Голубые

Различия в цвете звезд

Различия в цвете звезд объясняются тем, что звезды имеют разную температуру. Вот отчего это происходит. Свет — это волновое излучение. Расстояние между гребнями одной волны называется ее длиной. Волны света очень коротки. Насколько? Попробуйте разделить дюйм на 250000 равных частей (1 дюйм равен 2,54 сантиметра). Несколько таких частей составят длину световой волны.

Несмотря на столь ничтожную длину световой волны, малейшая разница между размерами световых волн резко меняет цвет картинки, которую мы наблюдаем. Это происходит от того, что световые волны различной длины воспринимаются нами как разные цвета. Например, длина волны красного цвета в полтора раза больше, чем длина волны синего. Белый цвет — это луч, состоящий из фотонов световых волн различной длины, то есть из лучей разного цвета.

Из повседневного опыта нам известно, что цвет тел зависит от их температуры. Положите в огонь железную кочергу. Нагреваясь, она сначала приобретает красный цвет. Затем она покраснеет еще больше. Если бы кочергу можно было нагреть еще сильнее, не расплавив ее, то из красной она превратилась бы в оранжевую, потом в желтую, потом в белую и наконец, в сине-белую.

«Белые», – с уверенностью отвечаешь ты. Действительно, если
взглянуть на ночное небо, то можно увидеть множество белых звезд. Но значит ли
это, что звезд другого цвета не бывает? Может мы просто их не замечаем?

Звезды – это гигантские скопления раскаленного газа. Состоят
они в основном из двух видов газа – водорода и гелия. Из-за синтеза водорода и
гелия происходит выброс энергии, благодаря которому звезды такие яркие и горячие
и, наверное, поэтому кажутся нам белыми. А что насчет самой известной звезды –
? Она уже не кажется нам такой белой, и больше похожа на желтую. А еще
есть красные, коричневые, голубые звезды.

Для того, чтобы понять, почему звезды бывают разных цветов,
надо проследить весь жизненный путь звезды от момента ее возникновения, до полного
угасания.

Photo by Nigel Howe

Зарождение звезды начинается с гигантского облака пыли,
называемого
туманностью
. Сила
гравитации заставляет пыль притягиваться друг к другу. Чем больше она
стягивается, тем сильнее становится сила гравитации. Это приводит к тому, что
облако начинает нагреваться и зарождается
протозвезда
.
Как только ее центр станет достаточно горячим, начнется ядерный синтез, который
положит начало молодой звезде. Теперь эта звезда будет жить и вырабатывать
энергию в течение миллиардов лет. Этот период ее жизни называется
«главной последовательностью»
. Звезда
будет оставаться в таком состоянии до тех пор, пока не сгорит весь водород. Как
только закончится водород, внешняя часть звезды начнет расширяться, и звезда
превратится в
Красного гиганта
– звезду
с низкой температурой и сильным свечением. Пройдет какое-то время и ядро звезды
начнет вырабатывать железо. Этот процесс заставит звезду разрушаться. А что
произойдет дальше зависит от размера звезды. Если она была среднего размера, то
станет
Белым карликом
. Большие же звезды
вызовут огромный ядерный взрыв и станут
Сверхновыми
звездами
, которые закончат свою жизнь, превратившись в черные дыры или
нейтронные звезды.

Теперь ты понимаешь, что каждая звезда проходит разные пути
своего развития и постоянно меняет свой размер, цвет, яркость, температуру. Отсюда
столько разновидностей звезд. Самые маленькие звезды – красные. Средние звезды
имеют желтую окраску, например, наше Солнце. Звезды побольше – синие, они
являются самыми яркими звездами. Коричневые карлики имеют очень маленькую
энергию и не способны компенсировать потерю энергии на излучение. Белые карлики
– это постепенно остывающие звезды, которые вскоре становятся невидимыми и
темными.

Единственная звезда нашей Солнечной системы, Солнце,
относится к типу «желтых карликов». Полярная звезда, которая указывает путь
морякам – голубой сверхгигант. А ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра
является красным карликом. Большинство звезд во Вселенной являются также
красными карликами. А мы видим все звезды белыми, почему? Оказывается, виной
тому тусклость звезд и наше зрение. Оно недостаточно зоркое, чтобы уловить
разные цвета таких звезд. Но цвет самых ярких звезд мы, все таки, можем различить.

