Meie universumis on palju hämmastavaid asju ja mõnikord tundub see huvitavam kui kõige keerukam ulme. Ja nüüd tahame rääkida objektidest sügavas kosmoses, millest kõik on kuulnud, kuid samal ajal pole kõigil aimugi, millest see räägib.
Punane hiiglane
Erinevaid tähti on palju: mõned on kuumemad, teised külmemad, mõned suured, teised (tavapäraselt) väikesed. Hiigeltähel on madal pinnatemperatuur ja tohutu raadius. Seetõttu on sellel kõrge heledus. Tüüpiline näide on punane hiiglane. Selle raadius võib ulatuda 800 päikeseeni ja selle heledus võib ületada päikeseeni 10 tuhat korda. Täht muutub punaseks hiiglaseks, kui selle keskmes muutub kogu vesinik heeliumiks ja vesiniku sulandumine jätkub heeliumi tuuma perifeerias. See põhjustab heleduse suurenemist, väliste kihtide laienemist ja pinnatemperatuuri langust.
Aldebaran, Arcturus, Gakrux on näited punastest hiiglastest. Kõik need tähed on öise taeva säravaimate tähtede loendis. Pealegi pole punased hiiglased kõige massilisemad. On punaseid ülikerge, mis on suuruse järgi suurimad tähed. Nende raadius võib ületada Päikese üks kord 1500 korda.
Laiemas mõttes on punane hiiglane evolutsiooni lõppfaasis täht. Selle edasine saatus sõltub massist. Kui mass on madal, siis muundub selline täht valgeks kääbuseks; kõrgel juhul muutub see neutronitäheks või mustaks auguks. Punased hiiglased on erinevad, kuid neil kõigil on sarnane struktuur. Eelkõige räägime kuumast tihedast südamikust ning väga haruldasest ja pikendatud kestast. Kõik see viib intensiivse tähetuuleni - aine väljavooluni tähelt tähtedevahelisse ruumi.
Topelttäht
Reklaamvideo:
See termin tähistab kahte gravitatsiooniliselt seotud tähte, mis keerlevad ümber ühise massikeskme. Mõnikord võite leida kolmest tärnist koosnevaid süsteeme. Binaarne täht näib olevat väga eksootiline nähtus, kuid Linnutee galaktikas on see väga levinud. Teadlaste arvates on umbes pooled kõigist galaktika tähtedest binaarsüsteemid (see on selle nähtuse teine nimi).
Tavaline täht moodustub gravitatsioonilise ebastabiilsuse tõttu molekulaarpilve tihendamise tagajärjel. Topelttähe puhul on ilmselt olukord sarnane, kuid eraldamise põhjuse osas ei saa siin teadlased jõuda ühisele arvamusele.
Pruun kääbus
Pruun kääbus on väga ebatavaline objekt, mida on kuidagi raske liigitada. See võtab tähe ja gaasiplaneedi vahelise vaheasendi. Nende objektide mass on võrreldav 1-8% päikesega. Need on planeetide jaoks liiga massiivsed ja gravitatsiooniline kokkusurumine võimaldab termotuumareaktsioone, mis hõlmavad "kergesti süttivaid" elemente. Kuid vesiniku "süütamiseks" pole piisavalt massi ja pruun kääbus paistab tavalise tähega võrreldes suhteliselt lühikest aega.
Pruuni kääbuse pinnatemperatuur võib olla 300-3000 K. See jahtub kogu elu jooksul pidevalt: mida suurem on selline objekt, seda aeglasemalt see protsess toimub. Lihtsamalt öeldes, tuumasünteesist tingitud pruun kääbus soojeneb juba oma elu esimesel etapil ja siis jahtub, muutudes tavalise planeedina sarnaseks. Nimi pärineb nende objektide tumepunast või isegi infrapunavärvi.
Nebula
Kuuleme seda sõna astronoomiaküsimusi puudutades korduvalt. Udu on midagi muud kui kosmiline pilv, mis koosneb tolmust ja gaasist. See on meie universumi põhiosa: sellest moodustuvad tähed ja tähesüsteemid. Udu on üks ilusamaid astronoomilisi objekte, see võib helendada kõigi vikerkaare värvidega.
Andromeda udukogu (või Andromeda galaktika) on Linnuteele lähim galaktika. See asub 2,52 miljoni sv kaugusel. aastat Maast ja sisaldab umbes 1 triljon tähte. Võib-olla jõuab inimkond kaugemas tulevikus Andromeda udus. Ja isegi kui seda ei juhtu, tuleb udukogu ise "külla", neelanud Linnutee. Fakt on see, et Andromeda udukogu on palju suurem kui meie Galaktika.
