Защо звездите са с различни цветове?

Звездите са основните видими за нас обекти във Вселената. Космическият свят е необикновен и разнообразен. Темата за универсалните светила е неизчерпаема. Слънцето е създадено да свети през деня, а звездите са създадени да осветяват земния път на човека през нощта. Тази статия ще обсъди как се формира светлината, която виждаме, излъчвана от невероятни небесни тела.

Произход

Раждането на звезда, както и нейното изчезване, могат да се видят визуално на нощното небе. Астрономите наблюдават тези явления от дълго време и вече са направили много открития. Всички те са описани в специална научна литература. Звездите са светещи огнени топки с невероятно големи размери. Но защо те светят, трептят и блестят в различни цветове?

Тези небесни тела се раждат от дифузна газова и прахова среда, резултат от гравитационна компресия в по-плътни слоеве, плюс влиянието на собствената им гравитация. Съставът на междузвездната среда е предимно газ (водород и хелий) с прах от твърди минерални частици. Основното ни светило е звезда, наречена Слънце. Без него животът на всички неща на нашата планета е невъзможен. Интересното е, че много звезди са много по-големи от Слънцето. Защо не усещаме тяхното въздействие и можем спокойно да съществуваме без тях?

Нашият източник на топлина и светлина се намира близо до Земята. Затова за нас можем значително да усетим неговата светлина и топлина. Звездите са по-горещи от Слънцето и по-големи по размер, но са на толкова големи разстояния, че можем да наблюдаваме само тяхната светлина, и то само през нощта.

Изглеждат просто трептящи точки в нощното небе. Защо не ги виждаме през деня? Звездната светлина е като лъчите от фенерче, които едва виждате през деня, но през нощта не можете без нея - тя осветява добре пътя.

Кога е най-ярко и защо звездите светят на нощното небе?

Август е най-добрият месец за наблюдение на звездите. По това време на годината вечерите са тъмни и въздухът е чист. Имате чувството, че можете да достигнете небето с ръка. Децата, гледайки към небето, винаги се чудят: „Защо звездите светят и къде падат? Факт е, че през август хората често наблюдават звездопади. Това е необикновена гледка, която привлича очите и душите ни. Има поверие, че когато видите падаща звезда, трябва да си пожелаете нещо, което със сигурност ще се сбъдне.

Интересното обаче е, че всъщност не пада звезда, а метеор, който изгаря. Както и да е, този феномен е много красив! Времената минават, поколения хора се сменят, но небето е все същото – красиво и тайнствено. Също като нас, нашите предци са го разглеждали, отгатвали фигурите на различни митологични герои и предмети в звездни купове, мечтали са си и са мечтали.

Как се появява светлината?

Космическите обекти, наречени звезди, излъчват невероятно големи количества топлинна енергия. Енергийните емисии са придружени от силно излъчване на светлина, определена част от която достига до нашата планета и ние имаме възможност да я наблюдаваме. Това е кратък отговор на въпроса: „Защо звездите блестят в небето и всички небесни тела принадлежат ли им?“ Например Луната е спътник на Земята, а Венера е планета от Слънчевата система. Ние не виждаме тяхната собствена светлина, а само нейното отражение. Самите звезди са източник на светлинно лъчение в резултат на освобождаването на енергия.

Някои небесни обекти имат бяла светлина, докато други имат синя или оранжева светлина. Има и такива, които блестят в различни нюанси. С какво е свързано това и защо звездите светят в различни цветове? Факт е, че те са огромни топки, състоящи се от газове, нагрети до много високи температури. Тъй като тази температура варира, звездите имат различна яркост: най-горещите са сини, следвани от бели, още по-студени жълти, след това оранжеви и червени.

Трептене

Много хора се интересуват: защо звездите светят през нощта и светлината им трепти? Първо, те не трептят. Само ни се струва. Факт е, че звездната светлина преминава през дебелината на земната атмосфера. Един светлинен лъч, пътуващ на толкова дълги разстояния, претърпява голям брой пречупвания и промени. За нас тези пречупвания изглеждат като трептения.

