Көзге көрінбейтін UY Shield

Заманауи астрофизика, жұлдыздар тұрғысынан алғанда, өзінің бастапқы кезеңін қайта өмір сүретін сияқты. Жұлдыздық бақылаулар жауаптардан гөрі көбірек сұрақтар береді. Сондықтан, Әлемдегі ең үлкен жұлдызды сұрағанда, сіз бірден сұрақтарға жауап беруге дайын болуыңыз керек. Сіз ғылымға белгілі ең үлкен жұлдыз туралы сұрайсыз ба, әлде ғылым жұлдызды шектейтін нәрсе туралы ма? Әдеттегідей, екі жағдайда да сіз нақты жауап ала алмайсыз. Ең үлкен жұлдызға ең ықтимал үміткер алақанды «көршілерімен» бірдей бөліседі. Ол нағыз «жұлдыз патшасынан» қаншалықты кішірек болуы мүмкін екендігі де ашық күйінде қалады.

Күн мен UY Scuti жұлдызының өлшемдерін салыстыру. Күн - UY Scutum сол жағындағы көрінбейтін дерлік пиксел.

Кейбір ескертпелермен супергигант UY Scuti бүгінгі күні байқалған ең үлкен жұлдыз деп атауға болады. Неліктен «брондаумен» төменде айтылады. UY Scuti бізден 9500 жарық жылы қашықтықта орналасқан және кішкентай телескопта көрінетін әлсіз айнымалы жұлдыз ретінде байқалады. Астрономдардың айтуынша, оның радиусы 1700 күн радиусынан асады, ал пульсация кезеңінде бұл өлшем 2000-ға дейін артуы мүмкін.

Ондай жұлдызды Күннің орнына орналастырса, жердегі планетаның қазіргі орбиталары супер алыптың тереңдігінде, ал оның фотосферасының шекаралары кейде орбитаға жанасып қалатыны белгілі болды. Егер біз Жерді қарақұмық дәні, ал Күнді қарбыз ретінде елестетсек, онда UY Shield диаметрі Останкино телемұнарасының биіктігімен салыстыруға болады.

Мұндай жұлдызды жарық жылдамдығымен айналып өту үшін 7-8 сағат қажет. Күннің сәулесі планетамызға небәрі 8 минутта жететінін еске түсірейік. Егер сіз Жерді бір жарым сағатта бір рет айналып өтетін жылдамдықпен ұшсаңыз, UY Scuti айналасындағы ұшу шамамен 36 жылға созылады. Енді ХҒС оқтан 20 есе және жолаушылар лайнерлерінен ондаған есе жылдам ұшатынын ескере отырып, осы таразыларды елестетіп көрейік.

UY Scuti массасы мен жарқырауы

Айта кету керек, UY Shield-тің мұндай құбыжық өлшемі оның басқа параметрлерімен мүлдем салыстыруға келмейді. Бұл жұлдыз Күннен «бар болғаны» 7-10 есе үлкен. Бұл супергиганттың орташа тығыздығы бізді қоршаған ауаның тығыздығынан шамамен миллион есе төмен екендігі белгілі болды! Салыстыру үшін, Күннің тығыздығы судың тығыздығынан бір жарым есе жоғары, ал зат түйіршіктері тіпті миллиондаған тонна «салмағы» бар. Шамамен айтқанда, мұндай жұлдыздың орташа материясының тығыздығы теңіз деңгейінен шамамен жүз шақырым биіктікте орналасқан атмосфера қабатына ұқсас. Карман сызығы деп те аталатын бұл қабат жер атмосферасы мен ғарыш арасындағы шартты шекара болып табылады. UY Shield тығыздығы кеңістіктегі вакуумнан сәл ғана қысқа екені белгілі болды!

Сондай-ақ UY Scutum ең жарқын емес. Күннің 340 000 жарқырауы бар ол ең жарық жұлдыздардан ондаған есе күңгірт. Жақсы мысал R136 жұлдызы болып табылады, ол қазіргі кездегі ең массалық жұлдыз (265 күн массасы) Күннен тоғыз миллион есе жарқырайды. Оның үстіне жұлдыз Күннен небәрі 36 есе үлкен. R136 алпауыттан 50 есе кіші болғанымен, UY Scuti-ге қарағанда 25 есе жарқыраған және массасы шамамен бірдей есе көп екені белгілі болды.

UY Shield физикалық параметрлері

Жалпы, UY Scuti - M4Ia спектрлік класының пульсирленген ауыспалы қызыл супергиганты. Яғни Герцспрунг-Рассел спектрі-жарық диаграммасында UY Scuti жоғарғы оң жақ бұрышта орналасқан.

