Самая маленькая звезда в галактике


Космос — это огромное и величественное место. Астрономия, которая изучает Вселенную, любит рассказывать нам о самых больших объектах, существующих в ней. Мы с удовольствием читаем о самой большой звезде, огромной туманности, массивной галактике, самой знаменитой комете и так далее.

Чтобы восстановить справедливость, сегодня мы поговорим про самые маленькие звезды.

Разные звезды

Итак, поехали. Чем больше звезда, тем большее количество водорода она содержит. Астрофизики считают, что максимальный размер звезды — около 2500 диаметров Солнца. Это обусловлено многими причинами. Но сегодня мы поговорим не об этом. Давайте попробуем выяснить, а какие минимальные размер и массу может иметь звезда? И какие процессы должны происходить с этим космическим объектом?


В традиционном понимании науки звезда — это объект, который имеет достаточно массы и давления в своем ядре, чтобы в нем происходила реакция термоядерного синтеза, в ходе которой атомы водорода превращаются в атомы гелия. Это самый распространенный вариант подобных реакций в недрах звезд.

Реакция синтеза приводит к высвобождению колоссального количества энергии. Именно эта энергия противодействует силе гравитации, которая стремится сжать тело звезды. Противодействие этих двух энергий делает звезды стабильными на протяжении многих миллионов и даже миллиардов лет.

По какому-то случайному совпадению масса нашего Солнца составляет ровно 1 солнечную массу?. На самом деле, конечно, это шутка. Просто мы используем массу Солнца в качестве единицы измерения для оценки масс других звезд.

Так вот, физики вместе с астрономами выяснили, что реакции синтеза в ядре звезды могут начаться, если она имеет массу в 7,5% от солнечной. Такие звезды называются красными карликами. Ближайший к нам пример — это Проксима Центавра. Она имеет около 12,3% массы Солнца. А ее диаметр всего 215 000 километров. Для сравнения — диаметр Солнца — 1 392 700 километров. Если провести несложные расчеты, то получается, что самый наименьший из возможных красный карлик будет по размерам всего лишь на 15% больше, чем Юпитер.


Однако при этом такая звезда будет в восемьдесят раз тяжелее Юпитера. Почему? Дело тут в том, что размеры звезд связаны с их массами не линейно. Поскольку существует гравитация. И чем больше водорода концентрируется в одном месте, тем плотнее становится звезда.

Источник: zen.yandex.com

Мы привыкли, что астрономы практически всегда оперируют огромными расстояниями, огромными размерами, огромными массами и т.д. Самая большая звезда, самая крупная туманность, самая далекая галактика, самая массивная черная дыра, самый быстрый пульсар, самый яркий квазар, самый, самый, самый… Однако, мы практически не задумываемся о том, что находится на другом конце этой "шкалы".

Самая маленькая звезда в галактике

Конечно, мы не будем говорить сейчас о микромире – о лептонах, барионах, кварках и т.п. Речь все же об астрономии, а не о квантовой механике.

Тот, кто хоть немного осведомлен в астрономии, знает, что звезды бывают разными. Разными по размерам, по температуре, по массе, по химическому составу, по возрасту и т.д. Совсем недавно вот сообщили, что астрономы нашли самую большую звезду в нашей Галактике. Ну, понятно… Раз астрономия, стало быть, и звезда должна быть большой. Самой большой.


И все же, а как дело обстоит не самыми большими, а с самыми маленькими звездами? Какова она, самая маленькая звезда?

Известно, что источником энергии в звездах служат реакции термоядерного синтеза, происходящие в недрах эти звезд, а топливом для этих реакций служит в основном водород. Для того, чтобы в центре звезды зажглась реакция ядерного синтеза, должны быть достигнуты очень высокие давление и температура. А для этого звезда должна иметь достаточную массу, чтобы сила тяготения смогла сжать водород до необходимого давления. Очевидно, что если массы вещества недостаточно, то реакция не начнется, и звезда не состоится. Это будет просто газовый шар наподобие Юпитера, то есть планетой – газовым гигантом. Каков же порог массы, когда может начаться реакция синтеза?

Ученые подсчитали, что для уверенного начала термоядерной реакции в центре звезды, она должна иметь массу не менее 7,5% от солнечной (хе-хе… Так уж получилось по чистой случайности, что наше центральное светило имеет массу в точности равную одной солнечной). Итак, звезда с массой 7,5% от массы Солнца. Это будет совсем небольшая по размерам и очень тусклая холодная звезда – красный карлик спектрального класса М с температурой на поверхности около 1500-1800°С. Для сравнения, температура поверхности Солнца – 6000°С.


