Miriadele de stele de pe cerul nopții au atras atenția oamenilor încă din cele mai vechi timpuri. Oamenii au înzestrat stelele cu proprietăți speciale, au fost creditați cu influențarea afacerilor pământești - de exemplu, egiptenii credeau că Sirius controlează inundațiile Nilului. Dar, în același timp, stelele li s-au părut oamenilor de pe Pământ a fi corpuri cerești mici - mult, mult mai mici decât Luna. Numai odată cu apariția telescoapelor puternice, oamenii și-au dat seama că stelele sunt corpuri uriașe precum Soarele.
Supergiganți roșii
Cu toate acestea, chiar și cele mai apropiate stele sunt atât de departe de noi încât chiar și în cele mai bune telescoape moderne sunt vizibile doar ca puncte luminoase. Prin urmare, abia la începutul secolului al XX-lea oamenii de știință au găsit o modalitate de a calcula diametrul real al stelelor. Rezultatele cercetării au fost uimitoare - cerul înstelat s-a dovedit a fi populat atât de pitici, cât și de giganți. Astfel, diametrul stelei Betelgeuse a fost măsurat în 1920 și s-a dovedit a fi de aproape 350 de ori mai mare decât diametrul Soarelui. Suprafața Betelgeuse este de aproximativ 120 de mii de ori mai mare decât suprafața sa, iar volumul său este de 40 de milioane de ori mai mare decât volumul stelei noastre! Dacă Betelgeuse ar fi în locul Soarelui, ar umple tot spațiul cu mult dincolo de orbita lui Marte.
Dar acest gigant ceresc este departe de a fi cea mai mare stea din vastele întinderi ale spațiului. Multă vreme, VY, care se află în constelația Canis Major, a fost considerată cea mai mare stea. Raza acestei stele este de un miliard de kilometri, adică de o mie și jumătate de ori mai mare decât raza Soarelui. O idee despre dimensiunea acestui colos este dată de următoarele calcule: o revoluție în jurul unei stele hipergigant va dura 1200 de ani, iar apoi dacă zburați cu o viteză de 800 de kilometri pe oră. Dacă reducem Pământul la 1 centimetru în diametru și, de asemenea, reducem proporțional VY, atunci dimensiunea acestuia din urmă va fi de 2,2 kilometri. Adevărat, masa acestei stele este „doar” de 40 de ori masa Soarelui (acest lucru se explică prin faptul că densitatea stelelor supergigant este foarte scăzută). Dar VY strălucește de 500 de mii de ori mai puternic decât corpul nostru ceresc.
Viața de stea
Betelgeuse și VY sunt supergiganți roșii. După cum se știe, stelele sunt formate din acumulări cosmice de hidrogen. Când un astfel de nor este suficient de dens, forțele gravitaționale încep să acționeze, provocând compresia și încălzirea gazului. La atingerea unei anumite limite, reacțiile termonucleare încep în centrul încălzit și comprimat al norului - asta înseamnă că steaua s-a luminat. În steaua care arde, hidrogenul se transformă în heliu de-a lungul a milioane și chiar miliarde de ani. Dacă steaua este suficient de mare, vine un moment în care carbonul și oxigenul sunt implicați în reacții termonucleare - steaua devine o gigantă roșie sau o supergigantă. Învelișul de gaz al unei astfel de stele crește la dimensiuni enorme, răspândindu-se pe milioane de kilometri. De obicei, supergiantii roșii își încheie viața într-o explozie de supernovă. La urma urmei, existența unei stele este determinată de echilibrul dintre forțele gravitaționale, care au tendința de a comprima steaua, și presiunea radiației, „expandând-o” din interior. Când radiația este insuficientă pentru a compensa câmpul gravitațional al stelei, are loc un colaps catastrofal al stelei. Compresia gravitațională provoacă o „explozie spre interior” - procesul este însoțit de eliberarea unei cantități colosale de energie.
Steaua devine supernovă și strălucește pentru scurt timp mai puternic decât toate stelele din galaxie la un loc. Apoi explozia supernovei se termină. Învelișul gazos al stelei moarte dă naștere unei noi nebuloase, iar miezul degenerat se transformă într-un obiect de dimensiuni mici, dar de densitate monstruoasă (poate fi o pitică albă, o stea neutronică sau chiar o gaură neagră).
Din păcate, supergigantul Betelgeuse, un vecin apropiat al Sistemului Solar după standardele cosmice (situat la aproximativ cinci mii de ani lumină distanță), a ajuns în stadiul final al evoluției sale și ar putea exploda foarte curând. Și acest cataclism poate fi periculos pentru Pământ. Radiația de la o supernovă în timpul unei explozii este direcționată inegal - radiația maximă este determinată de polii magnetici ai stelei. Și dacă se dovedește că unul dintre polii lui Betelgeuse este îndreptat direct către Pământ, atunci după explozia supernovei, un flux mortal de radiații X va lovi planeta noastră...
