Зірка Вега. Різниця зірок за кольором. Спектри нормальних зірок і спектральна класифікація

Влітку і восени, на нічному небокраї, в північній півкулі небесної сфери можна розрізнити так званий Великий Літній Трикутник. Це один з найвідоміших астеризм. У верхній точці Трикутника знаходиться Вега - зірка яскраво-блакитного кольору, що є головною в.

Назва Вега перекладається з арабської мови як «падаючий орел». Інше її назва Alpha Lyrae (α Lyrae / α Lyr) - це офіційна назва, яка згадується в науковій літературі. За яскравості для жителів Росії Вега третя зірка після і Арктура. Відстань від Сонця до Веги складає 25,3 світлових роки, що вважається відносно близько.

Як Вега допомогла астрономам

Вега відіграла важливу роль у розвитку астрофізики. Вона послужила відправною точкою для розробки фотометрической системи визначення кольору і блиску зірок UVB. Тобто її блиск був прийнятий за 0 (точку відліку).

Це перша сфотографована зірка після, а також одна з перших, відстань до якої було визначено методом паралакса. І, цікавий факт, В XII столітті до н.е. вона була (зіркою вказує на Північний полюс) і знову її буде через 12 000 років!

Деякі властивості Веги

Зірка Вега - спектрального класу A0V, тобто Біла зіркаголовної послідовності. Це означає, що джерелом енергії для неї є реакція термоядерного синтезу гелію з водню. Вега важча за Сонце більш ніж в 2 рази, а її світність в 37 разів більше сонячної. Через великої маси це блакитне сонцепроіснує у вигляді білої зірки 1 мільярд років, або 1/10 життя Сонця. Вік Веги дорівнює 386-510 мільйонів років, і зараз вона знаходиться в середині свого життя, як і наше Сонце. Потім вона перетвориться на червоного гіганта М типу, і згодом стане білим карликом.

параметри

Її радіус було виміряно і склав 2,73 ± 0,01 радіуса Сонця, однак цей факт суперечив теоретичними розрахунками розміру зірки. Пояснення цьому лежить, ймовірно, в швидкості обертання об'єкта, цей факт був підтверджений спостереженнями в 2005 році. Дійсно Вега обертається так швидко, що форма її представляє собою еліпс. Швидкість обертання Веги досягає 274 км / сек. Її екваторіальний діаметр на 23% більше полярного.

В астрономії будь-який елемент, важчих за гелій називається металом, в складі Веги таких металів мало, всього 32% від такого ж сонячного показника.

Причина цього до цих пір неясна. Швидкість руху зірок щодо Землі обчислюється за допомогою зміщення їх спектру. Якщо колір зміщується в бік червоної частини спектра, то небесний об'єкт віддаляється від Землі. Для Веги це зміщення становить - 13,9 ± 0,9 км / с, знак мінуса означає, що «падаючий орел» наближається до нас.

рух

Також зірка має власну швидкість руху. Воно дорівнює 202,03 ± 0,63 мілісекунди дуги по прямому сходженню і 278,47 ± 0,54 мілісекунд дуги по відміні. По небесній сфері на 1 градус Вега переміщається за 11 000 років. Щодо сусідніх зірок блакитна зірка рухається приблизно з такою ж швидкістю, як і Сонце, або 19 км / сек.

Астрономи вивчили і інші зірки схожі на Вегу, в результаті вона була зарахована до групи Кастора. До цієї групи належить 16 зірок, в просторі вони рухаються паралельно один одному з рівними швидкостями. Здогад вчених полягає в тому, що зоряні об'єкти цієї групи сформувалися в один час і в одному місці, але потім стали гравітаційно-незалежними.

Пиловий диск навколо планети, знімок телескопа Спітцер на довжині хвилі 24 (ліворуч) і 70 мікрон

В даний час вивчається питання про наявність у Веги екзопланети (або екзопланет), а також планет земної групи. Але поки питання залишається відкритим. На даний момент, навколо Веги виявлений лише пиловий диск.