Қазіргі уақытта жұлдыз эволюциясының соңғы кезеңіне жақындап қалды. Барлық супергиганттар сияқты, ол гелийді және басқа да ауыр элементтерді белсенді түрде жаға бастады. Қазіргі модельдерге сәйкес, миллиондаған жылдар ішінде UY Scuti дәйекті түрде сары супергигантқа, содан кейін ашық көк айнымалыға немесе Вольф-Райе жұлдызына айналады. Оның эволюциясының соңғы сатысы супернованың жарылысы болады, оның барысында жұлдыз өз қабығын төгіп, нейтрондық жұлдызды қалдыруы мүмкін.

Қазірдің өзінде UY Scuti өзінің белсенділігін шамамен 740 күндік пульсация кезеңімен жартылай тұрақты өзгергіштік түрінде көрсетуде. Жұлдыз радиусын 1700-ден 2000 күн радиусына дейін өзгерте алатынын ескерсек, оның кеңеюі мен тарылу жылдамдығы ғарыш кемелерінің жылдамдығымен салыстыруға келеді! Оның массалық жоғалуы жылына 58 миллион күн массасы (немесе жылына 19 Жер массасы) әсерлі жылдамдықпен жүреді. Бұл айына шамамен бір жарым Жер массасы. Осылайша, миллиондаған жылдар бұрын негізгі тізбекте болған UY Scuti 25-тен 40 күн массасына дейін массаға ие болуы мүмкін еді.

Жұлдыздар арасындағы алыптар

Жоғарыда айтылған бас тартуға қайта оралсақ, біз ең үлкен белгілі жұлдыз ретінде UY Scuti-нің басымдылығын бір мағыналы деп атауға болмайтынын ескереміз. Өйткені астрономдар әлі күнге дейін көптеген жұлдыздарға дейінгі қашықтықты жеткілікті дәлдікпен анықтай алмайды, сондықтан олардың өлшемдерін бағалай алмайды. Сонымен қатар, үлкен жұлдыздар әдетте өте тұрақсыз (UY Scuti пульсациясын есте сақтаңыз). Сол сияқты, оларда бұлыңғыр құрылым бар. Олардың жеткілікті кең атмосферасы, газ бен шаңның мөлдір емес қабықтары, дискілері немесе үлкен серіктес жұлдызы болуы мүмкін (мысалы, В.В. Цефей, төменде қараңыз). Мұндай жұлдыздардың шекарасы қай жерде екенін нақты айту мүмкін емес. Өйткені, жұлдыздардың фотосферасының радиусы ретіндегі шекарасының қалыптасқан тұжырымдамасы қазірдің өзінде өте ерікті.

Сондықтан бұл санға NML Cygnus, VV Cephei A, VY Canis Majoris, WOH G64 және басқалары кіретін он шақты жұлдызды қамтуы мүмкін. Бұл жұлдыздардың барлығы біздің галактикаға (оның серіктерін қоса алғанда) жақын жерде орналасқан және көп жағынан бір-біріне ұқсас. Олардың барлығы қызыл супергиганттар немесе гипергиганттар (супер және гипер арасындағы айырмашылықты төменде қараңыз). Олардың әрқайсысы бірнеше миллиондаған, тіпті мыңдаған жылдардан кейін суперноваға айналады. Олар сондай-ақ 1400-2000 күн диапазонында жатқан өлшемдері бойынша ұқсас.

Бұл жұлдыздардың әрқайсысының өзіндік ерекшелігі бар. Сонымен, UY Scutum-да бұл мүмкіндік бұрын айтылған өзгергіштік болып табылады. WOH G64 тороидты газ-шаң конверті бар. Өте қызық қос тұтылатын айнымалы жұлдыз В.В.Цефей. Бұл қызыл гипергигант В.В.Цефей А мен көк түсті негізгі тізбекті жұлдыз В.В.Сефей В-ден тұратын екі жұлдыздың жақын жүйесі. Бұл жұлдыздардың орталықтары бір-бірінен 17-34 шамасында орналасқан. В.В.Цефей В радиусы 9 AU жетуі мүмкін екенін ескерсек. (1900 күн радиусы), жұлдыздар бір-бірінен «қол ұзындығында» орналасқан. Олардың тандемі соншалықты жақын, гипергиганттың барлық бөліктері одан 200 есе аз «кішкентай көршіге» үлкен жылдамдықпен ағып кетеді.

Көшбасшы іздейді

Мұндай жағдайларда жұлдыздардың мөлшерін бағалау қазірдің өзінде проблемалық болып табылады. Егер оның атмосферасы басқа жұлдызға ағып кетсе немесе газ бен шаң дискісіне біркелкі айналса, жұлдыздың өлшемі туралы қалай айтуға болады? Бұл жұлдыздың өзі өте сирек кездесетін газдан тұратынына қарамастан.

