Звёздный ветер — процесс истечения вещества из звёзд в межзвёздное пространство.
Вещество, из которого состоят звёзды, при определённых условиях может преодолевать их притяжение и выбрасываться в межзвёздное пространство. Это происходит в том случае, если частица в атмосфере звезды разгоняется до скорости, превышающей вторую космическую скорость для данной звезды. Фактически, скорости частиц, из которых состоит звёздный ветер, составляют сотни километров в секунду.
Звёздный ветер может содержать как заряженные частицы, так и нейтральные.
Звёздный ветер — постоянно происходящий процесс, который приводит к снижению массы звезды. Количественно этот процесс может быть охарактеризован как количество (масса) вещества, которое теряет звезда в единицу времени.
Из-за солнечного ветра Солнце теряет ежесекундно около одного миллиона тонн вещества. Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц); ядра других элементов и неионизированных частиц (электрически нейтральных) содержатся в очень незначительном количестве.
Хотя солнечный ветер исходит из внешнего слоя Солнца, он не отражает реального состава элементов в этом слое, так как в результате процессов дифференциации содержание некоторых элементов увеличивается, а некоторых — уменьшается (FIP-эффект).
Интенсивность солнечного ветра зависит от изменений солнечной активности и его источников. Многолетние наблюдения на орбите Земли (около 150 млн км от Солнца) показали, что солнечный ветер структурирован и обычно делится на спокойный и возмущенный
Гелиосферный токовый слой — результат влияния вращающегося магнитного поля Солнца на плазму в солнечном ветре.
Приближаясь к концу своего существования, звезда средних размеров отбрасывает внешние оболочки, быстро теряя более половины собственной массы. Но как ей это удается? Свет на эту загадку должно пролить недавнее исследование, в ходе которого обнаружилось, что мелкие частицы «пыли», находящиеся во внешних оболочках звезд, приближающихся к моменту гибели, достигают достаточно крупных размеров. Благодаря этому им удается эффективно задерживать излучение звезд и стимулировать потерю вещества звездой. Таким образом эти ничтожные по сравнению со Вселенной частицы проделывают важнейшую работу: вместе с ними космос заполняется тяжелыми элементами, синтезированными в недрах звезд из водорода и гелия. Из них рождаются планеты и новые звезды, в которых термоядерный синтез продолжается новым циклом, и так постепенно в мире появились все элементы Периодической таблицы. «Мы решили понять, как происходит процесс, в результате которого звезда теряет львиную долю своей массы, — говорит один из авторов новой работы французский астрофизик Сильвестр Лакур (Sylvestre Lacour), — И мы постарались пронаблюдать происходящее как можно ближе к поверхности звезды, чтобы увидеть тот «двигатель», который выталкивает материю прочь». Объектом исследования служили звезды средних размеров, вошедшие в одну из последних фаз своей эволюции и превратившиеся в красных гигантов. Такая судьба ждет в будущем и Солнце: около 10 тыс. лет звезда словно распухает, ярко излучает — и непрерывно теряет массу, так что по прошествии этого времени на месте ее остается, фактически, оголенное ядро http://www.popmech.ru/science....a-zvezd
Светлая туманность вокруг старой звезды, образованная верхними истекающими слоями ее атмосферы; обычно это оболочка, сброшенная звездой-гигантом. Туманность расширяется и светится в оптическом диапазоне, поскольку ее газ нагрет (Т ~ 10000 К) и возбужден ультрафиолетовым излучением горячего ядра центральной звезды. Первые планетарные туманности были открыты В.Гершелем около 1783 г. и названы так за их внешнее сходство с дисками планет. Однако далеко не все планетарные туманности имеют форму диска: многие имеют форму кольца или симметрично вытянуты вдоль некоторого направления (биполярные туманности). Внутри них заметна тонкая структура в виде струй, спиралей, мелких глобул. Скорость расширения планетарных туманностей 20-40 км/с, диаметр 0.01-0.1 пк, типичная масса около 0.1 массы Солнца, время жизни около 10 тыс. лет. Невооруженным глазом планетарные туманности не видны. Наиболее близкая планетарная туманность, называемая "Улитка" (в созвездии Водолея) имеет диаметр, примерно равный 1/4 градуса.
Планетарная туманность Эйбелл 36 – замечательный газовый покров умирающей звезды, похожей на Солнце, находится на расстоянии всего в 800 световых лет в созвездии Девы. На этом расстоянии четкое телескопическое изображение охватывает область размером более 1.5 световых года. Сбрасывая внешние слои, центральная звезда туманности сжимается и становится горячее, эволюционируя к последней стадии белого карлика. Температура поверхности центральной звезды в Эйбелл 36 превышает 73 тысячи Кельвинов. Сравните это с температурой нашего Солнца, составляющей всего 6 тысяч Кельвинов. В результате очень горячая звезда гораздо ярче в ультрафиолетовом свете, чем в показанном здесь видимом диапазоне. Невидимый ультрафиолетовый свет ионизует атомы водорода и кислорода в туманности и дает энергию для ее красивого видимого свечения.
