Не только астрономы и романтики любят смотреть на небо. Все мы время от времени поднимаем взгляд к звездам и любуемся их вечной красотой. Потому-то каждого из нас хоть иногда интересует, какая звезда на небе самая яркая.
Впервые этим вопросом задался греческий ученый Гиппарх, а свою классификацию он предложил 22 века назад! Он разделил звезды на шесть групп, где звезды первой величины – это самые яркие из тех, что он мог наблюдать, а шестой – едва различимые невооруженным глазом.
Стоит ли говорить, что речь идет об относительной яркости, а не о реальной способности светиться? Ведь кроме количества производимого света на яркость звезды, наблюдаемой с Земли, влияет расстояние от этой звезды до места наблюдения. Нам кажется, что самая яркая звезда на небе – это Солнце, ведь оно к нам ближе всего. На самом же деле это вовсе не яркая и совсем небольшая звезда.
Сейчас используется примерно та же система различения звезд по яркости, только усовершенствованная. За точку отсчета была принята Вега, а яркость остальных звезд отсчитывается от ее показателя. Самые яркие звезды имеют отрицательный показатель.
Итак, мы будем рассматривать именно те звезды, которые признаны наиболее яркими по усовершенствованной шкале Гиппарха
10 Бетельгейзе (α Ориона)
Красный гигант, масса которого в 17 раз более солнечной, замыкает топ-10 самых ярких ночных звезд.
Это одна из самых таинственных звезд Вселенной, ведь она способна менять свой размер, причем плотность ее остается неизменной. Цвет и яркость гиганта различна в разных его точках.
Ученые ожидают в будущем взрыва Бетельгейзе, однако учитывая, что звезда находится на огромном расстоянии от Земли (по мнению одних ученых – 500, по мнению других – 640 световых лет), на нас это не должно отразиться. Однако несколько месяцев звезду можно будет видеть на небе даже днем.
9 Ахернар (α Эридана)
Любимица фантастов, голубая звезда с массой в 8 раз больше, чем у Солнца, выглядит очень эффектно и необычно. Звезда Ахернар сплющена так, что напоминает мяч для регби или вкусную дыню «торпеда», а причина этого – фантастическая скорость вращения, составляющая более 300 км в секунду, приближаясь к так называемой скорости отрыва, при которой центробежная сила делается тождественной силе тяжести.
Вас заинтересует
Вокруг Ахернара можно наблюдать светящуюся оболочку из вещества звезды – это плазма и раскаленный газ, а орбита у Альфы Эридана тоже очень необычная. Кстати, Ахернар – это двойная звезда.
Эту звезду можно наблюдать только в Южном полушарии.
8 Процион (α Малого Пса)
Одна из двух «собачьих звезд» подобна Сириусу и в том, что является самой яркой звездой созвездия Малого Пса (а Сириус – ярчайшая звезда Большого Пса), и в том, что она тоже двойная.
Процион А – бледно-желтая звезда размером примерно с Солнце. Она понемногу расширяется, а миллионов через 10 лет станет оранжевым или красным гигантом. По мнению ученых, процесс уже идет, на что указывает небывалая яркость звезды – она более чем в 7 раз ярче солнца, хотя аналогична по величине и спектру.
Процион B – его спутник, тусклый белый карлик – находится примерно на таком же расстоянии от Проциона A, как Уран от Солнца.
И тут без загадок не обошлось. Десять лет назад было предпринято длительное изучение звезды с помощью орбитального телескопа. Астрономы жаждали получить подтверждение своим гипотезам. Однако гипотезы не подтвердились, и сейчас ученые пытаются объяснить происходящее на Проционе как-то иначе.
Продолжая «собачью» тему – название звезды означает «перед собакой»; это значит, что Процион появляется на небе прежде Сириуса.
7 Ригель (β Ориона)
На седьмом месте по относительной (наблюдаемой нами) яркости – одна из самых мощных звезд Вселенной с абсолютной величиной -7, то есть самая яркая из находящихся более или менее поблизости звезд.
Находится она на расстоянии 870 световых лет, так что менее яркие, но более близкие звезды кажутся нам ярче. А между тем Ригель ярче Солнца в 130 тысяч раз и в 74 раза больше по диаметру!
Температура на Ригеле столь велика, что если бы что-то оказалось от него на том же расстоянии, на котором находится Земля относительно Солнца, этот объект немедленно превратился бы в звездный ветер!
У Ригеля есть две звезды-спутника, почти незаметные в ярчайшем сиянии бело-голубого сверхгиганта.
6 Капелла (α Возничего)
Капелла занимает третье место среди самых ярких звезд Северного полушария. Из звезд первой величины (знаменитая Полярная звезда имеет лишь вторую величину) Капелла расположена ближе всего к Северному полюсу.
Это тоже двойная звезда, причем более слабая из пары уже делается красной, а более яркая пока еще белая, хотя водород в ее теле, очевидно, уже перешел в гелий, но еще не воспламенился.
Название звезды означает Козочка, потому что греки отождествляли ее с козой Амалфеей, вскормившей Зевса.
5 Вега (α Лиры)
Ярчайшая из соседей Солнца может наблюдаться на территории всего Северного полушария и почти всего Южного, кроме Антарктиды.