Самый близкий к нам красный карлик – Проксима Центавра – имеет массу 12% от солнечной. Размеры Проксимы Центавра составляют 200000 км в поперечнике, всего в полтора раза больше Юпитера, и увидеть ее можно только в сильный телескоп. Иными словами, даже самый близкий к нам красный карлик не виден невооруженным глазом. Поэтому, когда мы смотрим в ночное небо без оптических инструментов, то мы не увидим там ни одного красного карлика.

Самая маленькая звезда, которую можно увидеть невооруженным глазом – это 61 Лебедя, которая имеет диаметр в 66% от диаметра Солнца. Эта звезда находится на расстоянии всего лишь 11,4 световых лет и еле видна.

Вторая по размерам звезда, которую мы можем увидеть без телескопа или бинокля, – это Эпсилон Эридана (если кто смотрел фильмы и сериалы "Звездный путь", тот знает, что это родная звезда вулканцев). Это оранжевый карлик спектрального класса K2 с диаметром 85% диаметра Солнца, и находится она на расстоянии 10,5 световых лет от нас.

На третьем месте в этом списке находится звезда Альфа Центавра Б – вторая по размерам звезда этой тройной системы (Альфа Центавра А – самый крупный и яркий компонент системы. Третья звезда – уже знакомая нам Проксима Центавра – невооруженным глазом не видна). Альфа Центавра Б имеет диаметр в 87% диаметра Солнца и находится в 4,36 световых годах от нас.
тати, около звезды Альфа Центавра Б найдена планета. На данный момент, это самая близкая к нам экзопланета. Но, к сожалению, там вряд ли возможна жизнь, так как планета находится слишком близко к звезде. Однако не исключено, что около Альфы Центавра Б или же около двух других звезд этой системы могут быть еще планеты. Дело в том, что легче всего обнаруживаются планеты, которые обращаются по близким к звезде орбитам. Чем дальше от звезды находится планета, тем труднее ее обнаружить.

А вот четвертой по размерам звездой, которую мы можем увидеть невооруженным глазом, является… Догадайтесь с одного раза, что это за звезда?

Правильно, это наше родное Солнце. Только вот беда, эту звезду никогда нельзя увидеть на ночном небе. Она видна только днем. М-дэ…

Конечно, некоторые могут вспомнить про звезду Тау Кита, которая имеет диаметр 79% от солнечного и расположена на расстоянии 11,9 световых лет. Но эта звезда находится на пороге видимости невооруженным глазом (звездная величина 5,69), и разглядеть ее смогут лишь люди с очень острым зрением.

Итак, все остальные звезды, которые мы видим, когда смотрим в звездное небо, крупнее и ярче нашего Солнца. В окрестностях нашей Солнечной системы достаточно много звезд, но невооруженным глазом видны лишь единицы из них. Чтобы увидеть остальные, нужен телескоп.

Самые маленькие звезды, каковы они?

Источник: ru-universe.livejournal.com


В 2013 году астрономы из Университета штата Джорджия обнаружили самую маленькую звезду во Вселенной. Она имеет диаметр всего в 8.6% от солнечного и примерно в восемь тысяч раз тусклее нашего светила. Называется этот малыш 2MASS J0523-1403 и при желании может поместиться внутри Юпитера. Он находится недалеко от нас, всего в 42 световых годах. Сразу надо отметить, что для присвоения этой звезде титула самой маленькой исследователям не пришлось измерять все остальные светила Вселенной. Она просто находится у того предела, ниже которого небесные тела начинают называться иначе.

2MASS J0523-1403

Дело в том, что при изучении самых маленьких звёзд окружающего нас космоса мы в конечном итоге сталкиваемся с проблемой. В какой-то момент с уменьшением их размера начинает попадаться всё больше коричневых карликов — неудавшихся звезд, не способных поддерживать стабильную термоядерную реакцию. Эти объекты настолько холодны и тусклы, что их считают субзвездными объектами. В конечном итоге, именно масса определяет, к какому классу будет отнесено небесное тело. Основная трудность здесь в том, что эту самую массу можно измерить только посредством гравитационного взаимодействия — например, когда два таких объекта вращаются вокруг общего центра масс. По этой причине учёные для "определения личности" часто используют температуру объекта. 