Uriaș și luminos
Dar supergiganții roșii sunt departe de cele mai grele și strălucitoare stele. Campionii dintre vedetele cunoscute astăzi sunt supergiganții albaștri. Spre deosebire de cele roșii, care duc o viață lungă, acestea sunt stele tinere și fierbinți, de milioane de ori mai strălucitoare decât Soarele și având o masă de zeci și sute de ori mai mare decât masa Soarelui. Suprafața supergiganților albastre scade rapid din cauza compresiei, în timp ce radiația energiei interne crește continuu și crește temperatura stelei. Această clasă de stele include cea mai strălucitoare stea cunoscută în mod sigur de oamenii de știință. Descoperirea a avut loc recent: în 2010, în timp ce studiau Marele Nor Magellanic, cercetătorii au descoperit steaua R136a1. Acest gigant este de 256 de ori mai masiv decât Soarele nostru!
Aceasta înseamnă că R136a1 cântărește 5×10 32 kg; sau 500000000000000000000000000000 tone! Aceste date au devenit o revelație pentru oamenii de știință, deoarece s-a presupus că stelele care depășesc masa Soarelui de peste 150 de ori nu există. Mai mult, R136a1 este de zece milioane de ori mai strălucitor decât Soarele! Steaua este situată în Marele Nor Magellanic, o galaxie pitică care orbitează în jurul Căii Lactee. Distanța de la Pământ la nebuloasă este de inimaginabil 160 de mii de ani lumină, așa că steaua gigantică este vizibilă cu ajutorul unor telescoape puternice. Și dacă acest luminar uimitor ar fi situat în locul uneia dintre stele cele mai apropiate de sistemul solar, strălucirea lui R136a1 ar depăși strălucirea Soarelui.
Cu toate acestea, este posibil ca R136a1 să renunțe în curând la „titlul de campion” în fața misterioasei stele duble R144, descoperită la jumătatea lui aprilie 2013. R144 este un singur sistem de două stele care orbitează una în jurul celeilalte pe orbite apropiate, cu o masă totală a componentelor de aproximativ 300 de mase solare. În viitorul apropiat, ele se pot contopi într-un singur obiect, care se va dovedi a fi o stea mai mare decât deținătorul recordului actual (care s-a născut cel mai probabil în același mod).
Obiectul misterios LBV 1806-20, a cărui strălucire se presupune că este de 12 milioane de ori mai strălucitoare decât Soarele (mai mult decât R136a1), este, de asemenea, o stea dublă. Ascunsă în spatele gazului și prafului, stea monstruoasă LBV (albastru strălucitor variabil) are o masă de 130-190 de mase solare. Această superstar emite aproximativ aceeași cantitate de energie în 2-3 secunde ca și Soarele într-un an. Nu este o coincidență că LBV1806-20 și R144 sunt stele duble. Studiile arată că trei sferturi dintre supergiganții albaștri au o stea însoțitoare în apropiere și aproximativ o treime dintre ei sunt pe cale de a fuziona și de a forma o singură stea (sfertul rămas de supergiganți albaștri „singuri” sunt aparent rezultatul unei fuziuni anterioare. de stele). Prin urmare, astfel de stele au primit numele nespus de „stele vampir” (steaua principală a unui sistem binar „suge” materia de pe suprafața vecinului său).
Monstruos de greu...
Cu toate acestea, deși supergiganții albastre sunt cele mai strălucitoare stele cunoscute de știință, întrebarea celor mai grele stele rămâne deschisă. Există motive să credem că există stele „rece” în spațiu cu o astfel de masă încât R136a1 ar părea a fi un pitic pe fundalul lor. Astronomii sunt interesați de Epsilon Aurigae - o stea atât de rece încât, în ciuda dimensiunilor sale monstruoase, nu este vizibilă nici la cele mai puternice telescoape, deoarece radiația sa slabă se află aproape în întregime în regiunea infraroșie. Știm despre existența acestei stele „ascunse” doar pentru că are un satelit strălucitor, pe care îl eclipsează periodic. Pe baza unor dovezi indirecte, oamenii de știință au sugerat că misteriosul obiect „eclipsat” este o stea întunecată - o gigantă în infraroșu cu un diametru de 4 miliarde de kilometri. Dacă această ipoteză este corectă, atunci Epsilon Aurigae, aflându-se în locul Soarelui, ar umple întregul spațiu al Sistemului Solar până la orbita lui Uranus!
Între timp, este imposibil de spus ce dimensiune pot atinge supergiganții infraroșii - la urma urmei, o stea atât de rece încât emite aproape exclusiv în partea infraroșie a spectrului este foarte greu de detectat. Fără îndoială, stele întunecate mult mai mari decât Epsilon Aurigae pândesc în adâncurile spațiului - și se poate doar ghici ce dimensiune maximă (și masa maximă) pot atinge.
