Из чего может состоять звезда

Обсуждение общих тем связанных с астрономией. Викторины и конкурсы форума.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Валера » 12 сен 2011 16:20

Сотрудники Европйеской южной обсерватории (European Southern Observatory, ESO) обнаружили в созвездии Льва удивительную звезду, в составе которой элементов, тяжелее гелия (He) меньше, чем в любой другой звезде, открытой до сих пор. Об этом учнёым поведал анализ спектра её излучения. Официальный пресс-релиз, посвящённый открытию, был размещён на сайте ESO.

Изображение

Тусклая звезда SDSS J102915+172927 состоит практически полностью из водорода (H) и гелия, более тяжёлых элементов (то есть, всех остальных элементов таблицы Менделеева) в ней в 20 тыс. раз меньше, чем в нашем Солнце. С точки зрения господствовавших до сих пор научных взглядов, такая звезда вообще не может существовать: первичное газовое облако, состоящее только из таких лёгких элементов, не должно было бы сконденсироваться в звезду.

«Удивительно было впервые обнаружить звезду в такой химической «запретной зоне», это означает, что нам придётся пересмотреть некоторые из теоретических представлений о формировании звезд», — говорит Элизабетта Каффау (Elisabetta Caffau) из Астрономического центра университета Гейдельберга (Zentrum fur Astronomie der Universitat Heidelberg), Германия.

«Звезда светит неярко, и в ходе первичных наблюдений нам удалось обнаружить в её излучении следы только одного элемента, тяжелее гелия, а именно кальция (Ca), — рассказывает её коллега Пьеркарло Бонифацио (Piercarlo Bonifacio) из Парижской обсерватории (Observatoire de Paris) во Франции. — Мы вынуждены были просить генерального директора ESO о предоставлении нам дополнительного времени наблюдений, и с более длинной экспозицией».

В итоге в SDSS J102915+172927 удалось обнаружить следы также и других тяжёлых элементов, однако всё равно, в аномально малом количестве. По-видимому, это говорит о большой древности звезды: её состав во многом повторяет предполагаемый набор химических элементов во Вселенной сразу после большого взрыва, когда существовали только водород и гелий. Более тяжёлые элементы образовались впоследствии, как раз внутри формирующихся звёзд, в процессе ядерного синтеза.

Напомним, недавно сотрудники ESO подробно рассмотрели и засняли другое аномальное явление космического масштаба — «умирание» звезды Бетельгейзе в созвездии Ориона. А осенью прошлого года группа астрономов из Европы воспользовалась Очень Большим Телескопом (ESO's Very Large Telescope), чтобы проверить идею о том, что молодые галактики могли расти за счет всасывания холодных потоков водорода и гелия, наполнявших молодую Вселенную и формировавших новые звезды из этого первоначального материала. Проверка прошла успешно, что также привело к пересмотру некоторых теоретических представлений.

http://www.vokrugsveta.ru/news/12933/


По мере повышения температуры состав частиц, способных существовать в атмосфере звезды, конечно, упрощается. Спектральный анализ звёзд классов О, B, A (температура от 50 000 до 10 000 С) показывает в их атмосферах линии ионизированных водорода и гелия и ионы металлов, в классе К (5000 С)обнаруживаются уже радикалы, а в классе М(3800 С) - даже молекулы оксидов.

В списке звезд первых четырех классов преобладают линии водорода и гелия, но по мере понижения температуры появляются линии других элементов и даже линии, указывающие на существование соединений. Эти соединения еще очень просты. Это оксиды циркония, титана (класс М), а также радикалы CH, OH, NH, CH2, C2, C3, СаНи др. Наружные слои звезд состоятглавным образом из водорода; в среднем на 10 000 атомов водорода приходится около 1000 атомов гелия, 5 атомов кислорода и менее одного атома других элементов.

Существуют звезды, имеющие повышенное содержание того или иного элемента. Так, известны звезды с по повышенным содержанием кремния (кремниевые звезды), звезды, в которых много железа (железные звезды), марганца (марганцевые), углерода (углеродные) и т. п. Звезды с аномальным составом элементов довольно разнообразны. В молодых звездах типа красных гигантов обнаружено повышенное содержание тяжелых элементов. В одной из них найдено повышенное содержание молибдена, в 26 раз превышающее его содержание в Солнце. Вообще говоря, содержание элементов, атомы которых имеют массу, большую массы атома гелия, постепенно уменьшается по мере старения звезды. Вместе с тем, химический состав звезды зависит и от местонахождения звезды в галактике. В старых звездах сферической части галактики содержится немного атомов тяжелых элементов, а в той части, которая образует своеобразные периферические спиральные " рукава " галактики, и в ее плоской части имеются звезды, относительно богатые тяжелыми элементами. Именно в этих частях и возникают новые звезды. Поэтому можно связать наличие тяжелых элементов с особенностями химической эволюции, характеризующей жизнь звезды.