Звездата има свой собствен жизнен цикъл. На различните етапи от този цикъл той свети по различен начин. Когато животът му изтече, той започва постепенно да се превръща в червено джудже и изстива. Излъчването на умиращата звезда пулсира. Това създава впечатление за трептене (мигане). През деня светлината от звездата не изчезва никъде, но е засенчена от твърде яркото и близко слънчево греене. Следователно през нощта ги виждаме поради факта, че няма слънчеви лъчи.

Никога не мислим, че може би има някакъв друг живот освен нашата планета, освен нашата слънчева система. Може би има живот на някоя от планетите, обикаляща около синя, бяла, червена или може би жълта звезда. Може би има друга планета като тази, на която живеят същите хора, но ние все още не знаем нищо за нея. Нашите сателити и телескопи са открили редица планети, на които може да има живот, но тези планети са на десетки хиляди и дори милиони светлинни години.

Сините изостанали звезди са сини на цвят.

Звездите, разположени в кълбовидни звездни купове, чиято температура е по-висока от тази на обикновените звезди и чийто спектър се характеризира със значително изместване към синята област в сравнение с този на звездите от купа с подобна яркост, се наричат сини страглери. Тази функция им позволява да се открояват спрямо другите звезди в този клъстер на диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел. Съществуването на такива звезди опровергава всички теории за еволюцията на звездите, чиято същност е, че се очаква звездите, възникнали в един и същи период от време, да бъдат разположени в точно определена област на диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел. В този случай единственият фактор, който влияе върху точното местоположение на звездата, е нейната първоначална маса. Честото появяване на сини изостанали извън горната крива може да потвърди съществуването на такова нещо като аномална еволюция на звездите.

Специалистите, които се опитват да обяснят естеството на тяхното възникване, излагат няколко теории. Най-вероятната от тях показва, че тези сини звезди са били двойни в миналото, след което са започнали или сега са подложени на процес на сливане. Резултатът от сливането на две звезди е появата на нова звезда, която има много по-голяма маса, яркост и температура от звездите на същата възраст.

Ако тази теория по някакъв начин може да бъде доказана вярна, теорията за еволюцията на звездите ще бъде освободена от проблема със сините изостанали. Получената звезда ще има по-голямо количество водород, което ще се държи подобно на млада звезда. Има факти, които подкрепят тази теория. Наблюденията показват, че изоставащите най-често се срещат в централните области на кълбовидните купове. В резултат на преобладаващия брой звезди с единица обем там близките преминавания или сблъсъци стават по-вероятни.

За да се тества тази хипотеза, е необходимо да се изследва пулсацията на сините изостанали, т.к Може да има някои разлики между астеросеизмологичните свойства на обединените звезди и нормално пулсиращите променливи. Струва си да се отбележи, че измерването на пулсациите е доста трудно. Този процес също е отрицателно повлиян от пренаселеността на звездното небе, малките флуктуации в пулсациите на сините отстъпници, както и рядкостта на техните променливи.

Един пример за сливане може да се наблюдава през август 2008 г., когато такъв инцидент засегна обект V1309, чиято яркост след откриването се увеличи няколко десетки хиляди пъти и след няколко месеца се върна към първоначалната си стойност. В резултат на 6-годишни наблюдения учените стигнаха до извода, че този обект е две звезди, чийто орбитален период една около друга е 1,4 дни. Тези факти накараха учените да смятат, че през август 2008 г. се е случил процесът на сливане на тези две звезди.

Сините страглери се характеризират с висок въртящ момент. Например, скоростта на въртене на звездата, която се намира в средата на клъстера 47 Tucanae, е 75 пъти по-висока от скоростта на въртене на Слънцето. Според хипотезата тяхната маса е 2-3 пъти по-голяма от масата на другите звезди, които се намират в клъстера. Също така, чрез изследване беше установено, че ако сините звезди са разположени близо до други звезди, тогава последните ще имат по-нисък процент кислород и въглерод от техните съседи. Предполага се, че звездите изтеглят тези вещества от други звезди, движещи се в тяхната орбита, в резултат на което тяхната яркост и температура се увеличават. В "ограбените" звезди се откриват места, където се е случил процесът на трансформация на първоначалния въглерод в други елементи.

