Er zijn veel verbazingwekkende dingen in ons universum, en soms lijkt het interessanter dan de meest geavanceerde sciencefiction. En nu willen we het hebben over objecten in de diepe ruimte, waarvan iedereen heeft gehoord, maar tegelijkertijd heeft niet iedereen een idee waar het over gaat.
rode reus
Er zijn veel verschillende sterren: sommige zijn heter, andere zijn kouder, sommige zijn groot, andere (conventioneel) klein. De reuzenster heeft een lage oppervlaktetemperatuur en een enorme straal. Hierdoor heeft het een hoge lichtsterkte. Een typisch voorbeeld is de rode reus. Zijn straal kan 800 zonne-energie bereiken, en de helderheid kan de zonne-energie een met 10 duizend keer overschrijden. Een ster wordt een rode reus als in het midden al het waterstof in helium verandert, en de waterstoffusie aan de rand van de heliumkern doorgaat. Dit leidt tot een toename van de helderheid, uitzetting van de buitenste lagen en een afname van de oppervlaktetemperatuur.
Aldebaran, Arcturus, Gakrux zijn voorbeelden van rode reuzen. Al deze sterren zijn opgenomen in de lijst met de helderste sterren aan de nachtelijke hemel. Bovendien zijn rode reuzen niet de meest massieve. Er zijn rode superreuzen die qua grootte de grootste sterren zijn. Hun straal kan 1500 keer groter zijn dan die van de zon.
In bredere zin is de rode reus een ster in de laatste fase van evolutie. Zijn verdere lot hangt af van de massa. Als de massa laag is, verandert zo'n ster in een witte dwerg; als hij hoog is, verandert hij in een neutronenster of een zwart gat. Rode reuzen zijn verschillend, maar ze hebben allemaal een vergelijkbare structuur. We hebben het in het bijzonder over een hete, dichte kern en een zeer ijle en uitgebreide schaal. Dit alles leidt tot een intense sterrenwind - de uitstroom van materie van de ster naar de interstellaire ruimte.
Dubbele ster
Promotie video:
Deze term verwijst naar twee door zwaartekracht gebonden sterren die rond een gemeenschappelijk massamiddelpunt draaien. Soms kun je systemen vinden die uit drie sterren bestaan. De dubbelster lijkt een zeer exotisch fenomeen te zijn, maar komt veel voor in het Melkwegstelsel. Onderzoekers geloven dat ongeveer de helft van alle sterren in de Melkweg binaire systemen zijn (dit is de tweede naam van dit fenomeen).
Een gewone ster vormt zich als gevolg van de compressie van een moleculaire wolk als gevolg van zwaartekrachtinstabiliteit. In het geval van een dubbelster is de situatie uiteraard vergelijkbaar, maar wat betreft de reden voor de scheiding kunnen wetenschappers hier niet tot een gemeenschappelijke mening komen.
Bruine dwerg
De bruine dwerg is een zeer ongebruikelijk object dat op enigerlei wijze moeilijk te classificeren is. Het bezet een tussenpositie tussen een ster en een gasplaneet. Deze objecten hebben een massa vergelijkbaar met 1-8% van de zon. Ze zijn te massief voor planeten, en door zwaartekrachtscompressie zijn thermonucleaire reacties mogelijk met "gemakkelijk brandbare" elementen. Maar er is niet genoeg massa om waterstof te "ontsteken", en de bruine dwerg schijnt relatief kort in vergelijking met een gewone ster.
De oppervlaktetemperatuur van een bruine dwerg kan 300–3000 K bedragen. Hij koelt continu af gedurende zijn hele leven: hoe groter zo'n object, hoe langzamer dit proces verloopt. Simpel gezegd, een bruine dwerg warmt, als gevolg van thermonucleaire fusie, op in de allereerste fase van zijn leven, en koelt dan af en wordt als een gewone planeet. De naam komt van de dieprode of zelfs infrarode kleur van deze objecten.
Nevel
We horen dit woord meer dan eens als we het hebben over astronomische kwesties. Een nevel is niets meer dan een kosmische wolk, die is samengesteld uit stof en gas. Het is de basisbouwsteen van ons universum: er worden sterren en sterrenstelsels uit gevormd. De nevel is een van de mooiste astronomische objecten, hij kan gloeien met alle kleuren van de regenboog.
De Andromedanevel (of Andromedastelsel) is het sterrenstelsel dat het dichtst bij de Melkweg staat. Het bevindt zich op een afstand van 2,52 miljoen sv. jaar verwijderd van de aarde en bevat ongeveer 1 biljoen sterren. Misschien zal de mensheid in de verre toekomst de Andromeda-nevel bereiken. En zelfs als dit niet gebeurt, zal de nevel zelf "op bezoek komen" en de Melkweg inslikken. Het feit is dat de Andromeda-nevel veel groter is dan onze Melkweg.