Согласно общепринятой точке зрения колыбелями звезд являются газо-пылевые комплексы. Когда мы говорили о галактиках, мы упоминали о межзвездной среде. Сейчас самое время остановиться на этом вопросе подробнее. В начале XX века в астрономии было сделано выдающееся открытие, суть которого состояла в том, что межзвездное пространство отнюдь не является абсолютной пустотой, как это молчаливо предполагалось еще со времен Ньютона. Удалось установить, что межзвездное пространство заполнено газом очень малой плотности. Интересно, что и в этом открытии основную роль сыграл эффект Доплера. Если наблюдать спектры двойных звезд, то по причине их орбитального движения вокруг общего центра масс линии в спектре будут периодически сдвигаться то в одну, то в другую сторону. Когда звезда начнет приближаться к нам, они будут немного уходить к фиолетовому концу спектра, а когда станет удаляться, линии будут испытывать красное смещение.
При наблюдениях происходило именно таким образом, за одним лишь исключением. Две линии, принадлежавшие Са2+, оставались неподвижными на фоне периодических смещений всех остальных линий. Они получили название стационарных, и стало ясно, что они принадлежат не звезде, а межзвездной, неподвижной субстанции, поглощавшей излучение звезды в узких линиях. То, что межзвездный газ был обнаружен по линиям кальция, не свидетельствует еще о том, что концентрация кальция там велика. Просто его так называемые резонансные линии поглощения находятся в видимой области спектра, в то время как линии наиболее распространенных элементов сдвинуты глубоко в коротковолновую область. Возьмем, к примеру, водород, длина волны резонансной линии которого составляет всего 1216 ангстрем. Совершенно ясно, что эта линия в земных «условиях просто ненаблюдаема», поскольку атмосфера «зарезает» ее полностью. Поэтому большая часть информации о химическом составе межзвездного газа была получена методами внеатмосферной астрономии. В 1972 году 90 сантиметровый телескоп специального спутника «Коперник» принес новую информацию о составе межзвездной среды. Там удалось обнаружить углерод, кислород, магний, кремний, серу, марганец и другие элементы. Было также установлено, что химический состав облаков существенно отличается от солнечного. Разумеется, в межзвездных облаках был обнаружен и самый обильный элемент Вселенной - водород. Причем очень важно, что водород может присутствовать в форме нейтрального атома (HI) и в ионизированной форме (НИ). Отношение ионизированного и нейтрального водорода в различных облаках колеблется от нескольких десятых до значений менее чем 10 7. Мы говорили о поглощении света звезд газом. Но в межзвездной среде есть еще один важный компонент - межзвездная пыль. Давно в Млечном Пути известны получившие название «угольных мешков» области, которые сильно поглощают излучение звезд, причем поглощающая ма¬терия распределена в Галактике весьма неравномерно
Какова природа образования таких комплексов? Почему их температура существенно меньше температуры окружающей среды? Здесь центральную роль играют явления неустойчивости в процессах нагрева и охлаждения среды. Именно тепловая неустойчивость и приводит к образованию газо-пылевых комплексов. Мы привыкли к тому, что давление в газе увеличивается с ростом плотности. Однако в межзвездной среде могут происходить процессы, не подчиняющиеся этому, казалось бы, незыблемому правилу. Что же это за процессы? Представим себе, что межзвездный газ сначала полностью однороден, а его нагрев, происходящий за счет рентгеновских и ультрафиолетовых квантов, в точности компенсируется охлаждением. Тогда любой объем среды будет находиться в состоянии равновесия. Но будет ли такое равновесие устойчивым? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим, как зависят скорости охлаждения и нагрева элемента объема газа от числа частиц в нем. С нагревом все просто. Ясно, что чем больше частиц в единице объема, тем больше столкновений с квантами и тем больше энергии получит выбранный нами объем газа в единицу времени. Скорость охлаждения тоже зависит от числа частиц в объеме, но охлажде-ние более чувствительно к числу частиц, чем нагрев. Связано это обстоятельство с тем, что охлаждение происходит при столкновении частиц в нашем объеме, при их собственном взаимодействии. В этом случае частицы теряют энергию, высвечивая ее в виде квантов излучения, уходящих из объема газа. Газ, соответственно, охлаждается. Но, поскольку в процессе отдачи энергии в столкновении участвуют две частицы, а в процессе получения энергии только одна, легко сообразить, что действительно охлаждение происходит гораздо более эффективно. Ну а теперь мы можем без труда понять, что будет происходить в межзвездном газе, если в каком-то объеме его случайно немного повысилась плотность. В этом случае охлаждение начнет опережать нагрев (оно более чувствительно к числу частиц в единице объема). Следовательно, температура в этом элементе упадет. Разумеется, тут же упадет и давление. В результате окружающая среда еще больше «сожмет» элемент объема, температура упадет еще ниже и т. д. Неустойчивость будет развиваться.
