezde zavisi i od njene mase i od udaljenosti. A boja sjaja ovisi o temperaturi na njegovoj površini. Najhladnije zvezde su crvene. A najtoplije su plavičaste nijanse. Bijele i plave zvijezde su najtoplije, njihova temperatura je viša od temperature Sunca. Naša zvezda Sunce pripada klasi žutih zvezda.

Koliko je zvijezda na nebu?
Praktično je nemoguće izračunati makar približno broj zvijezda u nama poznatom dijelu Univerzuma. Naučnici mogu samo reći da u našoj galaksiji, koja se zove "Mliječni put", možda postoji oko 150 milijardi zvijezda. Ali postoje i druge galaksije! Ali mnogo preciznije, ljudi znaju broj zvijezda koje se mogu vidjeti sa površine Zemlje golim okom. Takvih zvijezda ima oko 4,5 hiljade.

Kako se rađaju zvijezde?
Ako su zvijezde upaljene, da li je to nekome potrebno? U bezgraničnom svemiru uvijek postoje molekuli najjednostavnije tvari u Univerzumu - vodonika. Negdje ima manje vodonika, negdje više. Pod djelovanjem sila međusobnog privlačenja, molekule vodika se međusobno privlače. Ovi procesi privlačenja mogu trajati jako dugo - milionima, pa čak i milijardama godina. Ali prije ili kasnije, molekule vodika se privlače tako blizu jedna drugoj da se formira oblak plina. Daljnjim privlačenjem, temperatura u centru takvog oblaka počinje rasti. Proći će još milioni godina, a temperatura u oblaku plina može toliko porasti da će započeti reakcija termonuklearne fuzije - vodonik će se početi pretvarati u helijum i na nebu će se pojaviti nova zvijezda. Svaka zvijezda je vruća lopta plina.

Životni vijek zvijezda uvelike varira. Naučnici su otkrili da što je veća masa novorođene zvijezde, to je njen životni vijek kraći. Životni vijek zvijezde može se kretati od stotina miliona godina do milijardi godina.

Svjetlosna godina
Svjetlosna godina je udaljenost koju zraka svjetlosti prijeđe za godinu dana brzinom od 300.000 kilometara u sekundi. I ima 31536000 sekundi u godini! Dakle, od nama najbliže zvijezde zvane Proxima Centauri, snop svjetlosti leti više od četiri godine (4,22 svjetlosne godine)! Ova zvijezda je 270 hiljada puta udaljenija od nas od Sunca. A ostale zvezde su mnogo dalje - desetine, stotine, hiljade, pa čak i milione svetlosnih godina od nas. Zbog toga nam se zvijezde čine tako malima. Čak iu najmoćnijem teleskopu, za razliku od planeta, one su uvijek vidljive kao tačke.

Šta je "sazvežđe"?
Od davnina ljudi su gledali u zvijezde i u njima vidjeli bizarne figure koje formiraju grupe sjajnih zvijezda, slike životinja i mitskih heroja. Takve figure na nebu počele su se zvati sazviježđa. I, iako su na nebu zvijezde koje ljudi uključuju u određeno sazviježđe vizualno jedna pored druge, u svemiru te zvijezde mogu biti na znatnoj udaljenosti jedna od druge. Najpoznatija sazvežđa su Veliki i Mali medved. Činjenica je da zvijezda Sjevernjača, koja je označena sjevernim polom naše planete Zemlje, ulazi u sazviježđe Mali medvjed. A znajući kako pronaći zvijezdu Sjevernjaču na nebu, svaki putnik i navigator moći će odrediti gdje je sjever i navigirati terenom.

supernove
Neke zvijezde na kraju svog života iznenada počinju da sijaju hiljade i milione puta jače nego inače, i bacaju ogromne mase materije u okolni prostor. Uobičajeno je reći da dolazi do eksplozije supernove. Sjaj supernove postepeno blijedi, a na kraju na mjestu takve zvijezde ostaje samo svijetleći oblak. Sličnu eksploziju supernove primijetili su drevni astronomi Bliskog i Dalekog istoka 4. jula 1054. godine. Propadanje ove supernove trajalo je 21 mjesec. Sada je na mjestu ove zvijezde Rakova maglina, poznata mnogim ljubiteljima astronomije.