Теперь ты знаешь, что звезды бывают не только белые и
сможешь легко справиться с заданием.

Задание:

Нарисуй небо полное разноцветных звезд. Именно
такое небо, которое мы видели бы, если бы имели более зоркое зрение.

Разноцветные звезды на небе. Снимок с усиленными цветами

Цветовая палитра звезд широка. Голубые, желтые и красные — оттенки видны даже сквозь атмосферу , обычно искажающую очертания космических тел. Но откуда берется цвет звезды?

Температура и масса звезд

Знание спектрального класса или цвета звезды сразу же дает температуру ее поверхности. Так как звезды излучают приблизительно как абсолютно черные тела соответствующей температуры, то мощность, излученная единицей их поверхности в единицу времени, определяется из закона Стефана — Больцмана.

Деление звезд на основании сопоставления светимости звезд сих температурой и цветом и абсолютной звездной величиной (диаграмма Герцшпрунга-Рессела):

главная последовательность (в центре ее находится Солнце — желтый карлик)
сверхгиганты (велики по размерам и большая светимость: Антарес, Бетельгейзе)
последовательность красных гигантов
карлики (белые — Сириус)
субкарлики
бело-голубая последовательность

Это разделение также и по возрасту звезды.

Различают следующие звезды:

обычные (Солнце);
двойные (Мицар, Албкор) делятся на:

а) визуально-двойные, если их двойственность замечена при наблюдении в телескоп;
б) кратные — это система звезд с числом больше чем 2, но меньше чем 10;
в) оптически-двойные — это такие звезды, что их близость является результатом случайной проекции на небо, а в пространстве они далеки;
г) физически-двойные — это звезды, которые образуют единую систему и обращаются под действием сил взаимного притяжения вокруг общего центра масс;
д) спектрально-двойные — это звезды, которые при взаимном обращении подходят близко друг к другу и их двойственность можно определить но спектру;
е) затменно-двойные — это звезды» которые при взаимном обращении загораживают друг друга;

переменные (б Цефея). Цефеиды — переменные по яркости звезды. Амплитуда изменения яркости составляет не более 1,5 звездной величины. Это пульсирующие звезды, т. е. они периодически расширяются и сжимаются. Сжатие наружных слоев вызывает их нагрев;
нестационарные.

Новые звезды
— это звезды, которые существовали давно, но внезапно вспыхнули. Их яркость увеличилась за короткое время в 10 000 раз (амплитуда изменения яркости от 7 до 14 звездных величин).

Сверхновые звезды
— это звезды, которые были незаметны на небе, но неожиданно вспыхнули и увеличили яркость в 1000 раз относительно обычных новых звезд.

Пульсар
— нейтронная звезда, возникающая при взрыве сверхновой.

Данные об общем числе пульсаров и времени их жизни свидетельствуют, что в среднем в столетие рождаются 2-3 пульсара, это приблизительно совпадает с частотой вспышек сверхновых в Галактике.

Список ярчайших групп звезд вне одного созвездия

Использование телескопа позволяет астрономам хорошо разглядеть не одно созвездие, где насчитывается 5 самых ярких звезд. Но светила нередко располагаются вне одной группы и представляют интерес для внимательного изучения. Они бывают похожими на рассеянные скопления, неправильные геометрические фигуры. Наблюдения за известными астеризмами обогащают знания ученых о дальнем космосе.

Ярчайшие группы звезд часто расположены вне одного созвездия, что неудивительно для опытных астрономов. Например, хорошо различимое находится в Северном полушарии и «подсвечивается» другими, не менее яркими звездами. А «Цефей» соседствует с «Малой Медведицей», где рядом на ночном небосводе можно увидеть прочие светила, отличающиеся высокой интенсивностью блеска.

Плеяды

Известное звездное скопление, расположенное в созвездии Тельца и названное в честь древнегреческих нимф.

Без помощи телескопа можно рассмотреть самые яркие светила:

Альциона;
Атлас;
Электра;
Майя;
Меропа;
Тайгета;
Плейона;
Целено;
Астеропа.

Звездное скопление Плеяды

Между тем звезд гораздо больше. По приблизительным оценкам, насчитывается до 3000 объектов разной массы, светимости и плотности. Принято считать, что Плеяды – одни из ближайших скоплений звезд к нашей планете. Расстояние до солнечной системы не превышает 135 парсек.