Химический состав звезды отражает влияние двух факторов: природы межзвездной среды и тех ядерных реакций, которые развиваются в звезде в течение ее жизни. Начальный состав звезды близок к составу межзвездной материи - газопылевого облака,из которого возникла звезда. Газопылевое облако не везде одинаково. Вполне возможно, что звезда, появившаяся в определенном месте вселенной, окажется, например, более богатой тяжелыми элементами, чем та, которая возникла в ином месте.

Спектральное исследование состава звезд требует учета множества факторов, к ним относятся силы тяжести, температура, магнитные поля и т. п. Но даже при выполнении всех правил исследования все же данные кажутся неполными: ведь спектральный анализ относится к внешним, поверхностным слоям звезды. Что происходит в недрах этих далеких объектов, как будто недоступно для изучения. Однако опыт показал, что в спектрах звезд обнаруживаются явные признаки наличия тех элементов, которые являются продуктами ядерных реакций ( барий, технеций, цирконий) и могут образоваться только в глубинах звезды. Отсюда следует, что звездное вещество подвергается процессам перемешивания. С точки зрения физика, совместить перемешивание с равновесием своей огромной массы звездного вещества довольно трудно, но для химика данные спектроскопии представляют бесценный материал, так как они позволяют сделать обоснованные предположения о ходе ядерных реакций в недрах космических тел.

Анализ шаровых скоплений звездв той части Галактики, которая отвечает наиболее старым звездам, показывает пониженное содержание тяжелых металлов (Л. Аллер). С другой стороны, если Галактика развивалась из газового облака, содержащего в основном водород, то в ней должны быть и чисто водородные звезды.

Что касается следов ядерных превращений, изменивших "химическое лицо" звезды, то эти следы бывают иногда очень отчетливыми. Так, существуют звезды, в которых водород превратился в гелий; атмосфера таких звезд состоит из гелия Возможно, что значительную роль в обогащении звезды (ее внешних слоев) гелием сыграло перемешивание звездного вещества. Так, А.А. Боярчук обнаружил 8 звезд, в которых содержание гелия было в 100 раз больше, чем содержание водорода, причем на 10 000 атомов гелия в этих звездах приходится лишь 1 атом железа. Одна из гелиевых звезд вообще не содержала водорода. Это наблюдается редко и, по-видимому, свидетельствует о том, что в звезде водород полностью израсходован в процессе ядерных реакций.

При тщательном изученииодной из таких звезд в ней были обнаружены углерод и неон, а также титан. У другой гелиевой звезды на 500 атомов гелия приходится углерода - 0.56, азота - 0.72, кислорода - 1.0, неона - 3.2, кремния - 0.05,магния - 0.5. Яркая двойная звезда в созвездии Стрельца - сверхгигант с температурой поверхностиоколо 10 000° С - также является дефицитной по водороду: в ее спектре наблюдается четко выраженные линии гелия и очень слабые линии водорода. По - видимому, это те звезды, в которых водород уже выгорел в пламени ядерных реакций. Наличие в них углерода и азота дает возможность сделать обоснованные предположения о ходе ядерных реакций, доставляющих энергию и производящих ядра различных элементов.

Очень интересны углеродные звезды. Это звезды относительно холодные -гиганты и сверхгиганты. Их поверхностные температуры лежат обычно в пределах 2500 - 6000°С. При температурах выше 3500°С при равных количествах кислорода и углерода в атмосфере большая часть этих элементов существует в форме оксида углерода со. Из других углеродных соединений в этих звездах найдены циан (радикал СN) и радикал СН. Имеется также некоторое количество оксидов титана и циркония, выдерживающие высокие температуры. При избытке водорода концентрация СN, СО, С2 будет относительно меньшей, а концентрация СН увеличится. Такие звезды (СН - звезды)встречаются наряду со звездами, в которых наблюдается дефицит водорода.