Оның үстіне, барлық ірі жұлдыздар өте тұрақсыз және қысқа өмір сүреді. Мұндай жұлдыздар бірнеше миллион, тіпті жүздеген мың жыл өмір сүре алады. Сондықтан, басқа галактикадағы алып жұлдызды бақылағанда, нейтрондық жұлдыздың қазір өз орнында пульсирленгеніне немесе супернова жарылысының қалдықтарымен қоршалған қара тесік кеңістігінде иіліп жатқанына сенімді бола аласыз. Мұндай жұлдыз бізден мыңдаған жарық жылы қашықтықта болса да, оның әлі де бар екеніне немесе сол алып күйінде қалатынына толық сенімді бола алмайды.

Бұған жұлдыздарға дейінгі қашықтықты анықтаудың заманауи әдістерінің жетілмегендігін және бірқатар анықталмаған мәселелерді қосамыз. Белгілі оншақты ең үлкен жұлдыздардың арасында да белгілі бір көшбасшыны анықтау және оларды үлкейту ретімен орналастыру мүмкін емес екені белгілі болды. Бұл жағдайда UY Shield Үлкен ондықты басқаруға ең ықтимал үміткер ретінде көрсетілді. Бұл оның көшбасшылығы даусыз және, мысалы, NML Cygnus немесе VY Canis Majoris одан жоғары бола алмайды дегенді білдірмейді. Сондықтан әртүрлі көздер ең үлкен белгілі жұлдыз туралы сұраққа әртүрлі тәсілдермен жауап беруі мүмкін. Бұл ғылымның мұндай тікелей сұрақтарға да біржақты жауап бере алмайтындығынан гөрі олардың дәрменсіздігі туралы азырақ айтады.

Әлемдегі ең үлкен

Егер ғылым ашылған жұлдыздардың ішінен ең үлкенін бөліп алуға міндеттеме алмаса, ғаламдағы қай жұлдыздың ең үлкені туралы қалай айтуға болады? Ғалымдар жұлдыздардың саны, тіпті бақыланатын Ғаламның өзінде де, әлемнің барлық жағажайларындағы құм түйіршіктерінің санынан он есе көп деп есептейді. Әрине, тіпті ең қуатты заманауи телескоптар да олардың елестете алмайтын шағын бөлігін көре алады. Ең үлкен жұлдыздар өздерінің жарқырауымен ерекшеленетін «жұлдызды көшбасшыны» іздеуге көмектеспейді. Олардың жарықтығы қандай болса да, алыстағы галактикаларды бақылағанда ол өшеді. Оның үстіне, бұрын айтылғандай, ең жарық жұлдыздар ең үлкен емес (мысалы, R136).

Алыстағы галактикадағы үлкен жұлдызды бақылағанда біз оның «елесін» көретінімізді де есте ұстайық. Сондықтан ғаламдағы ең үлкен жұлдызды табу оңай емес, оны іздеу бекер болады.

Гипергианттар

Ең үлкен жұлдызды табу іс жүзінде мүмкін болмаса, оны теориялық тұрғыдан дамыту керек шығар? Яғни, жұлдыздың бар болуы енді жұлдыз бола алмайтын белгілі бір шекті табу. Дегенмен, бұл жерде де заманауи ғылым проблемаға тап болады. Жұлдыздардың эволюциясы мен физикасының заманауи теориялық моделі телескоптарда бар және байқалатын нәрселердің көп бөлігін түсіндіре алмайды. Бұған мысал ретінде гипергигантты келтіруге болады.

Астрономдарға жұлдыз массасының шегін бірнеше рет көтеруге тура келді. Бұл шектеуді алғаш рет 1924 жылы ағылшын астрофизигі Артур Эддингтон енгізді. Жұлдыздардың жарқырауының олардың массасына текше тәуелділігін алу. Эддингтон жұлдыздың шексіз масса жинай алмайтынын түсінді. Жарықтық массаға қарағанда тезірек артады және бұл ерте ме, кеш пе гидростатикалық тепе-теңдіктің бұзылуына әкеледі. Жарықтықтың жоғарылауының жеңіл қысымы жұлдыздың сыртқы қабаттарын үрлейді. Эддингтон есептеген шек 65 күн массасын құрады. Кейіннен астрофизиктер есептелмеген компоненттерді қосу және қуатты компьютерлерді пайдалану арқылы оның есептеулерін нақтылады. Сонымен, жұлдыздардың массасының қазіргі теориялық шегі - 150 күн массасы. Енді есіңізде болсын, R136a1 массасы 265 күн массасы, бұл теориялық шектен екі есе дерлік!