Гиады

Ближайшее к Земле рассеянное скопление звезд. Расстояние до Гиад составляет 45 парсек, но многие светила удалены от центра на значительное расстояние. Например, приливные хвосты растянулись на 800 pc. Отчасти на происхождение указывает возраст – приблизительно 650 000 000 лет. То есть, возможно, что Гиады сформировались одновременно с другим скоплением – Ясли.

К группе звезд относят свыше 700 объектов, а самыми яркими являются:

Тета2 Тельца;
Эпсилон Тельца;
Гамма Тельца;
Дельта Тельца;
Тета1 Тельца;
Каппа1 Тельца;
Ипсилон Тельца;
Дельта3 Тельца;
71 Тельца.

Звездное скопление Гиады

Гиады располагаются на минимальном расстоянии до Солнца, ориентировочно 18.39608362839 парсек, 800 тысяч лет назад.

Летне-осенний треугольник (Денеб, Альтаир, Вега)

В Северном полушарии в средних широтах хорошо различим летне-осенний треугольник. Известный астеризм состоит из трех ярких звезд, расположенных в созвездиях α Лиры, α Лебедя и α Орла. Характерную фигуру на ночном небосводе можно увидеть зимой и весной из Южного полушария, находясь в Низких широтах. Здесь треугольник наблюдается в Северной части неба, лежащий низко над горизонтом.

Летне-осенний треугольник ярких звезд

Весенний треугольник (Арктур, Денебола, Спика)

Астеризм неплохо виден в России с приходом весны, но лучше всего различим в экваториальной части небосвода. Самые яркие звезды: Арктур, Спика, Денебол находятся в созвездиях – Волопаса, Девы и Льва. Ряд современных астрономов «улучшают» восприятие летнего треугольника и добавляют к известным светилам «двойное Сердце Карла» расположенное в созвездии Гончих Псов, чтобы наблюдать характерный ромб под названием Ожерелье Девы. В окрестностях полюсов астеризм разглядеть невозможно.

Весенний треугольник

Зимний треугольник (Сириус, Бетельгейзе, Процион)

Группа звезд расположена в экваториальной части небосвода и состоит из трех главных светил, расположенных в созвездиях Большого Пса, Ориона, Малого Пса. Зимний треугольник значительно меньше Весеннего, затмевается зимним кругом и наблюдается в Северном полушарии (ранней весной, осенью утром), на протяжении зимы. Его хорошо использовать для поиска зимней части Млечного Пути.

Зимний треугольник на ночном небе

Какие еще бывают светила по цвету

С одной стороны, спектр обладает максимумом в определенном цвете. С другой стороны, при наблюдении это не всегда заметно. Нам кажется, что свет белый, иногда даже красноватый. Конечно, детальный анализ распределения интенсивности электромагнитного излучения показывает реальные свойства небесных объектов. Хотя сейчас многие телескопы также позволяют их различить.

Более того, мы научились распознавать другие виды излучений. Что делает возможным выяснить многие особенности космических тел.

Так, установили, что нейтронные светила излучают рентгеновские лучи. Кроме того, существуют зелёные и фиолетовые тела. Которые мы воспринимаем как белые и голубые соответственно. Правда, их невозможно определить без специальных приборов. Потому что они могут быть лишь в очень тесных двойных системах.

Вдобавок ко всему, цвет звезд, как и все её характеристики, может меняться под влиянием друг друга, внешней среды и стадии эволюции. То есть, все происходящие с ними процессы, так или иначе, влияют и изменяют его.Помимо всего, визуальное различие тел зависит от чувствительности глаз человека, а также индивидуального восприятия.

Нейтронная звезда

Итак, мы узнали какого цвета звезды на небе, причины их различия. Надеюсь, теперь вы сможете ответить на вопрос: какого цвета, например, звезда Бетельгейзе?

При наблюдениях не стоит забывать, что сияющая одним светом звезда, скорее всего, в действительности обладает иным спектром.

«Разноцветная» звезда

Если вы относитесь к числу наблюдательных людей, то знаете, что Солнце бывает другого цвета. Не только желтого или белесого. Перед тем, как покинуть либо взойти на небосклон солнечная звезда светит оранжевым, лиловым или красноватым оттенком.