Sumirajući ovaj dio, napominjemo da

v. Vrste zvijezda

Glavna spektralna klasifikacija zvijezda:

smeđih patuljaka

Smeđi patuljci su vrsta zvijezda kod kojih nuklearne reakcije nikada ne bi mogle nadoknaditi energiju izgubljenu radijacijom. Dugo su smeđi patuljci bili hipotetički objekti. Njihovo postojanje je predviđeno sredinom 20. veka, na osnovu ideja o procesima koji se dešavaju tokom formiranja zvezda. Međutim, 2004. godine prvi put je otkriven smeđi patuljak. Do danas je otkriveno mnogo zvijezda ovog tipa. Njihova spektralna klasa je M - T. U teoriji se razlikuje još jedna klasa - označena sa Y.

bijeli patuljci

Ubrzo nakon bljeska helijuma, ugljik i kisik "zasvijetle"; svaki od ovih događaja uzrokuje snažno preuređenje zvijezde i njeno brzo kretanje duž Hertzsprung-Russell dijagrama. Veličina atmosfere zvijezde se još više povećava i ona počinje intenzivno gubiti plin u obliku širećih strujanja zvjezdanog vjetra. Sudbina središnjeg dijela zvijezde u potpunosti ovisi o njenoj početnoj masi: jezgro zvijezde može završiti svoju evoluciju kao bijeli patuljak (zvijezde male mase), ako njegova masa u kasnijim fazama evolucije premašuje Chandrasekharovu granicu - kao neutronska zvijezda (pulsar), ako masa prelazi Oppenheimer-Volkov granicu je kao crna rupa. U posljednja dva slučaja, završetak evolucije zvijezda praćen je katastrofalnim događajima - eksplozijama supernova.
Velika većina zvijezda, uključujući Sunce, završava svoju evoluciju skupljanjem sve dok pritisak degeneriranih elektrona ne uravnoteži gravitaciju. U ovom stanju, kada se veličina zvijezde smanji za stotinu i gustina postane milion puta veća od vode, zvijezda se naziva bijeli patuljak. Lišen je izvora energije i, postepeno se hladeći, postaje taman i nevidljiv.

crveni giganti

Crveni divovi i supergiganti su zvezde sa prilično niskom efektivnom temperaturom (3000 - 5000 K), ali sa ogromnom sjajem. Tipična apsolutna zvezdana veličina takvih objekata je 3m-0m (I i III klasa sjaja). Njihov spektar karakteriše prisustvo molekularnih apsorpcionih traka, a maksimum emisije pada na infracrveni opseg.