На примере звезд мы знаем, что чем они горячее, тем большей массой обладают. Крупные довольно быстро сжигают своё топливо, а маленькие горят долго, но дают мало тепла. В последнем случае термоядерные реакции, происходящие внутри, поддерживают постоянную температуру и яркость в течение очень долгого времени — вплоть до триллионов лет. Но это никак не касается коричневых карликов. Даже если они массивнее звезды, неспособность поддерживать стабильную термоядерную реакцию очень быстро приводит к их охлаждению, даже если они в течение какого-то времени разгораются горячее. Поэтому основная закавыка при классификации объектов этого размера состоит в том, чтобы отличить древнюю холодную звезду от молодого коричневого карлика — они будут очень похожи как по размеру, так и по температуре поверхности. 


Так как и те и другие светят в тысячи раз слабее Солнца, мы можем разглядеть только те из них, что находятся неподалёку от Земли. Упомянутая группа исследователей ограничила поиски ближайшими окрестностями Солнечной системы, но и здесь ей удалось найти 63 очень тусклых объекта. После этого учёные определили диаметр и температуру каждого из них. Среди прочих выделялся один — самый маленький, но с температурой в 2075 кельвинов. Он мог быть как древней холодной звездой, так и молодым горячим коричневым карликом. В этот момент на помощь учёным пришла обычная теория вероятности. Чем дольше срок жизни того или иного объекта, тем больше шансы на то, что мы найдём именно его, не правда ли? Мы уже знаем, что крошечные звезды живут триллионы лет, а термоядерные реакции на коричневых карликах заканчиваются очень быстро по космическим меркам. Поэтому вероятность того, что 2MASS J0523-1403 — это всё же звезда, многократно выше. 

Учёные в данный момент продолжают изучать малышку. Они надеются, что она научит их отличать старые холодные звезды от коричневых карликов. Пока это у астрономов получается не очень успешно, но на основании предыдущих наблюдений и теоретических расчетов считается, что этот порог находится где-то между шестью и восемью процентами от массы Солнца.

Источник: zen.yandex.ru

Самая большая


Звезда — VY Большого Пса является самой большой из всех известных звезд Млечного Пути. Упоминание о ней можно найти в звездном каталоге, изданном еще в 1801 году. Там она значится, как звезда седьмой величины.

Красный гипергигант VY Большого Пса находится на расстоянии 4900 световых лет от Земли. Он в 2100 раз больше Солнца. Другими словами, если представить что VY вдруг оказался на месте нашего светила, то он поглотил бы все планеты солнечной системы вплоть до орбиты Сатурна. Для того чтобы облететь вокруг такого «шарика» на самолете со скоростью 900 км /час потребуется 1100 лет. Впрочем, при движении со скоростью света это займет значительно меньше времени – всего лишь 8 минут.

С середины 19 века известно, что VY Большого Пса имеет малиновый оттенок. Предполагалось, что она является кратной. Но впоследствии выяснилось — это одиночная звезда и компаньон у нее отсутствует. А малиновый спектр свечения обеспечивает окружающая туманность.

3 или более звезды, которые видны как близко расположенные, называются кратной звездой. Если на самом деле они просто находятся близко к лучу зрения, то это оптически кратная звезда, если объединены гравитацией – физически кратная.

При столь гигантских размерах масса звезды всего лишь в 40 раз превышает массу Солнца. Плотность газов внутри нее очень низка — это объясняет столь внушительные размеры и относительно небольшой вес. Сила гравитации не способна предотвратить потерю звездного топлива. Считается, что к настоящему времени гипергигант уже потерял больше половины своей первоначальной массы.


Еще в середине 19 века ученые отмечали, что гигантская звезда теряет свою яркость. Впрочем, данный параметр и сейчас еще является весьма впечатляющим – по яркости свечения VY в 500 раз превосходит Солнце.

Ученые считают: когда топливо VY закончится, она взорвется сверхновой. Взрыв уничтожит любую жизнь на несколько световых лет вокруг. Но Земля не пострадает – слишком велико расстояние.

И самая маленькая

В 2006 году в прессе появилось сообщение, что группой канадских ученых под руководством доктора Харви Райчера обнаружена самая малая из известных в настоящее время звезд нашей галактики. Она находится в звездном скоплении NGC 6397 – втором по удаленности от Солнца. Исследования проводились с помощью телескопа «Хаббл».

Масса обнаруженного светила близка к теоретически рассчитанному нижнему пределу и составляет 8,3% массы Солнца. Существование меньших звездных объектов считается невозможным. Их малые размеры просто не позволяют начаться реакции ядерного синтеза. Яркость таких объектов подобна свечению зажженной на Луне свечи.

Источник: www.kakprosto.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.