В одной из звезд было найдено повышенное отношение содержания углерода к содержанию железа: количество углерода в 25 раз превышало количество железа и в то же время отношение содержания углерода к содержанию водорода равнялось 40. Это значит, что звезда очень богата углеродомпри значительной недостаче водорода. Колебание блеска одной из звезд этого вида было даже приписано ослаблению светимости, вызываемому твердыми углеродными частицами, рассеяннымив атмосфере звезды. Однако большинство углеродных звезд характеризуется нормальным содержанием водорода в атмосфере (Л. Аллер).

Важной особенностью углеродных звезд является повышенноесодержание изотопа углерода 13С. Роль этого изотопа в общем энергетическом балансе звезды очень велика. Процессы, связанные с его участием, питают звезду энергией и развиваются лишь при очень высоких температурах в глубинных зонах. Появление изотопа 13С в поверхностных слоях, вероятно, обусловлено процессами перемешивания.

Некоторые типы звезд характеризуются повышенным содержаниемметаллов, расположенных в одном столбце периодической системы с цирконием; в этих звездах имеется неустойчивый элемент технеций. Ядра технеция могли образоваться из 98Мо в результате захвата нейтрона с выбрасыванием электрона из ядра молибдена или при фотопроцессе из 97Мо. Во всяком случае наличие нестабильного ядра - убедительное доказательство развития ядерных реакций в звездах.

Астрономы и астрофизики выполнили большую работу по анализу и сопоставлению спектральных данных и результатов исследований метеоритов. Оказалось, что элементы с четными порядковыми номерами встречаются чаще, чем с нечетными. Ядра элементов с четными порядковыми номерами более устойчивы; устойчивость ядра зависит от соотношения в нем числа протонов и нейтронов. Наиболее устойчивые ядра имели больше шансов образоваться и сохраниться в жестких условиях.

http://ru.findes.ru/search.php?cx=partner-pub-9534406718794740%3Agjs706mjl6o&cof=FORID%3A10&ie=UTF-8&q=%D0%A1%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2+%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4&sa=%D0%9F%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%BA&siteurl=ru.findes.ru%2F#1137

Распространенность элементов у субкарликов.
Элемент
распространенность
распространенность

HD 140283
HD 19445

Углерод
3,40
2,25

Магний
1,87
0,58

Аргон
3,73
1,54

Кобальт
2,02
1,37

Скандий
2,34
1,84

Титан
1,72
1,20

Ванадий
1,76
1,93

Марганец
1,99
1,54

Железо
2,06
1,75

Никель
1,42
1,53

Субкарлики. Они занимают промежуточное место между звездами главной последовательности и белыми карликами. В субкарликах много водорода и мало металлов.

http://worldastronomy.narod.ru/data/Starssostav.htm
Валера
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 519
Зарегистрирован: 10 мар 2011 16:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Валера » 12 сен 2011 16:26

Как и зачем изучают химический состав звезд

Химия Вселенной -- источник сведений о внеземной жизни, о строении нашего мира, источник кучи загадок. Разбираемся в них вместе с профессиональными астрофизиками.

На Земле в естественных условиях обнаружены 92 химических элемента. Такому разнообразию мы обязаны не только развитием новых технологий, которые обеспечивают прогресс человеческой цивилизации, но и самим своим существованием. А какие элементы и в каких пропорциях встречаются за пределами Солнечной системы -- в ближайших ее окрестностях, в Галактике, во Вселенной?

Прозондировать космическое вещество можно путем анализа химического состава звезд. Такой анализ дает очень важную информацию для решения не только астрофизических проблем, таких как строение и эволюция звезд, но и общенаучных проблем происхождения Вселенной и происхождения химических элементов. Определить наличие элемента в земном образце не представляет большой проблемы, но невозможно зачерпнуть и доставить в лабораторию звездное вещество, даже самой близкой звезды -- Солнца. Все, что есть в распоряжении астрофизика, -- излучение звезды. Это и мало, с точки зрения количества квантов, попавших на Землю со звезды, и много, если учесть, что каждый квант несет информацию о физических условиях в месте своего рождения и о своем "родителе". Расшифровка спектра звезды - увлекательная и сложная физическая и математическая задача, которая решается с применением законов спектрального анализа, законов сохранения энергии, массы и импульса, квантовой теории и теории ионизации газов.

Доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН (ИНАСАН) Людмила Машонкина.

http://infox.ru/science/enlightenment/2 ... ika5.phtml

Здесь же можно посмотреть и послушать на эту тему лекцию.
Валера
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 519
Зарегистрирован: 10 мар 2011 16:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Валера » 01 окт 2011 17:25

Они восходили над динозаврами, над Великим Оледенением, над строящимися египетскими пирамидами. Одни и те же звёзды указывали путь финикийским мореплавателям и каравеллам Колумба, созерцали с высоты Столетнюю войну и взрыв ядерной бомбы в Хиросиме. Одним людям виделись в них глаза богов и сами боги, другим - серебряные гвозди, вбитые в хрустальный купол небес, третьим - отверстия, через которые струится небесный свет.

остоянство и непознаваемость звёзд наши предки считали непременными условиями существования мира. Древние египтяне полагали, что, когда люди разгадают природу звёзд, наступит конец света. Другие народы верили, что жизнь на Земле прекратится, как только созвездие Гончих Псов догонит Большую Медведицу. Наверное, дня них очень важно было сознавать, что в этом неверном и изменчивом мире остаётся что-то неподвластное времени.

Не удивительно, что любые изменения в мире звёзд издавна считались предвестниками значительных событий. Согласно Библии, внезапно вспыхнувшая звезда возвестила миру о рождении Иисуса Христа, а другая звезда - Полынь - будет знаком конца света.
Гюстав Доре. Вифлеемская звезда.

В течение многих тысячелетий астрологи сверяли по звёздам жизнь отдельных людей и целых государств, хотя и предупреждали при этом, что роль звёзд в предначертании судьбы велика, но не абсолюта. Звёзды советуют, а не приказывают, говорили они.

Но шло время, и люди стали все чаще смотреть на звёзды с другой, менее романтической точки зрения Антуан де Сент-Экзюпери сказал об этом: «Вы проинтегрировали орбиту звезды, о жалкий род исследователей, и звезда перестала быть для вас живым светилом». Действительно, звёзды стали рассматриваться как физические объекты, для описания которых вполне достаточно известных законов природы.

Однако на пути этого описания учёных ждали многочисленные трудности. Покровы тайны спадали со звёзд неохотно, и каждая решенная загадка ставила перед пытливыми умами десятки новых. К тому же время от времени приходилось расставаться с устоявшимися представлениями. О том, что некоторые звёзды меняют свой блеск, знали ещё древние греки. Наука Нового времени показала, что это свойство присуще в той или иной степени очень многим звёздам. Веками звёзды именовались неподвижными. Лишь в 1718 г. английский астроном Эдмунд Галлей обнаружил, что три яркие звезды - Сириус, Процион и Арктур - медленно перемещаются относительно других звёзд. Последующие наблюдения подтвердили, что это свойство звёзд является правилом, а не исключением. Другой английский астроном, Уильям Гершель, в конце XVIII в. предполагал, что все звёзды излучают одинаковое количество света, а различия в видимой яркости обусловлены лишь неодинаковым удалением их от Земли. Но когда в 1837 г. были измерены расстояния до ближайших звёзд, оказалось, что и это впечатление не соответствует действительности.

Нам повезло - мы живём в относительно спокойной области Вселенной. Возможно, именно благодаря этому жизнь на Земле возникла и существует в продолжение такого огромного (по человеческим меркам) промежутка времени. Но с точки зрения исследования звёзд этот факт вызывает чувство досады. На многие парсеки вокруг (парсек - единица звёздных расстояний, равная 3,26 светового года, или примерно 30 трлн км) - только неяркие и невыразительные светила, подобные нашему Солнцу. А все редко встречающиеся типы звёзд находятся очень далеко. Видимо, поэтому разнообразие мира звёзд так долго оставалось скрытым от человеческого глаза.

И только изобретение новых астрономических приборов позволило осознать, насколько все звёзды разные. Наверное, именно тогда вопрос «что такое звезда?» встал перед учёными в полный рост. Поначалу же этот вопрос был обращен только к той звезде, которая благодаря своей близости оказалась более доступной для наблюдений, чем остальные, - к Солнцу.

Ещё древние греки связывали Солнце с вечным пламенем. Учёные Нового времени пытались понять, что является источником топлива для этого пламени. Откуда Солнце черпает свою энергию?