promenljive zvezde

Promenljiva zvezda je zvezda čiji se sjaj promenio najmanje jednom u čitavoj istoriji njenog posmatranja. Postoji mnogo razloga za varijabilnost i oni se mogu povezati ne samo s unutrašnjim procesima: ako je zvijezda dvostruka i linija vida leži ili je pod malim uglom u odnosu na vidno polje, tada jedna zvijezda prolazi kroz disk zvezda, će je zasjati, a sjaj se takođe može promeniti ako svetlost zvezde prođe kroz jako gravitaciono polje. Međutim, u većini slučajeva, varijabilnost je povezana s nestabilnim unutrašnjim procesima. AT najnoviju verziju Opšti katalog varijabilnih zvijezda ima sljedeću podjelu:
Eruptivne promjenljive zvijezde- to su zvijezde koje mijenjaju svoj sjaj zbog nasilnih procesa i baklji u svojim hromosferama i koronama. Promjena u luminoznosti obično je posljedica promjena u ljusci ili gubitka mase u obliku zvjezdanog vjetra različitog intenziteta i/ili interakcije sa međuzvjezdanim medijem.
Pulsirajuće varijabilne zvijezde su zvijezde koje pokazuju periodično širenje i kontrakciju svojih površinskih slojeva. Pulsacije mogu biti radijalne i neradijalne. Radijalne pulsacije zvijezde ostavljaju njen oblik sfernim, dok neradijalne pulsacije uzrokuju odstupanje oblika zvijezde od sfernog, a susjedne zone zvijezde mogu biti u suprotnim fazama.
Rotirajuće promjenjive zvijezde- to su zvijezde čija je raspodjela sjaja po površini neujednačena i/ili imaju neelipsoidni oblik, zbog čega, kada zvijezde rotiraju, posmatrač fiksira njihovu promjenjivost. Nepravilnost površinskog sjaja može biti posljedica prisustva mrlja ili termičkih ili kemijskih nepravilnosti uzrokovanih magnetnim poljima čije se ose ne poklapaju sa osom rotacije zvijezde.
Kataklizmične (eksplozivne i nove) promenljive zvezde. Promjenjivost ovih zvijezda uzrokovana je eksplozijama, koje su uzrokovane eksplozivnim procesima u njihovim površinskim slojevima (nove) ili duboko u njihovim dubinama (supernove).
Eclipsing binarni sistemi.
Optički varijabilni binarni sistemi sa tvrdim rendgenskim zracima
Nove vrste varijabli- vrste varijabilnosti otkrivene tokom objavljivanja kataloga i stoga nisu uključene u već objavljene klase.

Novo

Nova je vrsta kataklizmičke varijable. Njihov sjaj se ne mijenja tako oštro kao kod supernova (iako amplituda može biti 9m): nekoliko dana prije maksimuma, zvijezda je samo 2m slabija. Broj takvih dana određuje kojoj klasi novih zvijezda pripada:
Vrlo brzo ako je ovo vrijeme (koji se naziva t2) kraće od 10 dana.
Brzo - 11 Veoma sporo: 151 Izuzetno sporo, godinama je blizu maksimuma.

Postoji zavisnost maksimalnog sjaja nove od t2. Ponekad se ovaj odnos koristi za određivanje udaljenosti do zvijezde. Maksimum baklje se različito ponaša u različitim rasponima: kada je smanjenje zračenja već uočeno u vidljivom opsegu, povećanje se i dalje nastavlja u ultraljubičastom. Ako se bljesak primijeti i u infracrvenom opsegu, onda će maksimum biti postignut tek nakon što svjetlina u ultraljubičastom počne opadati. Dakle, bolometrijska svjetlina tokom baklje ostaje nepromijenjena prilično dugo.

U našoj galaksiji mogu se razlikovati dvije grupe novih: novi diskovi (u prosjeku su svjetliji i brži) i nove izbočine, koje su nešto sporije i, shodno tome, nešto slabije.

supernove

Supernove su zvijezde koje završavaju svoju evoluciju u katastrofalnom eksplozivnom procesu. Termin "supernove" je korišten za označavanje zvijezda koje su planule mnogo (po redovima veličine) jače od takozvanih "novih zvijezda". Zapravo, ni jedno ni drugo nije fizički novo, već postojeće zvijezde uvijek buknu. Ali u nekoliko istorijskih slučajeva pale su one zvijezde koje su prethodno bile gotovo ili potpuno nevidljive na nebu, što je stvorilo efekat pojave nove zvijezde. Tip supernove je određen prisustvom vodoničnih linija u spektru baklje. Ako jeste, onda supernova tipa II, ako nije, onda tip I