Подорож до Веги

Міфічна роль блакитного сонця

Завдяки своїй яскравості, Вега, безсумнівно, привертала увагу багатьох людей з найдавніших часів. Тому-то вона є героїнею міфів і легенд різних народівсвіту.

Китайці, наприклад, вірили, що земне втілення Альтаїра, молода людина на ім'я Ню-Лан за порадою свого старого вола відправляється до Срібної річці, де знаходить дівчину на ім'я Чжи-Нюй (Вегу), внучку Тян-ді (небесного правителя) і одружується на ній. У них народжується син і дочка (β і γ Орла), але небесний правитель забрав свою доньку, Чжи-Нюй на небо, а подружжю дозволив бачитися 1 раз в рік. Цей день, 7-е число 7-го місяця, у китайців вважається днем ​​зустрічі закоханих.

Коротко про Вегу

Список найяскравіших зірок

В космічному просторімешкають зірки різних типів, Які відрізняються один від одного за своєю будовою, за силою випромінювання, за кольором, який вони створюють навколо себе, а також з цілого ряду інших ознак. Виходячи з цього були складені окремі характеристики для кожного з типів небесних світил. На щастя, їх виявилося не надто багато, і всі вони можуть поміститися в нашій статті. Тому нижче ми розглянемо, як ідентифікувати відмінність зірок за кольором, що це взагалі означає і як впливає на навколишнє середовище.

Що таке зірка?

По суті, будь-яка зірка є величезним шаром розжареної плазми. До її складу входять такі компоненти, як водень і гелій, які, стикаючись між собою, утворює величезні потоки тепла і світла. Після того як стан цих двох складових навколо зірки нормалізується, її починають оточувати планети. Вони утворюються з космічних каменів, з астероїдів, комет або ж по іншим, більш складними причин. Але тут варто відзначити, що саме відмінність зірок за кольором дає нам можливість зрозуміти, чи можуть навколо конкретного небесного світила утворитися планети. Як правило, такі супутники з'являються навколо зірок, які мають середню світіння і тепловіддачу. Так що про те, якого кольору зірки характеризуються тими чи іншими особливостями, ми розповімо нижче.

Небесні світила класу «О»

Такі космічні об'єкти вважаються одними з найяскравіших у всесвіті. Зірки блакитного кольору найбільші за своїм радіусу, масі і світності. Свою назву вони отримали завдяки тому, що випромінюють такий синюватий відтінок, який видно на найбільші відстані, навіть за космічними мірками. Тому є своє хімічне пояснення - в цьому плазмовому кулі такі елементи, як гелій, азот, вуглець і інші дуже сильно ионизируются, внаслідок чого виникає ультрафіолетове світіння. Зірки блакитного кольору, незважаючи на свою могутність і гігантське розміри, живуть дуже мало. В середньому їх буття тягнеться на протязі 1 мільйона років, після чого зірка вибухає. Близько таких небесних світил планети, теоретично придатні для життя, утворюються вкрай рідко. Яскравим представником цього типу є зірка Гарніб.

Трохи менше світла - категорія «В»

Тепер ми розглянемо категорію біло-блакитних космічних світил, які трохи відстають від своїх попередників за всіма показниками. Так як назва і колір зірок в астрономії завжди збігаються, ми не будемо описувати їх зовнішній вигляд. Характерний відтінок космічне тіло отримує завдяки тому, що в плазмі іонізується водень, в той час як гелій становить майже нейтрального стану. Саме останній елемент створює навколо них білу оболонку, яка найчастіше представлена ​​у вигляді смужок. Живуть такі світила протягом 10-15 мільйонів років, і ймовірність того, що навколо них можуть утворитися планети, придатні для проживання, дуже велика. Знайти можна на небосхилі в сузір'ї Діви. Вони називається Спіка.