Het is belangrijk om hier duidelijkheid te scheppen. Het woord "nevel" heeft een lange geschiedenis: het werd vroeger gebruikt om bijna elk astronomisch object aan te duiden, inclusief sterrenstelsels. Bijvoorbeeld het Andromedanevelstelsel. Nu hebben ze afstand genomen van deze praktijk, en het woord "nevel" duidt op opeenhopingen van stof, gas en plasma. Ze onderscheiden een emissienevel (een wolk van gas op hoge temperatuur), een reflectienevel (hij zendt zijn eigen straling niet uit), een donkere nevel (een stofwolk die het licht van objecten erachter blokkeert) en een planetaire nevel (een gasschil geproduceerd door een ster aan het einde van zijn evolutie) … Dit omvat ook supernovaresten.
Gele dwerg
Niet iedereen kent dit soort sterren. En dat is vreemd, want onze eigen zon is een typische gele dwerg. Gele dwergen zijn kleine sterren met een massa van 0,8–1,2 zonsmassa's. Dit zijn de zogenaamde armaturen. hoofdreeks. Op het Hertzsprung-Russell-diagram is het een gebied met sterren die een thermonucleaire fusie van helium uit waterstof als energiebron gebruiken.
Gele dwergen hebben oppervlaktetemperaturen van 5000–6000 K, en de gemiddelde levensduur van zo'n ster is 10 miljard jaar. Zulke sterren veranderen in rode reuzen nadat hun toevoer van waterstof is opgebrand. Een soortgelijk lot wacht onze zon: volgens de voorspellingen van wetenschappers zal hij over ongeveer 5-7 miljard jaar onze planeet verzwelgen en dan veranderen in een witte dwerg. Maar lang voor dit alles zal het leven op onze planeet worden verbrand.
witte dwerg
Een dwergster is precies het tegenovergestelde van een reuzenster. Voor ons staat een geëvolueerde ster, waarvan de massa vergelijkbaar kan zijn met de massa van de zon. In dit geval is de straal van de witte dwerg ongeveer 100 keer kleiner dan de straal van onze ster. Als een van de lichte sterren zal de zon enkele miljarden jaren nadat de waterstofreserves in de kern zijn uitgeput, ook in een witte dwerg veranderen. Witte dwergen bezetten 3-10% van de sterrenpopulatie van ons Melkwegstelsel, maar vanwege hun lage helderheid is het erg moeilijk om ze te identificeren.
Een "oudere" witte dwerg is niet langer direct wit. De naam zelf kwam van de kleur van de eerste open sterren, bijvoorbeeld Sirius B (de grootte van de laatste kan overigens behoorlijk vergelijkbaar zijn met de grootte van onze aarde). In feite is een witte dwerg helemaal geen ster, omdat er geen thermonucleaire reacties meer plaatsvinden in het interieur. Simpel gezegd, de witte dwerg is geen ster, maar zijn "lijk".
Naarmate het verder evolueert, koelt de witte dwerg nog meer af, en bovendien verandert zijn kleur van wit naar rood. De laatste fase in de evolutie van zo'n object is een afgekoelde zwarte dwerg. Een andere optie is de opeenhoping van materie op het oppervlak van een witte dwerg die "overstroomt" van een andere ster, compressie en daaropvolgende explosie van een nieuwe of supernova.
Supernova
Een supernova is een fenomeen waarbij de helderheid van een ster verandert met 4-8 ordes van grootte, en daarna kan men een geleidelijke vervaging van de flare zien. In bredere zin is het een sterexplosie, waarbij het hele object wordt vernietigd. Tegelijkertijd verduistert zo'n ster enige tijd andere sterren: en dat is niet verwonderlijk, want tijdens een explosie kan zijn helderheid 1000 miljoen keer groter zijn dan die van de zon. In een sterrenstelsel dat vergeleken kan worden met het onze, wordt het verschijnen van één supernova ongeveer eens in de 30 jaar geregistreerd. Het object wordt echter belemmerd door een enorme hoeveelheid stof. Tijdens de explosie valt een enorme hoeveelheid materie in de interstellaire ruimte. De overgebleven materie kan dienen als bouwmateriaal voor een neutronenster of zwart gat.
Onze ster en de planeten van het zonnestelsel zijn ontstaan in een gigantische wolk van moleculair gas en stof. Ongeveer 4,6 miljard mensen begonnen met de compressie van deze wolk, de eerste honderdduizend jaar daarna was de zon een ineenstortende protoster. Na verloop van tijd stabiliseerde het zich echter en kreeg het zijn huidige uiterlijk. De zon zal echter niet voor altijd bestaan: eerst zal ze in een rode reus veranderen en dan in een witte dwerg.