Вега любима астрономами за то, что стала второй самой изученной звездой после Солнца. Хотя все равно остается немало загадочного и в этой «самой изученной» звезде. Что же делать, звезды не спешат раскрыть нам свои тайны!
Скорость вращения Веги очень велика (она вращается в 137 раз быстрее Солнца, почти так же быстро, как Ахернар), так что температура звезды (а значит – ее цвет) различается на экваторе и на полюсах. Сейчас мы видим Вегу с полюса, поэтому она нам кажется бледно-голубой.
Вокруг Веги находится большое облако пыли, происхождение которого вызывает споры у ученых. Так же дискуссионным является и вопрос о том, есть ли у Веги планетная система.
4 Самая яркая звезда Северного полушария — Арктур (α Волопаса)
На четвертом месте стоит самая яркая звезда Северного полушария – Арктур, которую в России можно наблюдать в любом месте в течение всего года. Впрочем, он виден и в Южном полушарии.
Арктур во много раз ярче Солнца: если учитывать лишь диапазон, воспринимаемый человеческим глазом, то в сто с лишним раз, если же взять интенсивность свечения в целом, то в 180 раз! Это оранжевый гигант с нетипичным спектром. Когда-нибудь наше Солнце достигнет той же стадии, на которой находится Арктур сейчас.
По одной из версий, Арктур и соседние ему звезды (так называемый Поток Арктура) были захвачены когда-то Млечным путем. То есть все эти звезды имеют внегалактическое происхождение.
3 Толиман (α Центавра)
Это двойная, точнее, даже тройная звезда, но две из них мы видим как одну, а третью, более тусклую, которую называют Проксима, как бы отдельно. Впрочем, на самом деле все эти звезды не особо яркие, но находятся недалеко от нас.
Поскольку Толиман несколько похож на Солнце, астрономы давно и упорно ищут возле него планету, подобную Земле и находящуюся на таком расстоянии, которое делает возможной жизнь на ней. К тому же, эта система, как уже было сказано, находится сравнительно недалеко, так что первый межзвездный полет, уж наверное, будет именно туда.
Поэтому объяснима любовь фантастов к Альфе Центавра. Станислав Лем (создатель знаменитого «Соляриса»), Азимов, Хайнлайн посвятили этой системе страницы своих книг; в системе Альфы Центавра происходит и действие нашумевшего фильма «Аватар».
2 Канопус (α Киля) – ярчайшая звезда Южного полушария
По абсолютным показателям светимости Канопус намного ярче Сириуса, который, в свою очередь, намного ближе к Земле, так что объективно это самая яркая ночная звезда, но за дальностью (он находится на расстоянии 310 световых лет) нам он кажется тусклее Сириуса.
Канопус – желтоватый сверхгигант, масса которого в 9 раз превышает массу Солнца, а светится он в 14 тысяч раз сильнее!
К сожалению, в России эту звезду увидеть невозможно: она не видна севернее Афин.
А вот в Южном полушарии Канопусом пользовались для определения своего местонахождения в навигации. В этом же качестве альфа Киля используется нашими космонавтами.
1 Самая яркая звезда нашего звездного неба — Сириус (α Большого Пса)
Знаменитая «собачья звезда» (не зря Дж.Роулинг назвала так своего героя, превращавшегося в пса), появление которой на небе означало для древних школяров начало каникул (это слово и означает «собачьи дни») – одна из самых близких к Солнечной системе и потому отлично видимая почти из любой точки Земли, кроме Крайнего Севера.
Сейчас считается, что Сириус – двойная звезда. Сириус A вдвое крупнее Солнца, а Сириус B – меньше. Хотя миллионы лет назад, видимо, было наоборот.
Многие народы оставили различные легенды, связанные с этой звездой. Египтяне считали Сириус звездой Исиды, греки – взятой на небо собакой Ориона, римляне звали его Каникула («маленькая собачка»), по-древнерусски эту звезду звали Псица.
Древние описывали Сириус как красную звезду, тогда как мы наблюдаем голубоватое свечение. Ученые могут объяснить это только предположением, что все древние описания были составлены людьми, видевшими Сириус невысоко над горизонтом, когда цвет его искажался парами воды.
Как бы то ни было, сейчас Сириус – самая яркая звезда нашего небосклона, которую можно увидеть невооруженным глазом даже днем!
Наука
Конечно, океаны – необъятны, а горы невероятно высоки. Более того, 7 миллиардов человек, для которых Земля является домом, также невероятно большое количество. Но, живя в этом мире, диаметром 12 742 километра, легко забыть, что это, в сущности, пустяк для такого понятия, как космос. Когда мы смотрим в ночное небо, мы понимаем, что мы – всего лишь песчинка в огромной бесконечной Вселенной. Предлагаем вам узнать о самых крупных объектах космоса, размеры некоторых из них нам сложно себе представить.
1) Юпитер
Самая большая планета Солнечной системы (142 984 километра в диаметре)
Юпитер - самая крупная планета нашей звездной системы. Древние астрономы назвали эту планету в честь отца римских богов Юпитера. Юпитер является пятой планетой от Солнца. Атмосфера планеты состоит на 84 процента из водорода и на 15 процентов из гелия. Все остальное – ацетилен, аммиак, этан, метан, фосфин и водяной пар.