R136a1 - қазіргі уақытта белгілі ең массивті жұлдыз. Оған қоса, бірнеше басқа жұлдыздардың айтарлықтай массасы бар, олардың санын біздің галактикада бір жағынан санауға болады. Мұндай жұлдыздар гипергиганттар деп аталды. R136a1 жұлдыздардан айтарлықтай кіші екенін ескеріңіз, бұл класста төмен болуы керек сияқты - мысалы, супергигант UY Scuti. Себебі гипергиганттар деп ең үлкен жұлдыздар емес, ең массивті жұлдыздар аталады. Мұндай жұлдыздар үшін супер алыптар класынан (Ia) жоғары орналасқан спектр-жарық диаграммасы (О) бойынша жеке класс құрылды. Гипергиганттың нақты бастапқы массасы белгіленбеген, бірақ, әдетте, олардың массасы 100 күн массасынан асады. Үлкен ондықтың ең үлкен жұлдыздарының ешқайсысы бұл шектеулерге жетпейді.

Теориялық тұйық

Қазіргі ғылым массасы 150 күн массасынан асатын жұлдыздардың өмір сүру сипатын түсіндіре алмайды. Бұл жағдайда жұлдыздың радиусы, массадан айырмашылығы, оның өзі анық емес ұғым болса, жұлдыздардың өлшемдерінің теориялық шегін қалай анықтауға болады деген сұрақ туындайды.

Бірінші ұрпақтың жұлдыздары қандай болғаны және олар Әлемнің одан әрі эволюциясы кезінде қандай болатыны нақты белгісіз екенін ескерейік. Жұлдыздардың құрамы мен металдық қасиетінің өзгеруі олардың құрылымында түбегейлі өзгерістерге әкелуі мүмкін. Астрофизиктер бұдан былайғы бақылаулар мен теориялық зерттеулер оларға қандай тосын сый болатынын әлі түсінген жоқ. UY Scuti бір жерде жарқырап тұратын немесе біздің Әлемнің ең алыс бұрыштарында жарқырайтын гипотетикалық «патша жұлдыздың» фонында нағыз үгіндіге айналуы әбден мүмкін.

Жұлдыздар - ыстық плазманың үлкен шарлары. Олардың кейбіреулерінің көлемі тіпті ең әсерлі емес оқырманды таң қалдырады. Сонымен, сіз таң қалдыруға дайынсыз ба?
Төменде Әлемдегі ең үлкен (диаметрі бойынша) он жұлдыздың тізімі берілген. Бірден ескертейік, бұл ондық біз білетін жұлдыздардан тұрады. Ықтималдықтың жоғары дәрежесімен біздің кең-байтақ Әлемнің кеңдігінде диаметрі одан да үлкен шамдар бар. Сондай-ақ, ұсынылған аспан денелерінің кейбірі ауыспалы жұлдыздар класына жататынын атап өткен жөн, яғни. олар мезгіл-мезгіл кеңейіп, қысқарады. Ақырында, астрономияда барлық өлшемдердің кейбір қателіктері бар екенін атап өтеміз, сондықтан мұнда келтірілген сандар жұлдыздардың нақты өлшемдерінен мұндай масштаб үшін елеусіз дәрежеде ерекшеленуі мүмкін.

1. VY Canis Majoris
Бұл қызыл гипергигант өзінің барлық бәсекелестерін артта қалдырды. Әртүрлі бағалаулар бойынша жұлдыздың радиусы күннен 1800-2100 есе асып түседі. Егер VY Canis Majoris біздің Күн жүйесінің орталығы болса, оның шеті орбитаға өте жақын болар еді. Бұл жұлдыз Canis Major шоқжұлдызында шамамен 4,9 мың жарық жылы орналасқан.

2. В.В. Цефей А
Жұлдыз Цефей шоқжұлдызында шамамен 2,4 мың жарық жылы қашықтықта орналасқан. Бұл қызыл гипергигант біздікінен 1600-1900 есе үлкен.

3. Му Цефей
Бір шоқжұлдызда орналасқан. Бұл қызыл супергигант Күннен 1650 есе үлкен. Сонымен қатар, Му Цефей ең жарық жұлдыздардың бірі болып табылады. Ол біздің жұлдызымыздан 38 000 есе артық.

4. V838 Unicorn
Бұл қызыл ауыспалы жұлдыз Жерден 20 мың жарық жылы қашықтықта орналасқан Монокерос шоқжұлдызында орналасқан. Мүмкін бұл жұлдыз В.В. Цефей А мен Му Цефейден де үлкен болған шығар, бірақ жұлдызды планетамыздан бөліп тұрған орасан зор қашықтық қазіргі уақытта дәлірек есептеулерге мүмкіндік бермейді. Сондықтан ол әдетте 1170-тен 1970-ке дейін күн радиусына тағайындалады.