Er zijn twee hoofdtypen supernovae. In het eerste geval is er een tekort aan waterstof in het optische spectrum. Daarom geloven wetenschappers dat er een explosie was van een witte dwerg. Feit is dat de witte dwerg bijna geen waterstof heeft, aangezien dit het einde is van de evolutie van de sterren. In het tweede geval leggen onderzoekers sporen van waterstof vast. Vandaar de veronderstelling dat we het hebben over de explosie van een "gewone" ster, waarvan de kern een ineenstorting heeft ondergaan. In dit scenario zou de kern uiteindelijk een neutronenster kunnen worden.
Neutronenster
Een neutronenster is een object dat voornamelijk bestaat uit neutronen - zware elementaire deeltjes die geen elektrische lading hebben. Zoals eerder vermeld, is de reden voor hun vorming de ineenstorting van normale sterren door de zwaartekracht. Door aantrekking beginnen sterrenmassa's naar binnen te trekken totdat ze ongelooflijk samengedrukt worden. Hierdoor worden de neutronen als het ware "gepakt".
Een neutronenster is klein - meestal is de straal niet groter dan 20 km. Bovendien is de massa van de meeste van deze objecten 1,3–1,5 zonsmassa's (de theorie gaat uit van het bestaan van neutronensterren met een massa van 2,5 zonsmassa's). De dichtheid van een neutronenster is zo groot dat een theelepel van zijn substantie miljarden tonnen weegt. Zo'n object bestaat uit een atmosfeer van heet plasma, externe en interne korst en kernen (extern en intern).
Pulsar
Aangenomen wordt dat een neutronenster een radiobundel uitzendt in de richting die hoort bij zijn magnetisch veld, waarvan de symmetrieas niet samenvalt met de rotatieas van de ster. Simpel gezegd, een pulsar is een neutronenster die met ongelooflijke snelheden ronddraait. Pulsars zenden krachtige gammastralen uit, dus we kunnen radiogolven waarnemen als de neutronenster zich met zijn pool naar onze planeet bevindt. Dit is te vergelijken met een vuurtoren: het lijkt de waarnemer aan de kust dat het periodiek knippert, hoewel het zoeklicht in werkelijkheid gewoon in de andere richting draait.
Met andere woorden, we kunnen sommige neutronensterren als pulsars waarnemen vanwege het feit dat ze elektromagnetische golven hebben die in bundels vanaf de polen van de neutronenster worden uitgestoten. De best bestudeerde pulsar is PSR 0531 + 21, die zich in de Krabnevel bevindt op een afstand van 6520 sv. jaar van ons verwijderd. De neutronenster maakt 30 omwentelingen per seconde en het totale stralingsvermogen van deze pulsar is 100.000 keer hoger dan dat van de zon. Veel aspecten van pulsars moeten echter nog worden bestudeerd.
Quasar
Pulsar en quasar worden soms door elkaar gehaald, maar het verschil tussen beide is erg groot. Quasar is een mysterieus object, waarvan de naam komt van de uitdrukking "quasi-stellaire radiobron". Zulke objecten behoren tot de helderste en meest ver weg van ons. In termen van stralingsvermogen kan een quasar honderd keer hoger zijn dan alle sterren van de Melkweg samen.
Natuurlijk wekte de ontdekking van de eerste quasar in 1960 een enorme belangstelling voor het fenomeen op. Nu geloven wetenschappers dat we een actieve galactische kern hebben. Er is een superzwaar zwart gat dat materie uit de ruimte eromheen trekt. De massa van het gat is gewoon gigantisch, en het stralingsvermogen is groter dan het stralingsvermogen van alle sterren in de melkweg. Een van de versies zegt ook dat een quasar een sterrenstelsel kan zijn in het vroegste ontwikkelingsstadium - op dit moment wordt de omringende materie "verslonden" door een superzwaar zwart gat. De dichtstbijzijnde quasar bij ons bevindt zich op een afstand van 2 miljard lichtjaar, en de verst verwijderde, vanwege hun ongelooflijke zichtbaarheid, kunnen we waarnemen op een afstand van 10 miljard lichtjaar.
Blazar
Er zijn ook objecten die blazars worden genoemd. Ze zijn de bronnen van de krachtigste gammaflitsen in de ruimte. Blazars zijn stromen van straling en materie die naar de aarde zijn gericht. Simpel gezegd, een blazar is een quasar die een krachtige plasmastraal uitzendt die al het leven op zijn pad kan vernietigen. Als zo'n straal passeert op een afstand van minimaal 10 sv. jaren verwijderd van de aarde, zal er geen leven op zijn. Blazar is onlosmakelijk verbonden met het superzware zwarte gat in het centrum van de melkweg.