Солнечный ветер, solar wind- поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300 - 1200 км/с в окружающее космическое пространство. Является одним из основных компонентов межпланетной среды.
Множество природных явлений связано с солнечным ветром, в том числе такие явления космической погоды, как магнитные бури и полярные сияния. В отношении других звёзд употребляется термин звёздный ветер, так что по отношению к солнечному ветру можно сказать «звёздный ветер Солнца». Вероятно, что первым предсказал существование солнечного ветра норвежский исследователь Кристиан Биркеланд (норв. Kristian Birkeland) в 1916 г. «С физической точки зрения наиболее вероятно, что солнечные лучи не являются ни положительными ни отрицательными, но и теми и другими вместе». Другими словами, солнечный ветер состоит из отрицательных электронов и положительных ионов. Три года спустя, в 1919 Фридерик Линдеманн (англ. Frederick Alexander Lindemann) также предположил, что частицы обоих зарядов, протоны и электроны, приходят от Солнца. В 1930-х годах ученые определили, что температура солнечной короны должна достигать миллиона градусов, поскольку корона остается достаточно яркой при большом удалении от Солнца, что хорошо видно во время солнечных затмений. Позднее спектроскопические наблюдения подтвердили этот вывод. В середине 50-х британский математик и астроном Сидни Чепмен определил свойства газов при таких температурах. Оказалось, что газ становится великолепным проводником тепла и должен рассеивать его в пространство за пределы орбиты Земли. В то же время немецкий ученый Людвиг Бирманн (нем. Ludwig Franz Benedikt Biermann) заинтересовался тем фактом, что хвосты комет всегда направлены прочь от Солнца. Бирманн постулировал, что Солнце испускает постоянный поток частиц, которые создают давление на газ, окружающий комету, образуя длинный хвост.
В 1955 году советские астрофизики С. К. Всехсвятский, Г. М. Никольский, Е. А. Пономарев и В. И. Чередниченко показали, что протяженная корона теряет энергию на излучение и может находиться в состоянии гидродинамического равновесия только при специальном распределении мощных внутренних источников энергии. Во всех других случаях должен существовать поток вещества и энергии. Этот процесс служит физическим основанием для важного явления — «динамической короны». Величина потока вещества была оценена из следующих соображений: если бы корона находилась в гидростатическом равновесии, то высоты однородной атмосферы для водорода и железа относились бы как 56/1, то есть ионов железа в дальней короне наблюдаться не должно. Но это не так. Железо светится во всей короне, причем FeXIV наблюдается в более высоких слоях, чем FeX, хотя кинетическая температура там ниже. Силой, поддерживающей ионы во «взвешенном» состоянии, может быть импульс, передаваемый при столкновениях восходящим потоком протонов ионам железа. Из условия баланса этих сил легко найти поток протонов. Он оказался таким же, какой следовал из гидродинамической теории, подтвержденной впоследствии прямыми измерениями. Для 1955 г. это было значительным достижением, но в «динамическую корону» никто тогда не поверил. Тремя годами позже Юджин Паркер (Eugene N. Parker) сделал вывод, что горячее течение от Солнца в чепменовской модели и поток частиц, сдувающий кометные хвосты в гипотезе Бирманна - это два проявления одного и того же явления, которое он назвал «солнечным ветром». Паркер показал, что даже несмотря на то, что солнечная корона сильно притягивается Солнцем, она столь хорошо проводит тепло, что остается горячей на большом расстоянии. Так как с расстоянием от Солнца его притяжение ослабевает, из верхней короны начинается сверхзвуковое истечение вещества в межпланетное пространство. Более того, Паркер был первым, кто указал, что эффект ослабления гравитации имеет то же влияние на гидродинамическое течение, что и сопло Лаваля: оно производит переход течения из дозвуковой в сверхзвуковую фазу. Теория Паркера была подвергнута жесткой критике. Статья, посланная в 1958 году Astrophysical Journal была забракована двумя рецензентами и только благодаря редактору, Субраманьяну Чандрасекару попала на страницы журнала.
По сообщениям международной группы исследователей, в галактике Млечный Путь был выявлен новый звездный поток, который частично захватывает соседнюю галактику Водолея. http://oko-planet.su/science....ok.html
1. Вселенная расширяется намного быстрее, чем считалось прежде Господствующая теория возникновения вселенной гласит, что имел место «Большой взрыв», и с указанного времени она расширяется. До «Хаббла» большинство астрономов полагало, что вселенная продолжит расширяться, но, как автомобиль без горючего, будет двигаться по инерции всё медленнее и медленнее, теряя скорость по мере движения. Наблюдая за сверхновыми, «Хаббл» определил расстояние между галактиками, которые продолжали отдаляться друг от друга. И учёные обнаружили, что вместо того, чтобы замедляться, расширение вселенной на самом деле происходит с ускорением. Края вселенной продолжают разбегаться от «центра» всё быстрее и быстрее.
