Зірки, якими ми їх не бачимо. Бачимо одні й ті самі зірки - Загальна Астрономічна Конференція Чому влітку не видно зірок

Дивлячись на барвисті фотографії нашої прекрасної Землі, зроблені космонавтами з борту Міжнародної космічної станції, ви, напевно, помічали, наскільки чорне небо над нашою планетою. Як любили говорити раніше, небо на знімках «чорне, мов смоль». Але дивним чином на небі зовсім не видно зірок!

Наприклад, як на цьому фото:

Чому на цьому та інших подібних знімках Землі з космосу не видно зірок? Фото: Scott Kelly/NASA

Чому ж зірки не видно у космосі?

Насправді зірки видно в космосі чудово – краще, ніж із Землі!У всякому разі, у космосі спостереженням не заважає спостереженням – зірки не мерехтять, не переливаються різними кольорами, не блимають і не тремтять, а світять рівним, спокійним світлом. Якби ми з вами зараз раптом перенеслися в космос, то картина, що відкрилася нам за склом скафандра, була б неймовірно красива і велична: ми побачили б майже 10 тисяч зірок, Чумацький Шлях, що кільцем оперізує небо, кілька зоряних скупчень і навіть найближчі галактики. І для цього не треба було б чекати погоди, підніматися в гори, ховатися від міського засвіту в лісах та пустелях.

Щодо фотографій, то справа тут ось у чому. Якщо ви спробуєте сфотографувати нічне небо на смартфон, результат вас розчарує: у матриці вашого телефону не вистачить чутливості, щоб відобразити небо в повній красі. Щоб отримати гарну фотографію зоряного неба, на якому відобразилися б навіть найтьмяніші зірки, потрібно знімати з великої експозицією. Говорячи простіше, потрібно протягом тривалого часу тримати затвор фотокамери відкритим, щоб накопичити світло від зірок. Якщо зробити моментальний знімок неба, то на ньому навряд чи проявиться хоча б одна зірка.

Але саме це ми й спостерігаємо на фотографіях Землі із космосу! Наша планета дуже яскрава, і щоб не засвітити фотографію, космонавти знімають її з дуже короткими експозиціями. Через це зірки просто не встигають виявитися на чорному небі!

Фотографія нічний бік Землі. Пролітаючи над південною півкулею нашої планети, японський астронавт Кімія Юї сфотографував Чумацький Шлях та дві яскраві зірки. Це альфа та бета Центавра. Нижче їх можна побачити і сузір'я Південного Хреста. Фото: Kimiya Yui/JAXA

Але є й інші знімки нашої планети з космосу – а саме знімки нічної півкулі Землі! Щоб на них щось виявилося, наприклад, грози та блискавки або освітлені міста, експозиція має досягати кількох секунд. За такої витримки на фотографіях легко виявляються і зірки!

Як приклад пропоную вам гарний відеоролик, змонтований з багатьох фотографій Землі, зроблених з борту Міжнародної космічної станції. Автор відео вибудував довгий ланцюжок фотографій, а потім запустив його зі швидкістю 24 кадри в секунду, так, щоб ми побачили не окремі кадри, а справжнісінький фільм.

У цьому фільмі показані і денні, і нічні види планети. Ви самі можете переконатися, що на нічних знімках зірки виявляються чудово!

Post Views: 4 831

Наш Всесвіт складається з кількох трильйонів галактик. Сонячна система знаходиться всередині досить великої галактики, загальна кількість яких у Всесвіті обмежена кількома десятками мільярдів одиниць.

У нашій галактиці міститься 200-400 мільярдів зірок. 75% їх тьмяні червоні карлики, і лише кілька відсотків зірок у галактиці схожі на жовті карлики, спектральному типу зірок, якого належить і наше . Для земного спостерігача наше Сонце знаходиться у 270 тисяч разів ближче за найближчу зірку (). У той же час світність зменшується прямо пропорційно зменшенню відстані, тому видима яскравість Сонця на земному небі на 25 зіркових величин або в 10 мільярдів разів більша за видиму світність найближчої зірки (). У зв'язку з цим через сліпуче світло Сонця на денному небі не видно зірки. Схожа проблема трапляється при спробах сфотографувати екзопланети у близьких зірок. Крім Сонця вдень можна побачити . космічну станцію(МКС) та спалахи супутників першого сузір'я Ірідіум. Це пояснюється тим, що Місяць, деякі та ШСЗ (штучні супутники Землі) на земному небі виглядають набагато яскравішими за найяскравіші зірки. Наприклад, видимий блиск Сонця дорівнює -27 зіркових величин, у Місяця у повній фазі -13, у спалахів супутників першого сузір'я Ірідіум -9, у МКС -6, у Венери -5, у Юпітера і Марса -3, у Меркурія -2 , у Сіріуса (найяскравішої зірки) -1.6.

Шкала зоряних величин видимого блиску різних астрономічних об'єктів є логарифмічною: різниця у видимому блиску астрономічних об'єктів на одну зіркову величину відповідає різниці в 2512 разів, а різниця в 5 зіркових величин відповідає різниці в 100 разів.

Чому не видно зірок у місті?