До середины XIX в. считалось, что наружный слой Солнца горячий, а под ним скрывается холодная поверхность, изредка видимая через пятна - просветы в раскалённых солнечных облаках. Для объяснения высокой температуры этих облаков предлагалась гипотеза о непрерывно падающих на Солнце кометах и метеоритах, которые передают ему свою кинетическую энергию. Впоследствии от этой гипотезы пришлось отказаться. Пробовали объяснить энерговыделение на Солнце простым, привычным земным огнем - теплом, выделяющимся при химических реакциях. Но и эта гипотеза оказалась несостоятельной. Весь запас солнечных «дров» выгорел бы за несколько тысяч лет, а по данным геологии уже тогда, в середине XIX в., было известно, что Земля существует гораздо дольше и всё это время на неё светило Солнце.

В 1853 г. немецкий физик Герман Гельмгольц предположил, что источником энергии Солнца и других звёзд является их сжатие. (То, что при сжатии газ нагревается, знает каждый, кто хотя бы раз накачивал колесо велосипеда ручным насосом.) При этом на нагрев газа затрачивается не вся выделяющаяся энергия. Часть её расходуется на излучение. Сжатие - это уже значительно более мощный источник энергии, чем простое горение вещества. Сжимающееся Солнце могло бы светить десятки миллионов лет. Но и этого оказалось мало. Источник энергии Солнца бесперебойно действует уже несколько миллиардов лет. Как только не пытались учёные выйти из этого тупика!

Задача существенно усложнилась после того, как звёзды предстали перед исследователями во всём многообразии своих свойств.
Солнце - ближайшая к нам звезда.

Основными характеристиками звезды, которые могут быть тем или иным способом определены из наблюдений, являются мощность её излучения (в астрономии она называется светимостью), масса, радиус, температура и химический состав атмосферы. Зная данные параметры, можно рассчитать возраст звезды. Интересно, что по всем этим характеристикам Солнце занимает среднее положение, ничем особенно не выделяясь среди других звёзд. Перечисленные выше параметры изменяются в очень широких пределах. Кроме того, они взаимосвязаны. Звёзды самой высокой светимости, как правило, обладают наибольшей массой, и наоборот, маломассивные звёзды светят очень слабо. Все параметры звезды зависят от её возраста, массы и химического состава.

Изображение
Альдебаран, самая яркая звезда одного из зодиакальных созвездий - Тельца. Имя звезды в переводе с арабского означает "идущий вослед", так как Альдебаран движется по небу вслед за звездным скоплением Плеяды.

Астрономы не в состоянии проследить жизнь одной звезды от начала и до конца. Даже самые короткоживущие звёзды существуют миллионы лет - дольше жизни не только одного человека, но и всего человечества. Однако учёные мо1уг наблюдать много звёзд, находящихся на самых разных стадиях своего развития, - только что родившиеся и умирающие. По многочисленным звёздным портретам они стараются восстановить эволюционный путь каждой звезды и писать её биографию.
Ригель (бета Ориона)

Жизненный путь звезды довольно сложен. В течение своей истории она разогревается до очень высоких температур и остывает до такой степени, что в её атмосфере начинают образовываться пылинки. Звезда расширяется до грандиозных размеров, сравнимых с размерами орбиты Марса и сжимается до нескольких десятков километров. Светимость её возрастает до огромных величин и падает почти до нуля.

Изображение
Ригель (бета Ориона)

Жизнь звезды не всегда протекает гладко. Картина её эволюции усложняется вращением, иногда очень быстрым, на пределе устойчивости (при быстром вращении центробежные силы стремятся разорвать звезду). Некоторые звёзды обладают скоростью вращения на поверхности 500-600 км/с. Для Солнца эта величина составляет около 2 км/с. Солнце- звезда относительно спокойная, но даже оно испытывает колебания с различными периодами, на его поверхности происходят взрывы и выбросы вещества. Активность некоторых других звёзд несравнимо выше. На определённых этапах своей эволюции звезда может стать переменной, начав регулярно менять свой блеск, сжиматься и опять расширяться. А иногда на звёздах происходят сильные взрывы. Когда взрываются самые массивные звёзды, их блеск на короткий срок может превысить блеск всех остальных звёзд галактики, вместе взятых.
Сириус (альфа Большого Пса)

В начале XX в., в основном благодаря трудам английского астрофизика Артура Эддингтона, окончательно сформировалось представление о звёздах как о раскалённых газовых шарах, заключающих в своих недрах источник энергии - термоядерный синтез ядер гелия из ядер водорода. Впоследствии выяснилось, что в звёздах могут синтезироваться и более тяжёлые химические элементы. Вещество, из которого сделана эта книга, также прошло через «термоядерную топку» и было выброшено в космическое пространство при взрыве породившей его звезды.