2. «Хаббл» дал нам наиболее точный на сегодняшнее время возраст вселенной До того, как «Хаббл» был отправлен на орбиту, наука могла только строить догадки по поводу приблизительного возраста вселенной — где-то 10–20 миллиардов лет.Но благодаря выполненным «Хабблом» измерениям светимости 31 переменной звезды — цефеиды, стало возможным вычислить скорость расширения вселенной, что дало нам гораздо более точную оценку её возраста — 13,7 миллиардов лет, плюс-минус несколько сотен миллионов.
3. Hubble Deep Field — фотография тысяч галактик, которым миллиарды лет
4. Выяснилась истинная природа самого яркого космического тела во вселенной: квазара Когда были обнаружены квазары, их природа в значительной степени оставалась неизвестной. У них невероятная светимость, которая заставляла астрономов считать, что они смотрят на звезду — но эти объекты были слишком далеки от Земли, чтобы находится в нашей галактике. С помощью «Хаббла» было установлено, что квазары находятся в центре галактики и получают энергию из трения, создаваемого сверхмассивной чёрной дырой. Количество накапливаемого и высвобождаемого света и энергии делает квазар самым ярким из известных объектов во вселенной.
5. Мы приближаемся к тому, чтобы понять роль чёрных дыр в образовании галактик В ходе наблюдений над квазарами астрономы «Хаббла» пришли к выводу, что посреди всех галактик с такими яркими центрами находились сверхмассивные чёрные дыры. И масса чёрной дыры (измеренная через скорость падения в неё вещества, учитывая, что ничто не может вырваться из чёрной дыры) связана с массой звёздного сгущения в центре галактики. Это, по всей видимости, означает, что формирование галактики связано с формированием её центра в виде чёрной дыры — они не появляются по отдельности. 6. Газ и пыль больше не заслоняют образования звёзд Некоторые наиболее фантастические фотографии «Хаббла» запечатлели сжимающиеся облака пыли и газа, которые в конечном итоге формируют новые звёзды. Раньше изображения облаков могли показать только извергаемые из новых звёзд струи пыли, а не вращающиеся «протопланетные» диски, ставшие центром молодого планетного тела. Но благодаря «Хабблу» астрономы смогли увидеть эти вращающиеся диски и через них получили новые знания о том, как формировались звёзды. Новые звёзды и планетные системы очень подвержены влиянию их окружения, которое было неразличимо до получения в 1995 году фотографий туманности Ориона. 7. Стало возможным вычислить состав атмосферы планет за пределами нашей Солнечной системы«Хаббл» может находить экстрасолнечные планеты, наблюдая за незначительным уменьшением светимости, которое происходит в момент, когда планета проходит между телескопом и своей родительской звездой. Эти промежутки времени, называемые «прохождениями», позволили «Хабблу» произвести первые измерения состава атмосферы этих планет — некоторые из которых содержат натрий, углерод, кислород и другие элементы, с которыми мы знакомы на Земле. Открытие «Хабблом» метана, первой известной органической молекулы на экзопланете, является первым шагом на пути к обнаружению внеземной жизни.
8. Столкновения в космосе дают нам лучшее понимание нашего собственного космического окружения — вдобавок, они просто потрясающи В 1994 году «Хаббл» снял детальнейший отчёт столкновения кометы с поверхностью Юпитера, которое, по мнению астрономов, должно было стать исключительным событием даже в масштабах жизни многих поколений. Но в 2009-м году в Юпитер врезалась ещё одна комета, свидетельствуя тем самым о том, что такие случаи могут быть и не такими уж редкими, как полагали до этого (согласно первоначальной гипотезе — примерно один раз за тысячу лет). Имея возможность наблюдать удар кометы (как в видимом, так и ультрафиолетовом свете), астрономы заметили, что состав Юпитера меньше напоминает солнечный, чем считалось ранее. Такая доступность участков падения для обозрения сразу после столкновения поможет нам улучшать свои знания о ближайших и отдалённых планетах. 9. Раскрыта истинная причина странных всплесков гамма-излучения Гамма-всплески были впервые обнаружены спутниками, которые должны были следить за ядерными взрывами. Вместо этого они обнаружили ежедневные, происходящие беспорядочно вспышки мощностью 10 миллионов миллиардов солнц. Неясным было, почему взрывы одних сверхновых вызывают гамма-излучающие события, а других — нет. Из полученных «Хабблом» данных складывается впечатление, что чёрные дыры и гамма-всплески порождаются звёздами с меньшим содержанием металлов. Поэтому обнаружение гамма-излучения может говорить о том, что вы стали свидетелями рождения новой чёрной дыры.