5. ДДҰ G64
Бұрын бұл қызыл гипергигант мөлшері бойынша VY Canis Majoris-пен бәсекелесе алады деп есептелген. Алайда, Дорад шоқжұлдызындағы бұл жұлдыздың Күннен небәрі 1540 есе үлкен екені жақында анықталды. Жұлдыз Құс жолының сыртында Үлкен Магеллан бұлтындағы ергежейлі галактикада орналасқан.

6. V354 Cephei
Бұл қызыл гипергигант ДДҰ G64-тен біршама кішірек: ол Күннен 1520 есе үлкен. Жұлдыз салыстырмалы түрде жақын, Жерден небәрі 9 мың жарық жылы жерде Цефей шоқжұлдызында орналасқан.

7. KY Swan
Бұл жұлдыз Күннен кем дегенде 1420 есе үлкен. Бірақ, кейбір есептеулер бойынша, ол тіпті тізімнің басында болуы мүмкін: аргумент маңызды - 2850 күн радиусы. Дегенмен, аспан денесінің нақты өлшемі жұлдызды рейтингіміздің жетінші сызығына әкелген төменгі шекке жақын болуы мүмкін. Жұлдыз Жерден 5 мың жарық жылы қашықтықта Цигнус шоқжұлдызында орналасқан.

8. КВт Стрелец
Стрелец шоқжұлдызында орналасқан қызыл супер алып Күннің радиусынан 1460 есе үлкен.

9. RW Cepheus
Цефей шоқжұлдызының төртінші өкілінің өлшемдері туралы әлі де даулар бар. Оның өлшемдері шамамен 1260-1650 күн радиусын құрайды.

10. Бетельгейзе
Бұл қызыл супергигант Орион шоқжұлдызында біздің планетамыздан небәрі 640 жарық жылында орналасқан. Оның көлемі 1180 күн радиусын құрайды. Ғалымдар Бетельгейзе кез келген уақытта қайта туылуы мүмкін деп санайды және біз бұл қызықты процесті «алдыңғы қатардан» дерлік бақылай аламыз.

Жұлдыздардың салыстырмалы өлшемдерін мына бейнеден бағалауға болады:

Көптеген ғасырлар бойы миллиондаған адам көздері түннің басталуымен өздерінің көзқарастарын жоғарыға - аспандағы жұмбақ жарықтарға бағыттайды. біздің ғаламның жұлдыздары. Ежелгі адамдар жұлдыздар шоғырында әртүрлі жануарлар мен адамдарды көрді және олардың әрқайсысы өз тарихын жасады. Кейіннен мұндай шоғырлар шоқжұлдыз деп атала бастады. Бүгінгі таңда астрономдар жұлдызды аспанды белгілі бір аймақтарға бөлетін 88 шоқжұлдызды анықтайды, олардың көмегімен жұлдыздардың орналасуын анықтауға болады. Біздің Ғаламда адам көзіне қол жетімді ең көп объектілер - жұлдыздар. Олар бүкіл күн жүйесі үшін жарық пен энергия көзі болып табылады. Олар сонымен қатар тіршіліктің пайда болуына қажетті ауыр элементтерді жасайды. Ал Ғалам жұлдыздары болмаса тіршілік болмас еді, өйткені Күн Жердегі барлық дерлік тіршілік иелеріне өз энергиясын береді. Ол біздің планетамыздың бетін жылытады, осылайша ғарыштың мәңгі тоңы арасында өмірге толы жылы оазис жасайды. Ғаламдағы жұлдыздың жарықтық дәрежесі оның өлшемімен анықталады.

Сіз бүкіл ғаламдағы ең үлкен жұлдызды білесіз бе?

Канис Мажор шоқжұлдызында орналасқан VY Canis Majoris жұлдызы - жұлдыздар әлемінің ең ірі өкілі. Қазіргі уақытта бұл ғаламдағы ең үлкен жұлдыз. Жұлдыз Күн жүйесінен 5 мың жарық жылы қашықтықта орналасқан. Жұлдыздың диаметрі 2,9 млрд км.

Бірақ ғаламдағы барлық жұлдыздар соншалықты үлкен емес. Сондай-ақ ергежейлі жұлдыздар деп аталатындар да бар.