Изображение
Сириус (альфа Большого Пса)

По современным представлениям, жизненный путь одиночной звезды определяется её начальной массой и химическим составом. Чему равна минимальная возможная масса звезды, с уверенностью мы сказать не можем. Дело в том, что маломассивные звёзды очень слабые объекты и наблюдать их довольно трудно. Теория звёздной эволюции утверждает, что в телах массой меньше чем семь-восемь сотых долей массы Солнца долговременные термоядерные реакции идти не могут. Эта величина близка к минимальной массе наблюдаемых звёзд. Их светимость меньше солнечной в десятки тысяч раз. Температура на поверхности подобных звёзд не превосходит 2-3 тыс. градусов. Одним из таких тусклых багрово-красных карликов является ближайшая к Солнцу звезда Проксима в созвездии Центавра.

В звёздах большой массы, напротив, эти реакции протекают с огромной скоростью. Если масса рождающейся звезды превышает 50-70 солнечных масс, то после загорания термоядерного топлива чрезвычайно интенсивное излучение своим давлением может просто сбросить излишек массы. Звёзды масса которых близка к предельной обнаружены, например, в туманности Тарантул в соседней с нами галактике Большое Магелланово Облако Есть они и в нашей Галактике. Через несколько миллионов лет, а может быть и раньше, эти звёзды могут взорваться как сверхновые (так называют взрывающиеся звёзды с большой энергией вспышки).

История изучения химического состава звёзд начинается с середины XIX в. Ещё в 1835 г. французский философ Огюст Конт писал, что химический состав звёзд навсегда останется для нас тайной. Но вскоре был применен метод спектрального анализа, который теперь позволяет узнать, из чего состоят не только Солнце и близкие звёзды, но и самые удалённые галактики и квазары. Спектральный анализ дал неоспоримые доказательства физического единства мира. На звёздах не обнаружено ни одного неизвестного химического элемента. Единственный элемент - гелий - был открыт сначала на Солнце и лишь потом на Земле. Но неизвестные на Земле физические состояния вещества (сильная ионизация, вырождение) наблюдаются именно в атмосферах и недрах звёзд.
Башня одного из крупнейших современных телескопов - шестиметрового рефрактора БТА (Зеленчук, Северный Кавказ, Россия)

Наиболее обильным элементом в звёздах является водород. Приблизительно втрое меньше содержится в них гелия. Правда, говоря о химическом составе звёзд, чаще всего имеют в виду содержание элементов тяжелее гелия. Доля тяжёлых элементов невелика (около 2%), но они, по выражению американского астрофизика Дэвида Грея, подобно щепотке соли в тарелке супа, придают особый вкус работе исследователя звёзд. От их количества во многом зависят и размер, и температура, и светимость звезды.

Изображение
Башня одного из крупнейших современных телескопов - шестиметрового рефрактора БТА (Зеленчук, Северный Кавказ, Россия)

После водорода и гелия на звёздах наиболее распространены те же элементы, которые преобладают в химическом составе Земли: кислород, углерод, азот, железо и др. Химический состав оказался различным у звёзд разного возраста. В самых старых звёздах доля элементов тяжелее гелия значительно меньше, чем на Солнце. В некоторых звёздах содержание железа меньше солнечного в сотни и тысячи раз. А вот звёзд, где этих элементов было бы больше, чем на Солнце, сравнительно немного. Эти звёзды (многие из них двойные), как правило, являются необычными и по другим параметрам: температуре, напряжённости магнитного поля, скорости вращения. Некоторые звёзды выделяются по содержанию какого-нибудь одного элемента или группы элементов. Таковы, например, бариевые или ртутно-марганцевые звёзды. Причины подобных аномалий пока малопонятны.

На первый взгляд может показаться, что исследование этих малых добавок немного даёт для понимания эволюции звёзд. Но на самом деле это не так. Химические элементы тяжелее гелия образовались в результате термоядерных и ядерных реакций в недрах очень массивных звёзд, при вспышках новых и сверхновых звёзд предыдущих поколений. Изучение зависимости химического состава от возраста звёзд позволяет пролить свет на историю их образования в различные эпохи, на химическую эволюцию Вселенной в целом.

