10 Зірок, які вразять вашу уяву
Кожен з нас часом дивиться в небо, на міріади мерехтливих зірок, і задається питанням «Що ж приховує космос?». Цілком природно мріяти про те, що знаходиться далеко за межами нашої досяжності. Можливо, в якийсь сонячної системи, яка знаходиться далеко від нас, інший вид живих істот дивиться на наше Сонце, яке з їх перспективи є лише маленькою крапкою в небі, і гадає, які ж таємниці ховаються за нею.
Незважаючи на всі спроби, ми ніколи до кінця не зрозуміємо все, що приховує космологія, але це не зменшує нашого бажання і старань пізнати якомога більше. У цьому списку зібрані десять захоплюючих типів зірок: деякі з них вже добре відомі, а про деякі вчені тільки будують гіпотези.
10. гіпергіганти
Досить нудний тип зірок, в порівнянні з іншими зірками в цьому списку, він був включений сюди тільки через його розміру. Для нас важко уявити, наскільки насправді величезні ці монстри, але радіус найбільшої зірки, відомої науці на сьогоднішній день (NML Cygni) в 1 650 разів більше радіуса нашого сонця, і становить 7,67 астрономічних одиниць (1 147 415 668,296 кілометрів ). Для порівняння, орбіта Юпітера знаходиться на відстані 5,23 астрономічних одиниць від нашого сонця, а орбіта Сатурна на 9,53 астрономічних одиниць. Через свої величезні розміри, більшість гіпергіганти живуть в кращому разі, менше, ніж пару дюжин мільйонів років, перед тим як перетворитися в наднові. Гіпергігант Бетельгейзе (Betelgeuse), який знаходиться в сузір'ї Оріона, повинен перетворитися в супернову протягом наступних кількох сотень тисяч років. І коли він це зробить, він буде світити яскравіше, ніж місяць, більше року, а також буде видно протягом дня.
9. гіпершвидкісних зірка
На відміну від всіх інших зірок в цьому списку, гіпершвидкісні зірки в цілому є звичайними зірками, що не володіють будь-якими відмінними або цікавими якостями, крім того, що вони мчать крізь простір на божевільних швидкостях. Гіпершвидкісні зірки, швидкість яких досягає більш 1.5-3 мільйонів кілометрів на годину, з'являються в результаті того, що зірки наближаються надто близько до центру галактики - який відкидає зірки на надвисоких швидкостях. Всі відомі гіпершвидкісні зірки в нашій галактиці рухаються зі швидкістю, що перевищує космічну більш ніж в два рази. Отже, в кінцевому підсумку вони повністю вилетять з галактики і будуть дрейфувати в темноті протягом всього свого життя.
8. Цефеїди
До цефеїд або ж до пульсуючим змінним зіркам, ставляться зірки, маса яких перевищує масу нашого сонця в 5-20 разів. Ці зірки регулярно збільшуються і зменшуються в розмірі, що створює враження пульсації. Цефеїди розширюються через неймовірно сильного тиску всередині їх щільних ядер, але як тільки вони розширюються, тиск спадає, і вони знову зіщулюються. Цей цикл розширень і с'ёжіваній триває протягом усього їхнього життя, поки зірка не перестає існувати.
7. Чорний карлик
Якщо зірка занадто мала для того, щоб стати нейтронної або просто вибухнути в супернову, вона, врешті-решт, перетворюється на білого карлика - неймовірно щільний і тьмяну зірку, яка витратила весь свій паливо і в ядрі якої більше не йде поділ атомного ядра при ланцюгової реакції. Найчастіше, білі карлики, розмір яких не перевищує розмір Землі, повільно остигають шляхом електромагнітного випромінювання. Після дуже довгого часу, білі карлики, нарешті, зовсім перестають випромінювати світло і тепло - стаючи, таким чином, тією зіркою, яку вчені і називають чорним карликом, і яка практично непомітна для спостерігача. Перехід в стан чорного карлика означає кінець зоряної еволюції для багатьох зірок. Вважається, що на даний момент у всесвіті не існує чорних карликів, тому що для того, щоб вони утворилися, потрібно занадто багато часу. Наше сонце дегенерує в чорного карлика приблизно через 14,5 мільярдів років.
6. Оболонкові зірки
Коли люди думають про зірок, вони уявляють собі величезні обпалюють сфери, плаваючі в просторі. Насправді, через відцентрової сили, більшість зірок небагато сплюснуті або плоскі біля полюсів. Для більшості зірок це сплющивание досить незначне, щоб не звертати на нього ніякої уваги, але в зірках деяких пропорцій, які обертаються на дикій швидкості, це сплющивание настільки сильне, що надає їм форму м'яча для регбі. Через своїх високих обертальних швидкостей, ці зірки також відкидають величезні кількості матерії навколо своїх екватора, створюючи навколо себе «оболонку» газу - формуючи, таким чином, оболочечную зірку. На зображенні вище, та біла, трохи прозора маса, яка оточує приплющену зірку Ахернар (Альфа Ерідана) і є «оболонкою».