Имена на сини звезди - примери

Rigel, Gamma Paralis, Alpha Giraffe, Zeta Orionis, Tau Canis Majoris, Zeta Puppis

Белите звезди са си бели звезди

Фридрих Бесел, който ръководи Кьонигсбергската обсерватория, прави интересно откритие през 1844 г. Ученият забеляза и най-малкото отклонение на най-ярката звезда в небето Сириус от нейната траектория по небето. Астрономът предполага, че Сириус има сателит, а също така изчислява приблизителния период на въртене на звездите около техния център на масата, който е около петдесет години. Бесел не намери адекватна подкрепа от други учени, т.к Никой не успя да открие сателита, въпреки че масата му трябваше да бъде сравнима със Сириус.

И само 18 години по-късно Алван Греъм Кларк, който тества най-добрия телескоп от онези времена, откри тъмно бяла звезда близо до Сириус, която се оказа неин спътник, наречен Сириус Б.

Повърхността на тази бяла звезда се нагрява до 25 хиляди Келвина, а радиусът й е малък. Отчитайки това, учените заключиха, че спътникът има висока плътност (на ниво от 106 g/cm3, докато плътността на самия Сириус е приблизително 0,25 g/cm3, а тази на Слънцето е 1,4 g/cm3). 55 години по-късно (през 1917 г.) е открито друго бяло джудже, наречено на учения, който го е открил - звездата на ван Маанен, която се намира в съзвездието Риби.

Имена на бели звезди - примери

Вега в съзвездието Лира, Алтаир в съзвездието Орла (вижда се през лятото и есента), Сириус, Кастор.

Жълти звезди - жълти звезди

Жълтите джуджета обикновено се наричат малки звезди от главната последователност, чиято маса е в рамките на масата на Слънцето (0,8-1,4). Съдейки по името, такива звезди имат жълт блясък, който се отделя по време на термоядрения процес на синтез от водород към хелий.

Повърхността на такива звезди се нагрява до температура от 5-6 хиляди Келвина, а спектралните им класове варират между G0V и G9V. Жълтото джудже живее около 10 милиарда години. Изгарянето на водород в една звезда я кара да се умножи по размер и да се превърне в червен гигант. Един пример за червен гигант е Алдебаран. Такива звезди могат да образуват планетарни мъглявини, като отделят външните си газови слоеве. В този случай ядрото се трансформира в бяло джудже, което има висока плътност.

Ако вземем предвид диаграмата на Hertzsprung-Russell, тогава върху нея жълтите звезди са разположени в централната част на главната последователност. Тъй като Слънцето може да се нарече типично жълто джудже, неговият модел е доста подходящ за разглеждане на общия модел на жълтите джуджета. Но в небето има и други характерни жълти звезди, чиито имена са Алхита, Дабих, Толиман, Хара и др. Тези звезди не са много ярки. Например, същият Толиман, който, ако не вземете предвид Проксима Кентавър, е най-близо до Слънцето, има 0-та величина, но в същото време яркостта му е най-висока сред всички жълти джуджета. Тази звезда се намира в съзвездието Кентавър и също е част от сложна система, която включва 6 звезди. Спектралния клас на Толиман е G. Но Дабих, разположен на 350 светлинни години от нас, принадлежи към спектралния клас F. Но високата му яркост се дължи на наличието на близка звезда, принадлежаща към спектралния клас - A0.

В допълнение към Toliman, спектрален клас G има HD82943, който се намира на главната последователност. Тази звезда, поради своя химичен състав и температура, подобна на Слънцето, също има две големи планети. Формата на орбитите на тези планети обаче далеч не е кръгла, така че техните подходи към HD82943 се случват сравнително често. В момента астрономите са успели да докажат, че тази звезда е имала много по-голям брой планети, но с течение на времето ги е погълнала всички.

Имена на жълти звезди - примери

Толиман, звезда HD 82943, Хара, Дабих, Алхита

Червените звезди са си червени звезди

Ако поне веднъж в живота си сте виждали през обектива на вашия телескоп червени звезди в небето, които горяха на черен фон, тогава запомнянето на този момент ще ви помогне по-ясно да си представите какво ще бъде написано в тази статия. Ако никога преди не сте виждали такива звезди, не забравяйте да се опитате да ги намерите следващия път.