Крім проблем спостереження зірок на денному небі існує проблема спостереження зірок на нічному небі населених пунктах(поблизу великих міст та промислових підприємств). Світлове забруднення у разі викликано штучним випромінюванням. Прикладом такого випромінювання можна назвати вуличне освітлення, рекламні плакати, що підсвічуються, газові смолоскипи промислових підприємств, прожектори розважальних заходів.

У лютому 2001 року аматор астрономії із США Джон Е.Бортль створив світлову шкалу для оцінки світлового забруднення неба та опублікував її в журналі Sky&Telescope. Ця шкала складається з дев'яти поділів:

1. Абсолютно темне небо

При такому нічному небі на ньому не тільки виразно видно, але окремі хмари Чумацького Шляху відкидають ясні тіні. Також в деталях видно і зодіакальне світло з протисяйвістю (віддзеркалення сонячного світла від порошинок, що знаходяться по інший бік від лінії Сонце-Земля). На небі неозброєним оком видно зірки до 8 зіркової величини, фонова яскравість піднебіння становить 22 зіркові величини на квадратну кутову секунду.

2. Натуральне темне небо

При такому нічному небі на ньому чудово видно Чумацький Шлях у деталях і зодіакальне світло разом із протисвіченням. Неозброєне око показує зірки з видимою яскравістю до 7.5 зоряних величин, фонова яскравість піднебіння близька до 21.5 зоряної величини на квадратну кутову секунду.

3. Сільське небо

За такого неба зодіакальне світло і Чумацький шлях продовжує бути добре видимим з мінімумом деталей. Неозброєне око показує зірки до 7 зіркової величини, фонова яскравість піднебіння близька до 21 зіркової величини на квадратну кутову секунду.

4. Небо перехідної місцевості між селами та передмістями

При такому небі Чумацький Шлях та зодіакальне світло продовжує бути видимим з мінімумом деталей, але лише частково – високо над рівнем горизонту. Неозброєне око показує зірки до 6.5 зоряної величини, фонова яскравість піднебіння близька до 21 зіркової величини на квадратну кутову секунду.

5. Небо околиць міст

При такому небі, зодіакальне світло та Чумацький Шлях видно дуже рідко, в ідеальних погодних та сезонних умовах. Неозброєне око показує зірки до 6 зіркової величини, фонова яскравість піднебіння близька до 20.5 зіркової величини на квадратну кутову секунду.

6. Небо передмістя міст

При такому небі, зодіакальне світло не спостерігається за жодних умов, а Чумацький шлях важко проглядається тільки в зеніті. Неозброєне око показує зірки до 5.5 зоряної величини, фонова яскравість піднебіння близька до 19 зіркової величини на квадратну кутову секунду.

7. Небо перехідної місцевості між передмістями та містами

На такому небі, за жодних умов не спостерігається ні зодіакальне світло, ні Чумацький шлях. Неозброєне око показує зірки лише до 5 зіркової величини, фонова яскравість піднебіння близька до 18 зіркової величини на квадратну кутову секунду.

8. Міське небо

На такому небі неозброєним оком можна побачити лише кілька найяскравіших розсіяних зоряних скупчень. Неозброєне око показує зірки лише до 4.5 зіркової величини, фонова яскравість піднебіння менше 18 зіркових величин на квадратну кутову секунду.

9. Небо центральної частини міст

На подібному небі із зоряних скупчень можна побачити лише. Неозброєне око у кращому випадку показує зірки до 4 зіркової величини.

Світлове забруднення від житлових, індустріальних, транспортних та інших об'єктів економіки сучасної людської цивілізації призводить до необхідності створення найбільших астрономічних обсерваторій у високогірних районах, які є максимально віддаленими від об'єктів економіки людської цивілізації. У цих місцях дотримуються спеціальних правил обмеження вуличного освітлення, мінімальний рух транспорту вночі, будівництво житлових будинків та транспортної інфраструктури. Схожі правила діють у спеціальних охоронних зонах найстаріших обсерваторій, які розташовані поблизу великих міст. Наприклад, у 1945 році в радіусі 3 км навколо Пулковської обсерваторіїпоблизу Санкт-Петербурга була організована захисна паркова зона, в якій було заборонено велике житлове або промислове виробництво. В останні роки почастішали спроби організації будівництва житлових будівель у цій захисній зоні у зв'язку з високою вартістю землі поблизу одного з найбільших мегаполісів Росії. Схожа ситуація спостерігається навколо астрономічних обсерваторій у Криму, які знаходяться у регіоні вкрай привабливому для туризму.

На зображенні від NASA добре видно, що найбільш освітлені райони Західної Європи, східної частини континентальної частини США, Японії, прибережної частини Китаю, Близького Сходу, Індонезії, Індії, південного узбережжя Бразилії. З іншого боку мінімальна кількістьШтучного світла характерно для полярних областей (особливо Антарктиди та Гренландії), районів Світового океану, басейнів тропічних річок Амазонка та Конго, високогірного плато Тибету, пустельних районів північної Африки, центральної частини Австралії, північних районів Сибіру і Далекого Сходу.