5. Нейтронназірка
Як тільки зірка стає суперновою, від неї зазвичай залишається тільки нейтронна зірка. Нейтронні зірки дуже маленькі і дуже щільні кулі, що складаються з (як ви вже здогадалися) нейтронів. Набагато щільніше, ніж ядро атома, і розміром менше дюжини кілометрів в діаметрі, нейтронні зірки дійсно є чудовий продукт фізики.
Через надзвичайну щільності нейтронних зірок, будь-який атом, який вступає в контакт з їх поверхнею, практично моментально розривається на частини. Все не нейтронні субатомні частинки спочатку розпадаються на свої постійні кварки, а потім «переформовуються» в нейтрони. В результаті цього процесу вивільняється величезна кількість енергії, якої настільки багато, що в результаті зіткнення нейтронної зірки з астероїдом середнього розміру, стався б вибух гамма-випромінювання з вивільненням набагато більшої кількості енергії, ніж наше сонце змогло б виробити за весь час свого існування. Уже тільки з однієї цієї причини, будь-яка нейтронна зірка, що знаходиться недалеко від нашої сонячної системи (на відстані декількох сотень світлових років) являє собою цілком реальну загрозу знищення Землі викидом смертельної радіації.
4. Зірка темної енергії
Через багатьох проблем пов'язаних з нашим поточним розумінням чорних дір, особливо щодо квантової механіки, багато альтернативних теорій було висунуто для пояснення наших спостережень.
Однією з цих теорій є теорія про зірку темної матерії. Існує теорія, що коли величезна зірка руйнується, вона перетворюється не в чорну діру, а в просторово-часову, мутує темну матерію. Через квантової механіки, ця зірка повинна мати досить унікальною властивістю: за межами свого горизонту подій вона повинна притягувати всю матерію, в той час як всередині, поза своїм горизонту подій, вона буде відторгати всю матерію. У теорії це відбувається тому, що темна матерія володіє «негативної» силою тяжіння, яка відштовхує все, що наближається до неї, точно так же, як однакові полюси магніту відштовхуються одна від одної.
Крім того, відповідно до цієї теорії, як тільки електрон проходить через горизонт подій зірки темної енергії, він перетворюється в позитрон, також відомий як антиелектрон, і відкидається. Коли ця античастка стикається з нормальним електроном, вони взаємно знищуються, утворюючи при цьому невеликий викид енергії. Вважається, що цей процес, у великому масштабі, здатний пояснити величезну кількість радіації, яка викидається з центру галактик - саме звідти, де по альтернативним теоріям і розташовуються чорні діри.
Здебільшого - найлегше представляти зірку темної енергії у вигляді чорної діри, яка відкидає матерію і не володіє сингулярностью.
3. Залізна зірка
Зірки створюють більш важкі елементи за допомогою ядерного синтезу - процесу, в ході якого більш легкі елементи зливаються для освіти більш важких елементів. В результаті цього процесу відбувається вивільнення енергії. Чим важче елемент, тим менше енергії вивільняється при його злитті. Типовим шляхом перетворення елементів для зірок вважається наступний: водень перетворюється в гелій, потім гелій в вуглець, вуглець в кисень, кисень в неон, неон в кремній, а потім - в кінцевому підсумку - кремній в залізо. Для синтезу заліза потрібно більше енергії, ніж вивільняється, тому залізо є останньою сходинкою в будь-який стабільною реакції ядерного синтезу. Більшість зірок помирає до того, як вони починають синтезувати вуглеводи, але ті з них, які досягають цієї ступені, або наступної за нею, звичайно незабаром після цього вибухають на наднову.
Залізна зірка, яка складається повністю з заліза, але, тим не менш, продовжує парадоксальний викид енергії. Але яким же чином? За допомогою тунельного ефекту. Тунельний ефект - феномен, при якому частка долає бар'єр, який при звичайних умовах вона б не змогла подолати. Наприклад: якщо ви кинете м'ячик об стіну, зазвичай він вдариться об неї і відскочить. Однак, згідно з квантовою механікою, існує невеликий шанс, що м'яч пролетить крізь стіну і вдариться об людину, що стоїть позаду стіни.
Це приклад квантового тунелювання. Звичайно, ймовірність такого випадку нескінченно мала, але на атомному рівні таке відбувається досить часто - особливо в таких величезних об'єктах, як зірки. Зазвичай, для того щоб синтезувати залізо, необхідна велика кількість енергії, так як в ньому присутній деякий бар'єр, що запобігає синтез - це значить, що залізо поглинає більше енергії, ніж віддає. При тунельному ефекті залізо може синтезуватися без того, щоб поглинати енергію. Для полегшення розуміння уявіть два невеликих м'ячика, що котяться назустріч один одному, а при зіткненні вони раптом стають одним цілим. Зазвичай таке злиття зажадало б величезну енергію, але туннелирование дозволяє виробляти його без енергії взагалі.