Oricare ar fi ipoteza corectă, nu există nicio îndoială că în curând vor apărea noi deținători de recorduri printre stele - la urma urmei, oamenii de știință nu se obosesc să exploreze spațiul și să facă noi descoperiri. Cine știe ce leviatani sunt ascunși în spațiul vast?
Votat Multumesc!
Te-ar putea interesa:
10
Locul 10 - AH Scorpion
Locul al zecelea al celor mai mari stele din Universul nostru este ocupat de supergianta roșie, situată în constelația Scorpius. Raza ecuatorială a acestei stele este 1287 - 1535 razele Soarelui nostru. Situat la aproximativ 12.000 de ani lumină de Pământ.
9
Locul 9 - KY Lebed
Locul al nouălea este ocupat de o stea situată în constelația Cygnus la o distanță de aproximativ 5 mii de ani lumină de Pământ. Raza ecuatorială a acestei stele este 1420 razele solare. Cu toate acestea, masa sa depășește masa Soarelui de numai 25 de ori. KY Cygni strălucește de aproximativ un milion de ori mai strălucitor decât Soarele.
8
Locul 8 - VV Cepheus A
VV Cephei este o stea dublă eclipsă de tip Algol din constelația Cepheus, care este situată la aproximativ 5.000 de ani lumină de Pământ. În Galaxia Calea Lactee este a doua stea ca mărime (după VY Canis Majoris). Raza ecuatorială a acestei stele este 1050 - 1900 razele solare.
7
Locul 7 - VY Canis Major
Cea mai mare stea din galaxia noastră. Raza stelei se află în interval 1300 - 1540 razele Soarelui. Ar fi nevoie de lumină 8 ore pentru a înconjura steaua. Cercetările au arătat că steaua este instabilă. Astronomii prezic că VY Canis Majoris va exploda ca o hipernova în următorii 100 de mii de ani. Teoretic, o explozie de hipernova ar provoca explozii de raze gamma care ar putea deteriora conținutul unei părți locale a Universului, distrugând orice viață celulară pe o rază de câțiva ani lumină, totuși, hipergigantul nu este suficient de aproape de Pământ pentru a reprezenta o amenințare. (aproximativ 4 mii de ani lumină).
6
Locul 6 - VX Sagetator
O stea variabilă uriașă care pulsa. Volumul, precum și temperatura, se modifică periodic. Potrivit astronomilor, raza ecuatorială a acestei stele este egală cu 1520 razele Soarelui. Steaua și-a primit numele de la numele constelației în care se află. Manifestările stelei datorită pulsației sale seamănă cu bioritmurile inimii umane.
5
Locul 5 - Westerland 1-26
Locul cinci este ocupat de o supergigantă roșie, raza acestei stele se află în interval 1520 - 1540 razele solare. Este situat la 11.500 de ani lumină de Pământ. Dacă Westerland 1-26 ar fi în centrul sistemului solar, fotosfera sa ar cuprinde orbita lui Jupiter. De exemplu, adâncimea tipică a fotosferei pentru Soare este de 300 km.
4
Locul 4 - WOH G64
WOH G64 este o stea supergigantă roșie situată în constelația Doradus. Situat în galaxia vecină, Norul Mare de Magellan. Distanța până la sistemul solar este de aproximativ 163.000 de ani lumină. Raza stelei se află în interval 1540 - 1730 razele solare. Steaua își va încheia existența și va deveni supernovă în câteva mii sau zeci de mii de ani.
3
Locul 3 - RW Cepheus
Bronzul revine vedetei RW Cephei. Supergianta roșie este situată la 2.739 de ani lumină distanță. Raza ecuatorială a acestei stele este 1636 razele solare.
2
Locul 2 - NML Lebed
Al doilea loc al celor mai mari stele din Univers este ocupat de hipergianta roșie din constelația Cygnus. Raza stelei este aproximativ egală cu 1650 razele solare. Distanța până la acesta este estimată la aproximativ 5300 de ani lumină. Astronomii au descoperit substanțe precum apa, monoxidul de carbon, hidrogenul sulfurat și oxidul de sulf în compoziția stelei.
1
Locul 1 - UY Shield
Cea mai mare stea din Universul nostru în acest moment este o hipergigantă din constelația Scutum. Situat la o distanță de 9500 de ani lumină de Soare. Raza ecuatorială a stelei este 1708 razele Soarelui nostru. Luminozitatea stelei este de aproximativ 120.000 de ori mai mare decât luminozitatea Soarelui în partea vizibilă a spectrului și ar fi mult mai strălucitoare dacă nu ar exista o acumulare mare de gaz și praf în jurul stelei.