У червні 2016 року в журналі Science було опубліковано докладне дослідження на тему світлового забруднення різних регіонівнашої планети (“Новий світ atlas of artificial night sky brightness”). Дослідження показало, що понад 80% жителів планети та понад 99% жителів США та Європи живуть в умовах сильного світлового забруднення. Більше третини жителів планети позбавлені можливості спостерігати Чумацький Шлях, серед них 60% європейців та майже 80% північноамериканців. Екстремальне світлове забруднення характерне для 23% земної поверхні між 75 градусами північної широти та 60 градусами південної широти, а також для 88% поверхні Європи та майже половини поверхні США. Крім того, у дослідження зазначається, що енергозберігаючі технології з переведення вуличного освітлення з ламп розжарювання на світлодіодні лампи призведе до зростання світлового забруднення приблизно в 2.5 рази. Це пов'язано з тим, що максимум світлового випромінювання світлодіодних ламп з ефективною температурою в 4 тисячі Кельвінів припадає на сині промені, де сітківка людського ока має максимальну світлочутливість.

Згідно з дослідженням, максимальне світлове забруднення спостерігається в дельті Нілу в районі Каїра. Це зумовлено надзвичайно високою густотою населення єгипетського мегаполісу: 20 мільйонів жителів Каїра живуть на площі половини тисячі квадратних кілометрів. Це означає середню щільність населення 40 тисяч жителів на квадратний кілометр, що у 10 разів більше середньої щільності населення Москві. У деяких районах Каїру середня густота населення перевищує 100 тисяч осіб на квадратний кілометр. Інші області з максимальним засвіченням знаходяться в областях міських агломерацій Бонн-Дортмунд (поблизу кордону між Німеччиною, Бельгією та Нідерландами), на Паданській рівнині у північній Італії, між містами США Бостон та Вашингтон, навколо англійських міст Лондон, Ліверпуль та Лідс, а також районі азіатських мегаполісів Пекін та Гонконг. Для мешканців Парижа необхідно проїхати щонайменше 900 км до Корсики, центральної Шотландії чи провінції Куенка в Іспанії, щоб побачити темне небо (рівень світлового забруднення менше 8% від природного освітлення). А щоб жителю Швейцарії побачити надзвичайно темне небо (рівень світлового забруднення менший за 1% від природного освітлення), то йому доведеться подолати вже понад 1360 км до північно-західної частини Шотландії, Алжиру чи України.

Максимальний ступінь відсутності темного неба характерний для 100% території Сінгапуру, 98% території Кувейту, 93% Об'єднаних Арабських Еміратів (ОАЕ), 83% Саудівської Аравії, 66% Південної Кореї, 61% Ізраїлю, 58% Аргентини, 53% Трінідад і Тобаго. Можливість спостерігати Чумацький Шлях відсутня у всіх жителів невеликих держав Сінгапур, Сан-Марино, Кувейт, Катар та Мальта, а також у 99%, 98% та 97% жителів ОАЕ, Ізраїлю та Єгипту відповідно. Країнами з найбільшою часткою території, де немає можливості спостерігати Чумацький Шлях, є Сінгапур та Сан-Марино (по 100%), Мальта (89%), Західний берег (61%), Катар (55%), Бельгія та Кувейт (по 51 %), Трінідад та Тобаго, Нідерланди (по 43%) та Ізраїль (42%).

З іншого боку мінімальним світловим забрудненням відрізняються Гренландія (лише 0.12% її території має засвічене небо), Центральноафриканська Республіка (ЦАР) (0.29%), тихоокеанська територія Ніуе (0.45%), Сомалі (1.2%) і Мавританія (1.1).

Незважаючи на зростання світової економіки, що продовжується, разом зі збільшенням енергоспоживання спостерігається і зростання астрономічної освіченості населення. Яскравим прикладом цього стала щорічна міжнародна акція “Година Землі” щодо виключення світла більшістю населення в останню суботу березня. Спочатку ця акція була задумана Всесвітнім фондом дикої природи (WWF), як спроба популяризації енергозбереження та зниження викидів парникових газів (боротьба з глобальним потеплінням). Однак водночас набув популярності й астрономічний аспект акції – прагнення зробити небо мегаполісів більш пристосованим для аматорських спостережень хоча б на нетривалий час. Вперше акція була здійснена в Австралії у 2007 році, а вже наступного року вона набула поширення у всьому світі. З кожним роком в акції приймає дедалі більше учасників. Якщо у 2007 році в акції взяло участь 400 міст 35 країн світу, то у 2017 році брали участь уже понад 7 тисяч міст 187 країн світу.

Водночас можна відзначити мінуси акції, які полягають у підвищеному ризику аварій в енергосистемах світу через різке одночасное вимкнення та включення величезної кількості електроприладів. Крім того, статистика говорить про сильну кореляцію відсутності вуличного освітлення зі зростанням травматизму, вуличної злочинності та іншими надзвичайними подіями.

Чому не видно зірок на знімках із МКС?