Зірки категорії «А»

Зірки білого кольору є одними з найбільш популярних в космосі. Інтенсивність світіння велика, але при цьому величезні потоки радіації і інші випромінювання не заважають іншим комічним тіл, які розташовуються навколо них, вести нормальне життя. Космічні об'єкти, що входять в цю категорію, мають виключно білий окрас завдяки тому, що в них водень досягає максимально нейтрального стану. Це перетворює його, в синтезі з іншими компонентами, в білосніжну масу, яка випромінює незліченну кількість кельвінів, які перетворюються в тепло і світло. Зірки білого кольору ще називаються «смугастими», так як саме водень проступає на їх поверхню у вигляді смужок. Тривалість буття такої зірки коливається в межах від 400 мільйонів до 2 мільярдів років. Подібні небесні світила зустрічаються нам в сузір'ях великого Пса(Сіріус), а також Ліри (Вега).

Група зірок під шифром «F»

Тим фактом, що назва і колір зірок завжди збігаються між собою, ми зобов'язані хімічних процесів, які там відбуваються. Тому тепер ми розглянемо космічних плазмових гігантів, які входять в категорію «біло-жовтих» і мають характерне світіння. Водень в таких небесні світила вже не міститься в тій величезній кількості, як у вищеописаних випадках. Тут навпаки, переважають інші метали - залізо, титан, а також кальцій. Вони ионизируются, надаючи плавиться плазмі злегка жовтуватий відтінок. Так як зірка не дуже велика за своїми розмірами, цей колір є для неї порятунком. Його видно на мільярди світлових років, тому астрономи можуть розгледіти такі космічні об'єкти в свої телескопи, навіть якщо вони дуже сильно віддалені від Землі. Живуть такі зірки протягом 4 і більше мільярдів років, і часто збирають навколо себе де може зародитися життя. Представниками цієї групи є світила порційні і Ропагі.

Звезда по имени Солнце ... розглянемо клас «G»

Наступні в нашому списку виявляються кольору, найяскравішим для нас представником яких виявляється Сонце. Такі космічні тіла наповнені різними металами, головне місце серед яких займає кальцій. Вони дуже сильно іонізується, внаслідок чого набуває насичений жовтий відтінок. Більшої інтенсивності йому надають інші важкі метали, які також плавляться під величезними температурами. Смужки водню тут вже зовсім непомітні, та й сама ця речовина міститься в жовтих зірках в дуже малій кількості. Тривалість життя таких світил становить приблизно 10 мільярдів років. Це дозволяє не просто зібрати навколо себе певний ряд планет, але і утримати їх на своїх орбітах на досить тривалий (за космічними мірками) проміжок часу. Для прикладу, погляньте на нашу Сонячну Систему.

Категорія зірок «К»

Так як відмінність зірок за кольором офіційно визнано астрономічної системою у всьому світі, ми переходимо до передостанньої категорії, яка називається «помаранчевої». У складі даних небесних тілводень вже міститься в дуже малому стані, тому він себе мало проявляє. Білі лінії на поверхню практично не проступають, а ось результати плавлення інших металів, з яких складається зірка, вельми помітні. Тут є і алюміній, і титан, і залізо, а що найголовніше - кальцій. При цьому температура плавлення всіх цих елементів тут не надто висока. Через це бузковий шлейф, який можна побачити за більш яскравими зірками(Категорії О, А та ін.), Тут повністю відсутня. Проте, не дивлячись на низькі температурні показники і невелику величину, помаранчеві зірки можу збирати навколо себе невеликі планетні системи. На них не завжди зароджується життя, проте вони існують до тих пір, поки не зникне з простору саме помаранчеве «сонце». Його ж життя вимірюється 60 мільярдами років. Зірки-представники даної категорії - Явин, Альдебаран і Арктур.

Найменші зірочки - група «М»

Зірки червоного кольору характеризуються дуже холодної температурою і ослабленими процесами плавлення металів. Вони також мають дуже маленькі параметри, в порівнянні зі своїми гігантськими аналогами, малу масу і силу випромінювання. Червонувате світіння навколо світила створюється вже не завдяки тому, що тут переплавляються різні метали, а тому, що ступінь їх окислення досягає свого максимуму, і молекули просто поглинають один одного. Навколо таких червоних карликів дуже рідко утворюються планети, придатні для проживання. Бетельгейзе - найяскравіший представник даної категорії, вік якого обчислюється в десятках трильйонів років.