De naam zelf komt van de woorden "quasar" en "BL Lizards". De laatste is een typische vertegenwoordiger van de blazars die bekend staan als de Lacertiden. Deze klasse onderscheidt zich door de kenmerken van het optische spectrum, dat geen brede emissielijnen kent die kenmerkend zijn voor quasars. Nu hebben wetenschappers de afstand tot de verste blazar PKS 1424 + 240 berekend: het is 7,4 miljard lichtjaar.
Zwart gat
Dit is zonder twijfel een van de meest mysterieuze objecten in het universum. Er is veel geschreven over zwarte gaten, maar hun aard is nog steeds voor ons verborgen. De eigenschappen van objecten zijn zodanig dat hun tweede kosmische snelheid de lichtsnelheid overschrijdt. Niets kan ontsnappen aan de zwaartekracht van een zwart gat. Het is zo enorm dat het praktisch het verstrijken van de tijd stopt.
Een zwart gat vormt zich uit een massieve ster die zijn brandstof heeft opgebruikt. Een ster die onder zijn eigen gewicht instort en zich voortsleept langs het ruimte-tijd continuüm eromheen. Het zwaartekrachtveld wordt zo sterk dat zelfs licht er niet meer uit kan ontsnappen. Als gevolg hiervan wordt het gebied waarin de ster zich voorheen bevond een zwart gat. Met andere woorden, een zwart gat is een gebogen deel van het universum. Hij zuigt de zaak in de buurt in. Aangenomen wordt dat de eerste sleutel tot het begrijpen van zwarte gaten de relativiteitstheorie van Einstein is. De antwoorden op alle basisvragen moeten echter nog worden ontdekt.
Mol gat
Als u doorgaat met het onderwerp, kunt u eenvoudigweg niet langs de zogenaamde. "Wormgaten" of "wormgaten". Hoewel dit een puur hypothetisch object is, hebben we voor ons een soort ruimte-tijd-tunnel, bestaande uit twee ingangen en een keel. Een wormgat is een topologisch kenmerk van de ruimte-tijd dat (hypothetisch) reizen via de kortste weg van allemaal mogelijk maakt. Om op zijn minst een beetje de aard van een wormgat te begrijpen, kun je een stuk papier rollen en het vervolgens met een naald doorboren. Het resulterende gat zal als een wormgat zijn.
Op verschillende tijdstippen hebben experts verschillende versies van wormgaten naar voren gebracht. De mogelijkheid van het bestaan van zoiets bewijst de algemene relativiteitstheorie, maar tot dusver is er geen enkel wormgat gevonden. Misschien zullen nieuwe studies in de toekomst de aard van dergelijke objecten helpen verduidelijken.
Donkere materie
Dit is een hypothetisch fenomeen dat geen elektromagnetische straling uitzendt en er geen directe interactie mee heeft. Daarom kunnen we het niet direct detecteren, maar we zien tekenen van het bestaan van donkere materie wanneer we het gedrag van astrofysische objecten en de zwaartekrachtseffecten die ze veroorzaken, observeren.
Maar hoe vond je donkere materie? De onderzoekers berekenden de totale massa van het zichtbare deel van het heelal, evenals zwaartekrachtindicatoren. Er werd een zekere onbalans onthuld, die werd toegeschreven aan een mysterieuze substantie. Het bleek ook dat sommige sterrenstelsels sneller roteren dan ze volgens berekeningen zouden moeten zijn. Dientengevolge beïnvloedt iets hen en laat het hen niet naar de zijkanten "wegvliegen".
Wetenschappers geloven nu dat donkere materie niet kan worden samengesteld uit gewone materie en dat het is gebaseerd op kleine exotische deeltjes. Maar sommigen twijfelen hieraan en wijzen erop dat donkere materie ook kan bestaan uit macroscopische objecten.
Donkere energie
Als er iets mysterieuzers is dan donkere materie, is het donkere energie. In tegenstelling tot de eerste is donkere energie een relatief nieuw concept, maar het is er al in geslaagd om ons idee van het heelal op zijn kop te zetten. Donkere energie is volgens wetenschappers iets dat ervoor zorgt dat ons universum versneld uitdijt. Met andere woorden, het breidt zich steeds sneller uit. Gebaseerd op de hypothese van donkere materie, ziet de massaverdeling in het heelal er als volgt uit: 74% is donkere energie, 22% is donkere materie, 0,4% is sterren en andere objecten, 3,6% is intergalactisch gas.
Als er in het geval van donkere materie op zijn minst indirect bewijs is van het bestaan ervan, dan bestaat donkere energie puur in het kader van een wiskundig model dat rekening houdt met de uitbreiding van ons universum. Daarom kan niemand nu met zekerheid zeggen wat donkere energie is.
Ilya Vedmedenko