На знімку добре видно вогні Москви, зелене свічення полярного сяйва на горизонті і відсутність зірок на небі. Величезна різниця між яскравістю Сонця і навіть найбільш яскравими зіркамипризводить до неможливості спостереження зірок як на денному небі з Землі, а й із космосу. Це добре показує, наскільки велика роль “світлового забруднення” від Сонця проти впливом земної атмосфери на астрономічні спостереження. Проте факт відсутності зірок на знімках піднебіння під час пілотованих польотів до Місяця став одним із ключових “доказів” конспірологічної теорії про відсутність польотів астронавтів NASA на Місяць.

Чому не видно зірок на знімках Місяця?

Якщо різниця між видимою світністю Сонця та найяскравішою зірки – Сіріус на земному небі становить близько 25 зіркових величин або 10 мільярдів разів, то різниця між видимою світністю повного Місяця та яскравістю Сіріуса зменшується до 11 зіркових величин або приблизно в 10 тисяч разів.

У зв'язку з цим наявність повного Місяця не призводить до зникнення зірок на всьому нічному небі, а лише ускладнює їхню видимість поблизу місячного диска. Тим не менш, одним із перших способів вимірювання діаметра зірок стало вимірювання тривалості покриття місячним диском яскравих зірок зодіакальних сузір'їв. Звичайно такі спостереження прагнуть проводити при мінімальній фазі Місяця. Схожа проблема виявлення тьмяних джерел поблизу яскравого джерела світла існує при спробах сфотографувати планети у близьких зірок (видима яскравість аналога Юпітера у близьких зірок за рахунок відбитого світла становить приблизно 24 зіркові величини, а у аналога Землі лише близько 30 зіркових величин). У зв'язку з цим поки що астрономам вдається сфотографувати лише молоді масивні планети при спостереженнях в інфрачервоному діапазоні: молоді планети сильно розігріті після процесу планетоутворення. Тому, щоб навчитися виявляти екзопланети у близьких зірок, для космічних телескопів розробляються дві технології: коронографія та нуль-інтерферометрія. За першою з технологій яскраве джерело закривається затемненим диском (штучне затемнення), за другою технологією світло яскравого джерела "обнулюється" за допомогою спеціальних методик інтерференції хвиль. Яскравим прикладом першої технології стала, яка з 1995 року з першої точки лібрації займається моніторингом. сонячної активності. На знімках 17-градусної коронографічної камери цієї космічної обсерваторії видно зірки до 6 зіркової величини (різниця в 30 зіркових величин або трильйон разів).

16.01.2013, 22:31

16.01.2013, 22:55

Ми бачимо різні. Може у вас там аномалія у Пермі?

16.01.2013, 23:06

Ніяк не можу зрозуміти, чому ми бачимо одні й ті самі зірки, взимку та влітку. Адже ми за півроку переносимося з іншого боку Сонця. Зірки, які ми бачили півроку тому маємо залишитися за Сонцем, тобто. побачити їх можна лише вдень. А ми їх знову бачимо вночі (кут не має значення). Виходить, що всі видимі нами зірки обертаються разом із Землею навколо Сонця з такою самою швидкістю. Але цього може бути, т.к. різні орбіти, різні маси і, отже - різні швидкості. Та й гравітації не вистачить. Ось питання?
Для будь-якого спостерігача протягом доби просторовий кут бзору становить 4*Pi стерадіан.
Сонце перекриває не весь просторий кут, вирізуючи конус.
Чумацький шлях видно і взимку, і влітку, але частина зірок таки видно лише
у певний час року.
Як приклади: Плеяди виповзають наприкінці літа, сузір'я Оріона
стає добре доступним вже восени.
Ці приклади для північної широти 60 уг. градусів.

17.01.2013, 07:55

Ніяк не можу зрозуміти, чому ми бачимо одні й ті самі зірки, взимку та влітку. Адже ми за півроку переносимося з іншого боку Сонця. Зірки, які ми бачили півроку тому маємо залишитися за Сонцем, тобто. побачити їх можна лише вдень.

Все так і відбувається, як ви кажете. Взимку та влітку ми бачимо різні зірки.

17.01.2013, 15:16

Ну що накинулися... Полярна зірка, зірки Великої та Малої Ведмедиць тощо. що взимку, що влітку реально видно однаково.

Сонце заважає бачити на зоряному небі конус із кутом приблизно 25-40 градусів (залежно від яскравості світила), це зовсім небагато – воно перекриває фактично одне-два Зодіакальні сузір'я. Решта в принципі є для спостережень жителям Землі.

Значно більше заважає нам побачити власна Земля. Скажімо, для спостерігача на широті Пітера під обрієм прихований конус неба з кутом 120 градусів!

17.01.2013, 15:53

Тс міг би зайти і пояснити, про які зірки розмова. Якщо про незахідні, то так. А так гадай.

17.01.2013, 18:14


кімнати? Те саме зима – літо.

17.01.2013, 20:20

Я маю на увазі Велику ведмедицю. Але якась різниця. Якщо кружляти навколо лампочки потилицею до лампочки, то як ми побачимо другу половину
кімнати? Те саме зима – літо.

За Сонцем БМ залишитись ніяк не може, оскільки Сонця там НІКОЛИ не буває. Але бачите ви її по-різному - взимку в одній частині неба, а влітку - в іншому.

