Кожна людина знає, як виглядають зірки на небі. Крихітні, сяючі вогники. У давнину люди не могли вигадати пояснення цього явища. Зірки вважали очима богів, душами померлих предків, охоронцями та захисниками, що оберігають спокій людини у темряві. Тоді ніхто й подумати не міг, що Сонце – це також зірка.

Що таке зірка

Багато століть минуло, перш ніж люди зрозуміли, що є зірками. Види зірок, їх характеристики, уявлення про хімічні і фізичні процеси, що там відбуваються, - це нова галузь знання. Стародавні астрономи навіть припустити не могли, що таке світило насправді зовсім не крихітний вогник, а неймовірних розмірів куля розпеченого газу, в якому відбуваються реакції

термоядерний синтез. Є дивний парадокс у тому, що неяскраве зоряне світло – це сліпуче сяйво ядерної реакції, а затишне сонячне тепло – жахливий жар мільйонів кельвінів.

Всі зірки, які можна побачити на небосхилі неозброєним оком, знаходяться в галактиці Чумацький Шлях. Сонце - теж частина цієї, причому розташоване воно на її околиці. Неможливо уявити, як виглядало б нічне небо, якби Сонце знаходилося в центрі Чумацького Шляху. Адже кількість зірок у цій галактиці – понад 200 мільярдів.

Трохи про історію астрономії

Стародавні астрономи теж могли б розповісти незвичайне та цікаве про зірок на небі. Вже шумери виділяли окремі сузір'я та зодіакальне коло, вони ж вперше розрахували поділ повного кута на 360 0 . Вони ж створили місячний календарі змогли синхронізувати його із сонячним. Єгиптяни вважали, що Земля знаходиться в але при цьому знали, що Меркурій та Венера обертаються навколо Сонця.

У Китаї астрономією як наукою займалися вже наприкінці ІІІ тисячоліття до зв. е., а

перші обсерваторії з'явилися торік у XII в. до зв. е. Вони вивчали місячні та сонячні затемнення, зумівши при цьому зрозуміти їхню причину і навіть розрахувавши прогнозні дати, спостерігали метеоритні потоки та траєкторії комет.

Стародавні інки знали різницю між зірками і планетами. Є непрямі докази того, що їм були відомі Галілеєві та візуальна розмитість контурів диска Венери, обумовлена ​​наявністю на планеті атмосфери.

Стародавні греки змогли довести кулястість Землі, висунули припущення про геліоцентричність системи. Вони намагалися розрахувати діаметр Сонця, нехай і помилково. Але греки були першими, хто у принципі припустив, що Сонце більше Землі, колись усе, покладаючись на візуальні спостереження, вважали інакше. Грек Гіппарх вперше створив каталог світил та виділив різні видизірок. Класифікація зірок у цій науковій праці спиралася на інтенсивність свічення. Гіппарх виділив 6 класів яскравості, всього в каталозі було 850 світил.

На що звертали увагу давні астрономи

Початкова класифікація зірок ґрунтувалася на їхній яскравості. Адже саме цей критерій є єдиним доступним для астронома, озброєного лише телескопом. Найяскравіші або володіють унікальними видимими властивостями зірки навіть отримували власні імена, причому кожен народ має свої. Так, Денеб, Рігель і Алголь – назви арабські, Сіріус – латинську, а Антарес – грецьку. Полярна зіркау кожному народі має власну назву. Це, мабуть, одна з найважливіших у «практичному сенсі» зірок. Її координати на нічному небосхилі незмінні, незважаючи на обертання землі. Якщо інші зірки рухаються небом, проходячи шлях від сходу до заходу сонця, то Полярна зірка не змінює свого розташування. Тому саме її використовували моряки та мандрівники як надійний орієнтир. До речі, всупереч поширеній помилці, це зовсім не найяскравіша зірка на небосхилі. Полярна зірка зовні не виділяється - ні за розмірами, ні за інтенсивністю свічення. Знайти її можна тільки якщо знати, куди дивитися. Вона розташовується на самому кінці «ручки ковша» Малої Ведмедиці.

На чому ґрунтується зіркова класифікація

Сучасні астрономи, відповідаючи на запитання про те, які види зірок бувають, навряд чи будуть згадувати яскравість свічення чи розташування на нічному небосхилі. Хіба що в порядку історичного екскурсу або в лекції, розрахованій на зовсім далеку від астрономії аудиторію.

Сучасна класифікація зірок ґрунтується на їх спектральному аналізі. При цьому зазвичай ще вказують масу, світність та радіус небесного тіла. Всі ці показники даються у співвідношенні із Сонцем, тобто саме його характеристики прийняті як одиниці виміру.