Почему светило красное на закате и розовое на рассвете? Наша планета вращается вокруг оси, удаляясь и приближаясь к Солнцу. В вечернее, утреннее время Земля занимает наиболее удаленное расстояние от горячей звезды.

Для того чтобы вечером или утром долететь до земной поверхности солнечные лучи затрачивают больше времени на путешествие. По дороге они быстрее рассеиваются, перемешиваясь с большим количеством цветовых волн синего оттенка. Поэтому в это время Солнце бывает другого цвета.

Если горячую звезду закроет черное облако пепла или дыма (во время сильного пожара, извержения вулкана) – светило обретет лилово-фиолетовый, пугающий оттенок. Чем больше пыли в воздухе, тем насыщеннее становится оттенок звезды. Микроскопические пылевые частички пропускают только фиолетовые и красные световые волны, остальной спектр они «забирают», поглощают.

То же происходит, когда повышается влажность воздуха. Водяной пар пропускает только красные спектральные волны. Поэтому в период высокой влажности, перед сильным дождем солнечная звезда приобретает красный оттенок.

Не пугайтесь, когда привычное желтое солнышко предстает перед нами в другом цветовом обличье. Это «шутки» человеческого зрительного восприятия, оптический эффект. Любой оттенок Солнца объясним, и не несет никакой угрозы людям.

Интересных наблюдений!

> > Почему отличаются по цветам

Расскажем о том, Почему отличаются по цветам на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям.

Даже древние люди не уставали с трепетом и удивлением наблюдать за небесными огнями. До того, как появились современные чувствительные приборы, в звездах видели только белые мигающие точки. Родители
или учителя в школе
должны объяснить детям
, что из-за того, что звездному свету приходится пробиваться сквозь земную атмосферу, кажется, что они мерцают.

Объяснение для детей
нужно начать с прошлых времен. Еще два века назад астрономы верили, что все исключительно белые. На самом же деле эти объекты могут быть всех красок радуги. Когда исследователи начали больше узнавать о световых волнах, они догадались, что свет делится на виды, а волны отличаются по ширине и плотности. При изучении планет стало понятно, что свет может восприниматься в разных оттенках цвета, основываясь на длине волны. Более того, температура также влияет на эту длину.

Вскоре появился новый раздел – «излучение абсолютно черного тела», в котором продолжили исследовать различные температуры и цвета. Даже для самых маленьких
будет интересно узнать, что холодные выпускают энергию в красных тонах электромагнитного цветового спектра, а горячие – в синих и белых. Получается, что объяснить детям
можно схематически. Все дело в температуре , из-за чего окрашиваются в красный, оранжевый, желтый, зеленый и синий.

Дети
должны знать, что на цвет влияет еще один фактор. Если в атмосфере звезды присутствуют дополнительные элементы, то она может изменить длину волны света, и это повлияет на тот цвет, за которым мы наблюдаем. Это объясняет, почему существует так много разных расцветок в исследуемых звездах.

Самую слабую температуру имеют красные звезды. Она не поднимаются выше 3000 градусов. Наше разжигается до 6000 градусов по Цельсию и светится оранжевым/желтым. Зеленые – около 10000 градусов Цельсия, а синие (самые горячие) – примерно 25 000 градусов по Цельсию.

Гигантские звезды растрачивают энергию намного быстрее, чем крошечные. Это значительно сокращает их жизненный цикл.

Наше Солнце — бледно-желтая звезда. Вообще цвет звезд
— потрясающе разнообразная палитра красок. Одно из созвездий так и называется «Шкатулка с драгоценностями». По черному бархату ночного неба рассыпаны сапфирные, голубые звезды
. Между ними, в середине созвездия, находится яркая оранжевая звезда.

Характеристики звёздных тел

Эти объекты обладают собственными характеристиками, которые подтверждены на практике.

Яркость

Для описания этой характеристики используют понятие величины и светимости. Есть специальная таблица, описывающая яркость звёзд. Самые яркие располагаются от одного до шести.

Светимость звезды обозначает скорость излучения энергии. Она измеряется в сравнении с солнечной яркостью.

Цвет

Цвет звёздного тела напрямую зависит от температуры поверхности. Каждое звёздное тело имеет свой цвет, но он может незначительно меняться, зависимо от фазы существования.