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а диаметр – больше в 11 раз. Масса этого гиганта составляет 70 процентов от массы всех планет Солнечной системы. Объем Юпитера достаточно велик, чтобы вместить в себя 1300 планет, подобных Земле. У Юпитера 63 известных спутника, но большинство из них невероятно мелкие и нечеткие.
2) Солнце
Самый крупный объект Солнечной системы (1 391 980 километров в диаметре)
Наше Солнце является желтой звездой-карликом, это самый крупный объект звездной системы, в которой мы существуем. Солнце содержит 99,8 процентов массы всей этой системы, большую часть остальной массы приходится на Юпитер. В настоящее время Солнце состоит на 70 процентов из водорода и на 28 процентов из гелия, оставшиеся вещества составляют всего 2 процента его массы.
С течением времени водород в ядре Солнца превращается в гелий. Условия в ядре Солнца, которое составляет 25 процентов от его диаметра, экстремальны. Температура составляет 15,6 миллионов Кельвинов, а давление – 250 миллиардов атмосфер. Энергия Солнца достигается за счет реакций ядерного синтеза. Каждую секунду примерно 700 000 000 тонн водорода превращается в 695 000 000 тонн гелия и 5 000 000 тонн энергии в форме гамма лучей.
3) Наша Солнечная система
15*10 12 километров в диаметре
Наша Солнечная система включает всего одну звезду, которая является центральным объектом, и девять основных планет: Меркурий, Венеру, Землю, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон, а также множество спутников, миллионы твердых астероидов и миллиарды ледяных комет.
4) Звезда VY Большого Пса
Самая крупная звезда во Вселенной (3 миллиарда километров в диаметре)
VY Большого Пса – самая крупная из известных звезда и одна из самых ярких звезд на небе. Это красный гипергигант, который располагается в созвездии Большого Пса. Радиус этой звезды больше радиуса нашего Солнца примерно в 1800-2200 раз, ее диаметр составляет примерно 3 миллиарда километров.
Если бы эту звезду поместили в нашу Солнечную систему, она бы закрывала орбиту Сатурна. Некоторые астрономы полагают, что VY на самом деле меньше – примерно в 600 раз превосходит Солнце по размерам, и поэтому достигала бы всего лишь орбиты Марса.
5) Огромные залежи воды
Астрономы обнаружили самые крупные и массивные запасы воды, которые когда-либо были найдены во Вселенной. Гигантское облако, которому около 12 миллиардов лет, содержит в 140 триллионов раз больше воды, чем содержат все океаны Земли вместе взятые.
Облако газообразной воды окружает супермассивную черную дыру, которая расположена на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли. Это открытие показывает, что вода преобладала во Вселенной практически все время ее существования, сказали исследователи.
6) Экстремально крупные и массивные черные дыры
21 миллиард масс Солнца
Супермассивные черные дыры – самые крупные черные дыры галактики, которые по массе составляют сотни, а то и тысячи миллионов масс Солнца. Большинство, а возможно, и все галактики, включая Млечный Путь, по мнению ученых, содержат супермассивные черные дыры в своих центрах.
Один из таких монстров, который по массе в 21 миллион раз превосходит массу Солнца, представляет собой яйцеобразную воронку из звезд галактики NGC 4889, самой яркой галактики в растянутом облаке тысяч галактик. Дыра расположена примерно в 336 миллионах световых лет от нас в созвездии Волосы Вероники. Эта черная дыра настолько огромна, что превосходит в диаметре нашу Солнечную Систему в 12 раз.
7) Млечный Путь
100-120 тысяч световых лет в диаметре
Млечный Путь - пересечённая спиральная галактика, которая содержит 200-400 миллиардов звезд. Вокруг каждой из этих звезд вращается множество планет.
По некоторым подсчетам, 10 миллиардов планет находятся в обитаемой зоне , вращаясь вокруг своих родительских звезд, то есть в зонах, где имеются все условия для зарождения жизни, подобной земной.
8) Эль-Гордо
Самое большое скопление галактик (2*10 15 солнечных масс)
Эль-Гордо расположено на расстоянии более 7 миллиардов световых лет от Земли, поэтому то, что мы сегодня наблюдаем, это всего лишь ранняя ее стадия. Согласно исследователям, которые занимались этим галактическим скоплением, оно является самым крупным, самым горячим и выделяет больше всего излучения, чем любое другое известное скопление на этом же расстоянии, либо дальше.
Центральная галактика в центре Эль-Гордо невероятно яркая и имеет необычное голубое свечение. Авторы исследований предполагают, что эта экстремальная галактика является результатом столкновения и слияния двух галактик.
С помощью космического телескопа "Спитцер" и оптических изображений ученые оценили, что 1 процент общей массы скопления составляют звезды, а остальное - это горячий газ, который наполняет космическое пространство между звездами. Такое соотношение звезд к газу подобно соотношению и в других массивных скоплениях.