10. Мы увидели смерть звёзд и рождение планетарной туманности При помощи «Хаббла» был исследован ряд умирающих звёзд, выглядевших по-разному в зависимости от их размеров. Звёзды среднего размера сбрасывают свои газы и становятся белыми карликами, а массивные звёзды коллапсируют, и возникает сверхновые. Эти явления занимают многие годы, а не мгновения. Что касается белых карликов, испускаемый ими раскалённый газ образует красивую туманность, а астрономы изучают один отдельный случай сверхновой с 1987 года. Результаты ведущихся годами наблюдений за сверхновыми и планетарными туманностями показывают, что такие трансформации происходят во время серий взрывов. Слежение за жизненным циклом этих звёзд может помочь нам понять, чем закончились эти явления, и как они продолжат развиваться на протяжении оставшегося времени в масштабах всей вселенной. http://www.factroom.ru/facts/16595
Вне всякого сомнения: в центре нашей Галактики существует сверхмассивная черная дыра
С одной стороны, эта новость может и не столь неожиданная, но с другой, - выводы на её основе - просто потрясающие. В центре Млечного Пути существует сверхмассивная черная дыра (именуемая Стрелец A*). Это заключение было сделано по результатам 16 – летнего наблюдения за областью, находящейся прямо по центру нашей галактики, в которой отслеживали поведение 28 звезд, вращающихся вокруг общей невидимой точки (небесного объекта). Надпись к рисунку: звезды в центре нашей галактики. Наша сверхмассивная черная дыра НАХОДИТСЯ где-то там... (ESO - European Southern Observatory- Европейская южная обсерватория).
Как правило, такие звезды скрываются за газопылевым облаком, имеющимся в этой области, но Европейская южная обсерватория (ESO) в Чили использовала свои инфракрасные телескопы, чтобы заглянуть вглубь «жилища» черной дыры. Исходя из орбитальных траекторий этих 28 звезд, астрономы не только смогли засечь местонахождение черной дыры, но также установили её массу…
Уже давно ученые пришли к выводу, что сверхмассивные черные дыры, возможно, занимают центральные области большинства галактик, будь то маленькие (карликовые) галактики, тонкие галактические диски или крупные спиральные галактики; большинство галактик, как оказалось, имеют такие дыры. Но реально увидеть черную дыру – довольно трудная задача; астрономы скорее наблюдают уже результаты воздействия сверхмассивной черной дыры на окружающие газ, пыль и звезды, чем непосредственно сам объект (в конце концов, черная дыра является черной по определению). http://www.astrogorizont.com/content....ya_dira
Космический телескоп «Хаббл» сделал снимки трёх странных галактик, которые могут помочь учёным разрешить космическую загадку возрастом в 13 миллиардов лет.
Эти объекты настолько древние и тусклые, что астрономы прозвали их «галактиками-призраками» в своём описании. Они находятся в числе самых маленьких и тусклых галактик, окружающих нашу собственную галактику Млечный путь, говорят исследователи.
Три галактики, открытые космическим телескопом «Хаббл», известны как Геркулес, Лео IV и Большая медведица. Все эти три объекта являются миниатюрными карликовыми галактиками, которые выглядят так, словно начали своё формирование примерно 13 миллиардов лет назад, и затем – по неизвестным причинам – их рост неожиданно прекратился.
В новом исследовании группа учёных во главе с Томасом Брауном (Tom Brown) из Научного института космического телескопа в Балтиморе, Мэриленд, обнаружила, что то же излучение, которое запустило процесс реионизации Вселенной – превращения наполняющего её нейтрального водорода в заряженные ионы, распавшиеся впоследствии на электроны и протоны, – могло также приостановить формирование звёзд в карликовых галактиках, как например в тех, что были обнаружены телескопом «Хаббл».
Исследование подробно изложено в редакции The Astrophysical Journal Letters от 1 июля. Браун и его команда использовали инструмент Advanced Camera for Surveys телескопа «Хаббл», чтобы получить свои изображения.