Ако се заемете да съставите списък на най-ярките червени звезди в небето, които могат лесно да бъдат намерени дори с любителски телескоп, ще откриете, че всички те са въглеродни звезди. Първите червени звезди са открити през 1868 г. Температурата на такива червени гиганти е ниска, освен това външните им слоеве са пълни с огромни количества въглерод. Ако преди подобни звезди съставляваха два спектрални класа - R и N, сега учените ги дефинираха в един общ клас - C. Всеки спектрален клас има подкласове - от 9 до 0. Освен това клас C0 означава, че звездата има висока температура, но по-малко червени от звездите C9. Също така е важно, че всички звезди с доминиран въглерод са по своята същност променливи: дългопериодични, полуправилни или неправилни.

Освен това в този списък бяха включени две звезди, наречени червени полуправилни променливи, най-известната от които е m Cephei. Уилям Хершел се заинтересува от необичайния му червен цвят и го нарече „нар“. Такива звезди се характеризират с нередовни промени в светимостта, които могат да продължат от няколко десетки до няколкостотин дни. Такива променливи звезди принадлежат към клас M (хладни звезди с температура на повърхността от 2400 до 3800 K).

Имайки предвид факта, че всички звезди в рейтинга са променливи, е необходимо да се внесе известна яснота в обозначението. Общоприето е, че червените звезди имат име, което се състои от два компонента - буква от латинската азбука и името на променливо съзвездие (например T Hare). На първата открита променлива в дадено съзвездие се приписва буквата R и така нататък до буквата Z. Ако има много такива променливи, за тях се предоставя двойна комбинация от латински букви - от RR до ZZ. Този метод ви позволява да „именувате“ 334 обекта. В допълнение, звездите могат да бъдат обозначени с помощта на буквата V в комбинация със сериен номер (V228 Cygnus). Първата колона на рейтинга е запазена за обозначаване на променливи.

Следващите две колони в таблицата показват местоположението на звездите в периода 2000.0. В резултат на нарасналата популярност на атласа Uranometria 2000.0 сред любителите на астрономията, последната колона на рейтинга показва номера на таблицата за търсене за всяка звезда, която е в рейтинга. В този случай първата цифра е показване на номера на обема, а втората е серийният номер на картата.

Рейтингът също така показва максималните и минималните стойности на яркостта на звездните величини. Струва си да се помни, че по-голяма наситеност на червения цвят се наблюдава при звезди, чиято яркост е минимална. За звезди, чийто период на променливост е известен, той се показва като брой дни, но обекти, които нямат правилния период, се показват като Irr.

Намирането на въглеродна звезда не изисква много умения; достатъчно е възможностите на вашия телескоп да са достатъчни, за да я видите. Дори размерът му да е малък, яркочервеният му цвят трябва да привлече вниманието ви. Ето защо не трябва да се разстройвате, ако не можете да ги откриете веднага. Достатъчно е да използвате атласа, за да намерите близка ярка звезда и след това да преминете от нея към червената.

Различните наблюдатели виждат въглеродните звезди по различен начин. За някои те приличат на рубини или жарава, горяща в далечината. Други виждат пурпурни или кървавочервени нюанси в такива звезди. Като начало в рейтинга има списък с шестте най-ярки червени звезди, които след като бъдат намерени, можете напълно да се насладите на красотата им.

Имена на червени звезди - примери

Разлики в цвета на звездите

Има огромно разнообразие от звезди с неописуеми цветови нюанси. В резултат на това дори едно съзвездие получи името „Кутия за бижута“, чиято основа е съставена от сини и сапфирени звезди, а в самия й център е ярко блестяща оранжева звезда. Ако вземем предвид Слънцето, то има бледожълт цвят.

Пряк фактор, влияещ върху разликата в цвета между звездите, е повърхностната им температура. Това се обяснява просто. Светлината по своята същност е излъчване под формата на вълни. Дължината на вълната е разстоянието между нейните гребени и е много малка. За да си го представите, трябва да разделите 1 см на 100 хиляди еднакви части. Няколко от тези частици ще съставят дължината на вълната на светлината.

Като се има предвид, че това число се оказва доста малко, всяка, дори и най-незначителната промяна в него ще бъде причина за промяна на картината, която наблюдаваме. В крайна сметка нашето зрение възприема различните дължини на вълните на светлината като различни цветове. Например синьото има вълни, чиято дължина е 1,5 пъти по-къса от тази на червеното.