Класифікація зірок спирається такий критерій, як абсолютна зоряна величина. Це видимий ступінь яскравості без атмосфери, що умовно розташований на відстані 10 парсек від точки спостереження.

Крім цього враховують змінності блиску та розміри зірки. Види зірок нині визначаються їх спектральним класом і вже детальніше – підкласом. Астрономи Рассел та Герцшпрунг незалежно один від одного проаналізували залежність між світністю, абсолютною температурною поверхнею та спектральним класом світил. Вони збудували діаграму з відповідними осями координат і виявили, що результат зовсім не хаотичний. Світила на графіку розташовувалися чітко помітними групами. Діаграма дозволяє, знаючи спектральний клас зірки, визначити хоча б із приблизною точністю її абсолютну зоряну величину.

Як народжуються зірки

Ця діаграма стала наочним доказом на користь сучасної теорії еволюції даних небесних тіл. На графіці чітко видно, що найчисленнішим класом є так званої головної послідовностізірки. Види зірок, що належать до цього сегменту, знаходяться в найбільш поширеній Наразіу Всесвітній точці розвитку. Це етап розвитку світила, у якому енергія, витрачена випромінювання, компенсується отриманої під час термоядерної реакції. Тривалість перебування на даному етапі розвитку визначається масою небесного тіла та відсотковим вмістом елементів важчим за гелій.

Загальновизнана зараз теорія еволюції зірок говорить, що на початковому

На етапі розвитку світило є розряджена гігантська газова хмара. Під впливом власного тяжіння воно стискається, поступово перетворюючись на кулю. Чим сильніше стиснення, тим інтенсивніше гравітаційна енергія перетворюється на теплову. Газ розжарюється, і коли температура сягає 15-20 млн К, у новонародженій зірці запускається термоядерна реакція. Після цього процес гравітаційного стиску припиняється.

Основний період життя зірки

Спочатку в надрах молодого світила переважають реакції водневого циклу. Це найтриваліший період життя зірки. Види зірок, що знаходяться на цьому етапі розвитку, представлені в наймасовішій головній послідовності описаної вище діаграми. Згодом водень у ядрі світила закінчується, перетворившись на гелій. Після цього термоядерне горіння можливе лише на периферії ядра. Зірка стає яскравішою, її зовнішні шари значно розширюються, а температура знижується. Небесне тіло перетворюється на червоний гігант. Цей період життя зірки

набагато коротший за попередній. Подальша її доля вивчена мало. Є різні припущення, але достовірних їм підтверджень поки що не отримано. Найпоширеніша теорія говорить, що коли гелію стає занадто багато, зіркове ядро, не витримуючи своєї маси, стискується. Температура зростає доти, доки гелій не вступає в термоядерну реакцію. Жахливі температури призводять до чергового розширення, і зірка перетворюється на червоного гіганта. Подальша долясвітила, за припущеннями вчених, залежить від його маси. Але теорії, що стосуються цього, лише результат комп'ютерного моделювання, не підтверджений спостереженнями.

Остигаючі зірки

Імовірно, червоні гіганти з малою масою стискатимуться, перетворюючись на карликів і поступово остигаючи. Зірки середньої маси можуть трансформуватися в при цьому в центрі такої освіти продовжить своє існування позбавлене зовнішніх покривів ядро, поступово остигаючи і перетворюючись на білого карлика. Якщо центральна зірка випускала значне інфрачервоне випромінювання, виникають умови для активації в газовій оболонці планетарної туманності космічного мазера, що розширюється.

Масивні світила, стискаючись, можуть досягати такого рівня тиску, що електрони буквально вминаються в атомні ядра, перетворюючись на нейтрони. Оскільки між

цими частинками немає сил електростатичного відштовхування, зірка може стиснутися до кількох кілометрів. При цьому її щільність перевищить густину води в 100 мільйонів разів. Така зірка називається нейтронною і є, по суті, величезним атомним ядром.

Надмасивні зірки продовжують своє існування, послідовно синтезуючи в процесі термоядерних реакцій з гелію – вуглець, потім кисень, з нього – кремній та, нарешті, залізо. На цьому етапі термоядерної реакції і відбувається вибух наднової. Наднові зірки, своєю чергою, можуть перетворитися на нейтронні або, якщо їх маса досить велика, продовжити стиск до критичної межі і утворити чорні дірки.