Pitici, giganți și secvența principalăCând oamenii au învățat să măsoare dimensiunile stelelor, s-a dovedit că aceleași dimensiuni sunt foarte diverse. În acest sens, a fost nevoie să se clasifice cumva stelele după mărime. Acest lucru s-a întâmplat cu mult înainte de apariția teoriei evoluției stelare și chiar înainte de teorema Hertzsprung-Russell, adică. aproximativ a doua jumătate a secolului al XIX-lea.
Deci, chiar și în această antichitate astronomică veselă, s-a dovedit că pentru o serie de clase spectrale există două grupuri mari de stele din această clasă, iar într-un grup sunt vizibil mai multe stele decât în celălalt. Fără ezitare, vedetele mici erau numite „pitici”, iar cele mari „giganți”. Așa a apărut terminologia care a supraviețuit până în zilele noastre: pitici roșii și giganți roșii, pitici portocalii și giganți portocalii, pitici galbeni și uriași galbeni... Oprește-te. Pentru că cu stelele albe totul s-a dovedit a fi mult mai complicat: nu a existat nicio diferență puternică de dimensiune între stelele albe.
Apoi Hertzsprung și Russell și-au desenat diagrama și s-a dovedit că piticile roșii, portocalii și galbene sunt în secvența principală, și anume în partea din dreapta jos. Giganții și supergiganții sunt așezați în mai multe secvențe orizontale în colțul din dreapta sus al diagramei. Desigur, diagrama Hertzsprung-Russell arată luminozitatea, nu dimensiunea, dar, după cum ne amintim, pentru stelele de aceeași temperatură (culoare), luminozitatea crește odată cu suprafața stelei. Diagrama arată clar diferența de luminozitate (și, prin urmare, de dimensiune) dintre pitici și giganți din clasele spectrale G, K, M.
Dar acest lucru nu a funcționat cu stelele albe. Dacă te uiți la diagramă, vei vedea că în regiunea stelelor albe și albastre secvența principală se ridică la același nivel de luminozitate ca și secvențele gigantice și aproape atinge nivelul de luminozitate al supergiganților. Stelele din secvența principală albă și albastră sunt atât de mari și puternice încât este imposibil să le numim pitici!
De aceea, stelele albe și albastre din secvența principală sunt numite stele din secvența principală. Este un termen lung, dar nu s-au putut gândi la ceva mai bun.
Deși stelele din secvența principală sunt uneori denumite în mod colectiv „pitici”. Dar această utilizare a termenului este încă stângace și incorectă, în primul rând din cauza stelelor mari albe și albastre și în al doilea rând pentru că există stele pitice care nu sunt în secvența principală.
Nici cu giganții nu totul a ieșit bine. Spre deosebire de stelele din secvența principală, ele au refuzat categoric să se stabilească pe o linie uniformă și netedă. Mai întâi a trebuit să desenăm două secvențe pentru ei - uriași și supergiganți; dar acest lucru s-a dovedit a nu fi suficient. Supergiganții s-au împărțit și ei în două grupuri, astfel încât au trebuit introduse două subsecvențe pentru ei (Ia și Ib), iar între supergiganți și uriași obișnuiți a fost strânsă o ramură de „giganți strălucitori” (II). Și recent, a fost descoperită o nouă clasă de stele care depășește supergiganții ca dimensiune și luminozitate. Pentru a trage secvența lor (0) în diagrama Hertzsprung-Russell, a fost necesar să o „mărești” de sus - pentru a extinde gama de luminozități.
În plus, un studiu detaliat al spațiului a relevat că există stele cu dimensiuni intermediare între pitici și giganți, deși relativ puține la număr. Au fost numiți subgianti.
Stelele albe din secvența principală nu se numesc pitici - sunt prea mari pentru asta. Dar, cu toate acestea, după cum știm, piticile albe există. Ei au propria lor secvență pe diagrama Hertzsprung-Russell (VII) și complet propriile lor clase spectrale care nu se încadrează în clasificarea generală.
Secvența de pitice albe se află în stânga și sub secvența principală. Și se extinde într-un interval de temperatură corespunzător mai multor clase spectrale clasice. Acestea. Se dovedește că piticele albe pot fi galbene, portocalii și chiar albăstrui. Și vor fi în continuare pitice albe, pentru că acest termen este aplicat unei clase de stele care este determinată nu de temperatură (poate fi aproape orice), ci de o structură internă specială, și mai ales de o densitate enormă (prietenul nostru Sirius B). are diametrul Pământului și masa Soarelui).
În ceea ce privește piticile albastre, acest concept este încă ipotetic, se referă la un tip de stea teoretic posibil, dar încă nedescoperit.
Un tabel care prezintă varietățile de stele din punct de vedere al mărimii.