Освен това почти всеки от нас знае, че температурата може да има пряк ефект върху цвета на телата. Например, можете да вземете всеки метален предмет и да го поставите на огъня. При нагряване ще стане червено. Ако температурата на огъня се увеличи значително, цветът на обекта ще се промени - от червено на оранжево, от оранжево на жълто, от жълто на бяло и накрая от бяло на синьо-бяло.

Тъй като повърхностната температура на Слънцето е около 5,5 хиляди 0 C, то е типичен пример за жълти звезди. Но най-горещите сини звезди могат да се нагреят до 33 хиляди градуса.

Цветът и температурата бяха свързани от учени с помощта на физични закони. Как температурата на едно тяло е право пропорционална на неговото излъчване и обратно пропорционална на дължината на вълната. Сините вълни имат по-къси дължини на вълните в сравнение с червените. Горещите газове излъчват фотони, чиято енергия е право пропорционална на температурата и обратно пропорционална на дължината на вълната. Ето защо най-горещите звезди се характеризират със синьо-син диапазон на излъчване.

Тъй като ядреното гориво върху звездите не е неограничено, то има тенденция да се изразходва, което води до охлаждане на звездите. Следователно звездите на средна възраст са жълти, а старите звезди виждаме като червени.

В резултат на факта, че Слънцето е много близо до нашата планета, цветът му може да бъде точно описан. Но за звезди, които са на милион светлинни години, задачата става по-сложна. За това се използва устройство, наречено спектрограф. Учените пропускат през него светлината, излъчвана от звездите, в резултат на което е възможно да се анализира спектрално почти всяка звезда.

Освен това, използвайки цвета на звезда, можете да определите нейната възраст, т.к математическите формули позволяват използването на спектрален анализ за определяне на температурата на звезда, от която е лесно да се изчисли нейната възраст.

Видео тайните на звездите гледайте онлайн

Звездите не отразяват светлината, както планетите и техните спътници, а я излъчват. И то равномерно и постоянно. А мигането, което се вижда на Земята, вероятно е причинено от наличието на различни микрочастици в космоса, които, когато бъдат уловени в светлинния лъч, го прекъсват.

Най-ярката звезда, от гледна точка на земляните

От училище знаем, че Слънцето е звезда. От нашата планета това е и по стандартите на Вселената е малко по-малко от средното както по размер, така и по яркост. Огромен брой звезди са по-големи от Слънцето, но има значително по-малко от тях.

Звездна градация

Древногръцките астрономи започнали да разделят небесните тела по размер. Под понятието "величина", както тогава, така и сега, те имат предвид яркостта на блясъка на звездата, а не нейния физически размер.

Звездите също се различават по дължината на излъчването си. Въз основа на вълновия спектър, а той наистина е разнообразен, астрономите могат да кажат за химическия състав на тялото, температурата и дори разстоянието.

Учените спорят

Споровете по въпроса „защо светят звездите” продължават десетилетия. Все още няма консенсус. Трудно е дори за ядрените физици да повярват, че реакциите, протичащи в звездно тяло, могат да освободят толкова огромно количество енергия без спиране.

Проблемът за това какво преминава през звездите занимава учените от много дълго време. Астрономи, физици и химици са се опитали да разберат какво предизвиква изригването на топлинна енергия, което е придружено от ярко излъчване.

Химиците смятат, че светлината от далечна звезда е резултат от екзотермична реакция. Завършва с отделяне на значително количество топлина. Физиците казват, че в тялото на звезда не могат да протичат химически реакции. Защото никой от тях не е в състояние да продължи без прекъсване милиарди години.

Отговорът на въпроса „защо звездите светят“ стана малко по-близо след откриването на таблицата на елементите от Менделеев. Сега химичните реакции започнаха да се разглеждат по напълно нов начин. В резултат на експериментите са получени нови радиоактивни елементи и теорията за радиоактивния разпад става версия номер едно в безкрайния дебат за светенето на звездите.