17.01.2013, 21:30

17.01.2013, 21:37

Зрозумів. В Австралії означає дивляться на інші зірки.

Безперечно.

17.01.2013, 22:07

Вся така геометрія \ фізика стає абсолютно зрозумілою, якщо зробити креслення в масштабі (смішно! :)) ... - значить ескіз \ малюнок, - не забудьте про розмір сонячного диска! І якщо Ви володієте математикою на рівні сІнус-косІнус:) - прикинути що за чим видно і як. Заодно стане зрозуміло, навіщо все-таки тригонометрія потрібна... До повного усвідомлення знадобиться години 3-4 протягом 2х тижнів. Повірте! Ви цей витрачений час за все життя не пошкодуєте - бо прийде справжнє розуміння та просвітлення, і ви зможете багато чого іншого пояснювати. Це правильно ставити прості прості "дитячі" питання - саме вони й несуть справжнє Знання, а знання законів назубок, на жаль, справжнього знання не несе. Спробуйте дати запитання з книжки "Чи знаєте Ви фізику?" Перельмана фахівцю із середнім вищою освітою- і на 5% правильно не відповість, а диплом є..., тому що забули поставити дуже прості питання свого часу собі або Вчителю.
p.s. навіть Міфісти старих випусків "плавають" (ФІЗТЕХ не в рахунок! :))

18.01.2013, 22:35

18.01.2013, 22:41

Але постало ще питання: чому в сузір'ях зірки не змінюють своє становище щодо самих себе?

Ви маєте на увазі при русі Землі навколо Сонця (тобто протягом року)?

18.01.2013, 22:45

Велике спасибі всім. Представив усе це у просторі та зрозумів. Але постало ще питання: чому в сузір'ях зірки не змінюють своє становище щодо самих себе?

Вони змінюють становище. Тільки дуже повільно. Зміна взаєморозташування зірок щодо один одного протягом кількох років ясно видно, якщо робити точні виміри за допомогою спеціальних інструментів. Але помітно для людського ока контури сузір'їв змінюються протягом тисяч років. Ми просто стільки не живемо, тож нам здається, що нічого не змінюється на небі. Але це тільки здається...

18.01.2013, 22:48

18.01.2013, 22:52

18.01.2013, 22:53

Ігор описав вам зміну положення зірок на небосхилі з часом.
Але вони також змінюють своє становище щодо одне одного через зміну становища Землі її орбіті. Це називається річний паралакс. Ця величина теж дуже мала (частки секунд) у зв'язку з великими відстанями. Погуглить цей термін.
Ось наприклад, тут є (http://www.astrogalaxy.ru/676.html).

18.01.2013, 22:54

З будь-якої сторони. Адже вони також навколо чогось обертаються і мають свої орбіти і отже повинні змінювати своє становище щодо одне одного, тобто. сузір'я як фігура має змінитися.

Зрозуміло. Зірки, які ми видимі, обертаються навколо центру Галактики. І Сонце також. Різні розміри орбіт, різні кути нахилу площини орбіт, різні швидкості обертання. Тому контури того, що ми називаємо сузір'ями, змінюються. Тільки дуже повільно. За людське життя ці зміни без спеціальних засобів не помітити. Але якби можна було фуганути років хоча б п'ять тисяч тому, то Велику Ведмедицю, наприклад, ви побачили дуже помітно інший.

18.01.2013, 23:06

А взагалі ось вам (http://www.astrolib.ru/library/46.html), знадобиться.

Ваше питання – стор.78.

18.01.2013, 23:10

Можна і в "Стелларіумі" спостерігати.
А ще є Celestia. Там і політати віртуально можна.

18.01.2013, 23:21

Ух ти! Паралакс. Значить, можна зробити стерео картинку... Щодо повільної зміни положення, треба це якось уявити.
Прошу вибачити – очі заплющуються.

19.01.2013, 02:27

Подайте картину з вікна поїзда. І повз ближні дерева, і повз далекі гори Ви їдете з однаковою швидкістю. Але передні миготять, а задні стоять.

Я знаю, що величезна частка аудиторії даного ресурсу- це спеціалісти у різних галузях науки.
Але я, так само, знаю, що відвідує його і чимало людей, які просто цікавляться явищами природи (я і себе відношу до даного типу), що не применшує їх прагнення пізнати Всесвіт настільки, наскільки вистачає уяви і терпіння!

Тому, ця стаття має на меті розважити і, можливо, підштовхнути когось до більш глибокого вивчення питання, а також просто внести нове бачення і уявлення вже, здавалося б, знайомих речей.

Отже, про зірки

Те, що людина може бачити в небі навіть близько не схоже на те, що насправді там відбувається. Те, що відкривається нашому погляду, - це дуже зменшене минуле нашого всесвіту. Тому, коли мова заходить про зірки, у людини зазвичай виникає образ яскравих точок у небі, або щось дуже нагадує наше Сонце, що ширяє в глибинах простору.

Насправді, більшість зірок і є ці «нудні» газові кулі, що яскраво світяться. Але є у просторах космосу і щось неймовірне! Хоч і виглядає це для нас такою ж маленькою і тьмяною крапкою на небосхилі.