Нетипові небесні світила

Тільки що ми розглянули як проводиться відмінність зірок за кольором, а ось про те, що існують якісь аномальні категорії таких небесних тіл не згадали. Що ж, насправді в космосі зустрічаються зірки категорії «С». Це можна сказати синтез помаранчевої і червоної зірки, в якій міститься максимальна кількість різних металів. Головна особливістькатегорії - тут є атоми, які поглинають вуглевод і водень, що робить зірку ще холоднішою і бляклої. Куди більш аномальної є зірка класу «S». Вона дуже схожа з помаранчевої, однак замість великої кількості титану в її склад входить стільки ж цирконію.

висновок

Як виявилося, про те, якого кольору зірки і як їх класифікувати, може розповісти нам саме їх зовнішній вигляд. Світіння і його відтінок створюються завдяки матеріалам, які там плавляться і утворюють певні суміші. Вони виділяються під конкретним градусом, поширюючи в космос не тільки світло, а й тепло, яке може обігріти або спалити все поруч знаходяться об'єкти.

February 9th, 2015 року, 2:53 pm

Ригель і туманність Голова Відьми, фото НАСА

Прекрасна блакитна зірка Ригель - сама яскрава зіркав сузір'ї Оріона. Вона є сьомою за яскравістю зіркою на зоряному небі. Назва від арабського «Ріджлі ал-джавза» - означає «нога велетня». Єгиптяни обожнювали Ригель і називали його царем зірок. Вони вважали, що це втілення Осіріса, бога мертвих, на небі.

Маорі, корінний народ Нової Зеландії, святкували в перший схід Плеяд і Рігеля Новий рік.
Потужність Рігеля настільки велика, що об'єкт будь-якого розміру на відстані, рівному відстані від Землі до Сонця, миттєво випарується і зникне в потоці найсильнішого зоряного вітру.

Діаметр зірки в 74 рази більше діаметра Сонця.
Ригель висвітлює величезний простір навколо себе. Завдяки йому видно пилові хмари в сузір'ї Оріона.

Ригель, немов потужний прожектор, підсвічує туманність IC 2118, яка також називається Голова Відьми. Вона світиться, тому що випромінювання зірки Ригель відбивається дрібним пилом в туманності. Блакитний колір туманності Голова Відьми і пилу, навколишнього Ригель, пояснюється не тільки тим, що Ригель випромінює в основному в синій області спектра, але також тим, що пилинки відображають блакитне світло ефективніше, ніж червоний.

Марс і Оріон. Яскрава блакитна зірка - Ригель, виблискує над скелею Меррик в долині монументів, США

Завдяки тому ж фізичному процесу ми бачимо вдень над Землею блакитне небо, Хоча в земній атмосфері світло розсіюють в основному молекули азоту і кисню.
Ригель, туманність Голова Відьми, що оточують їх пил і газ віддалені від Землі приблизно на 800 світлових років.
Гігант не самотній. Детально Ригель вивчав російський астроном В.Я. Струве і в 1831 році висунув теорію про бінарної зірки.
В даний час з'ясувалося, що Ригель входить в систему, що складається з трьох зірок.
Дві інші зірки світять в 500 разів менше. У світлі старшого брата їх можна побачити в телескоп середньої потужності.
Сузір'я Оріона і яскраву синю зірку Ригель найкраще спостерігати в зимові місяці. У теплу пору року Оріон піднімається над горизонтом зовсім невисоко.

Неозброєним оком на ясному нічному небі людина може побачити зірки від першої до шостої зоряної величини, тому на просторах Всесвіту від наших очей ховаються численні тьмяні об'єкти, видимі тільки за допомогою астрономічних приладів. І серед них вченими було виявлено безліч цікавих космічних світил 11 зоряної величини - червоних карликів. Незважаючи на те, що червоні карлики є найпоширенішими зірками Галактики, вони і самі маловивчені. Астрономи стикаються з труднощами в дослідженні властивостей зіркових пігмеїв через їх низьку світності.