Жұлдыздардың салыстырмалы өлшемдері

Астрономдар жұлдыздардың мөлшерін шкала бойынша бағалайды, оған сәйкес жұлдыз неғұрлым жарық болса, оның саны соғұрлым аз болады. Әрбір келесі сан алдыңғысынан он есе аз жарық жұлдызға сәйкес келеді. Әлемдегі түнгі аспандағы ең жарық жұлдыз - Сириус. Оның көрінетін шамасы -1,46, яғни ол магнитудасы нөлге тең жұлдыздан 15 есе жарық. Магнитудасы 8 немесе одан жоғары жұлдыздарды жай көзбен көру мүмкін емес. Жұлдыздар да түсі бойынша олардың температурасын көрсететін спектрлік кластарға жіктеледі. Ғаламда жұлдыздардың келесі кластары бар: O, B, A, F, G, K және M. О класы Әлемдегі ең ыстық жұлдыздарға сәйкес келеді - көк. Ең керемет жұлдыздар М класына жатады, олардың түсі қызыл.

Сынып Температура, К шынайы түс Көрінетін түс Негізгі ерекшеліктері
О 30 000—60 000 көк көк Бейтарап сутегінің әлсіз сызықтары, гелий, иондалған гелий, иондалған Si, C, N көбейтеді.
Б 10 000—30 000 ақ-көк ақ-көк және ақ Гелий мен сутегінің сіңіру сызықтары. Ca II әлсіз H және K сызықтары.
А 7500—10 000 ақ ақ Күшті Бальмер қатары, Ca II-нің H және K сызықтары F класына қарай күшейеді. Сондай-ақ F класына жақын металдар сызықтары пайда бола бастайды.
Ф 6000—7500 сары-ақ ақ Са II-нің H және K сызықтары, металдардың сызықтары күшті. Сутегі желілері әлсірей бастайды. Ca I сызығы пайда болады.Fe, Ca және Ti сызықтарымен түзілген G жолағы пайда болып, күшейеді.
Г 5000—6000 сары сары Ca II H және K сызықтары қарқынды. Ca I сызығы және көптеген металл сызықтары. Сутегі сызықтары әлсіреуді жалғастырып, CH және CN молекулаларының жолақтары пайда болады.
Қ 3500—5000 апельсин сарғыш қызғылт сары Металл сызықтары мен G диапазоны қарқынды. Сутегі сызығы дерлік көрінбейді. TiO сіңіру жолақтары пайда болады.
М 2000—3500 қызыл қызғылт сары-қызыл TiO және басқа молекулалардың жолақтары қарқынды. G диапазоны әлсірейді. Металл сызықтар әлі де көрінеді.

Танымал пікірге қарамастан, Әлемнің жұлдыздары шын мәнінде жыпылықтамайтынын атап өткен жөн. Бұл жай ғана оптикалық иллюзия - атмосфералық кедергінің нәтижесі. Осындай әсерді жаздың ыстық күнінде, ыстық асфальтқа немесе бетонға қарап байқауға болады. Ыстық ауа көтеріліп, дірілдеген шыныдан қарап тұрғандай болады. Дәл осындай процесс жұлдыздардың жыпылықтауының елесін тудырады. Жұлдыз Жерге неғұрлым жақын болса, соғұрлым ол «жарқырайды», өйткені оның жарығы атмосфераның тығыз қабаттары арқылы өтеді.

Ғалам жұлдыздарының ядролық ошағы

Ғаламдағы жұлдыз - алып ядролық орталық. Оның ішіндегі ядролық реакция сутегін гелийге айналдырады, синтез процесі арқасында жұлдыз өз энергиясын алады. Бір протоны бар сутегі ядролары қосылып, екі протоны бар гелий атомдарын құрайды. Қарапайым сутегі атомының ядросында бір ғана протон болады. Сутегінің екі изотопында бір протон бар, бірақ нейтрондар да бар. Дейтерийде бір нейтрон, ал тритийде екі нейтрон бар. Жұлдыздың тереңінде дейтерий атомы тритий атомымен қосылып, гелий атомын және бос нейтронды құрайды. Осы ұзақ процесс нәтижесінде орасан зор энергия бөлінеді.

Негізгі тізбекті жұлдыздар үшін энергияның негізгі көзі сутегі қатысатын ядролық реакциялар болып табылады: Күн айналасындағы массасы бар жұлдыздарға тән протон-протон циклі және массивтік жұлдыздарда ғана және құрамында көміртек болған жағдайда ғана болатын CNO циклі. Жұлдыз өмірінің кейінгі кезеңдерінде темірге дейінгі ауыр элементтермен ядролық реакциялар болуы мүмкін.