Розміри

Класифікація зірок за розміром може бути реалізована подвійно. Фізичний розмір зірки може визначатись її радіусом. Одиницею виміру у разі виступає радіус Сонця. Існують карлики, зірки середньої величини, гіганти та надгіганти. До речі, саме Сонце є саме карликом. Радіус нейтронних зірок може досягати лише кількох кілометрів. А у надгіганті цілком поміститься орбіта планети Марс. Під розміром зірки може розумітися її маса. Вона тісно пов'язана з діаметром світила. Чим зірка більша, тим нижча її щільність, і навпаки, чим світило менше, тим щільність вища. Цей критерій вірується не так вже й сильно. Зірок, які були б більшими або меншими за Сонце в 10 разів, дуже мало. Більшість світил укладається в інтервал від 60 до 0,03 сонячних мас. Щільність Сонця, яка приймається за стартовий показник, становить 1,43 г/см3. Щільність білих карликів досягає 10 12 г/см 3 а щільність розріджених надгігантів може бути в мільйони разів менше сонячної.

У стандартній класифікації зірок схема розподілу масою виглядає так. До малих відносять світила масою від 0,08 до 0,5 сонячної. До помірних – від 0,5 до 8 сонячних мас, а до масивних – від 8 і більше.

Класифікація зірок . Від блакитних до білих

Класифікація зірок за кольором насправді спирається не так на видиме світіння тіла, але в спектральні характеристики. Спектр випромінювання об'єкта визначається хімічним складом зірки, від нього залежить її температура.

Найбільш поширеною є Гарвардська класифікація, створена на початку ХХ століття. Згідно з прийнятими тоді стандартами класифікація зірок за кольором передбачає розподіл на 7 типів.

Так, зірки з найвищою температурою, від 30 до 60 тис. К, відносять до світил класу О. Вони блакитного кольору, маса подібних небесних тіл досягає 60 сонячних мас (с. м.), а радіус – 15 сонячних радіусів (с. р.). Лінії водню та гелію в їхньому спектрі досить слабкі. Світність таких небесних об'єктів може досягати 1 млн 400 тис. сонячних світимостей (с. с.).

До зірок класу В відносять світила з температурою від 10 до 30 тис. К. Це небесні тіла біло-блакитного кольору, їхня маса починається від 18 с. м., а радіус – від 7 с. м. Найнижча світність об'єктів такого класу становить 20 тис. с. с., а лінії водню у спектрі посилюються, досягаючи середніх значень.

У зірок класу А температура коливається від 7,5 до 10 тис. до, вони білого кольору. Мінімальна маса таких небесних тіл починається від 3,1 с. м., а радіус – від 2,1 с. нар. Світність об'єктів знаходиться в межах від 80 до 20 тис. с. с. Лінії водню у спектрі цих зірок сильні, з'являються лінії металів.

Об'єкти класу F є насправді жовто-білого кольору, але виглядають білими. Їхня температура коливається в межах від 6 до 7,5 тис. К, маса варіюється від 1,7 до 3,1 с.м., радіус - від 1,3 до 2,1 с. нар. Світність таких зірок варіюється від 6 до 80 с. с. Лінії водню у спектрі слабшають, лінії металів, навпаки, посилюються.

Таким чином, всі види білих зірок потрапляють у межі класів від А до F. Далі, згідно з класифікацією, йдуть жовті та оранжеві світила.

Жовті, помаранчеві та червоні зірки

Види зірок за кольором розподіляються від блакитних до червоних, у міру зниження температури та зменшення розмірів та світності об'єкта.

Зірки класу G, яких відноситься і Сонце, досягають температури від 5 до 6 тис. К, вони жовтого кольору. Маса таких об'єктів – від 1,1 до 1,7 с. м., радіус – від 1,1 до 1,3 с. нар. Світність - від 1,2 до 6 с. с. Спектральні лінії гелію та металів інтенсивні, лінії водню дедалі слабші.

Світила, що належать до класу До, мають температуру від 3,5 до 5 тис. К. Виглядають вони жовто-жовтогарячими, але справжній колір цих зірок - помаранчевий. Радіус даних об'єктів знаходиться у проміжку від 0,9 до 1,1 с. р., маса – від 0,8 до 1,1 с. м. Яскравість коливається від 04 до 12 с. с. Лінії водню практично непомітні, лінії металів дуже сильні.

Найхолодніші і найменші зірки - класу М. Їх температура всього 2,5 - 3,5 тис. До і здаються вони червоними, хоча насправді ці об'єкти оранжево-червоного кольору. Маса зірок знаходиться у проміжку від 0,3 до 0,8 с. м., радіус – від 0,4 до 0,9 с. нар. Світність - всього 0,04 - 0,4 с. с. Це вмираючі зірки. Холодне їх тільки недавно відкриті коричневі карлики. Їх виділили окремий клас М-Т.