Температура поверхности

Она измеряется в кельвинах. Температурный режим тёмно-красных светил равен 2500K, яpкo-кpacнoй – З500K, жeлтoй – 5500K, гoлубoй – oт 10000K дo 50000K.

Размер

Он определяется, отталкиваясь от солнечного радиуса. Размеры сильно различаются. Он напрямую влияет на яркость космического тела, поэтому их сравнивают между собой.

Масса

Здесь также нужно обращать внимание на солнечные параметры. Звёзды имеющие одинаковую массу могут отличаться по размеру

Масса небесного светила напрямую влияет на температуру.

Магнитное поле

Космические тела способны генерировать магнитные поля. Оно способно достичь концентрированного состояния лишь в редких случаях. Магнитное поле напрямую зависит от скорости вращения.

Металличность

Она означает количество тяжёлых элементов. Благодаря этому термину выделяют три звёздных поколения. Есть те, которые полностью лишены металлов в составе, они выпустили тяжёлые элементы в пространство, поэтому появилось второе поколение. Цепь их смерти привела к появлению первого поколения.

Почему звезды разного цвета

Во-первых, атмосфера Земли искажает реальные цвета звезд.

Во-вторых, нам кажется, что излучение звёздных тел белое из-за нашего восприятия. В основном, это связано с физическими возможностями человека. Потому как в сетчатке наших глаз находятся рецепторы, которые отвечают за цветное зрение. Чем слабее импульс, тем более в тусклом свете мы видим.

На удивление, разнообразные цвета звезд обусловлены не так их составом, их температурой. Как оказалось, нагрев ионизирует определённые элементы, тем самым скрывая их.

Благодаря спектральному анализу астрономы определяют и состав, и температуру объектов. Поскольку атомы отдельного вещества обладают своей пропускной способностью. Например, одни световые волны легко проходят через определенные вещества. А другие, наоборот, не пропускают их. Таким образом можно определить химический состав тела.

Наос (самая горячая звезда)

В любом случае, разница в цветовой гамме зависит от температуры поверхности. Стоит отметить, что в природе всегда существует отношение между энергией и излучаемым светом.

Собственно говоря, на степень нагретости влияет скорость молекулярного движения вещества. А она оказывает влияние на длину световых волн, проходящих через эти вещества. То есть при высокой скорости молекулы движутся быстрее, поверхность становится горячее. В результате волны укорачиваются. И наоборот, холодная среда характеризуется небольшой скоростью, а также удлинёнными волнами.

Как оказалось, излучаемый видимый свет складывается из световых волн. Где короткие проявляются синими, а длинные красными оттенками. Белый же цвет возникает при наложении разных спектральных лучей друг на друга.

Напомним, что диаграмма Герцшпрунга-Рассела отображает все основные характеристики звёзд, которые между собой взаимосвязаны. Как из неё видно, цвета звезд зависят от их температуры по возрастанию.

Диаграмма Герцшпрунга — Рассела

Какого цвета холодные звезды

В действительности, их поверхность нагрета до 3000 градусов. И цвет холодных звезд находится в красном диапазоне. Как правило, это красные гиганты.

Какого цвета самые горячие звезды

Между прочим, чем горячее звёздное тело, тем ближе к голубому. Их разогретость может иметь значения 10-30 тысяч градусов по Цельсию. К тому же, существуют тела с показателями около 100 тысяч градусов. Причем это самые горячие голубые звезды. Также представляют собой гиганты.

Как рождаются звезды

Эта диаграмма послужила наглядным доказательством в пользу современной теории эволюции данных небесных тел. На графике отчетливо видно, что самым многочисленным классом являются относящиеся к так называемой главной последовательности звезды. Виды звезд, принадлежащих к этому сегменту, находятся в наиболее распространенной в данный момент во Вселенной точке развития. Это этап развития светила, при котором энергия, затраченная на излучение, компенсируется полученной в ходе термоядерной реакции. Длительность пребывания на данном этапе развития определяется массой небесного тела и процентным содержанием элементов тяжелее гелия.