Съвременна хипотеза

Светлината на далечна звезда не позволи на Сванте Арениус, шведски учен, да „заспи“. В началото на миналия век той обърна идеята за излъчване на топлина от звездите, развивайки концепцията, която се състоеше в следното. Основният източник на енергия в тялото на звездата са водородните атоми, които постоянно участват в химични реакции помежду си, образувайки хелий, който е много по-тежък от своя предшественик. Процесите на трансформация възникват поради налягане на газ с висока плътност и температура, която е дива за нашето разбиране (15 000 000 ° C).

Хипотезата се хареса на много учени. Изводът беше ясен: звездите в нощното небе светят, защото вътре протича реакция на синтез и енергията, освободена по време на този процес, е повече от достатъчна. Също така стана ясно, че комбинацията от водород може да продължи без прекъсване в продължение на много милиарди години подред.

И така, защо звездите блестят? Енергията, която се отделя в ядрото, се пренася във външната газова обвивка и възниква видимо за нас лъчение. Днес учените са почти сигурни, че „пътят“ на лъча от ядрото до черупката отнема повече от сто хиляди години. Лъчът от звездата също отнема доста време, за да достигне Земята. Ако радиацията от Слънцето достига Земята за осем минути, по-ярките звезди - Проксима Кентавър - за почти пет години, то светлината на останалите може да пътува десетки и стотици години.

Още едно "защо"

Защо звездите излъчват светлина вече е ясно. Защо трепти? Сиянието, идващо от звездата, всъщност е равномерно. Това се дължи на гравитацията, която дърпа газа, изхвърлен от звездата обратно. Трептенето на звезда е вид грешка. Човешкото око вижда звезда през няколко слоя въздух, която е в постоянно движение. Звезден лъч, преминаващ през тези слоеве, сякаш трепти.

Тъй като атмосферата се движи постоянно, потоците горещ и студен въздух, преминавайки един под друг, образуват турбулентност. Това води до огъване на светлинния лъч. също се променя. Причината е неравномерната концентрация на достигащия до нас лъч. Самият звезден модел се измества. Това явление се причинява например от пориви на вятъра, преминаващи през атмосферата.

Многоцветни звезди

При безоблачно време нощното небе радва окото с ярките си цветове. Арктур също има наситен оранжев цвят, но Антарес и Бетелгейзе са меко червени. Сириус и Вега са млечно бели, със син оттенък - Регулус и Спика. Известните гиганти - Алфа Кентавър и Капела - са сочно жълти.

Защо звездите светят по различен начин? Цветът на звездата зависи от нейната вътрешна температура. „Най-студените“ са червените. На повърхността им има само 4000°C. с повърхностно нагряване до 30 000°C - считат се за най-горещите.

Космонавтите казват, че в действителност звездите светят равномерно и ярко, а на земляните само намигат...

Карпов Дмитрий

Това е изследователска работа на ученик от 1 клас на Общинско учебно заведение СОУ №25.

Цел на изследването: разберете защо звездите на небето са в различни цветове.
Методи и техники:наблюдения, експеримент, сравнение и анализ на резултатите от наблюденията, екскурзия до планетариума, работа с различни източници на информация.

Получени данни:Звездите са горещи топки от газ. Най-близката до нас звезда е Слънцето. Всички звезди са с различни цветове. Цветът на звездата зависи от температурата на нейната повърхност. Благодарение на експеримента успях да разбера, че нагретият метал първо започва да свети в червено, след това в жълто и накрая в бяло с повишаване на температурата. Същото и със звездите. Червените са най-студените, а белите (или дори сините!) са най-горещите. Тежките звезди са горещи и бели, леките, немасивни звезди са червени и относително хладни. Цветът на една звезда също може да се използва за определяне на нейната възраст. Младите звезди са най-горещите. Светят с бяла и синя светлина. Старите, изстиващи звезди излъчват червена светлина. И звездите на средна възраст светят с жълта светлина. Енергията, излъчвана от звездите, е толкова огромна, че можем да ги видим на тези далечни разстояния, на които са отдалечени от нас: десетки, стотици, хиляди светлинни години!
Изводи:
1. Звездите са цветни. Цветът на звездата зависи от температурата на нейната повърхност.

2. По цвета на една звезда можем да определим нейната възраст и маса.

3. Можем да видим звезди благодарение на огромната енергия, която излъчват.

Изтегли: