Интересные факты о звёздах¶

Звезда — это массивное светящееся небесное тело, состоящее из горячей плазмы, удерживаемой собственной гравитацией, в котором происходят термоядерные реакции синтеза более тяжёлых элементов из более лёгких. Звёзды являются одними из наиболее изученных объектов астрономии, и их свойства удивляют исследователей на протяжении столетий — от необычных размеров и температур до экзотических форм существования.

¶Размеры и масса

Звёзды существенно различаются по размерам. Наиболее массивные известные звёзды — сверхгиганты — могут превышать по радиусу Солнце в сотни раз. Так, UY Щита, одна из крупнейших известных звёзд, имеет радиус, оцениваемый примерно в 1700 солнечных радиусов: если бы она находилась на месте Солнца, её поверхность перекрыла бы орбиту Юпитера. При этом масса UY Щита лишь в несколько раз превышает солнечную — гигантские звёзды разрежены, их средняя плотность в тысячи раз меньше плотности воды.

С другой стороны, существуют карлики — красные карлики, масса которых составляет лишь 8–10 % массы Солнца. Ещё меньшие объекты — коричневые карлики — не считаются полноценными звёздами, так как в их недрах не поддерживается устойчивый термоядерный синтез водорода. Наименьшая из известных звёзд, способных к термоядерному синтезу, — TRAPPIST-1, имеет радиус около 12 % солнечного.

¶Температура и цвет

Поверхностная температура звёзд определяет их цвет. Холодные красные карлики имеют температуру около 2500–3500 K и излучают преимущественно в красной части спектра, тогда как горячие голубые сверхгиганты могут достигать 40 000 K и более. Солнце, с температурой около 5778 K, относится к жёлтым звёздам спектрального класса G2V.

Интересно, что самые горячие звёзды излучают преимущественно в ультрафиолетовом диапазоне и для невооружённого глаза выглядят голубыми или белыми, но не «чёрными» — несмотря на то, что их пик излучения приходится на ультрафиолет, они всё равно излучают видимый свет. Самые горячие известные звёзды, такие как WR 102, достигают температур свыше 200 000 K.

¶Сверхновые

Одними из самых впечатляющих звёздных явлений являются сверхновые — взрывы массивных звёзд в конце их жизни. В ходе взрыва звезда может на несколько секунд излучать больше энергии, чем Солнце за весь срок своей жизни (около 10 миллиардов лет). Сверхновая 1054 года, наблюдавшаяся китайскими астрономами, была настолько яркой, что была видна днём в течение 23 дней. На месте взрыва осталось Крабовидное туманность — один из самых изученных объектов астрономии.

¶Нейтронные звёзды и пульсары

После сверхновой массивная звезда может коллапсировать в нейтронную звезду — объект диаметром около 20 км, но массой, сопоставимой с массой Солнца. Плотность материи в нейтронной звезде настолько велика, что чайная ложка её вещества весила бы около миллиарда тонн. Нейтронные звёзды с чрезвычайно сильным магнитным полем и быстрым вращением называются пульсарами — они испускают узкие лучи радиоизлучения, которые, как маяк, периодически «пробегают» по Земле.

¶Чёрные дыры

Наиболее массивные звёзды в конце жизненного цикла могут коллапсировать в чёрные дыры — области пространства-времени, из которых ничто, включая свет, не может выбраться. Гравитация чёрной дыры настолько сильна, что искажает пространство-время настолько, что даже свет не может преодолеть гравитационный горизонт событий.

¶Экзопланеты

Большинство звёзд в Млечном Пути, вероятно, имеют планеты. Первые экзопланеты у солнцеподобных звёзд были открыты в 1990-х годах, а к 2020-м их число превысило 5000. Среди них — «суперземли», «горячие юпитеры» и планеты в обитаемой зоне, где возможна жидкая вода.

¶Звёздные скопления

Звёзды часто образуют скопления — шаровые (до нескольких миллионов звёзд, возрастом до 12 миллиардов лет) и рассеянные (молодые, содержащие сотни звёзд). Шаровые скопления, такие как М13 в созвездии Геркулеса, являются одними из самых древних объектов Вселенной.