9) Наша Вселенная
Размер – 156 миллиардов световых лет
Конечно, точные размеры Вселенной никто никогда не мог назвать, но, по некоторым оценкам, ее диаметр составляет 1,5*10 24 километров. Нам вообще сложно представить, что где-то есть конец, потому что Вселенная включает невероятно гигантские объекты:
Диаметр Земли: 1,27*10 4 км
Диаметр Солнца: 1,39*10 6 км
Солнечная система: 2,99*10 10 км или 0,0032 св. л.
Расстояние от Солнца до ближайшей звезды: 4,5 св. л.
Млечный путь: 1,51*10 18 км или 160,000 св. л.
Местная группа галактик: 3,1*10 19 км или 6,5 миллиона св. л.
Местное суперскопление: 1,2*10 21 км или 130 миллионов св. л.
10) Мультиленная
Можно попытаться представить себе не одну, а множество Вселенных, которые существуют в одно и то же время. Мультиленная (или Множественная Вселенная) – это допустимое скопление многих возможных Вселенных, включая нашу собственную, которые все вместе заключают все, что существует или может существовать: целостность космоса, времени, материального вещества и энергии, а также физические законы и константы, которые все это описывают.
Однако существование других Вселенных, помимо нашей, не доказано, поэтому весьма вероятно, что наша Вселенная – единственная в своем роде.
Главными источниками света во Вселенной являются звезды. Более того, основной фабрикой энергии для жизни на Земле выступает ближайшая к нам звезда — Солнце. Многие из нас знают, насколько ничтожна наша голубая планета по сравнению с могучим светилом. Однако, каждый раз вспоминая соотношение объемов этих двух небесных тел невозможно не удивляться. Вдумайтесь, Солнце больше Земли более чем в миллион раз! Светила относятся к крупнейшим однофазным объектам космоса, но насколько могут разниться размеры звезд?
«Одиссей» — корабль на котором мы будем исследовать звезды
Взглянув на ночное небо каждый из нас может поразиться бесчисленному количеству светящихся точек. Будто на черной небесной глазури рассыпали мириады различных по размеру, светимости и цвету жемчугов. Смотря на верх ночью кажется, что все звездочки одного размера, за исключением планет, естественно. Условимся, что мы имеем некий компактный космический корабль, внешне похожий на истребитель. Он будет оснащен двигателем будущего, которому для работы хватит обычных по объему баков самолета и имя мы ему дадим незамысловатое — «Одиссей».
Так звезда или нет?
И так, наш «Одиссей» выходит на орбиту двойной звезды Глизе 229. Она находится всего в 19 световых годах от Солнца. Нас интересует Глизе 229 В, объект внешне меньше даже Юпитера. Мы задаем параметры в компьютер для выхода на орбиту. Но вдруг внезапно автопилот предупреждает нас, что корабль стремительно падает и введенные вручную данные ложны. Компьютер спешно корректирует тягу, да не чуть-чуть, а в разы. Вскоре выясняется, что Глизе 229 В хоть и меньше по геометрическим размерам чем Юпитер, но в 25 раз его тяжелее.
До настоящего момента идут споры, относить ли к звездам непонятные объекты, подобные коричневым карликам? В наши дни под ними подразумевают водородную субзвезду с размерами в диапазоне от 0,012 до 0,0767 масс Солнца. Они сопоставимы с размерами Юпитера. В недрах коричневых карликов идут термоядерные процессы, так же, как и в звездах. Но выделение тепла идет в основном за счет реакции слияния изотопов легких ядер таких как литий, бериллий, бор, дейтерий. Вклад классического протонного термоядерного синтеза в общее тепловыделение невелико. Считается, что на коричневые карлики приходится большая часть звезд в космосе. Некоторые астрономы считают, что немаленькая доля темной материи может приходиться как раз на коричневые карлики. Ну что ж, летим дальше!
От самых маленьких
Размеры звезд Млечного пути
Зададимся вопросом, какие же размеры имеют самые маленькие члены этого класса космических объектов? Мы даем команду бортовому компьютеру лететь к ближайшей нейтронной звезде. Гиперскачок и вуаля, мы подлетаем к крохотной звезде со странным названием — RX J1856.5-3754.
RX J1856.5-3754 рентгеновский снимок телескопа Чандра
«Одиссей» завис высоко над поверхностью крохи, которая имеет диаметр всего 10-20 километров, но наши двигатели неистово набирают скорость, а информация с экранов говорит, будто мы на орбите Солнца! И здесь нас ждет первая неожиданность! Наименьшие представители звездного семейства, имеют диаметр порядка 15 километров. Но их масса превышает Солнечную. Только представьте, сколь плотным объектом будет нейтронная звезда. После элементарных математических расчетов становится ясно, что компактность упаковки вещества там превышает таковую атомного ядра.
Нейтронные звезды
Мы набираемся смелости и спускаемся ниже, чтобы лучше рассмотреть звезду, но в кабине начинает бить тревога, предупреждая нас о колоссальном магнитном поле.