Общепризнанная в данный момент теория эволюции звезд гласит, что на начальном

этапе развития светило представляет собой разряженное гигантское газовое облако. Под влиянием собственного тяготения оно сжимается, постепенно превращаясь в шар. Чем сильнее сжатие, тем интенсивнее гравитационная энергия переходит в тепловую. Газ раскаляется, и когда температура достигает 15-20 млн К, в новорожденной звезде запускается термоядерная реакция. После этого процесс гравитационного сжатия приостанавливается.

Почему мерцают звезды. Почему звезды мерцают

Звездное небо всегда завораживает. Яркие, расположенные невысоко над горизонтом, мерцают, переливаясь разными цветами. Это особенно красивое зрелище лучше наблюдать сразу после дождя и в морозные ночи, когда на горизонте мало облаков.

Мерцание звезд – удивительное зрелище. Современные звездочеты пришли к выводу, что мерцание никак не связано с изменениями, происходящими со звездами . В атмосфере существуют холодные и горячие потоки воздуха. Там, где теплые слои проходят над холодными образуются воздушные вихри, под действием которых световые лучи искривляются, и происходит изменение положения звезды.Яркость звезды меняется по той причине, что лучи света , отклоняющиеся неправильно, неравномерно концентрируются над поверхностью планеты. При этом весь звездный пейзаж постоянно смещается и изменяется из-за атмосферных явлений, к примеру, из-за ветра. Наблюдающий же за звездами оказывается то в более освещенной области, то, наоборот, в более затененной.Если вы хотите понаблюдать за мерцанием звезд, то имейте в виду, что у зенита при спокойной атмосфере можно лишь изредка обнаружить это явление. Если вы переведете свой взгляд на небесные объекты, располагающиеся ближе к горизонту, то обнаружите, что они мерцают гораздо сильнее. Это объясняется тем, что вы смотрите на звезды через более плотный слой воздуха, и, соответственно, пронизываете взглядом большее число воздушных потоков. Вы не заметите изменений цвета звезд, расположенных на высоте более 50°. Но обнаружите частое изменение цвета у звезд , находящихся ниже 35°. Очень красиво мерцает Сириус, переливаясь всеми цветами спектра, особенно в зимние месяцы, низко над горизонтом.Сильное мерцание звезд доказывает неоднородность атмосферы, что связано с различными метеорологическими явлениями. Поэтому многие думают, что мерцание связано с погодой. Часто оно набирает силу при низком атмосферном давлении, понижении температуры, увеличении влажности и т.д. Но состояние атмосферы зависит от такого большого числа различных факторов, что на данный момент не представляется возможным предсказывать погоду по мерцанию звезд.Это явление хранит свои загадки и неясности. Предполагается, что оно усиливается в сумерки. Это может быть и оптической иллюзией, и следствием необычных атмосферных изменений, которые часто происходят в это время суток. Есть мнение, что мерцание звезд обусловлено северным сиянием. Но это очень трудно объяснить, если учесть, что северное сияние находится на высоте более 100 км. Кроме того, остается загадкой, почему белые звезды мерцают меньше, чем красные.

Что такое Солнце

Солнечная звезда – раскаленный шар из газа, центральная фигура солнечной системы. Центр скопления планет, небесных тел, состоящих из тяжелых элементов. Водород в составе Солнца сжат под воздействием сил притяжения. Внутри светила непрерывно протекает термоядерная реакция, создающая из водорода гелий.

Солнечная звезда возникла после серии взрывов сверхновых пять миллиардов лет назад. Благодаря идеальному расположению к Солнцу на третьей планете зародилась жизнь. Это Земля.

Гелий просачивается и излучается сквозь фотосферу (тонкий поверхностный слой звезды) в космическое пространство. У звезды есть пограничная атмосфера – солнечная корона, сливающаяся с межзвездной средой. Мы не видим корону, так как газ сильно разрежен. Она становится видимой при затмениях.

У главного светила солнечной системы 11-ний цикл активности. В этот период увеличивается/уменьшается численность солнечных пятен (затемненные зоны фотосферы), вспышек (ослепительные свечения хромосферы), протуберанцев (водородные облака, конденсируемые в короне).

Хромосфера – слой-граница между фотосферой и короной. Человек видит его при солнечных затмениях в виде ярко-красного ободка. Масса светила постепенно уменьшается. Некоторую часть веса звезда теряет при преобразовании водорода в гелий (синтезируя энергию).