Хотя многие выводы теории звездообразования уже подтверждены наблюдениями, остаются и нерешенные проблемы. Например, неясно, как протозвезды избавляются от «лишнего вращения». В силу случайного, турбулентного характера движения газа любая часть межзвездного облака медленно вращается. Когда она сжимается, стремясь стать звездой, то по закону сохранения момента импульса вращение ускоряется — все помнят, как фигуристы ускоряют свое вращение, прижимая руки к телу. Если бы не было механизмов торможения, центробежная сила вообще не позволила бы звезде родиться. Один из таких механизмов обеспечивает газовое трение: внутренние, быстро вращающиеся области протозвезды трутся о внешние, передавая им энергию своего движения. Сами они при этом тормозятся, получая возможность сжиматься дальше и стать звездой, а внешние области, наоборот, раскручиваются и остаются вращаться в виде тонкого диска, из которого позже образуются планеты. Жизнь этого протопланетного диска сама по себе очень интересна и слабо изучена. Например, на некотором этапе эволюции диска вдоль его оси вращения в обе стороны могут «выстреливаться» тонкие струи газа. Наблюдения показывают, что протопланетные диски часто встречаются у формирующихся звезд. Да и наличие «готовых» планетных систем, которых в окрестностях Солнца уже открыто более двух сотен, подтверждает идею о перераспределении углового момента между звездой и веществом будущих планет. Однако природа никогда не ограничивается использованием одной, даже самой хорошей, идеи. Как говорят физики, если в природе что-то не запрещено, то оно обязательно происходит. А не запрещено быстро вращающейся протозвезде в некоторый момент разделиться пополам, превратив момент импульса одного тела во взаимное орбитальное движение двух тел. Но это означает, что вместо одной звезды родится две? Именно так! Уже давно астрономы заметили, что почти половина всех звезд предпочитает жить парами. Наше Солнце — одиночная звезда, но это, скорее, исключение из правил. Если внимательно присмотреться, то кроме большого количества двойных звезд обнаруживаются и тройные, и четырехкратные, и даже 6-кратные (такова, например, звезда Кастор, альфа Близнецов). Похоже, что последовательное деление протозвезд при сжатии эффективно помогает им бороться с центробежными силами и приводит к рождению миниатюрных звездных коллективов. Что скрывает тарантул? Туманность Тарантул, расположенная в соседней галактике Большое Магелланово Облако, удалена от нас на 170 тысяч световых лет, но сияет так ярко, что различима даже невооруженным глазом. Ее поперечник составляет почти 1000 световых лет. Более крупных очагов звездообразования нет ни в нашей, ни в ближайших галактиках. В центре снимка, полученного 8-метровым телескопом VLT Европейской Южной обсерватории в Чили, расположено скопление молодых, массивных и очень горячих звезд Рэдклиф 136 (R 136), чье мощное излучение и сильные звездные ветры как раз и заставляют туманность сиять. Возраст этого скопления всего 2—3 миллиона лет, поэтому его наиболее массивные звезды еще живы. А таких звезд там более 200, причем массы некоторых превышают 50 масс Солнца; такие тяжеловесы формируются крайне редко. Правее и выше центра на этом фото видно другое скопление ярких массивных звезд — Ходж 301. Его возраст около 20 миллионов лет. Поэтому наиболее массивные звезды в нем уже закончили свой жизненный путь и взорвались как сверхновые, выбросив с огромной скоростью вещество и создав вокруг скопления сеть запутанных волокон. Вскоре там ожидаются новые взрывы, так как в скоплении Ходж 301 наблюдаются три красных сверхгиганта, которые в течение ближайших трех миллионов лет тоже закончат свою жизнь гигантским фейерверком. В то время как одни звезды умирают в этом «космическом пауке», другие там только зарождаются. Множество темных облаков, легко различимых на светлом фоне, указывает нам, где происходят охлаждение и сжатие газа, готового дать жизнь следующим поколениям звезд. Фактически Тарантул — это гигантский инкубатор, где рождаются звезды всевозможных масс, не только тяжеловесы, но и такие, как Солнце (хотя нам издалека видны только гиганты). В некоторых местах этого облака происходит удивительный процесс повторного, стимулированного звездообразования: мощное излучение и взрывы массивных звезд порождают ударные волны, которые сжимают окружающий газ, создавая тем самым условия для формирования звезд следующего поколения.
Звезда Барнарда — звезда в созвездии Змееносца на расстоянии 1,828 пк (5,96 светового года) от Земли. Красный карлик спектрального класса М5V; видимая звёздная величина 9,5m, светимость — 1/2300 солнечной. Масса звезды Барнарда равна 17% массы Солнца. Предполагаемый осевой период вращения 130,4 дня. Звезда проявляет некоторую активность (обнаружены пятна, вспышки).
Звезду Барнарда часто называют «летящей» или «беглянкой», поскольку она обладает самым большим собственным движением (10,31? в год). Это вторая по близости после Альфы Центавра к нам звёзда. Поперечная скорость «Летящей Барнарда» относительно Солнца составляет 90 км/с, радиальная скорость равна 106,8 км/с по направлению к нам (измерена по доплеровскому сдвигу).
Звезда приближается к Солнцу, и минимальное расстояние составит 3,8 светового года (1,2 пк) в 11 800 г. [!]; в это время она будет нашей ближайшей соседкой. Однако звезда невооружённым глазом не видна.
Визит к Звезде Барнарда – проект космической экспедиции “Daedalus” (“Дедал”)
Эскиз проекта межзвездного космического корабля “Daedalus”
Статья об этом проекте была опубликована в журнале "Уральский следопыт" где-то в конце 70-х годов, если не изменяет память. В 1972г. член Британского Межпланетного Общества (БМО) Алан Бонд представил на рассмотрение проект межзвездного космического корабля, получивший название “Daedalus” (“Дедал”). В те времена более приоритетной задачей было установление контактов с другими цивилизациями с помощью космической связи, но эта программа не могла дать быстрого результата. Напротив, Бонд предлагал осуществить полет в самое ближайшее время, используя последние для того времени технологии. На первом заседании Межзвездной комиссии, проведенном 10 января 1973г. в Лондоне, им вполне были представлены вполне убедительные доводы. Прежде всего, такой проект позволял “обкатать” возможные схемы двигательной установки и разобраться с навигацией в дальнем космосе. Ведь рано и поздно это все равно предстояло сделать.