Важную роль в жизни звезды играет её магнитное поле. С магнитным полем связаны практически все проявления солнечной активности: пятна, вспышки, факелы и др. На звёздах, магнитное поле которых значительно сильнее солнечного, эти процессы протекают с большей интенсивностью. В частности, переменность блеска некоторых таких звёзд объясняют появлением пятен, аналогичных солнечным, но закрывающих десятки процентов их поверхности. Однако физические механизмы, обусловливающие активность звёзд, ещё не до конца изучены. Наибольшей интенсивности магнитные поля достигают на компактных звёздных остатках белых карликах и особенно нейтронных звёздах.

* * *

За период немногим более двух столетий представление о звёздах изменилось кардинально. Из непостижимо далёких и равнодушных светящихся точек на небе они превратились предмет всестороннего физического исследования. Как бы отвечая на упрёк де Сент-Экзюпери, взгляд учёных на эту проблему выразил американский физик Ричард Фейнман: «Поэты утверждают, что наука лишает звёзды красоты. Для неё звёзды - просто газовые шары. Совсем не просто. Я тоже любуюсь звёздами и чувствую их красоту. Вот только кто из нас видит больше?».

Благодаря развитию наблюдательных технологий астрономы получили возможность исследовать не только видимое, но и невидимое глазу излучение звёзд. Сейчас уже многое известно об их строении и эволюции, хотя немало остаётся и непонятного. Ещё впереди то время, когда исполнится мечта создателя современной науки о звёздах Артура Эддингтона и мы наконец «сможем понять такую простую вещь, как звезда».

http://stars2.narod.ru/1s.htm
Валера
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 519
Зарегистрирован: 10 мар 2011 16:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Валера » 01 окт 2011 17:50

СПЕКТРАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВЁЗД

Более полную информацию о природе излучения звёзд даёт спектр. Спектральный аппарат, устанавливаемый на телескопе, при помощи специального оптического устройства — дифракционной решётки — раскладывает свет звезды по длинам волн в радужную полоску спектра. Самое коротковолновое видимое излучение соответствует фиолетовому цвету, а наиболее длинноволновое — красному. По спектру нетрудно узнать, какая энергия приходит от звезды на различных длинах волн, и оценить её температуру точнее, чем по цвету.

Многочисленные тёмные линии, пересекающие спектральную полоску, связаны с поглощением света атомами различных элементов в атмосфере звезды. Так как каждый химический элемент имеет свой набор линий, спектр позволяет определить, из каких веществ состоит звезда (оказалось, из тех же, что известны на Земле, а больше всего в звёздах самых легких элементов — водорода и гелия). Но даже у одного и того же элемента набор линий и количество энергии, поглощаемой в каждой из них, зависит от температуры и плотности атмосферы. Разработаны специальные физические методы определения характеристик звезды по анализу её спектра.

В горячих голубых звёздах с температурой свыше 10—15 тыс. кельвинов большая часть атомов ионизована, так как лишена электронов. Полностью ионизованные атомы не дают спектральных линий, поэтому в спектрах таких звёзд линий мало. Самые заметные принадлежат гелию. У звёзд с температурой 5—10 тыс. кельвинов (к ним относится Солнце) выделяются линии водорода, кальция, железа, магния и ряда других металлов. Наконец, у более холодных звёзд преобладают линии металлов и молекул, выдерживающих высокие температуры (например, молекул окиси титана).

В начале XX в. в Гарвардской обсерватории (США) была разработана спектральная классификация звёзд. Основные классы в ней обозначаются латинскими буквами (О, В, А, F, G, К, М), они отличаются набором наблюдаемых линий и плавно переходят один в другой. Вдоль этой последовательности уменьшается температура звёзд и меняется их цвет — от голубого к красному. Звёзды, относящиеся к классам О, В и А, называют горячими или ранними, F и G— солнечными, К и М— холодными или поздними. Для более точной характеристики каждый класс разделён ещё на 10 подклассов, обозначаемых цифрами от 0 до 9, которые ставятся после буквы. Таким образом, получается плавная последовательность подклассов. Например, за подклассом G9 следует К0 и т.д. «Спектральные паспорта» звёзд выглядят следующим образом:

http://stars2.narod.ru/2s.htm
Валера
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 519
Зарегистрирован: 10 мар 2011 16:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Валера » 01 окт 2011 18:13