Но это все известные факты. А вот есть еще одно экзотическое свойство нейтронных звезд. И связано оно в первую очередь с релятивистскими эффектами, суть которого заключается в том, что если вы посмотрите на нейтронную звезду с любого угла (сверху, снизу или перпендикулярно оси вращения) то увидите вы больше 50 % общей площади поверхности! В голове с трудом укладывается. Если этот эффект перенести на нашу планету, то вы смогли бы видеть то, что находится за горизонтом. В будущих статьях мы обязательно вернемся и к этому феномену, и ко многим другим поразительным явлениям. И для того, чтобы лучше их понять, разберем их на пальцах. Нейтронные звезды - это «скелеты» некогда живших звезд, у них нет источника энергии. Они скорее похожи на гигантские аккумуляторы, которые безвозвратно теряют энергию. Хорошо, пора взглянуть на еще один класс псевдозвезд.
«Одиссей» выходит на орбиту Звезды ван Маанена, ближайшего белого карлика в 14,1 световых годах от Солнца. Удручающее зрелище. Мы видим своего рода «труп» — остатки проэволюционировавшего светила. Размеры белых карликов не превышают одной сотой Солнечной, а масса сопоставима с ним. Белый карлик - это тусклое ядро погибшей звезды, которое светит лишь за счет остывания своего плазменного вещества. Между белыми карликами и нашим Солнцем есть один из самых крупных по численности составляющих звезд класс - красные карлики. Команда компьютеру, и мы в мгновение оказываемся на орбите Проксимы Центавра.
Небольшой красной звезде, понуро светящейся в безграничном космосе. Размеры и масса таких звезд не превышает лишь трети, а светимость в тысячи раз меньше Солнечной.
По мнению многих астрономов красные карлики составляют самый многочисленный класс «настоящих» звезд во Вселенной. Дело в том, что все вышеперечисленные звезды, на самом деле по-настоящему ими не являются. Только в красных карликах проходят классические протонные термоядерные реакции, позволяющие им существовать сотни миллиардов лет.
Эта невзрачная звезда, очень вероятно, намного переживет Солнце, и если человечество захочет найти в космосе звезду, что сможет нас приютить после гибели родной звезды, то далеко ходить не придется. По меркам космоса, конечно.
От Солнца до красных сверхгигантов
Давайте посмотрим на желтые карлики. Да-да, наше Солнце является желтым карликом! А если точнее, то его спектральный класс G2V. Такой тип звезд не очень многочисленен во Вселенной. Звезды подобного рода имеют массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца. После того как подобные нашему светилу звезды израсходуют водородное топливо, их размер увеличивается, и они становятся красными субгигантами и гигантами. Интересного мало и требуем от «Одиссея» продолжения банкета.
Бетельгейзе
Мы оказываемся на орбите Бетельгейзе, расположенной в 500 световых годах от дома, на уровне 19 астрономических едениц от центра звезды. Глазам предстает неописуемая картина. Находясь от ядра этой звезды так же далеко как Уран от ядра Солнца мы видим, что красный диск звезды чуть ли не в сотни раз превосходит размеры Солнца, а цвет ее красный. Умирающая звезда. Если перевести возраст звезд на человеческую жизнь, то Солнцу было бы чуть за сорок лет. Бетельгейзе же уже старичок, доживающий свой век. Мы увлекаемся завораживающим видом, компьютер предупреждает нас, что нужно срочно покинуть пределы звезды, так как по данным спектральных наблюдений совсем скоро звезда будет светить ярче, что может навредить нашему маленькому кораблю. Красные гиганты нестабильны и их излучение может сильно варьироваться.
Альнитак
Но если такие красные «толстяки» представляют собой уже престарелые звезды, то голубые гиганты и сверхгиганты очень даже молодые звезды. Корабль выходит на орбиту Альнитака, голубого гиганта в созвездии Ориона, повисшей в черном пространстве в 800 световых годах от Земли. Компьютер нас предупреждает, что смотреть на эту звезду можно только через видеокамеру со специальными фильтрами, так как ее светимость в 35 тысяч раз больше Солнечной! На самом деле голубые гиганты настолько горячи, что даже не успевают прожить жизнь по звездным меркам. Если желтые карлики доживают до 10 миллиардов лет, а красные теоретически могут протянуть и до 100, то голубые гиганты и сверхгиганты в буквальном смысле сгорают в мгновение ока. Что такое для звезды жизнь в 10 - 50 миллионов лет? Не смотря на их грозное название размеры более чем скромные. Всего-то не более 25 Солнечных радиусов. Радиус Альнитака в 18 раз больше Солнечного, так же, как и масса.
Антарес
На просторах бесконечного космоса есть настоящие мастодонты в виде сверхгигантов. Покорный «Одиссей» переносит нас на высокую орбиту Антареса, ярчайшей звезды в созвездии скорпиона, в 600 световых годах от Солнца. Чтобы лучшее ее рассмотреть просим компьютер перейти на расстояние в 1,4 астрономических единицы от ядра, так сказать с запасом. Но система протестует, уверяя нас, что мы окажемся под поверхностью звезды. Да как так? Мы же будем на уровне эквивалента орбиты Марса от ядра Антареса. Но оказывается, что радиус красных сверхгигантов превышает Солнечный порой в 800 раз. Но масса Антареса всего лишь в 12,4 раза больше Солнечной, его газ очень разряжен.