Hipernove

Hipernova - kolaps izuzetno teške zvijezde nakon što više nema izvore koji podržavaju termonuklearne reakcije; drugim rečima, to je veoma velika supernova. Od ranih 1990-ih uočene su tako snažne eksplozije zvijezda da je snaga eksplozije premašila snagu obične eksplozije supernove za oko 100 puta, a energija eksplozije premašila 1046 džula. Osim toga, mnoge od ovih eksplozija bile su praćene vrlo jakim rafalima gama zraka. Intenzivnim istraživanjem neba pronađeno je nekoliko argumenata u prilog postojanja hipernova, ali do sada su hipernove hipotetički objekti. Danas se pojam koristi za opisivanje eksplozija zvijezda s masama od 100 do 150 ili više solarnih masa. Hipernove bi teoretski mogle predstavljati ozbiljnu prijetnju Zemlji zbog jake radioaktivne baklje, ali trenutno u blizini Zemlje nema zvijezda koje bi mogle predstavljati takvu opasnost. Prema nekim izvještajima, prije 440 miliona godina došlo je do eksplozije hipernove u blizini Zemlje. Vjerovatno je kratkotrajni izotop nikla 56Ni udario u Zemlju kao rezultat ove eksplozije.

neutronske zvijezde

U zvezdama masivnijim od Sunca, pritisak degenerisanih elektrona ne može da zadrži kolaps jezgra i nastavlja se sve dok se većina čestica ne pretvori u neutrone zbijene tako čvrsto da se veličina zvezde meri kilometrima, a gustina je 280 triliona. puta više od gustine vode. Takav objekat se naziva neutronska zvijezda; njegova ravnoteža se održava pritiskom degenerirane neutronske materije.

Volim da gledam u zvezdano nebo. Veoma je uzbudljivo. Kada padne zvezdica, uvek zaželim želju. Za mene lično, svaka zvijezda je misteriozan i nepoznat svijet. Naučnici dokazuju da osim Zemlje, u cijeloj Galaksiji nema života. Je li to tako... Možda ima nešto na nekoj zvjezdici. Ima ih na milione i svi su tako daleko od nas.

Koje su veličine zvijezda

Svi znaju šta je zvezda. Sa Zemlje vidimo malo svijetlo nebesko tijelo. U stvari, veoma je velike kugle koje se sastoje od različitih gasova. Dokazano je da u njihovoj temperatura jezgra je oko 6 miliona stepeni. A u srcu zvijezda leže invodonik (90%) i helijum (nešto manje od 10%). U stvari, zvijezda je i Sunce, samo manje veličine (ili više). Astronomi ih često nazivaju "vatrenim loptama".

Ako pogledate kroz teleskop, možete vidjeti da je svaka zvijezda različite veličine, oblika i da je okružena različitom maglinom. Zvijezde su podijeljene u tri tipa prema veličini:

• patuljci- većina njih. Oni su mnogo manji od sunca, stoga štede svoju energiju i mogu da sijaju desetinama milijardi godina;
• divovi - njihova masa je otprilike ista kao i sunčeva. Manje svijetli od patuljaka;
• supergiganti su relativno retke u Sunčevom sistemu. Njihov prečnik je više od milijardu kilometara. Takve su zvijezde 1 00 puta više od Sunca.

Klasifikacija zvijezda prema boji

I ti to znaš Boja zvezde je direktno povezana sa njenom temperaturom. s. Crvene zvezde imaju najnižu temperaturu, plave zvezde imaju najvišu:

• crvene zvezde– temperatura 2.500 -3.500 °C. Uglavnom su patuljci, u manjoj mjeri - divovi. Odnosi se na hladne zvijezde;
• narandžasta– 3.500 – 5000 °C. Također hladne zvijezde, patuljci;
• braon 5000 -6000 °C. Često ih govore planete, uglavnom patuljci;
• žuta– 6000 – 7.500 °C. Klasifikovani su kao solarni. Ovo su džinovske zvezde;
• bijela– 7.500 -10000 °C. Odnosi se na broj hlađenja;
• plava– 10000 – 28000 °C. Imaju plavi sjaj. Jedan od najtoplijih
• plava– 28000 – 50000 °C. najzgodnije zvezde.

Sa Zemlje nam se čini da su sve zvijezde skoro iste. I mislimo da se razlikuju samo po jačini sjaja. zapravo - Sve zvijezde su različite veličine i imaju različite temperature..