Тепло, радующее людей – потерянная звездная масса (солнечные лучи). Вес теряется и из-за ветров на Солнце, регулярно выдувающих электроны и протоны звезды в космос.

Необычные звезды

Кварковые небесные тела это объект, в который может превратиться сверхплотная нейтронная звезда, если избавится от сильного давления собственного ядра.

В таком случае нейтроны распадаются на составляющие. Кварковая материя может одновременно находиться в состоянии гравитационного, ядерного и электромагнитного взаимодействия.

Звездные каннибалы. Это сверхгигант радиусом несколько астрономических единиц с пугающей светимостью. Ядром этого монстра является нейтронная звезда. Этот объект образуется при столкновении или слиянии гиганта и нейтронной звезды.
Квазизвезды. Они очень древние. Они сформировались при взрыве ядра протозвезды. Но вместо провала в черную дыру образовалась квазизвезда с ядром из черной дыры. Светимость такой звезды как у небольшой галактики, а продолжительность жизни около 1 млн. лет.

В будущем, по предположению ученых и разных теорий о звездах, появятся замороженные небесные светила, состоящие из тяжелых элементов.

Они будут поддерживать ядерный синтез при 0 и дышать облаками ледяных капель и постепенно вытеснят привычные светила.

Белые Карлики

Цикл красных гигантов заканчивается в тот момент, когда их масса становится огромной. Они как бы проваливаются внутрь себя. Благодаря новому сверхвзрыву, Вселенная получает остальные элементы таблицы Менделеева.

В зависимости от того, какая была звезда по размеру изначально, ее химический состав может быть разный. Если это был красный сверхгигант, то уже образовались тяжелые металлы, такие как углерод, неон, магний.

Взорвавшийся красный гигант сбрасывает внешний охладившийся слой, и в центре него образуется новое планетарное облако, из которого зарождается новая звезда. Красный гигант в свою очередь превращается в белого карлика.

Эволюция белых карликов сводится к их остыванию за счет нейтринного излучения, что происходит очень долго. В них зарегистрировано рентгеновское излучение, источником которого является фотосфера.

По своей структуре это компактные звезды, но их радиус и светимость в 100 раз меньше Солнечного. Плотность вещества у них очень высокая. В Белом Карлике уже не идут термоядерные реакции.

Его свечение происходит от теплового излучения и за счет иррадирования нейтрино. Затем карлик эволюционирует в нейтронную, радиус которой 10-20 км.

Красные сверхгиганты

Во вселенной существуют разные типы звезд. Основа любой звездочки это облака из межзвездного газа и пыли.

Сначала было несколько элементов. Сейчас эти облака насыщены всем подряд вплоть до тяжелых металлов.

После конденсации пыли происходит их возгорание, выделение водорода в виде термоядерного синтеза. На этом цикл жизни желтых карликов, таких как Солнце, ограничивается.

Солнце вырабатывает энергию и производит тепло и свет. Но в атмосфере есть и другие элементы, а значит процесс продолжается.

Звезда переходит в следующий цикл — это красные карлики. Происходит тройная альфа реакция, при которой во Вселенную начинается выброс углерода и кислорода. Тот же процесс происходит и у красных сверхгигантов. И эта стадия не является терминальной стадией синтеза в звездах.

Красный гигант имеет колоссальную массу. Когда она начинает давить на углерод и кислород, к ним присоединяется гелий и начинается процесс образования более тяжелых элементов, таких как железо, кобальт и никель.

Различия звезд по цвету

Существует огромное разнообразие звезд с непередаваемыми цветовыми оттенками. В результате этого даже одно созвездие получило название «Шкатулка с драгоценностями», основу которого составляют голубые и сапфировые звезды, а в самом его центре расположилась ярко светящая оранжевая звезда. Если рассматривать Солнце, то оно имеет бледно-желтый цвет.

Прямым фактором, влияющим на различие звезд по цвету, является температура их поверхности. Объясняется это просто. Свет по своей природе является излучением в виде волн. Длина волны – это расстояние между ее гребнями, является очень маленькой. Чтобы ее себе представить, нужно 1см разделить на 100 тыс. одинаковых частей. Несколько вот таких частичек и будут составлять длину волны света.