UY Щита
Перед завершением нашей экскурсии мы просим перенести «Одиссей» к самой большой звезде, известной на данный момент. И мы выходим на орбиту UY Щита, на таком расстоянии от ядра, на котором находится Сатурн от Солнца. И все же почти все поле нашего зрения затмевает красный гигантский диск звезды, которая в 1700 раз больше Солнца по радиусу, но всего в 40 раз тяжелее. Если бы мы поместили эту звезду в центр Солнечной системы, то она поглотила все планеты вплоть до Юпитера. Если сжать Землю до размеров сантиметра, то UY Щита в том же масштабе была почти 2 километра!
Что в итоге?
Подводя итог важно отметить, что как масса, так и геометрические размеры звезд могут сильно отличаться. Одни обладают невообразимой плотностью, другие же наоборот, сильно разряжены. Звезды очень разнятся по светимости и цвету, температуре и срокам жизни. На размер звезд влияет сочетание двух сил - сила тяготения, что пытается сжать звезду, и давление разогретого внутри газа. В настоящее время теория эволюции звезд далека от своего совершенства.
Астрофизики не могут дать внятного ответа на банальный вопрос: «А на сколько большой и массивной может быть звезда?».
Конечно, есть фундаментальные ограничения, не позволяющие, например, существовать звезде размером с галактику. Звезды с массой от 8 до около 150 Солнечных проживают жизнь быстро, из-за того, что температура в их недрах колоссальна, и термоядерные реакции идут стремительно. Совсем недавно считалось, что пределом массы звезды является 150 масс Солнца. Но недавние исследования космоса показали, что и 300 Солнечных масс для звезды может быть не предел! В таких звездах кроме молниеносных реакций термоядерного синтеза возникают дополнительные флуктуации из-за взаимодействия пар частица-античастица. Такие супергигаганты могут взрываться еще до возникновения классического коллапса, попросту проходя процесс аннигиляции. Но все это пока теория.
Очень многое осталось за рамками этого повествования. Но всему свое время. А мы, пораженные столь разнообразными размерами звезд, усталые и довольные, даем команду «Одиссею» возвращаться на крохотную, но столь родную Землю.
Жизнь на всей нашей планете зависит от Солнца, и порой мы не осознаем, что на самом деле во Вселенной существует множество других галактик и внутри них. И наше всемогущее Солнце - всего лишь небольшая звездочка среди миллиардов других светил. Наша статья расскажет, как называется самая большая звезда в мире, который еще можно охватить человеческим разумом. Возможно, за его пределами, в неизученных доселе мирах существуют еще более гигантские звезды необозримых размеров…
Измерить звезды в Солнцах
Прежде чем рассказать о том, как называется самая большая звезда, уточним, что размер звезд принято измерять в солнечных радиусах, размер его составляет 696 392 километров. Многие из звезд нашей галактики во многом превосходят Солнце по своим масштабам. Большинство из них относится к классу красных сверхгигантов - крупных массивных звезд с уплотненным горячим ядром и разреженной оболочкой. Их температура заметно ниже, чем температура голубых и - 8000-30 000 К (по шкале Кельвина) и 2000-5000 К соответственно. Красные звезды называют холодными, хотя по факту их температура чуть меньше, чем максимальная в ядре нашей Земли (6000 К).
Большинство небесных объектов не обладает постоянными параметрами (в том числе и размером), а скорее пребывают в постоянном изменении. Такие звезды называются переменными - их размеры регулярно меняются. Это может происходить по разным причинам. Некоторые переменные звезды на самом деле являются системой из нескольких тел, обменивающихся массами, другие - пульсируют из-за внутренних физических процессов, сжимаясь и вновь увеличиваясь.
Как называется самая большая звезда во Вселенной?
На расстоянии 9,5 тысяч световых лет от Солнца находится На звездных картах оно появилось в конце XVII века, благодаря польскому астроному Яну Гевелию. А еще через двести лет немецкие астрономы из Боннской обсерватории добавили в каталог звезду UY Щита (Ю-Игрек). И уже в наше время, в 2012 году, было установлено, что именно UY Щита является наиболее крупной из известных звезд в пределах изученной Вселенной.
Радиус UY Щита около в 1700 раз больше, чем радиус Солнца. Этот красный гипергигант - переменная звезда, а значит его размеры могут достигать еще более крупных величин. В периоды максимального расширения радиус UY Щита составляет 1900 радиусов Солнца. Величину объема этой звезды можно сопоставить со сферой, радиус которой составил бы расстояние от центра Солнечной системы до Юпитера.
Гиганты Космоса: как называются самые большие звезды
В соседней галактике Большое Магелланово Облако находится вторая по размеру звезда в пределах изученного пространства. Ее название нельзя назвать особо запоминающимся - WOH G64, зато можно взять на заметку, что расположена она в созвездии Золотой Рыбы, постоянной видимой в южном полушарии. По размеру она немного меньше UY Щита - около 1500 радиусов Солнца. Зато у нее интересная форма - скопление разреженной оболочки вокруг ядра образует на сферическую форму, а скорее напоминает пончик или бублик. По-научному такая форма называется тор.
По другой версии, как называется самая большая звезда после UY Щита, лидирует VY Большого Пса. Считается, что ее радиус равен 1420 солнечным. Но поверхность VY Большого Пса слишком разреженная - атмосфера Земли превосходит ее по плотности в несколько тысяч раз. Из-за трудностей в определении, что является собственно поверхностью звезды, а что - уже ее сопутствующей оболочкой, ученые так и не могут прийти к окончательному выводу относительно размеров VY Большого Пса.