Karpov Dmitry

Ovo je istraživački rad učenika 1. razreda MOU srednje škole broj 25.

Svrha studije: saznajte zašto zvijezde na nebu dolaze u različitim bojama.
Metode i tehnike: zapažanja, eksperiment, poređenje i analiza rezultata posmatranja, ekskurzija u planetarijum, rad sa raznim izvorima informacija.

Primljeni podaci: Zvijezde su vruće kugle plina. Nama najbliža zvijezda je Sunce. Sve zvijezde su različite boje. Boja zvijezde ovisi o temperaturi na njenoj površini. Zahvaljujući eksperimentu, uspio sam otkriti da zagrijani metal prvo počinje svijetliti crvenim svjetlom, zatim žutim, a na kraju bijelim s povećanjem temperature. Takođe sa zvezdama. Crveni su najhladniji, a bijeli (ili čak plavi!) najtopliji. Teške zvijezde su vruće i bijele, lagane, nemasivne su crvene i relativno hladne. Starost zvijezde može se odrediti i po njenoj boji. Mlade zvezde su najzgodnije. Sjaju bijelom i plavom svjetlošću. Stare, hladne zvezde emituju crvenu svetlost. I sredovečne zvezde svetle žuto. Energija koju emituju zvijezde je toliko ogromna da ih možemo vidjeti na onim dalekim udaljenostima na kojima su udaljene od nas: desetine, stotine, hiljade svjetlosnih godina!
Zaključci:
1. Zvijezde su šarene. Boja zvijezde ovisi o temperaturi na njenoj površini.

2. Po boji zvijezde možemo odrediti njenu starost, masu.

3. Zvijezde možemo vidjeti zahvaljujući ogromnoj energiji koju emituju.

Skinuti:

Pregled:

XIV gradska naučno-praktična konferencija školaraca

"Prvi koraci u nauci"

Zašto su zvezde različite boje?

G. Sochi.

Rukovodilac: Mukhina Marina Viktorovna, učiteljica osnovne škole

MOU srednja škola №25

Sochi

2014

UVOD

Zvjezdama se možete diviti zauvijek, one su misteriozne i privlačne. Od davnina, ljudi su pridavali veliki značaj ovim nebeskim tijelima. Astronomi od antike do danas izjavljuju da položaj zvijezda na nebu na poseban način utječe na gotovo sve aspekte ljudskog života. Zvijezde određuju vrijeme, prave horoskope i predviđanja, a izgubljeni brodovi pronalaze put na otvorenom moru. Šta su one zapravo, ove blistave svjetleće tačke?

Misterija zvjezdanog neba zanimljiva je svoj djeci bez izuzetka. Naučnici i astronomi su uradili mnoga istraživanja i otkrili mnoge tajne. O zvijezdama je napisano mnogo knjiga, snimljeno je mnogo edukativnih filmova, a ipak mnoga djeca ne znaju sve tajne zvjezdanog neba.

Za mene zvjezdano nebo ostaje misterija. Što sam više gledao u zvijezde, imao sam više pitanja. Jedna od njih je bila: koje su boje ove svjetlucave, očaravajuće zvijezde.

Svrha studije:objasni zašto su zvezde na nebu različite boje.

zadaci, koje sam sebi zadao: 1. tražiti odgovor na pitanje, razgovarajući sa odraslima, čitajući enciklopedije, knjige, INTERNET materijale;

2. posmatrati zvijezde golim okom i uz pomoć teleskopa;

3. eksperimentom dokazati da boja zvijezde zavisi od njene temperature;

4. pričajte svojim drugovima iz razreda o raznolikosti zvjezdanog svijeta.

Predmet proučavanja- nebeska tijela (zvijezde).

Predmet studijasu parametri zvijezda.