Siinkohal on oluline selgitada. Sõnal "udukogu" on pikk ajalugu: seda kasutati peaaegu iga astronoomilise objekti, sealhulgas galaktikate tähistamiseks. Näiteks Andromeda udukogu galaktika. Nüüd on nad sellest praktikast eemaldunud ja sõna "udukogu" tähistab tolmu, gaasi ja plasma kogunemist. Seal on emissioonisumm (kõrge temperatuuriga gaasipilv), peegeldus nebulus (see ei eralda omaenda kiirgust), tume udukogu (tolmupilv, mis blokeerib valgust selle taga asuvatelt objektidelt) ja planeedisisul (tähe poolt tema evolutsiooni lõpus toodetud gaasikork) … See hõlmab ka supernoova jäänuseid.
Kollane kääbus
Mitte kõik ei tea seda tüüpi tähtedest. Ja see on kummaline, sest meie oma Päike on tüüpiline kollane kääbus. Kollane kääbus on väikesed tähed, mille mass on 0,8–1,2 päikesemassi. Need on nn valgustid. põhijada. Hertzsprung-Russelli diagrammil on see piirkond, mis sisaldab tähti, mis kasutavad energiaallikana vesinikust pärineva heeliumi termotuumasünteesi.
Kollasete kääbuste pinnatemperatuur on 5000–6000 K ja sellise tähe keskmine eluiga on 10 miljardit aastat. Sellised tähed muutuvad pärast vesiniku põletamist punasteks hiiglasteks. Sarnane saatus ootab ka meie Päikest: teadlaste ennustuste kohaselt ümbritseb see meie planeeti umbes 5-7 miljardi aasta pärast ja muutub siis valgeks kääbuseks. Kuid kaua enne seda kõike põleb meie planeedil elu.
Valge kääbus
Käämatäht on hiiglasliku tähe vastand. Enne meid on arenenud täht, mille mass võib olla võrreldav Päikese massiga. Sel juhul on valge kääbu raadius umbes 100 korda väiksem kui meie tähe raadius. Ühest väikese massiga tähest saab Päike ka valgeks kääbuseks mitu miljardit aastat pärast tuuma vesinikuvarude ammendumist. Valged kääbused hõivavad 3–10% meie galaktika tähepopulatsioonist, kuid nende väikese heleduse tõttu on neid väga raske tuvastada.
"Eakas" valge kääbus ei ole enam otseselt valge. Nimi ise tuli esimeste lahtiste tähtede värvist, näiteks Sirius B (viimase suurus, muide, võib olla üsna võrreldav meie Maa suurusega). Tegelikult pole valge kääbus üldse täht, kuna tema sisemuses ei toimu enam tuumareaktsioone. Lihtsamalt öeldes pole valge kääbus mitte täht, vaid tema "laip".
Edasise arenedes jahutab valge kääbus veelgi ja lisaks muutub tema värvus valgest punaseks. Sellise objekti evolutsiooni viimane etapp on jahutatud must kääbus. Teine võimalus on aine kogunemine teisest tähest "ülevoolanud" valge kääbuse pinnale, uue või supernoova kokkusurumine ja sellele järgnev plahvatus.
Supernoova
Supernoova on nähtus, kus tähe heledus muutub 4–8 suurusjärgu võrra ja pärast seda võib näha helkuri järkjärgulist hääbumist. Laiemas mõttes on see täheplahvatus, mille käigus hävib kogu objekt. Samal ajal varjutab selline täht mõnda aega teisi tähti: ja see pole üllatav, sest plahvatuse ajal võib selle heledus ületada Päikesest ühe miljoni miljoni korra. Meiega võrreldavas galaktikas registreeritakse umbes üks kord 30 aasta jooksul ühe supernoova ilmumine. Objekti vaatlemist segab aga tohutu kogus tolmu. Plahvatuse ajal langeb tähtedevahelisse ruumi tohutu hulk ainet. Ülejäänud aine võib olla neutronitähe või musta augu ehitusmaterjal.
Meie täht ja päikesesüsteemi planeedid pärinesid hiiglaslikust molekulaarse gaasi ja tolmu pilvest. Umbes 4,6 miljardit alustati selle pilve tihendamist - esimene sada tuhat aastat pärast seda oli Päike varisev protostar. Aja jooksul see siiski stabiliseerus ja võttis oma praeguse ilme. Kuid Päikest ei eksisteeri igavesti: kõigepealt muutub see punaseks hiiglaseks ja seejärel valgeks kääbuseks.