Самые тяжелые звезды
Если рассматривать не радиус, а массу небесного тела, тогда самая большая звезда называется как набор букв и цифр в шифровке - R136a1. Она тоже расположена в Большом Магеллановом Облаке, но относится к типу голубых звезд. Ее масса соответствует 315 массам Солнца. Для сравнения - масса UY Щита всего лишь 7-10 солнечных масс.
Другое массивное образование называется Эта Киля - двойная звезда-гигант в В XIX веке в результате вспышки вокруг этой системы образовалась туманность, названная из-за своей странной формы Гомункул. Масса Эты Киля составляет 150-250 масс Солнца.
Самые большие звезды на ночном небе
Скрывающиеся в глубинах космоса звезды-гиганты недоступны глазу простого обывателя - чаще всего их можно разглядеть только через телескоп. Ночью на звездном небе нам будут казаться крупными наиболее яркие и близко расположенные к Земле объекты - будь то звезды или планеты.
Как называется самая большая звезда на небе и заодно самая яркая? Это Сириус, который является одной из наиболее близко расположенных к Земле звезд. На самом деле по размерам и массе он не особо превосходит Солнце - всего лишь в полтора-два раза. А вот его яркость действительно намного больше - в 22 раза больше, чем у Солнца.
Другой яркий и от этого кажущийся большим объект на ночном небе на самом деле не звезда, а планета. Речь идет о Венере, яркость которой во многом превосходит остальные звезды. Ее блеск видно ближе к восходу Солнца или некоторое время после заката.
Звезды — огромные шары горящей плазмы. Но, за исключением Солнца, они выглядят как крошечные точки света на ночном небе. При этом наше Солнце - не самая маленькая или большая звезда. Есть много гораздо более массивных и больших звезд, чем Солнце. Некоторые из них эволюционировали с момента своего образования. Другие растут по мере «старения».
Чтобы ответить на вопрос о том, какая звезда самая большая во Вселенной , мы «отсортировали» звезды по такому признаку как размер. За единицу измерения звездного радиуса был взят экваториальный радиус Солнца, который составляет 696 392 километра.
Это небесное светило, известное и под другим названием (HR 5171 A), относится к желтым гипергигантам и является двойной звездой. Ее менее крупный «напарник» HR 5171 B обращается вокруг V766 Центавра за 1300 земных суток.
Эта звезда расположена в направлении созвездия Цефея, около 5 тысяч световых лет от Земли. Красный гипергигант с радиусом примерно равным 1050-1900 радиусам Солнца является частью двойной звездной системы. Ее компаньон — маленькая голубая звезда VV Цефея B, которая вращается вокруг своего «большого брата» по эллиптической орбите. Название звезды дано в честь самой большой из пары, и теперь она известна как одна из самых больших двойных звезд Млечного Пути.
Чтобы поближе познакомиться с этим красным сверхгигантом из созвездия Скорпиона, людям пришлось бы преодолеть расстояние в 7400 световых лет. Радиус AH Скорпиона превышает солнечный в 1411 раз.
7. VY Большого Пса
С этой звездой связаны жаркие споры в среде астрономов. По уточненным в 2012 году оценкам ее радиус превышает радиус Солнца в 1420 раз. Однако по первоначальной оценке Роберта Хамфриса радиус VY Большого Пса в 1800 — 2200 раз больше солнечного. Точный радиус звездного гиганта до сих пор не установлен. Когда о нем можно будет узнать наверняка, лидер в рейтинге крупнейших звезд может смениться.
Радиус этой звезды-гипергиганта, по меньшей мере, в 1420 раз превышает радиус Солнца, а уровень яркости аж в 300 000 раз выше солнечного. Она расположена в созвездии Лебедя, на расстоянии около 5 тысяч световых лет от Земли.
Эта звезда относится к классу гипергигантов — самых мощных и ярких, наиболее тяжелых и при этом самых редких и краткоживущих сверхгигантов. Ее радиус превышает солнечный примерно в 1520 раз.
VX Стрельца расположена в созвездии Цефея, в 9000 световых лет от нашей планеты. Она настолько огромна, что может легко покрыть орбитальный путь Сатурна, если окажется на месте Солнца. Красный цвет звезды показывает, что ее температурный диапазон составляет от 3000 до 4000 по шкале Кельвина. Более горячие звезды имеют желтую окраску, а очень горячие приобретают синеватый оттенок.
На расстоянии 11 500 световых лет от нашей планеты, в звездном скоплении Вэстерланд 1, находится четвертая самая большая звезда в галактике. По светимости она в 380 тысяч раз превосходит Солнце, а будучи помещенной на место нашего желтого светила своей фотосферой поглотила бы орбиту – Юпитера. Фотосфера — это то место, где звезда становится прозрачной для света, и где могут исчезнуть фотоны — то есть легкие частицы. Фотосфера позволяет астрономам приблизительно узнавать о «краях» звезды.
Вот еще одна известная науке звезда из созвездия Цефея попала в список самых крупных. Радиус этого красного сверхгиганта составляет около 1600 солнечных радиусов. Если бы RW Цефея оказалась на месте Солнца, излучающий слой ее звездной атмосферы (фотосфера) простирался бы за орбиту Юпитера.