Протон-протон циклі CNO циклі
Негізгі тізбектер
  • p + p → ²D + e + + ν e+ 0,4 МэВ
  • ²D + p → 3 He + γ + 5,49 МэВ.
  • 3 He + 3 He → 4 He + 2p + 12,85 МэВ.
  • 12 C + 1 H → 13 N + γ +1,95 МэВ
  • 13 N → 13 C + e+ + ν e+1,37 МэВ
  • 13 C + 1 H → 14 N + γ | +7,54 МэВ
  • 14 N + 1 H → 15 O + γ +7,29 МэВ
  • 15 O → 15 N + e+ + ν e+2,76 МэВ
  • 15 N + 1 H → 12 C + 4 He+4,96 МэВ

Жұлдыздың сутегі қоры таусылғанда, ол гелийді оттегі мен көміртегіге айналдыра бастайды. Егер жұлдыз жеткілікті массивті болса, конверсия процесі көміртегі мен оттегі неон, натрий, магний, күкірт және кремний түзілгенше жалғасады. Ақырында бұл элементтер өзегі толығымен металдан құралғанша кальцийге, темірге, никельге, хромға және мысқа айналады. Бұл орын алғаннан кейін ядролық реакция тоқтайды, себебі темірдің балқу температурасы тым жоғары. Ішкі гравитациялық қысым ядролық реакцияның сыртқы қысымынан жоғары болады және, ақырында, жұлдыз құлайды. Оқиғалардың одан әрі дамуы жұлдыздың бастапқы массасына байланысты.

Ғаламдағы жұлдыздардың түрлері

Негізгі дәйектілік - бұл ғаламдағы жұлдыздардың өмір сүру кезеңі, оның ішінде ядролық реакция жүреді, бұл жұлдыз өмірінің ең ұзақ кезеңі. Біздің Күн қазір осы кезеңде. Осы уақыт ішінде жұлдыз жарықтығы мен температурасының шамалы ауытқуына ұшырайды. Бұл кезеңнің ұзақтығы жұлдыздың массасына байланысты. Үлкен массивтік жұлдыздарда ол қысқа, ал кішігірім жұлдыздарда ұзағырақ. Өте үлкен жұлдыздардың бірнеше жүз мың жылға созылатын ішкі отыны бар, ал Күн сияқты кішкентай жұлдыздар миллиардтаған жылдар бойы жарқырайды. Ең үлкен жұлдыздар негізгі дәйектілік кезінде көк алыптарға айналады.

Ғаламдағы жұлдыздардың түрлері

Қызыл алып- Бұл қызыл немесе қызғылт сары түсті үлкен жұлдыз. Ол сутегі қоры азайып, гелий басқа элементтерге айнала бастаған циклдің кеш кезеңін білдіреді. Ядроның ішкі температурасының жоғарылауы жұлдыздың күйреуіне әкеледі. Жұлдыздың сыртқы беті кеңейіп, салқындап, жұлдыз қызыл түске боялады. Қызыл алыптар өте үлкен. Олардың көлемі қарапайым жұлдыздардан жүз есе үлкен. Алыптардың ең үлкені қызыл супергиганттарға айналады. Орион шоқжұлдызындағы Бетельгейз деп аталатын жұлдыз қызыл супер алыптың ең жарқын мысалы болып табылады.
Ақ ергежейлі- бұл қызыл алып сатыдан өткеннен кейін кәдімгі жұлдыздан қалған нәрсе. Жұлдызда отын қалмаған кезде, ол өзінің материясының бір бөлігін ғарышқа жіберіп, планетарлық тұмандықты құра алады. Қалған нәрсе - өлі өзек. Онда ядролық реакция болуы мүмкін емес. Ол қалған энергиясының арқасында жарқырайды, бірақ ол ерте ме, кеш пе таусылады, содан кейін өзегі салқындап, қара ергежейліге айналады. Ақ ергежейлілер өте тығыз. Олар көлемі жағынан Жерден үлкен емес, бірақ олардың массасын Күннің массасымен салыстыруға болады. Бұл керемет ыстық жұлдыздар, температурасы 100 000 градус немесе одан да жоғары.
Қоңыр ергежейліжұлдызша деп те атайды. Өмірлік циклі кезінде кейбір протожұлдыздар ядролық процестерді бастау үшін ешқашан критикалық массаға жете алмайды. Егер протожұлдыздың массасы Күн массасының 1/10 бөлігін құраса, оның сәулеленуі қысқа мерзімді болады, содан кейін ол тез сөнеді. Қалғаны қоңыр ергежейлі. Бұл үлкен газ шары, планета болу үшін тым үлкен және жұлдыз болу үшін тым кішкентай. Ол Күннен кіші, бірақ Юпитерден бірнеше есе үлкен. Қоңыр гномдар жарықты да, жылуды да шығармайды. Бұл Ғаламның кеңдігінде бар материяның қара ұйығы ғана.
Цефеид— айнымалы жарқырауы бар жұлдыз, оның пульсация циклі айнымалы жұлдыз түріне байланысты бірнеше секундтан бірнеше жылға дейін ауытқиды. Цефеидтер әдетте өмірінің басында және өмірінің соңында жарықтығын өзгертеді. Олар ішкі (жұлдыздың ішіндегі процестерге байланысты жарықтылығының өзгеруі) және сыртқы, жақын жұлдыздың орбитасының әсері сияқты сыртқы факторларға байланысты өзгеретін жарықтылық. Мұны қосарлы жүйе деп те атайды.
Әлемдегі көптеген жұлдыздар үлкен жұлдыздық жүйелердің бөлігі болып табылады. Қос жұлдызбір-бірімен гравитациялық байланысқан екі жұлдыз жүйесі. Олар бір масса центрінің айналасында тұйық орбитада айналады. Біздің галактикадағы барлық жұлдыздардың жартысында жұп бар екені дәлелденді. Көрнекі түрде жұпталған жұлдыздар екі бөлек жұлдызға ұқсайды. Оларды спектр сызықтарының ығысуымен анықтауға болады (Доплер эффектісі). Тұтылу екілік жүйелерінде жұлдыздар бір-бірін мезгіл-мезгіл тұтып отырады, өйткені олардың орбиталары көру сызығына кішкене бұрышта орналасқан.