Однак, загальні відомостіпро червоних карликів відомі вченим вже давно. Маса червоного карлика може бути менше однієї десятої маси Сонця. Найбільший представник маленьких небесних довгожителів важить трохи більше половини нашого земного світила. Червоні карлики - зірки холодні. Їх температура знаходиться в межах від 2000 К до 3800 К.

Якщо ж говорити про велику поширеність червоних карликів, то ось, наприклад, такий цікавий факт: 80% зірок Чумацького Шляху - це червоні карлики, що в чисельному вираженні становить близько 300 мільярдів зірок. У біології кількість організмів обернено пропорційно розмірам особин: чим дрібніше, тим більше. Такому ж правилу підпорядковуються і зірки. Якщо в живій природі такий стан можна пояснюється тим, що дрібні особини є їжею для великих, тому їх більше, то в космосі зірки-гіганти жодним чином не можуть поїдати червоних карликів. Чим же пояснити аналогію з біологічними об'єктами?

До питання про боргом терміні життя червоних карликів

(На зображенні типи зірок і їх температури поверхні (К) в порівнянні з планетою Юпітер)

Відомо, що чим більша маса зоряного об'єкта, тим нестабільнішою його стан, тим швидше протікає в його центрі термоядерна реакція і тим вище його температура. Безперервні ядерні реакції всередині червоних карликів починають йти через мільярди років. Це обумовлюється слабкою гравітацією через малу масу холодних зірок. Таким чином, еволюція червоних карликів йде помітно повільніше, ніж їх важких побратимів, справжній вік маленьких холодних зірок в рази більше, ніж масивних небесних світил.

Астрономи впевнені, що коли загинуть всі покоління яскравих білих і жовтих зірок, в темряві Всесвіту тут і там будуть тьмяними іскрами горіти самотні червоні карлики.

Можливо, це тільки частково пояснює таку перевагу в чисельності червоних карликів над іншими небесними світилами. Вчені-астрономи поки що ведуть дослідження в даному напрямку.

спалахують зірки

(На зображенні спалахує зірка типу UV Кита червоний карлик 2MASS J06045215-3433360, що знаходиться досить близько до нас, звичайно, за астрономічними мірками)

Серед тьмяних червоних карликів зустрічаються спалахують зірки. Їх відкрито не надто багато через наднизької світності. Спалахують червоні карлики астрономи називають зірками типу UV Кита або змінними зірками, у яких різко зростає світність. Блиск зірки може різко зрости лише за кілька секунд, згасання ж відбувається значно повільніше. Вченими не знайдено періодичність виникнення спалахів, цей процес носить спонтанний характер. Схожі спалахи виникають на Сонце, але вони значно слабкіше.

Чи є у червоних зірок планети?

Астрономи відкрили багато планет, що обертаються навколо червоних карликів. Їх значно менше, ніж планет, що належать до жовтим карликам - зіркам, схожим на наше Сонце. Якщо розглядати ймовірність життя на планетах, то вчені припускають таку можливість. Правда, через певну закономірність в русі планет в системах червоних карликів перспектива виявлення розвитку біологічних організмів невелика.

Справа в тому, що через маленьку маси і низької температури зірки життя можлива на планетах, період обертання яких складає кілька діб. Тільки на таких близьких планетах вода може перебувати в рідкому стані. Але при такій близькості до зірки за законом гравітації планета буде завжди звернена до світила однією стороною, отже, оптимальне місце можливого існування живих організмів - це сутінкова зона поблизу термінатора. Тобто умови для розвитку біологічних видів далеко не оптимальні. Однак в силу поширеності у Всесвіті червоних карликів вчені не виключають, що в один прекрасний день на будь-якої планеті в системі маленької зірки буде виявлено життя.