Вторая самая большая звезда в космосе расположена в созвездии Золотой рыбы, в 160 тысячах световых лет от нашего мира. Несмотря на то, что эта звезда потеряла до трети своей первоначальной массы из-за звездного ветра, вокруг нее сформировался многолетний толстый кольцевой слой газопылевого тора. «Габариты» звезды были скорректированы с учетом всей массы, присутствующей в ее кольце. Ожидается, что она станет сверхновой через пару тысяч лет.
1. UY Щита (UY Scuti) – самая большая звезда во вселенной
На расстоянии 9500 световых лет от Солнца, в созвездии Щита, находится самая большая звезда в мире. Ее ориентировочный размер составляет почти восемь астрономических единиц, где одна астрономическая единица — это расстояние между Землей и Солнцем. Это достаточно, чтобы распространить фотосферу UY Щита на орбиту Юпитера.
UY Щита настолько гигантская и такая яркая, что вы можете увидеть ее в мощный бинокль в темную ночь. Она видна вдоль звезд Млечного Пути, и внешне выглядит как красноватая звезда со слабым пятном.
Изучение сверхгиганта
Летом 2012 года астрономы, при помощи комплекса Very Large Telescope, расположенного в пустыне Атакама в Чили, измеряли параметры трех красных сверхгигантов вблизи области Галактического центра. Объектами изучения были UY Щита, AH Скорпиона и KW Стрельца.
Ученые определили, что все три звезды в 1000 раз крупнее и более чем в 100 тысяч раз ярче Солнца. Также они сделали открытие, что UY Щита является самой большой, самой яркой из всех трех звезд. Из радиуса и светимости была получена эффективная температура — 3665 ± 134 К.
Масса и размеры UY Щита по сравнению с Солнцем
Точная масса этой звезды неизвестна, прежде всего потому, что у нее нет видимой звезды-спутника, благодаря которой ее масса может быть измерена с помощью изучения гравитационных помех. Согласно звездным эволюционным моделям начальная масса звезды (при ее формировании), соответствующая красной сверхгигантской стадии, такой как у UY Щита, была бы около 25 M☉ (возможно, до 40 M☉ для невращающейся звезды) и постоянно сгорала. Предположительно, ее нынешняя масса составляет 7-10 M☉ и продолжает уменьшаться. UY Щита является не только самой большой, но и самой быстро сгорающей звездой из ныне известных науке.
Масса UY Щита чуть более чем в 30 раз превышает массу нашего Солнца, что даже не приближается к вершине списка самых массивных звезд. Эта честь принадлежит звезде R136a1, которая в 265 раз превосходит Солнце по массе, но при этом по радиусу лишь в 30 раз превышает радиус Солнца.
Массовый и физический размеры не всегда коррелируют для небесных тел, особенно для гигантских звезд. Таким образом, хотя UY Щита только в 30 раз массивнее, чем Солнце, она имеет радиус где-то в районе 1700 раз больше радиуса нашего дневного светила. Погрешность этого измерения составляет около 192 солнечных радиусов.
Возможна ли жизнь возле UY Scuti
Обитаемая зона или орбитальная зона с наивысшей вероятностью жизни — сложная вещь, возможность появления которой зависит от нескольких факторов. Планета, на которой зародилась жизнь, не должна находиться слишком далеко или слишком близко от звезды. По расчетам астрономов, обитаемая зона вокруг UY Щита будет составлять от 700 до 1300 астрономических единиц (АЕ). Это безумно большое расстояние. Число в километрах просто непостижимо — это около 149 597 870 700 км. Для сравнения: зона обитаемости в Солнечной системе находится на расстоянии от 0,95 до 1,37 АЕ от Солнца.
Если живая планета находится на безопасном расстоянии, скажем, 923 астрономических единицы от UY Щита, год на ней будет длиться 9612 земных лет. Это почти 2500 лет зимы! И 2500 лет лета. То есть сменятся множество поколений, которые знают только одно время года.
UY Щита действительно может иметь планетарную систему в этой зоне, но если это произойдет, она не будет существовать очень долго. Вы, читатель, можете резонно спросить: «А почему»? Потому что будущее у звезды — уж слишком яркое.
Что ждет звезду в будущем
Основываясь на современных моделях эволюции звезд, ученые предполагают, что UY Щита начала сливать гелий в оболочку вокруг ядра. По мере истечения гелия звезда начнет сливать более тяжелые элементы, такие как литий, углерод, кислород, неон и кремний. Расположение звезды в глубине Млечного Пути говорит о том, что она богата металлом. После слияния тяжелых элементов ее сердцевина начнет производить железо, нарушая баланс тяжести и радиации, что приведет к появлению сверхновой. Это произойдет через миллион лет — не очень долго по астрономическим меркам, а вот у человечества есть время подготовиться к столь феерическому зрелищу.
После сверхновой UY Щита, скорее всего, превратится в желтый гипергигант, синюю переменную звезду или даже звезду Вольфа-Райе с очень высокой температурой и светимостью. В последнем случае она «родит» много новых звезд вслед за своей сверхновой.