On kaks peamist tüüpi supernoovasid. Esimesel juhul on optilises spektris vesinikuvaegus. Seetõttu usuvad teadlased, et toimus valge kääbuse plahvatus. Fakt on see, et valgel kääbusel puudub peaaegu vesinik, kuna see on tähe evolutsiooni lõpp. Teisel juhul registreerivad teadlased vesiniku jälgi. Siit järeldub eeldus, et me räägime "tavalise" tähe plahvatusest, mille tuum on läbi kukkunud. Selle stsenaariumi korral võib tuumast lõpuks saada neutronitäht.
Neutronitäht
Neutronitäht on objekt, mis koosneb peamiselt neutronitest - rasketest elementaarsetest osakestest, millel puudub elektrilaeng. Nagu juba mainitud, on nende moodustumise põhjuseks normaalsete tähtede gravitatsiooniline kokkuvarisemine. Atraktsiooni tõttu hakkavad tähtmassid sissepoole tõmbama, kuni need on uskumatult kokkusurutud. Selle tulemusel on neutronid nagu "pakendatud".
Neutronitäht on väike - tavaliselt selle raadius ei ületa 20 km. Pealegi on enamiku nende objektide mass 1,3–1,5 päikese massi (teooria eeldab neutrontähtede olemasolu, mille mass on 2,5 päikese massi). Neutronitähe tihedus on nii suur, et üks teelusikatäis selle ainet kaalub miljardeid tonne. Selline objekt koosneb kuuma plasma atmosfäärist, välisest ja sisemisest koorikust ning tuumadest (väline ja sisemine).
Pulsar
Arvatakse, et neutrontäht kiirgab raadiokiirt selle magnetväljaga seotud suunas, mille sümmeetriatelg ei lange kokku tähe pöördeteljega. Lihtsamalt öeldes on pulsar neutrontäht, mis pöörleb uskumatul kiirusel. Pulsarid kiirgavad võimsaid gammakiiri, nii et me võime jälgida raadiolaineid, kui neutronitäht asub koos oma poolusega meie planeedile. Seda saab võrrelda tuletorniga: kaldal asuvale vaatlejale tundub, et ta vilgub perioodiliselt, ehkki tegelikult pöördub prožektor lihtsalt teises suunas.
Teisisõnu, me võime jälgida mõnda neutronitähte kui impulsse, kuna neil on elektromagnetilised lained, mis väljuvad neutronitähe poolustest talades. Parim uuritud pulsar on PSR 0531 + 21, mis asub Krabi udus 6520 sv kaugusel. aastat meist. Neutronitäht teeb 30 pööret sekundis ja selle pulsari kogu kiirgusvõimsus on Päikese omast 100 000 korda suurem. Kuid paljusid pulsaatorite aspekte tuleb veel uurida.
Kvasar
Pulsar ja kvaasar on mõnikord segamini, kuid erinevus nende vahel on väga suur. Quasar on salapärane objekt, mille nimi pärineb fraasist "kvaasitäheline raadioallikas". Sellised objektid on meist eredamad ja kõige kaugemad. Kiirgusjõu poolest võib kvaas ületada kõik Linnutee tähed sajakordselt.
Muidugi tekitas esimese kvaasi avastamine 1960. aastal nähtuse vastu uskumatu huvi. Nüüd usuvad teadlased, et meil on aktiivne galaktiline tuum. Seal on supermassiivne must auk, mis tõmbab mateeria ümbritsevast ruumist välja. Auku mass on lihtsalt hiiglaslik ja kiirgusvõimsus ületab kõigi galaktikas asuvate tähtede kiirgusvõimsuse. Ühes versioonis öeldakse ka, et kvaasar võib olla galaktika kõige varasemas arengujärgus - sel ajal on ümbritsev aine "neelab" ülimassiivne must auk. Meile lähim kvaasar asub 2 miljardi valgusaasta kaugusel ja kõige kaugem, nende uskumatu nähtavuse tõttu, võime neid jälgida 10 miljardi valgusaasta kaugusel.
Blazar
Samuti on objekte, mida nimetatakse bleasikuteks. Nad on kosmoses kõige võimsamate gammakiirguse purunemiste allikad. Blazaarid on Maale suunatud kiirgus- ja mateeriavood. Lihtsamalt öeldes on basaar kvaasar, mis kiirgab võimsat plasmakiirt, mis võib hävitada kogu tema teel oleva elu. Kui selline kiir läbib vähemalt 10 sv. aastat Maast, ei saa sellel elu olla. Blazar on lahutamatult seotud galaktika keskel asuva supermassiivse musta auguga.