Экспедиции предстояло посетить звезду Барнарда. Казалось бы, зачем лететь так далеко, ведь гораздо ближе находиться Проксима Центавра. Проблема заключалась в том, что у Проксимы, которая всего в 1,5 раза больше Юпитера, нет планет. А вот у звезды Бернарда тогда наличие планет предполагалось. Предполагаемая продолжительность экспедиции составляла от 30 до 40 лет при максимальной скорости 15% от световой, старт намечался не позднее 2000г. Проект А.Бонда был поддержан другим членом БМО Тони Мартином, который сообщил о результатах сравнительного анализа различных перспективных двигателей. По его расчетам, наиболее оптимальным вариантом было использование ядерно-импульсного двигателя, что в еще 1958г. было предложено в американском проекте “Orion”. Для снижения последствий радиационного облучения, а также уменьшения воздействия на экран-толкатель взрывы ядерных зарядов на основе дейтерия-трития или дейтерия-гелия-3 предполагалось совершать в магнитном поле. Последний вариант имел низкую нейтронную производительность и мог обеспечить кораблю скорость порядка 104 км/с.
Проблемы межзвездной навигации обсуждались в докладе Г.Джеймса Стронга, который предложил использовать в дальнем полете автопилот, а участие человека было необходимо только при коррекции курса, когда необходимо было определять оптимальные курсы для входа и выхода из Солнечной системы.
Доктор Паркинсон предложил, в свою очередь, добавить космический парус, который обеспечил бы корабль дополнительной энергией и мог использоваться в качестве альтернативной двигательной установки. Разгон в этом случае осуществлялся при помощи лазеров, установленных в космосе.
Что касается обеспечения связи с Землей, то здесь большинство членов БМО сошлись во мнении, что на корабле придется разместить энергетическую установку мощностью в несколько сотен мегаватт и большую антенну.
Астрономы обнаружили более 700 планет за пределами Солнечной системы, которые назвали "экзопланеты", и еще тысячи ждут своего часа. Многие из этих миров не слишком горячие и не слишком холодные, поэтому потенциально могут поддерживать жизнь, как мы себе ее представляем. Несколько планет из этого большого списка особенно привлекли внимание ученых, так как являются первыми кандидатами на обнаружение на них живых существ. 19 июля исследователи из Лаборатории исследований внеземной жизни в городе Аресибо, при Университете Пуэрто-Рико представили список из 5 экзопланет, на которых больше всего шансов найти жизнь.
1) Глизе 581 g
О существовании этой скалистой планеты было объявлено в сентябре 2010 года, однако вокруг нее до сих пор ведется немало споров. Некоторые астрономы сомневаются, что она существует. Глизе 581 g расположена всего в 20 световых годах от нас, она в 2 или 3 раза больше Земли по массе и делает полный оборот вокруг своей звезды за 30 земных суток. Такая ее орбита позволяет предполагать, что планета расположена в обитаемой зоне, то есть там, где возможно существование жидкой воды, а значит, не исключено, что на ней может быть жизнь.
2) Глизе 667Cc
Глизе 667Cc, которую обнаружили в феврале 2012 года, находится в той же системе, что и Глизе 581 g. Она вращается вокруг звезды-красного карлика, расположенного в 22 световых годах от Земли в созвездии Скорпиона. Эту экзопланету иногда называют "сверхземлей", так как ее масса не менее чем в 4,5 раз больше массы Земли. Планета обращается вокруг своей звезды за 28 суток. По крайней мере, еще одна планета обращается вокруг звезды Глизе 667C, которая является частью тройной звездной системы.
3) Кеплер 22b
Кеплер 22b была обнаружена с помощью космического телескопа "Кеплер" в декабре 2011 года. Эта "сверхземля" в 2,4 раза больше нашей планеты по размеру. Если на ней имеется парниковый эффект, как на Земле, на ее поверхности должна быть температура в среднем 22 градуса Цельсия. Кеплер 22b находится на расстоянии 600 световых лет от Земли, и она обращается вокруг своей звезды примерно за то же время, что Земля обращается вокруг Солнца.
4) HD 85512b
HD 85512b – еще одна "сверхземля", которая, по некоторым оценкам, в 3,6 раз массивнее нашей планеты. Эта экзопланета расположена в 35 световых годах от нас в том направлении, где находится созвездие Паруса. Астрономы объявили об открытии этого объекта в сентябре 2011 года. Возникло предположение, что на ней может сохраняться температура 25 градусов Цельсия.
5) Глизе 581 d
Эта планета примерно в 7 раз массивнее Земли, и ее орбита находится дальше от звезды, чем соседняя планета Глизе 581 g. Когда астрономы открыли Глизе 581 d в 2007 году, многие ученые считали, что она слишком холодная и потенциально необитаемая. Однако через несколько лет с помощью атмосферных исследований на моделях они выяснили, что на планете могут иметься условия для возникновения привычной для нас жизни, но при условии, что на 581 d есть парниковый эффект.