Pentru simplitate, hipergiganții sunt, de asemenea, incluși în supergianti.
| Piticii | Stele din secvența principală | Giganți | Supergiganți | |
|---|---|---|---|---|
| Albastru | ipotetic | Regulus, Spica | Bellatrix, Alcyone A | Rigel |
| alb | Sirius B, Procyon B, Steaua lui Van Maanen | Sirius, Vega, Altair | Thuban, Sigma Octanta | Deneb, Polaris, Canopus |
| Galben | Soare, Alpha Centauri A | Capella Aa, Capella Ab | Rho Cassiopeia | |
| Portocale | Alpha Centauri B, Epsilon Eridani, 61 Cygni | Arcturus, Pollux, Aldebaran | Omicron 1 Canis Majoris, Sigma Canis Majoris, Psi 1 Auriga | |
| Roșii | Proxima Centauri, Barnard's Star și mulți, mulți alții | Crucea de Sud Gamma | Betelgeuse, Antares, VY Canis Majoris | |
Deci, pentru a rezuma: pentru stelele galbene, portocalii și roșii, conceptele de „pitic” și „stea din secvența principală” sunt aceleași; pentru stelele albe și albastre sunt foarte, foarte diferite.
Voi fi bucuros să adaug vedetele tale preferate la această masă. :-)
Campionii Universului
Desigur, vrei să știi ce dimensiuni au stelele și ce stele din Univers sunt cele mai mari și mai mici.
Este clar că cea mai mare stea trebuie căutată printre hipergiganți, dar care? Nu există relații clare între temperatură și dimensiune pentru giganți, dar în general se știe că stelele se încălzesc în timpul compresiei și se răcesc în timpul expansiunii. Prin urmare, cel mai probabil, cea mai mare stea va fi și una dintre cele mai reci - o hipergigantă roșie.
Asta este adevărat. Cea mai mare vedetă cunoscută astăzi este VY Canis Majoris. Acest monstru al Universului este de 2000 de ori mai mare în diametru decât Soarele și calculează singur de câte ori volum. Este doar de aproximativ 20 de ori mai masiv decât Soarele, așa că vă puteți imagina cât de mică este densitatea lui. Datorită dimensiunilor sale gigantice, luminozitatea sa este de aproximativ 300.000 solare, în ciuda faptului că temperatura suprafeței este de numai 3000 K. Se află la 5 mii de ani lumină de noi, așa că, desigur, este vizibilă doar printr-un telescop.
Figura ilustrează de câte ori este VY Canis Majoris mai mare decât Soarele.
Pe de altă parte... Rog elevii excelenți să renunțe, astăzi nu trecem de secvența principală, altfel va fi neinteresant mai târziu. Pe de altă parte, campionul trebuie căutat printre piticii roșii, dar aici apar două probleme. În primul rând, aceste pitici roșii sunt în cea mai mare parte mai asemănătoare între ele decât două reproduceri ale unui tablou și, în al doilea rând, aceste entități minuscule sunt măsurate cu suficientă acuratețe! Ca exemplu, putem cita una dintre cele mai mici pitice roșii cunoscute astăzi - Wolf424B (a doua componentă a sistemului, desemnată în catalogul Wolf ca 424 și nu are alt nume). Raza sa este de 0,14 solară, masa sa este de 0,13 solară (limita inferioară de masă posibilă pentru o stea normală). Cu toate acestea, prima componentă a acestui sistem, Wolf424A, este doar puțin mai mare decât fratele său și este, de asemenea, printre cele mai mici stele cunoscute.
Grele și ușoare
Care este diversitatea stelelor după masă?
Semnificativ mai mic decât ca dimensiune. Există o limită superioară a masei posibile pentru o stea, legată de luminozitatea maximă posibilă, care se numește limita Eddington. Sir Arthur Eddington a dovedit că o stea mai grea și mai strălucitoare nu ar putea exista, deoarece nu ar exista un echilibru între gravitație și presiunea internă, iar steaua ar fi pur și simplu foarte instabilă. Masa maximă a stelelor este de aproximativ 150 de mase solare.
Universul demonstrează destul de bine corectitudinea acestei concluzii: nu au fost găsite stele cu o masă mai mare de 150 (există estimări în zona de 175 de mase solare, dar sunt extrem de inexacte). Deja amintita campioană la luminozitate, Eta Carinae, este numită destul de sigur printre campionii Universului din punct de vedere al masei.
Și limita inferioară pentru masa unei stele, așa cum am menționat mai sus, este de 0,13 mase solare. Orice ceva mai greu decât această limită sunt cunoscutele noastre pitici roșii. Dacă masa stelei este mai mică de 0,13 mase solare, gravitația nu o va putea comprima suficient de puternic pentru ca miezul să devină suficient de fierbinte pentru a iniția o reacție termonucleară, transformând hidrogenul în heliu. Adică, un astfel de obiect nu va putea ajunge niciodată la secvența principală.