Metode istraživanja:

• Čitanje specijalne literature i gledanje popularno-znanstvenih programa;
• Istraživanje zvjezdanog neba pomoću teleskopa i specijalnog softvera;
• Eksperiment za proučavanje zavisnosti boje objekta od njegove temperature.

rezultat moj rad je pojava interesovanja za ovu temu kod mojih kolega iz razreda.

Poglavlje 1

Često sam gledao u zvjezdano nebo koje se sastojalo od mnogih svjetlećih tačaka. Zvijezde su posebno vidljive noću i po vremenu bez oblaka. Oduvijek su mi privlačile pažnju svojim posebnim, očaravajućim sjajem. Astrolozi vjeruju da oni mogu utjecati na sudbinu i budućnost osobe. Ali malo ko može odgovoriti na pitanje šta su.

Proučavajući referentnu literaturu, uspio sam otkriti da je zvijezda nebesko tijelo u kojem se odvijaju termonuklearne reakcije, a to je masivna svjetleća plinska lopta.

Zvijezde su najčešći objekti u svemiru. Broj postojećih zvijezda je vrlo teško zamisliti. Ispostavilo se da samo u našoj galaksiji postoji više od 200 milijardi zvijezda, a u svemiru postoji ogroman broj galaksija. Golim okom na nebu je vidljivo oko 6.000 zvijezda, po 3.000 na svakoj hemisferi. Zvijezde su na velikoj udaljenosti od Zemlje.

Najpoznatija zvijezda koja nam je najbliža je, naravno, Sunce. Zbog toga nam se čini da je veoma velika u odnosu na ostale svetiljke. Danju svojom svjetlošću zasjenjuje sve druge zvijezde, pa ih ne možemo vidjeti. Ako je Sunce na udaljenosti od 150 miliona kilometara od Zemlje, onda se druga zvijezda, koja je bliža od ostalih, Kentaur, već nalazi na 42.000 milijardi kilometara od nas.

Kako se sunce pojavilo? Proučivši literaturu, shvatio sam da se, kao i druge zvijezde, Sunce pojavilo iz akumulacije kosmičkog plina i prašine. Takvo jato se naziva maglina. Gas i prašina sabijeni u gustu masu, koja se zagrijala do temperature od 15.000.000 kelvina. Ovo je temperatura u centru sunca.

Tako sam uspeo da saznam da su zvezde gasne kugle u Univerzumu. Ali zašto onda sijaju u različitim bojama?

Poglavlje 2

Prvo sam odlučio da pronađem najsjajnije zvezde. Pretpostavio sam da je najsjajnija zvezda Sunce. Zbog nedostatka posebnih instrumenata ja sam golim okom, zatim uz pomoć svog teleskopa, određivao sjaj zvijezda. U teleskopu su zvijezde vidljive kao tačke različitog stepena sjaja bez ikakvih detalja. Sunce se može posmatrati samo sa posebnim filterima. Ali ne mogu se vidjeti sve zvijezde, čak ni kroz teleskop, a onda sam se okrenuo izvorima informacija.

Izveo sam sljedeće zaključke: najsjajnije zvijezde su: 1. Zvijezda div R136a12 (regija formiranja zvijezda 30 Doradus) ; 2. Velika zvijezda VY SMA (u sazviježđu Veliki pas)3. Deneb (u sazvežđuα Cygnus); četiri. Rigel(u sazvežđu β Orion); 5. Betelgeze (u sazviježđu α Orion). Imena zvijezda je pomogao moj tata koristeći Star Rover aplikaciju za iPhone. Istovremeno, prve tri zvijezde imaju plavkasti sjaj, četvrta je bijelo-plava, a peta je crvenkasto-narandžasta. Naučnici su otkrili najsjajniju zvijezdu uz pomoćNASA-in svemirski teleskop Hubble.

Tokom mog istraživanja primetio sam da sjaj zvezda zavisi od njihove boje. Ali zašto su sve zvezde različite?