В течение многих лет астрономы исключали системы красных карликов из списка потенциальных мест, в которых возможно существование жизни. Небольшие размеры красного карлика (0,1—0,6 M☉) означают, что их ядерные реакции происходят очень медленно и они испускают мало света (0,01—3 % солнечного света). Для того, чтобы достичь температуры поверхности, как на Земле, орбита планеты около красного карлика должна быть расположена очень близко к своей звезде. К примеру, для звезды AX Микроскопа орбита должна быть 0,3 а.е. (внутри орбиты Меркурия), а для Проксимы Центавра орбита будет всего лишь 0,032 а.е. (год на планете длился бы всего 6,3 дня).
Планеты, которые находятся достаточно близко к красным карликам и получают необходимое количество тепла для нахождения воды в жидком состоянии, вероятно, захвачены приливными силами своих звёзд так, что планета совершает только один оборот вокруг своей оси при завершении витка вокруг звезды. Это означает, что одна часть планеты всегда обращена к звезде в то время, как на другой части планеты царит вечная ночь. Похожую ситуацию можно наблюдать в системе Земля—Луна, где Луна повернута к Земле всегда одной стороной. Жизнь на такой планете может быть ограничена терминатором.
Если же планета типа «газовый гигант» на низкой орбите (существование таких планет было подтверждено астрономами в последние годы) имеет достаточно массивный спутник, чтобы удержать атмосферу, то он может быть захвачен приливными силами планеты, а не звезды, и поэтому он скорее всего будет иметь цикл смены дня и ночи, тем самым повышая шансы на обитаемость спутника. Приливные силы между этими двумя телами будут также поддерживать центры планеты и её спутника в жидком состоянии, тем самым вырабатывая достаточно сильные магнитные поля, чтобы защитить планету и её спутник от вспышек ближайшей родительской звезды.
Планета, захваченная приливными силами, нуждается в достаточно толстой атмосфере, чтобы передать часть тепла с освещённой стороны на ночную. Это препятствовало бы падению температуры атмосферы ночной стороны ниже точки росы и снижению атмосферного давления, которое в свою очередь может повлечь перемещение воздушных масс на ночную часть, пока вся атмосфера не замёрзнет на ночной стороне. Длительное время предполагалось, что такая плотная атмосфера препятствовала бы фотосинтезу растений на дневной стороне. Однако более поздние исследования предполагают другое. В 2010 году были проведены исследования, согласно которым планеты, подобные Земле и обращённые к звезде одной стороной, будут иметь температуру на ночной стороне выше −33 °C. Исследования Роберта Хэберли и Маноя Джоши из исследовательского центра Ames (НАСА) в Калифорнии, показали, что атмосфера планеты (предполагая, что она содержит газы CO2 и H2O) может составлять лишь 100 миллибар или 10 % от атмосферы Земли, для того, чтобы тепло эффективно переносилось на ночную сторону. Это находится в пределах, необходимых для фотосинтеза растений на дневной стороне, хотя некоторые из их моделей предполагают воду в замёрзшем состоянии на тёмной стороне. Мартин Хит из колледжа в Гринвиче показал, что морская вода также может эффективно циркулировать без замерзания в случае, если океанические бассейны являются достаточно глубокими для обеспечения беспрепятственного течения под ледяной шапкой ночной стороны. Геотермальное тепло также может помочь сохранить глубокие слои океана в жидком состоянии. Дальнейшие исследования, в том числе, изучение количества активной радиации, предположили, что планеты, захваченные приливными силами красного карлика, по меньшей мере могут быть пригодным для жизни высших растений.
Красные карлики - самые экономные звезды. Они медленно расходуют запас водорода. Из-за этого их продолжительность жизни может в тысячу раз превышать продолжительность жизни нашего солнца. Красный карлик может прожить 10 триллионов(!) лет. Астрономами изучены и смоделированы процессы какими должны заканчивать свою жизнь звезды разных видов. Большинство из них в конце жизни сбрасывает свою оболочку, превращаясь на время в красного гиганта. Происходит это в тот момент, когда звезда из водородной становиться гелиевой. Однако у красного карлика не достаточно массы, чтобы превратиться в гелиевую звезду. После выгорания водорода на красном карлике, он начинает сжиматься еще сильнее и превращается в голубого карлика. Такие процессы должны происходить в соответствии с теорией. Однако в космосе за всю историю наблюдений не было зарегистрировано ни одного голубого карлика. Звезда Проксима Если бы наша вселенная была бесконечной во времени, голубые карлики наверняка бы встречались. Напрашивается вывод, что наша вселенная молода. Её возраст меньше времени жизни красного карлика. Самая ближайшая к нам звезда Проксима Центавра - красный карлик. Если люди направятся в будущем к этой звезде на звездолете, то им могут раскрыться многие тайны вселенной, потому что красные карлики - это старейшие звезды нашей Галактики.