Учитывая, что это число получается достаточно маленьким, каждое, даже самое незначительное, его изменение станет причиной, по которой картинка, наблюдаемая нами, поменяется. Ведь наше зрение разную длину световых волн воспринимает в качестве разных цветов. К примеру, синий цвет имеют волны, длина которых в 1,5 раза меньше, чем у красных.

Также практически каждый из нас знает, что температура может оказывать самое прямое влияние на цвет тел. Для примера можно взять любой металлический предмет и положить его на огонь. Во время нагревания он станет красным. Если бы температура огня существенно повышалась, менялся бы и цвет предмета – с красного на оранжевый, с оранжевого на желтый, с желтого на белый, и, наконец, с белого на сине-белый.

Поскольку Солнце имеет температуру поверхности в районе 5,5 тыс. 0 С, то оно является характерным примером желтых звезд. А вот наиболее горячие голубые звезды могут разогревать и до 33 тыс. градусов.

Цвет и температура были связаны учеными при помощи физических законов. Чем температура тела прямо пропорциональна его излучению и обратно пропорциональна длине волн. Волны синего цвета имеют более короткие длины волн в сравнение с красным. Раскаленные газы излучают фотоны, энергия которых прямо пропорциональна температуре и обратно пропорциональна длине волны. Именно поэтому для наиболее горячих звезд характерным является сине-голубой диапазон излучения.

Поскольку ядерное топливо на звездах не безгранично, оно имеет свойство расходоваться, что приводит к остыванию звезд. Поэтому звезды среднего возраста имеют желтый цвет, а старые звезды мы видим красными.

В результате того что Солнце находится очень близко к нашей планете, можно с точностью описать его цвет. А вот для звезд, которые находятся в миллионе световых лет от нас, задача усложняется. Именно для этого используется прибор, получивший название спектрограф. Сквозь него ученые пропускаю свет, излучаемый звездами, в результате чего можно можно спектрально проанализировать практически любую звезду.

Кроме того, при помощи цвета звезды, можно определить ее возраст, т.к. математические формулы позволяют использовать спектральный анализ для определения температуры звезды, по которой легко вычислить ее возраст.

Происхождение цвета звезд

Секрет разноцветности звезд стал важным орудием астрономов — цвет светил помог им узнать температуру поверхности звезд. В основу легло примечательное природное явление — соотношение между энергией вещества и цветом излучаемого им света.

Наблюдения на эту тему вы уже наверняка сделали сами. Нить маломощных 30-ваттных лампочек горит оранжевым светом — а когда напряжение в сети падает, нить накала едва тлеет красным. Более сильные лампочки светятся желтым или даже белым цветом. А сварочный электрод во время работы и кварцевая лампа светятся голубым. Однако смотреть на них ни в коем случае не стоит — их энергия настолько велика, что может с легкостью повредить сетчатку глаза.

Соответственно, чем горячее предмет, тем ближе его цвет его свечения к голубому — а чем холоднее, тем ближе к темно-красному. Звезды не стали исключением: такой же принцип действует и на них. Влияние состава звезды на ее цвет очень незначительное — температура может скрывать отдельные элементы, ионизируя их.

Но именно анализ цветового спектра излучения звезды помогает выяснить ее состав. Атомы каждого вещества имеют свою уникальную пропускную способность. Световые волны одних цветов беспрепятственно проходят сквозь них, когда другие останавливаются — собственно, по блокированным диапазонам света ученые и определяют химические элементы.

Спектры излучения разных источников света

Механизм «окрашивания» звезд

Какова физическая подоплека этого явления? Температура характеризуется скоростью движения молекул вещества тела — чем она выше, тем быстрее они движутся. Это влияет на длину световых волн, которые проходят сквозь вещество. Горячая среда укорачивает волны, а холодная — наоборот, удлиняет. А видимый цвет светового луча как раз определяется длиной световой волны: короткие волны отвечают за синие оттенки, а длинные — за красные. Белый цвет получается в итоге наложения разноспектральных лучей.

Цвет звезды играет роль сразу в нескольких системах упорядочивания звезд. Сам по себе он является главным критерием определения спектрального класса светила. Так как цвет связан с температурой, его откладывают по одной из осей диаграммы Герцшпрунга-Рассела. С помощью диаграммы можно также определить светимость, массу и возраст звезды, что делает ее ценным и наглядным источником информации про звезды.