Ғаламдағы жұлдыздардың өмірлік циклі

Ғаламдағы жұлдыз өз өмірін тұмандық деп аталатын шаң мен газ бұлты ретінде бастайды. Жақын жұлдыздың ауырлық күші немесе супернованың жарылыс толқыны тұмандықтың кішіреюіне әкелуі мүмкін. Газ бұлтының элементтері протожұлдыз деп аталатын тығыз аймаққа біріктіріледі. Кейінгі қысу нәтижесінде протожұлдыз қызады. Ақырында ол критикалық массаға жетеді және ядролық процесс басталады; бірте-бірте жұлдыз өзінің өмір сүруінің барлық фазаларынан өтеді. Жұлдыз өмірінің бірінші (ядролық) кезеңі ең ұзақ және тұрақты. Жұлдыздың өмір сүру ұзақтығы оның мөлшеріне байланысты. Үлкен жұлдыздар өмірлік отын тезірек жұмсайды. Олардың өмірлік циклі бірнеше жүз мың жылдан аспауы мүмкін. Бірақ кішкентай жұлдыздар көптеген миллиардтаған жылдар бойы өмір сүреді, өйткені олар энергияны баяу жұмсайды.

Бірақ, бәрібір, ерте ме, кеш пе, жұлдызды отын таусылады, содан кейін кішкентай жұлдыз қызыл алыпқа, ал үлкен жұлдыз қызыл супер алыпқа айналады. Бұл кезең отын толығымен таусылғанша жалғасады. Осы сыни сәтте ядролық реакцияның ішкі қысымы әлсіреп, тартылыс күшін теңдестіре алмай, нәтижесінде жұлдыз құлайды. Ғаламдағы кішкентай жұлдыздар әдетте ақ ергежейлі деп аталатын жарқын, жарқыраған ядросы бар планетарлық тұмандыққа айналады. Уақыт өте келе ол суытып, материяның қара ұйығына - қара ергежейліге айналады.

Үлкен жұлдыздар үшін бәрі басқаша болады. Коллапс кезінде олар керемет энергияны шығарады, ал күшті жарылыс супернованы дүниеге әкеледі. Егер оның шамасы 1,4 күн магнитудасы болса, онда, өкінішке орай, ядро ​​өзінің өмір сүруін сақтай алмайды және келесі күйреуден кейін суперновалар нейтронға айналады. Жұлдыздың ішкі заты атомдар нейтрондардан тұратын тығыз қабық түзетіндей дәрежеде қысылады. Егер жұлдыздық шамасы күн шамасынан үш есе көп болса, онда күйреу оны жай ғана бұзады, оны Ғаламның бетінен өшіреді. Одан тек қара құрдым деп аталатын күшті тартылыс аймағы қалады.

Ғаламдағы жұлдыз қалдырған тұмандық миллиондаған жылдар бойы кеңейе алады. Ақырында, оған көрші жұлдыздың ауырлық күші немесе супернованың жарылыс толқыны әсер етеді және бәрі қайтадан болады. Бұл процесс бүкіл Әлемде болады - өмірдің, өлімнің және қайта туудың шексіз циклі. Бұл жұлдыздық эволюцияның нәтижесі - өмірге қажетті ауыр элементтердің пайда болуы. Біздің күн жүйесі тұмандықтың екінші немесе үшінші буынынан пайда болды және осыған байланысты Жерде және басқа планеталарда ауыр элементтер бар. Бұл әрқайсымызда жұлдыздардың бөліктері бар дегенді білдіреді. Біздің денеміздің барлық атомдары атом көзінде немесе супернованың жойқын жарылысының нәтижесінде дүниеге келген.
.