Білейські основи сучасної наукиМорріс Генрі

Різноманітність зірок

Різноманітність зірок

Непрофесійному або неозброєному людському оку всі зірки здаються практично однаковими, якщо не вважати відмінностей у яскравості, які цілком можна пояснити їхньою різною віддаленістю. Навіть через телескоп зірки здаються лише світлими точками на небі. Однак Біблія вказує, що вони різняться. Вони не тільки одержали від Бога різні імена. «Зірка від зірки відрізняється у славі» (1 Кор. 15:41). Слово, перекладене як «слава» (грец. doxa),означає також «гідність», «честь», «хвала» або «поклоніння». Тобто не можна зарахувати це слово лише до яскравості зірки; воно вказує ще й на те, що кожна зірка займає відведене Богом особливе місце у небесній структурі для виконання своєї конкретної. Богом визначеної функції.

На відміну зірок вказує той науковий фактЩо кожна з них займає своє положення на стандартній астрономічній діаграмі, відомій під назвою діаграми Герцшпрунга - Ресселла (ГР). Горизонтальна вісь ГР-діаграми (рис. 8) – температура зірки (зменшується зліва направо). Вертикальна вісь - світність (щодо Сонця, зростає знизу нагору).

Малюнок 8. Діаграма Герцшпрунга - Ресселла та різноманітність зірок.

Вважається, що ГР-діаграма підтверджує еволюційний розвиток зірок. Насправді вона підкріплює біблійне вчення про нескінченну різноманітність зірок, оскільки кожна зірка займає на діаграмі властиве лише їй місце.

Хоча кожна зірка займає на діаграмі своє місце, астрономи зробили спробу зручності згрупувати зірки, давши кожній групі назву залежно від її розташування. Більшість зірок опинилася в межах широкої смуги, яка на діаграмі плавно спускається праворуч. Вони отримали назву зірок головної послідовності. Яскраві, гарячі зірки зазвичай більші і масивніші за інші. Крім того, при русі вниз смугою головної послідовності спектральний тип зірок має тенденцію змінюватися від блакитно-білого зліва (яскраві, гарячі зірки) до червоного праворуч (холодні зірки з низькою світністю). За особливостями спектра зірки були умовно розбиті сім класів, показаних у таблиці 3.

Більшу частину інформації про зірки дає спектральний аналіз світла, що йде від них (що і показано в таблиці). Шляхом аналізу зоряного спектра можна дізнатися температуру поверхні зірки, її хімічний склад, характер її магнітного поля та багато інших властивостей.

Ці сім категорій охоплюють далеко ще не всі типи зірок. Сюди не входять, наприклад, червоні гіганти, надгіганти, білі карлики, змінні зірки, пульсари, подвійні зірки, планетарні туманності, нейтронні зірки, (приблизні) чорні дірки та ін. і гелію) та другого покоління (що містять значну кількість важких елементів).

Великі зоряні системи називаються галактиками. Вони поділяються різні типи: еліптичні туманності, нормальні спіральні туманності, пересічені спіралі, карликові галактики, «неправильні» галактики. Наша Сонячна система входить до Галактики Чумацький Шлях, яка безпосередньо відноситься до спіральних галактик. У межах однієї галактики, наприклад. Чумацького Шляху, існують різні зоряні скупчення, які класифікуються на розсіяні та кульові. Крім цього, самі галактики поєднуються в різні галактичні скупчення. Чумацький Шлях і більше двадцяти інших галактик об'єднуються в скупчення, що називається Місцевою групоюгалактик. Крім того, існують скупчення скупчень або надскоплення.

Оскільки наша книга - не підручник астрономії, а також оскільки Біблія нічого не говорить про всю цю масу зірок і галактик (фактично жодну з галактик, крім Чумацького Шляху, не можна навіть розглянути без телескопа), ми не торкатимемося класифікації та обговорюватимемо ці небесні елементи . Біблія підкреслює лише факт майже незліченної кількості та нескінченної різноманітності величезних небесних тіл, які повинні спонукати нас зрадіти могутності та величі їх Творця. «Підніміть очі ваші на висоту небесі подивіться, хто їх створив? Хто виводить військо їхнім рахунком? Він усіх їх називає на ім'я: за великою силою і великою силою в Нього ніщо не вибуває» (Іс. 40:26). І хоча ми не знаємо, чому Бог створив таке велика кількістьрізноманітних зірок, ми можемо бути впевнені, що на те були вагомі причини. Як зазначалося в попередньому розділі, зірки були створені назавжди, так що в наступних століттях буде ще багато часу, щоб знайти відповіді на ці запитання.

Кількість зірок Перше, що хочеться запитати про зірок, - скільки ж їх? Поглянувши на небо в ясну ніч, ми будемо вражені величезною кількістю світил, розсипаних по всьому небосхилу. Але без телескопа можна побачити лише близько чотирьох тисяч зірок, і малоймовірно, щоб це