Я не буду тут науково описувати еволюцію зірок чи діаграму Герцшпрунга-Рассела. Я хочу показати наскільки різноманітне поняття «зірка» і наскільки ця різноманітність не співвідносна з тим, що в цей термін ми вкладаємо з дитинства (а деякі, як і я, і до пізніших часів).

Коричневий карлик

Наприклад, ось Вам зірка – Глізе 229B. Коричневий карлик.

Це повна протилежність значенню самого слова – «зірка» – блиск, сяйво.
Наш Юпітер дуже схожий на цю зірку, і навіть, по суті, мало чим від неї відрізняється, але відмінності все-таки є. Хоча радіус цих зірок і порівняний з радіусом планет-гігантів, вони, в основному, в десятки разів масивніші, а так само випромінюють в інфрачервоному та рентгенівському діапазоні.

Пролітаючи поруч із такою зіркою, ми побачимо її схожою на своєрідний світильник-нічник. Жодної корони, яскравого свічення, примружування очей тощо. Уявіть, що Ви дивитесь на Сонце крізь зварювальну маску. Червоно світна планета з розпеченої лави - ось як виглядала б ця зірка для нашого ока. І це у кращому випадку.

Ультра-холодні коричневі карлики зовсім не світять!
Знаходячись неподалік, ми швидше за все побачили б просто темну кулю, що перекриває зоряне небо. А якби відстань від нас до зірки була такою ж, як від Землі до Сонця, ми взагалі, швидше за все, не знали б, що пролітаємо повз зірку! Будь-яку планету зазвичай, висвітлює зірка, що знаходиться в центрі її орбіти, але ультра-холодні коричневі карлики - їй і є, тому висвітлювати їх нема кому.

Цікаво також, що навколо коричневих карликів так само можливі планетні системи! Вчені виявили, що часто ці, і так неяскраві зірки, оточені диском із пилу, схожим на той, з якого утворилася наша Сонячна система.

Сумно, що на небі неозброєним оком ми не можемо побачити жодного коричневого карлика. Навіть у горах і за найкращої для спостережень погоди.

Зоряні системи

Нам пощастить, якщо наш карлик є частиною системи зірок. Зоряна система - це дві чи більше зірки, пов'язані разом гравітаційними силами.
Ось, наприклад, як бачать телескопи подвійну систему, частиною якої є вищезгадана Глізе 229B (маленька кулька праворуч).

У такій системі ультра-холодний коричневий карлик виглядав би дуже схожим на якусь планету-газового гіганта, що обертається низькою орбітою навколо «нормальної» зірки.
Виявляється, система зірок - не таке рідкісне явище. І це ще один дивовижний факт. Деякі зі зір, які ми бачимо, насправді - величезні зоряні скупчення, що здаються нам однією яскравою зірочкою через велику відстань до них. А деякі – не такі величезні – так звані, кратні зірки. Зупинимося на кожній із систем докладніше.

Візьмемо будь-які дві зірки на небі, які здаються нам близькими одна до одної. Насправді майже всі вони віддалені один від одного «вглиб» космосу. Майже все. Є й винятки.

Наприклад, на небі, добре помітні для нашого ока Плеяди. Це зоряне скупчення, в якому зірки насправді «близькі» один до одного. Я написав «близькі» у лапках – тому що відстань між ними обчислюється світловими роками. Радіус скупчення – близько 12 світлових років. Для порівняння, якби наша Сонячна Система знаходилася приблизно в центрі Плеяд, то найдальша зірка скупчення була б у півтора рази далі за найближчу до нас Альфу Центавру.
За гарної погоди та далеко від міст можна розрізнити 10-14 найяскравіших представників цього скупчення, але насправді їх там близько 1000! Небо на планеті всередині Плеяд було б просто чарівним! У складі скупчення переважно яскраві блакитні гіганти. Вони прикрасили б хмарочос гарними блакитно-білими вогниками, але, на жаль, не дали б зародитися життю, схожому на наше через згубне випромінювання, що буквально пронизує всю область цієї зоряної системи.

У скупченнях зірки зазвичай немає чіткого центру мас. Але є системи, на кшталт згаданої вище Глізі, що складаються з кратної кількості зірок, що знаходяться одна до одної дуже близько навіть за мірками нашої Сонячної системиі обертаються навколо загального центру мас. Вони так і називаються кратними системами зірок або просто кратними зірками.
Хороший приклад – система Міцар – Алькор у сузір'ї Великої Ведмедиці.

Подивіться на Велику Ведмедицю, навіть недалеко від міста Ви зможете помітити, що друга зірка ковша (Міцар) у сузір'ї насправді складається з двох зірочок, інша – менша – це Алькор. Вона насправді перебувай фізично близько до сусідки, як нам і здається - на відстані чверть світлового року. Але ще цікавіше те, що бачимо ми дві зірки, а їх у цій системі шість!
І такі кратні зірки, як виявилось, не рідкість. Дуже багато зірок, які ми бачимо на небі і вважаємо одиночними, насправді подвійні, потрійні, четверні, п'ятірні і більше! Чому ми цього не помічаємо? Тому що, як правило, або «вторинні» зірки надто тьмяні на тлі «первинних», які в рази яскравіші, або відстань між ними настільки мала, що нашому оку просто не вистачає дозволу, щоб на великій відстані поділити сусідок на окремі об'єкти.

У таких системах найчастіше найцікавіше - це те, що сусідами можуть виявитися різні типи зірок!
Сіріус – найяскравіша зірка на небі – насправді подвійна.

Основна зірка - дуже проста і нічим не примітна. За розмірами вона всього лише в 1,7 раза більша за наше Сонце. Тільки світить у 22 рази яскравіше і в біло-блакитнішому світлі, на відміну від нашого світила. Її компаньйон – Сіріус B – це білий карлик. Його радіус приблизно дорівнює радіусунашої Землі, а маса приблизно дорівнює масі нашого Сонця!

Надщільні зірки

Білий карлик – це маленька тьмяна зірка, у минулому – ядро ​​червоного гіганта. Утворення таких зірок, не вдаючись у складні подробиці, можна пояснити перемогою гравітації. Припинення внутрішніх термоядерних реакцій у червоному гіганті призводить до скидання його оболонки та неймовірно сильному стиску ядра. Речовина зірки настільки щільно полягає у малий обсяг, що 1 кубічний сантиметр її речовини важив би Землі 10 тонн! Не дивлячись на, здавалося б, нудний вигляд (пролітаючи поруч, ми побачили б білий, яскраво світиться кулька, розміром з планетку), краса білих карликів в їхньому оточенні. Найчастіше потужний вибух зриває речовину з поверхні червоного гіганта і з величезною швидкістю розносить їх у навколишній простір. Хмара, що вийшла, яку ми знаємо як туманність, радує наше око всіма квітами хімічних елементів, що утворилися колись у надрах загиблої зірки.


На другому малюнку туманність NGC 3132. Тут основна зірка не білий карлик (він - трохи менше і трохи вище), але саме він спричинив скидання речовини основною зіркою. Уявіть, яку красу ми могли б спостерігати, перебуваючи всередині цієї туманності – на орбіті цієї подвійної зірки. Око нам довелося б все ж таки озброїти, щоб побачити щось більше, ніж звичайне небо з зірками. Так красиво туманність виглядає лише здалеку. З великої відстані хмара здається щільною, але насправді речовина сильно розсіяна, і поблизу, швидше за все, нічим не відрізняється від нашого нічного неба. Однак, поставивши фотоапарат на велику витримку на гіпотетичній планеті поряд із центральною зіркою ми побачили б фантастичну красу неба - різнокольорову туманність на весь небозвід з усіма її перемичками!
Згадайте красиві кольорові фотографії Чумацького Шляху. Вони зроблені з великою витримкою. Нічого подібного наше око не бачить.

Маючи малий розмір, білий карлик, через величезну масу має значний гравітаційний вплив на своє оточення. Ось, наприклад, фото, де, хоч самого карлика і не видно, добре видно його вплив.

Тут сфера справа - гігантська зірка, речовина якої, нещадно пожирається білим карликом, що знаходиться зліва. У процесі цього речовина перетікає від одного сусіда до іншого, закручуючи навколо масивної (хоч і мізерної в порівнянні з жертвою) зірки і поступово осідає на її поверхні. Утворюється акреційний диск – дуже гарне явище з погляду спостереження. Уявіть кільця Сатурна, які світяться як Сонце. Тільки ці кільця набагато більше, закручені по спіралі і один з кінців кілець йде прямо в тіло зірки, утворюючи витягнутість у вигляді гігантської хвилі на її поверхні! А в нашому небі ми можемо натомість спостерігати звичайну крапку, що світиться.

Перейдемо до брата білого карлика – нейтронної зірки.
Коли червоний гігант прощається з життям, у нього є шанс породити дещо щільніше, ніж білий карлик. Якщо маса зірки перевищує межу Чандрасекара – з ядра гіганта утворюється нейтронна зірка. Маса її так само порівнянна з масою Сонця, але розмір дуже вражає - радіус нейтронних зірок всього лише 10-20 кілометрів! Через швидке зменшення розміру, подібно до фігуриста, що розкручується за рахунок притягування рук до тіла, ці зірки обертаються з неймовірними швидкостями! Багато з нейтронних зірок обертаються зі швидкістю до 1000 обертів на секунду. Це приблизно в 10 разів швидше, ніж колінвал автомобіля на максимальних обертах!
Цікаво, що через гравітаційне спотворення, якби ми могли бачити неоднорідність поверхні нейтронної зірки, ми бачили б більше половини диска.

Нейтронні зірки також є частиною кратних систем і утворюють акреційні диски.
Говорячи про акреційні диски варто також відзначити систему Лебідь Х-1. Хоча там, на думку вчених, є чорна діра. По суті, ця система є першою з кандидатів у чорні дірки. Справа в тому, що Лебідь X-1 сильно випромінює в рентгенівському діапазоні, а це перша ознака наявності чорної дірки і акреційного диска навколо неї, утвореною за рахунок донора - блакитного надгіганта, що знаходиться поруч.
Не раджу підлітати близько до таких систем, потужне випромінювання вб'є все живе на Вашому. космічному корабліза довго до того, як Ви наблизитесь хоча б настільки, щоб відрізнити акреційний диск від блиску гіганта.
Дуже красиво показаний акреційний диск у фільмі "Інтерстелар". Але там, на жаль, не було зірки-жертви.