Nimi ise pärineb sõnadest "kvaasar" ja "BL sisalikud". Viimane on Lacertididena tuntud bleiseride tüüpiline esindaja. Seda klassi eristatakse optilise spektri omadustega, millel puuduvad kvaasaritele iseloomulikud laiad emissioonijooned. Nüüd on teadlased välja mõelnud kauguse kõige kaugemast blazarist PKS 1424 + 240: see on 7,4 miljardit valgusaastat.
Must auk
Kahtlemata on see universumi üks salapärasemaid objekte. Mustadest aukudest on palju kirjutatud, kuid nende olemus on meie eest endiselt varjatud. Objektide omadused on sellised, et nende teine kosmiline kiirus ületab valguse kiiruse. Miski ei pääse musta augu raskusest. See on nii tohutu, et peatab praktiliselt aja möödumise.
Kütusest kulunud massiivsest tähest moodustub must auk. Täht, mis variseb kokku oma raskuse all ja tõmbab mööda enda ümber ruumi-aja pidevust. Gravitatsiooniväli muutub nii tugevaks, et isegi valgus ei pääse sellest enam välja. Selle tulemusel muutub piirkond, kus täht varem asus, mustaks auguks. Teisisõnu, must auk on kõverjooneline osa universumist. Ta imeb läheduses asuvat asja. Usutakse, et esimene mustade aukude mõistmise võti on Einsteini relatiivsusteooria. Kõigi põhiküsimuste vastused on siiski veel välja selgitamata.
Mutt auk
Teema jätkates ei saa te lihtsalt mööda nn. "Ussiaugud" või "ussiaugud". Isegi kui see on puhtalt hüpoteetiline objekt, on meie ees mingi ruumi-aja tunnel, mis koosneb kahest sissepääsust ja kurgust. Ussiauk on ruumi-aja topoloogiline tunnusjoon, mis võimaldab (hüpoteetiliselt) reisida läbi kõige lühema tee. Ussiaugu olemuse vähemalt pisut mõistmiseks võite rullida paberitüki ja seejärel selle nõelaga läbi torgata. Saadud auk saab olema nagu ussiauk.
Erinevatel aegadel on eksperdid esitanud ussiaukude erinevaid versioone. Millegi sellise olemasolu olemasolu tõestab üldist relatiivsusteooriat, kuid seni pole ühtegi ussiauku leitud. Võib-olla aitavad tulevikus uued uuringud selliste objektide olemust selgitada.
Tume aine
See on hüpoteetiline nähtus, mis ei eralda elektromagnetilist kiirgust ega mõjuta seda otseselt. Seetõttu ei saa me seda otseselt tuvastada, kuid astrofüüsikaliste objektide käitumist ja nende tekitatavaid gravitatsioonilisi efekte jälgides näeme märke tumeda aine olemasolust.
Kuid kuidas leidsite tumeda aine? Teadlased arvutasid välja Universumi nähtava osa kogumassi, samuti gravitatsiooninäitajad. Ilmnes teatav tasakaalutus, mis omistati salapärasele ainele. Samuti selgus, et mõned galaktikad pöörlevad kiiremini, kui arvutuste kohaselt peaks olema. Järelikult mõjutab midagi neid ega lase neil "ära lennata" külgedele.
Teadlased usuvad nüüd, et tumeaine ei saa koosneda tavalisest ainest ja see põhineb pisikestel eksootilistel osakestel. Kuid mõned kahtlevad selles, osutades sellele, et tumeaine võib koosneda ka makroskoopilistest objektidest.
Tume energia
Kui on midagi salapärasemat kui tume aine, on see tume energia. Erinevalt esimesest on tume energia suhteliselt uus kontseptsioon, kuid see on juba suutnud meie idee universumist tagurpidi pöörata. Tume energia on teadlaste sõnul asi, mis põhjustab meie universumi kiirendusega laienemist. Teisisõnu laieneb see kiiremini ja kiiremini. Tumeda aine hüpoteesi põhjal näeb massijaotus universumis välja järgmine: 74% on tume energia, 22% on tume aine, 0,4% on tähed ja muud objektid, 3,6% on galaktiline gaas.
Kui tumeda aine kohta on olemas vähemalt kaudsed tõendid selle olemasolust, siis tume energia eksisteerib puhtalt meie Universumi laienemist arvestava matemaatilise mudeli raames. Seetõttu ei saa keegi nüüd kindlalt öelda, mis on tume energia.
Ilja Vedmedenko