Vom vorbi despre ce fel de obiecte sunt aceste lucruri mici cu o masă mai mică de 0,13 mase solare data viitoare.
Stelele pot fi foarte diferite: mici și mari, strălucitoare și nu foarte strălucitoare, bătrâne și tinere, calde și „reci”, albe, albastre, galbene, roșii etc.
Diagrama Hertzsprung–Russell vă permite să înțelegeți clasificarea stelelor.
Acesta arată relația dintre magnitudinea absolută, luminozitate, tipul spectral și temperatura de suprafață a stelei. Stelele din această diagramă nu sunt localizate aleatoriu, ci formează zone clar vizibile.
Cele mai multe dintre stele sunt pe așa-numitul secvența principală. Existența secvenței principale se datorează faptului că etapa de ardere a hidrogenului reprezintă ~90% din timpul de evoluție al majorității stelelor: arderea hidrogenului în regiunile centrale ale stelei duce la formarea unui miez izoterm de heliu, trecerea la stadiul gigant roșu și plecarea stelei din secvența principală. Evoluția relativ scurtă a giganților roșii duce, în funcție de masa lor, la formarea de pitice albe, stele neutronice sau găuri negre.
Fiind în diferite stadii ale dezvoltării lor evolutive, stelele sunt împărțite în stele normale, stele pitice și stele gigantice.
Stelele normale sunt stele din secvența principală. Acestea includ Soarele nostru. Uneori, stelele normale precum Soarele sunt numite pitice galbene.
Pitic galben
O pitică galbenă este un tip de stea din secvența principală mică, cu o masă între 0,8 și 1,2 mase solare și o temperatură a suprafeței de 5000-6000 K.
Durata de viață a unei pitici galbene este în medie de 10 miliarde de ani.
După ce întreaga aprovizionare cu hidrogen arde, steaua crește de multe ori în dimensiune și se transformă într-o gigantă roșie. Un exemplu de acest tip de stea este Aldebaran.
Gigantul roșu își ejectează straturile exterioare de gaz pentru a forma nebuloase planetare, în timp ce miezul se prăbușește într-o pitică albă mică și densă.
O gigantă roșie este o stea mare, cu o culoare roșiatică sau portocalie. Formarea unor astfel de stele este posibilă atât în stadiul formării stelelor, cât și în etapele ulterioare ale existenței lor.
Intr-un stadiu incipient, steaua radiaza datorita energiei gravitationale eliberate in timpul compresiei, pana cand compresia este oprita de reactia termonucleara care a inceput.
În etapele ulterioare ale evoluției stelelor, după arderea hidrogenului în nucleele lor, stelele părăsesc secvența principală și se deplasează în regiunea giganților roșii și supergiganților din diagrama Hertzsprung-Russell: această etapă durează aproximativ 10% din timpul vieții „active” a stelelor, adică etapele evoluției lor, în care au loc reacții de nucleosinteză în interiorul stelar.
Steaua gigantică are o temperatură la suprafață relativ scăzută, aproximativ 5000 de grade. O rază uriașă, ajungând la 800 solar și datorită dimensiunilor atât de mari, luminozitate enormă. Radiația maximă are loc în regiunile roșii și infraroșii ale spectrului, motiv pentru care sunt numite giganți roșii.
Cel mai mare dintre giganți se transformă în supergiganți roșii. O stea numită Betelgeuse din constelația Orion este cel mai izbitor exemplu de supergigantă roșie.
Stelele pitice sunt opusul giganților și pot fi următoarele.
O pitică albă este ceea ce rămâne dintr-o stea obișnuită cu o masă mai mică de 1,4 mase solare după ce trece prin stadiul de gigant roșie.
Din cauza absenței hidrogenului, reacțiile termonucleare nu au loc în miezul unor astfel de stele.
Piticele albe sunt foarte dense. Nu sunt mai mari ca dimensiune decât Pământul, dar masa lor poate fi comparată cu masa Soarelui.
Acestea sunt stele incredibil de fierbinți, temperaturile lor ajung la 100.000 de grade sau mai mult. Ei strălucesc folosind energia rămasă, dar cu timpul se epuizează și miezul se răcește, transformându-se într-o pitică neagră.
Piticile roșii sunt cele mai comune obiecte de tip stelar din Univers. Estimările numărului lor variază de la 70 la 90% din numărul tuturor stelelor din galaxie. Sunt destul de diferite de alte stele.
Masa piticelor roșii nu depășește o treime din masa solară (limita inferioară a masei este de 0,08 solară, urmată de pitice brune), temperatura la suprafață atinge 3500 K. Piticele roșii au o clasă spectrală M sau K târzie. de acest tip emit foarte puțină lumină, uneori de 10.000 de ori mai mică decât Soarele.