Чорні дірки - це не зовсім зірки, і заслуговують, напевно, на окрему статтю, яких в інтернеті величезна кількість.

Планетні системи

Насамкінець, хотілося б поговорити про зірки з планетними системами. Виявлення екзопланет почалося відносно недавно, але кількість вже знайдених планет та кандидатів вражає! Буквально за останній рікбуло відкрито трохи менше тисячі екзопланет!
Згадайте, коли Ви 10-15 років тому дивилися в небо, чи могли Ви подумати, що навколо зірок, які Ви бачите, обертаються мільярди планет? (Зважаючи на статтю у Вікіпедії - в Чумацькому Шляху близько 100 млрд планет.).
Як виглядають планетні системи - ми можемо сказати з власного досвіду - досить нудно, якщо Ви не поблизу будь-якої планети.
А от якщо планети тільки-но утворюються - видовище стає куди цікавіше! Пил і газ збираються навколо загального центру - хмари, що світиться, утворюючи дископодібну туманність, освітлену зсередини. Зірка в центрі ще не має чітких кордонів, та й побачити її не дозволяє щільнішу хмару навколо. Згустки, які, можливо, у майбутньому стануть планетами, відкидають рівні тіні, що йдуть до країв диска.
Швидше за все, озброювати очей тут навіть не знадобиться – площинність та освітленість речовини дозволять нам спостерігати народження нової Зоряної Системи у всій красі.

Висновок

Напрочуд скільки вкладали в поняття Зірка наші предки, і скільки в нього додано за останні сторіччя! Залишається лише чекати, коли людство зможе вільно вивчати небесні світила безпосередньо до них наближаючись, щоб на власні очі підтвердити теорії, відкриті на кінчику пера. Якими ще гарними фото наповняться наукові статті? Яким загалом стане світ зірок для майбутніх нас?

Чи знаєш ти?Якщо тобі вдається іноді бачити нічне небо, то ти напевно помітив, що там помітно велика кількістьзірок. І вони не просто розкидані по небу, а зібрані в дивовижні хитромудрі візерунки, утворюючи сузір'я.

Головним "героєм" зимового неба по праву вважатимуться сузір'я Оріона. Воно надзвичайно красиве, складається з семи зірок, і на небі ти зможеш дізнатися його найяскравішим світлом.
Оріон вважають одним із найдавніших сузір'їв, які змогла виділити людина на небі.

Стародавні міфи розповідають, що Оріон був гарним і сильним мисливцем, сином бога морів Посейдона.

І коли він загинув, батько помістив його на небо у вигляді чудового сузір'я. Особливо примітною ділянкою цього скупчення зірок є три яскраві зірки, збудовані в ряд - Альнілам, Мінтака та Альнітак. Це Пояс Оріону.
Уяви собі мисливця-велетня, який замахнувся правою рукою, тримаючи палицю. Ліва рука його тримає щит, намагаючись оборонятися від нападника Тельця. Одним пильним оком Тельця є зірка Альде-Бран. У будь-якого гарного мисливця має бути вірний пес.

А в Оріона їх аж два. Сузір'я Великого і Малого Псів завжди поруч з Оріоном. Найяскравіша та найпопулярніша зірка у нічному небі називається Сіріус. Вона належить до сузір'я Великого псаі її часто називають "пісьою зіркою". Уяви на шиї Пса нашийник, прикрашений дорогоцінним каменем. Ось саме в цьому місці і розташовуватиметься Сіріус, поширюючи свій блиск і яскравість.

СПОВІДІТЬ КОРИСНЕ З ПРИЄМНИМ!

Ціль

Знайти зимове коло.

Матеріали

Ліхтарик астронома

Хід роботи

Результати

Коли 7 зірок з'єднані уявною кривою лінією, виходить коло.

Чому?

Коло, що з'єднує сім яскравих зірокназивається взимку коло. Неважливо, в якому порядку знаходити зірки, але зазвичай легше почати з Пояса Оріона,

ЩЕ ЗАЙМАЛЬНІ ФАКТИ ПРО ЗІРКИ!

Зірки можуть випромінювати різні кольори. Допомогти визначити весь спектр променів, який випромінює зірка, допомагає астрономам спектроскоп. Ця інформація необхідна для вивчення зірок та визначення їхньої температури. Відомо, що найгарячіші зірки дають біле і жовте світло, а холодні зірки здаються нам червоними.

Ти можеш стати справжнім астрономом та самостійно розділити промені сонця на спектр. Для цього тобі знадобиться компакт-диск, який замінить спектроскоп. Направте його на вікно так, щоб сонячні промені, що проходять через скло, потрапляли на поверхню диска. Ти побачиш кольорові смужки.
Будь обережний: не можна дивитися прямо на Сонце, це дуже шкідливо для зору.

За матеріалами книги Дженіс Ванклів "Велика книга Наукових розваг"