Razmotrimo Sunce, zvijezdu vidljivu golim okom. Od ranog djetinjstva prikazujemo je žutom bojom, jer je ova zvijezda zapravo žuta. Počeo sam da proučavam svojstva ove zvezde.Temperatura na njegovoj površini je oko 6000 stepeni.U enciklopedijama i na INTERNETU saznao sam o drugim zvijezdama. Ispostavilo se da su sve zvijezde različitih boja. Neki od njih su bijeli, drugi plavi, treći narandžasti. Postoje bijele i crvene zvijezde. Ispostavilo se da boja zvijezde ovisi o temperaturi na njenoj površini. Najtoplije zvijezde nam se čine bijele i plave. Temperatura na njihovoj površini je od 10 do 100.000 stepeni. Zvijezda srednje temperature je žute ili narandžaste boje. Najhladnije zvezde su crvene. Temperatura na njihovoj površini je oko 3.000 stepeni. A ove zvijezde su mnogo puta toplije od plamena vatre.

Moji roditelji i ja smo izveli sljedeći eksperiment: zagrijali smo željeznu iglu na plinskom plameniku. U početku je igla bila siva. Nakon zagrijavanja, svijetlio je i postao crven. Temperatura joj je porasla. Nakon hlađenja, igla je ponovo postala siva. Zaključio sam da kako temperatura raste, boja zvijezde se mijenja.A zvezde nisu isto što i ljudi. Ljudi obično pocrvene kada im je vruće i plave kada im je hladno. Ali za zvezde je suprotno: što je zvezda toplija, to je plava, a hladnija, to je

Kao što znate, zagrijani metal prvo počinje svijetliti crveno, zatim žuto i, konačno, bijelo s porastom temperature. Takođe sa zvezdama. Crveni su najhladniji, a bijeli (ili čak plavi!) najtopliji.

Poglavlje 3 Masa zvijezde i njena boja. Star age.

Kada sam imao 6 godina, moja majka i ja smo otišli u planetarijum u gradu Omsku. Tamo sam saznao da sve zvijezde dolaze u različitim veličinama. Neki su veliki, neki mali, neki su teži, neki su lakši. Uz pomoć odraslih pokušao sam da poređam proučavane zvijezde od najlakših do najtežih. I to sam primetio! Ispostavilo se da je plava teža od bijele, bijele - žute, žute - narančaste, narančaste - crvene.

Starost zvijezde može se odrediti i po njenoj boji. Mlade zvezde su najzgodnije. Sjaju bijelom i plavom svjetlošću. Stare, hladne zvezde emituju crvenu svetlost. I sredovečne zvezde svetle žuto.

Energija koju emituju zvijezde je toliko ogromna da ih možemo vidjeti na onim dalekim udaljenostima na kojima su udaljene od nas: desetine, stotine, hiljade svjetlosnih godina!

Da bismo mogli da vidimo zvezdu, njena svetlost mora da prođe kroz vazdušne slojeve Zemljine atmosfere. Oscilirajući slojevi zraka donekle prelamaju direktan tok svjetlosti i čini nam se da zvijezde svjetlucaju. U stvari, direktna kontinuirana svjetlost dolazi od zvijezda.

Sunce nije najveća zvijezda, ono pripada zvijezdama koje se zovu Žuti patuljci. Kada je ova zvijezda upalila, sastojala se od vodonika. Ali pod utjecajem termonuklearnih reakcija, ova tvar se počela pretvarati u helij. Tokom postojanja ove svjetiljke (oko 5 milijardi godina), oko polovice vodonika je izgorjelo. Tako je Suncu ostavljeno da "živi" sve dok već postoji. Kada vodonik skoro sav izgori, ova zvijezda će postati veća i pretvoriti se u crvenog diva. Ovo će u velikoj meri uticati na Zemlju. Nesnosna vrućina će doći na našu planetu, okeani će proključati, život će postati nemoguć.

ZAKLJUČAK

Tako smo, kao rezultat mog istraživanja, moji drugovi i ja stekli nova saznanja o tome šta su zvijezde, kao i šta određuje temperaturu i boju zvijezda.

BIBLIOGRAFSKI LIST.