Синтез заліза через тунельний ефект, явище дуже рідкісне, тому залізна зірка повинна була б мати неймовірно великою масою, щоб в ній постійно проходила реакція ядерного синтезу. З цієї причини, і тому що залізо досить рідкісний елемент у Всесвіті - вважається, що до появи першої залізної зірки пройде 1 квінгентілліон років (10 в 1503 ступеня). # 8232; # 8232;
2. Квазі-Зірка
«Мерехтять, мерцай, квазі-зірка!
Далека ти, иль близька?
Так відмінна від інших,
Світлом засліплює їх.
Мерцай, мерцай, квазі-зірка!
В думках, я з тобою завжди »
Георгій Антонович Гамов, «Квазар», 1964 рік.
Гіпергіганти - найбільші з зірок, зазвичай перетворюються в чорні діри, маса яких в десять разів більша за масу нашого Сонця. Природно виникає питання: звідки можуть з'являтися надмасивні чорні діри в центрі галактик, масою в мільярд зірок? Жодна звичайна зірка не може бути настільки великою, щоб породити такого монстра! Звичайно, можна подумати, що чорні діри поступово розростаються, поглинаючи матерію, але, всупереч широко поширеній думці, це дуже повільний процес. Більш того, більшість надмасивних чорних дір утворилися в перші кілька мільярдів років життя нашого Всесвіту, що не дало б достатнього часу будь-якої звичайної чорної діри розростися до тих монстрів, які можна побачити зараз. Згідно з однією з теорій, перші зірки третього покоління, які були більше нинішніх гіпергіганти і складаються з гелію і водню, швидко гинули і створювали величезні чорні діри, які згодом з'єднувалися в одну сверхмассивную чорну діру. Відповідно до іншої, більш вірогідною, теорії надмасивні чорні діри - «діти» квазі-зірок. У перший мільярд років, у Всесвіті пересувалися величезні хмари гелію і водню. Якщо матерія, що міститься в цих хмарах, досить швидко скорочувалася - вона могла породити велику зірку з невеликою чорною дірою в центрі - квазі-зірку, яскравістю в мільярд зірок. Зазвичай такий сценарій б привів до утворення наднової зірки, після чого «оболонка» зірки і навколишнє її матерія вирвалася б в навколишній космос. Але, якщо хмара матерії, що оточує зірку, досить велике і щільне, матерія витримає вибух і почне поглинатися чорною дірою. «Підгодованих» величезним обсягом матерії чорна діра розрослася б до величезних розмірів за невеликий проміжок часу. Як приклад: уявіть, що у вас є невелика бомба, оточена картоном. Якщо бомба вибухне, як Супернова, картон полетить, а чорна діра, що утворилася в результаті вибуху, не змогла б поглинути матерію. Але, якщо замість картону буде товстий шар бетону, вибух не зміг би зрушити стіну, яку б згодом змогла б поглинути чорна діра.
1. бозона зірка
У всесвіті існують два типи частинок: бозони і ферміони. Найпростішим відмінністю між ними є те, що ферміони є частинками з напівцілим значенням спина, в той час як бозон частки мають цілу значенням спина. Всі елементарні і складові частинки, такі як електрони, нейтрони і кварки є ферміонами, в той час як до бозонів відносяться фотони і глюони. На відміну від фермионов, два або більше бозона може перебувати в одному місці.
Щоб полегшити розуміння: ферміони це будівлі, а бозони це примари. В одному місці може знаходитися одна будівля, так як неможливо побудувати два будинки на одному і тому ж місці, але тисячі примар можуть перебувати в одному місці або будинку, так як вони нематеріальні (у бозонів насправді є маса, це всього-лише приклад ). Кількість бозонів в одному місці необмежено. Всі відомі зірки складаються з ферміонів, але якщо існують стабільні бозони, що володіють деякою масою, то гіпотетично можуть існувати і бозона зірки.
З огляду на, що гравітація залежить від маси, уявіть, що може статися, якщо існує такий тип частинки, що в одній точці простору може співіснувати нескінченну кількість частинок такого типу. Повернувшись до нашого прикладу - уявіть, що кожен привид володіє якоюсь, навіть невеликою масою, а тепер помістіть мільярди привидів в одну точку - вийде точка, що володіє величезною масою, яка буде притягувати інші об'єкти своєї величезної гравітаційної силою. Таким чином, бозон зірки можуть мати нескінченної масою, сконцентрованої в нескінченній малої точці простору. Згідно з теоріями, бозон зірки, якщо вони існують, розташовані в центрах галактик.
Сподобалося? Поділися новиною з друзями. )