Având în vedere radiația lor scăzută, niciuna dintre piticele roșii nu este vizibilă de pe Pământ cu ochiul liber. Chiar și cea mai apropiată pitică roșie de Soare, Proxima Centauri (cea mai apropiată stea din sistemul triplu de Soare) și cea mai apropiată pitică roșie unică, Steaua lui Barnard, au magnitudini aparente de 11,09 și, respectiv, 9,53. În acest caz, o stea cu o magnitudine de până la 7,72 poate fi observată cu ochiul liber.
Datorită vitezei scăzute de ardere a hidrogenului, piticele roșii au durate de viață foarte lungi, variind de la zeci de miliarde la zeci de trilioane de ani (o pitică roșie cu o masă de 0,1 mase solare va arde timp de 10 trilioane de ani).
La piticele roșii, reacțiile termonucleare care implică heliu sunt imposibile, așa că nu se pot transforma în giganți roșii. De-a lungul timpului, se micșorează treptat și se încălzesc din ce în ce mai mult până când epuizează întreaga rezervă de combustibil cu hidrogen.
Treptat, conform conceptelor teoretice, ele se transformă în pitice albastre - o clasă ipotetică de stele, în timp ce niciuna dintre piticele roșii nu a reușit încă să se transforme într-o pitică albastră, iar apoi în pitice albe cu miez de heliu.
Pitică brună - obiecte substelare (cu mase cuprinse între aproximativ 0,01 și 0,08 mase solare, sau, respectiv, între 12,57 și 80,35 mase ale lui Jupiter și un diametru aproximativ egal cu diametrul lui Jupiter), la adâncimea cărora, spre deosebire de secvența principală stele, nu există o reacție de fuziune termonucleară cu conversia hidrogenului în heliu.
Temperatura minimă a stelelor din secvența principală este de aproximativ 4000 K, temperatura piticelor maro se află în intervalul de la 300 la 3000 K. Piticele brune se răcesc în mod constant de-a lungul vieții, iar cu cât pitica este mai mare, cu atât se răcește mai lent.
Pitici subbrunii
Piticii submaronii sau subpiticii bruni sunt formațiuni reci care se încadrează sub limita de masă a piticii brune. Masa lor este mai mică de aproximativ o sutime din masa Soarelui sau, în consecință, 12,57 masa lui Jupiter, limita inferioară nu este definită. În general, ele sunt considerate planete, deși comunitatea științifică nu a ajuns încă la o concluzie finală despre ceea ce este considerat o planetă și ce este o pitică sub-maro.
Pitic negru
Piticii negre sunt pitici albe care s-au răcit și, ca urmare, nu emit în intervalul vizibil. Reprezintă stadiul final al evoluției piticelor albe. Masele de pitice negre, ca și masele de pitice albe, sunt limitate peste 1,4 mase solare.
O stea binară este două stele legate gravitațional care orbitează în jurul unui centru de masă comun.
Uneori există sisteme de trei sau mai multe stele, în acest caz general sistemul se numește stea multiplă.
În cazurile în care un astfel de sistem stelar nu este prea departe de Pământ, stelele individuale pot fi distinse printr-un telescop. Dacă distanța este semnificativă, atunci este posibil să înțelegem că astronomii pot vedea o stea dublă doar prin semne indirecte - fluctuații ale luminozității cauzate de eclipsele periodice ale unei stele de către alta și altele.
Stea noua
Stele a căror luminozitate crește brusc de 10.000 de ori. Nova este un sistem binar format dintr-o pitică albă și o stea însoțitoare situată pe secvența principală. În astfel de sisteme, gazul de la stea curge treptat către pitica albă și explodează periodic acolo, provocând o explozie de luminozitate.
Supernova
O supernovă este o stea care își încheie evoluția într-un proces exploziv catastrofal. Flare în acest caz poate fi cu câteva ordine de mărime mai mare decât în cazul unei noi. O explozie atât de puternică este o consecință a proceselor care au loc în stea în ultima etapă de evoluție.
Steaua de neutroni
Stelele neutronice (NS) sunt formațiuni stelare cu mase de ordinul a 1,5 solare și dimensiuni considerabil mai mici decât piticile albe, raza tipică a unei stele neutronice este probabil de ordinul 10-20 de kilometri.
Ele constau în principal din particule subatomice neutre - neutroni, strâns comprimate de forțele gravitaționale. Densitatea unor astfel de stele este extrem de mare, este comparabilă și, potrivit unor estimări, poate fi de câteva ori mai mare decât densitatea medie a nucleului atomic. Un centimetru cub de substanță NS va cântări sute de milioane de tone. Gravitația de pe suprafața unei stele neutronice este de aproximativ 100 de miliarde de ori mai mare decât pe Pământ.
În Galaxia noastră, potrivit oamenilor de știință, ar putea exista între 100 de milioane și 1 miliard de stele neutroni, adică undeva în jur de una la mie de stele obișnuite.
Pulsari
Pulsarii sunt surse cosmice de radiații electromagnetice care vin pe Pământ sub formă de explozii periodice (impulsuri).
Conform modelului astrofizic dominant, pulsarii sunt stele neutronice în rotație cu un câmp magnetic înclinat față de axa de rotație. Când Pământul cade în conul format de această radiație, este posibil să se detecteze un impuls de radiație care se repetă la intervale egale cu perioada de revoluție a stelei. Unele stele neutronice se rotesc de până la 600 de ori pe secundă.
Cefeide
Cefeidele sunt o clasă de stele variabile pulsante cu o relație destul de precisă perioadă-luminozitate, numite după steaua Delta Cephei. Una dintre cele mai faimoase Cefeide este Polaris.
Lista dată a principalelor tipuri (tipuri) de stele cu caracteristicile lor scurte, desigur, nu epuizează întreaga varietate posibilă de stele din Univers.
Astronomii au clasificat deja stelele în funcție de luminozitatea lor. Stelele care emit de mii de ori mai multă lumină decât Soarele sunt numite stele gigantice, iar stelele cu radiații și mai puternice sunt numite supergiganți. Dimpotrivă, stelele cu luminozitate scăzută sunt numite stele pitice.
Dintre stelele vizibile cu ochiul liber și cu telescoapele mici, majoritatea sunt giganți și supergiganți. Acest lucru se explică prin faptul că doar astfel de stele sunt vizibile de la distanțe mari. De fapt, în lumea stelară există mult mai mulți pitici decât uriași. În cele mai multe cazuri, aceste nume indică și dimensiunea, adică uriașii sunt foarte mari, iar piticii sunt foarte mici. Astfel, diametrul stelei Betelgeuse este de 350 de ori mai mare decât diametrul Soarelui. Există stele care au un diametru de 1000-2000 de ori mai mari decât Soarele și de câteva miliarde de ori mai mari ca volum. Dar există stele cu dimensiuni mult mai mici decât Soarele. Printre ele se remarcă piticii albi. Primul dintre ele în ceea ce privește descoperirea este satelitul lui Sirius. Este mai mic decât planetele Uranus și Neptun, iar unele pitice albe sunt mai mici decât Pământul și chiar Marte.
Astronomii au putut stabili nu numai dimensiunile reale ale multor stele, ci și masele acestora. S-a dovedit că, în ciuda diferenței uriașe de dimensiuni a stelelor, masele lor nu sunt atât de diferite de masa Soarelui. Stelele cu o masă mai mare de 5-10 ori masa Soarelui sunt rare, la fel ca și stelele cu o masă mai mică de 0,3-0,5 solară. Aceasta înseamnă că densitatea medie a materiei (masă împărțită la volum) în stelele gigantice ar trebui să fie extrem de mică, dar în stelele pitice albe ar trebui să fie inimaginabil de mare. Cu alte cuvinte, un centimetru cub de stea uriașă conține fracțiuni minuscule de gram de materie, în timp ce același volum al unei stele pitice conține tone și chiar zeci de tone.
Pitici albi
După ce combustibilul termonuclear „arde” într-o stea a cărei masă este comparabilă cu masa Soarelui, în partea centrală (miez) densitatea materiei devine atât de mare încât proprietățile gazului se schimbă dramatic. Un astfel de gaz se numește degenerat, iar stelele formate din el se numesc stele degenerate. După formarea unui miez degenerat, arderea termonucleară continuă în sursa din jurul acestuia, care are forma unui strat sferic. În acest caz, steaua se deplasează în regiunea giganților roșii pe diagrama Hertzsprung-Russell. Învelișul gigantului roșu atinge dimensiuni colosale - sute de raze solare - și pe o perioadă de aproximativ 10-100 de mii de ani se risipește în spațiu. Învelișul ejectat este uneori vizibil ca o nebuloasă planetară. Miezul fierbinte rămas se răcește treptat și se transformă într-o pitică albă, în care forțele gravitaționale sunt rezistate de presiunea gazului electron degenerat, asigurând astfel stabilitatea stelei. Cu o masă în jurul Soarelui, raza unei pitice albe este de doar câteva mii de kilometri. Densitatea medie a substanței din ea depășește adesea 109 kg/m3 (tonă pe centimetru cub!). Reacțiile nucleare nu au loc în interiorul piticii albe, iar strălucirea are loc datorită răcirii lente. Rezerva principală de energie termică a unei pitice albe este conținută în mișcările oscilatorii ale ionilor, care la temperaturi sub 15 mii kelvin formează o rețea cristalină. Figurat vorbind, piticele albe sunt cristale uriașe fierbinți.