Валера писал(а):СПЕКТРАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВЁЗД

Таким образом, получается плавная последовательность подклассов. Например, за подклассом G9 следует К0 и т.д. «Спектральные паспорта» звёзд выглядят следующим образом:
Таблица.jpg
Таблица.jpg (14.29 КБ) Просмотров: 15339

http://stars2.narod.ru/2s.htm
Валера
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 519
Зарегистрирован: 10 мар 2011 16:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение LEONID_OM » 01 окт 2011 20:02

Валера писал(а):остоянство и непознаваемость звёзд наши предки считали непременными условиями существования мира. Древние египтяне полагали, что, когда люди разгадают природу звёзд, наступит конец света. Другие народы верили, что жизнь на Земле прекратится, как только созвездие Гончих Псов догонит Большую Медведицу. Наверное, дня них очень важно было сознавать, что в этом неверном и изменчивом мире остаётся что-то неподвластное времени.

Не удивительно, что любые изменения в мире звёзд издавна считались предвестниками значительных событий. Согласно Библии, внезапно вспыхнувшая звезда возвестила миру о рождении Иисуса Христа, а другая звезда - Полынь - будет знаком конца света.


Ну, в трагедиях Сенеки отражено это представление в русле стоической философии. Знаменовать гибель мира там будет заход Большой Медведицы и Малой. Они же незаходящие созвездия в северном полушарии.
Относительно звезды Полынь в корне неверно. В Откровении Иоанна Богослова говорится о падении звезды Полынь, а потом о падении другой звезды. Эта новозаветная книга содержит яркие образы, отождествлять их с какими-либо астрономическими или природными явлениями вряд ли правильно. Об этом была любопытная тема в разделе, посвященном истории астрономии.
Аватара пользователя
LEONID_OM
Статус: Бывалый
Статус: Бывалый
 
Сообщения: 425
Зарегистрирован: 07 ноя 2010 02:18
Откуда: Рязанский район Рязанской области
Благодарил (а): 19 раз.
Поблагодарили: 6 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Кравченко » 03 окт 2011 19:38

Валера писал(а):С точки зрения господствовавших до сих пор научных взглядов, такая звезда вообще не может существовать: первичное газовое облако, состоящее только из таких лёгких элементов, не должно было бы сконденсироваться в звезду
Самое страшное для науки - это существование господствующих научных взглядов.
Кравченко
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 20 сен 2011 22:59
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 08 окт 2011 07:42

Кравченко писал(а):Самое страшное для науки - это существование господствующих научных взглядов.

Не надо нас запугивать. sm3
Это естественный ход познания природы. Если Вы имеете ошибочные теории, которые некоторое время существовали, как общепризнанные, то со временем они ушли, а на смену им пришли и придут теории более точно описывающие явления природы. И ничего катастрофического из-за этого не произошло. Так было, так есть и вероятно-- будет и далее. :arrow:
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2344
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 29 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Афанасьев » 08 окт 2011 12:23

Валера писал(а):Изображение
Башня одного из крупнейших современных телескопов - шестиметрового рефрактора БТА (Зеленчук, Северный Кавказ, Россия)

Недостаток финансирования задерживает реконструкцию зеркала, которое должно сменить уже изношенную оптику самого большого в России телескопа - шестиметрового БТА, сообщил РИА Новости заместитель директора Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН Валерий Власюк.

Телескоп БТА (Большой телескоп азимутальный) с диаметром главного зеркала 605 сантиметров был создан ленинградским заводом ЛОМО, а зеркало для него изготовил Лыткаринский завод оптического стекла. В 1975 году телескоп начал работать в составе Специальной астрофизической обсерватории РАН, расположенной в Зеленчукском районе Кабардино-Балкарии. Долгое время этот телескоп был самым большим в мире - до момента начала работы десятиметрового телескопа в обсерватории имени Кека на Гавайях в 1993 году.
По словам Власюка, с течением времени зеркало телескопа БТА начало изнашиваться, поэтому было решено провести реконструкцию "запасного" зеркала и сделать "рокировку".
"Первое зеркало, которое находилось на нашем телескопе с 1974 по 1979 годы, было снято и лежало в контейнере почти 30 лет. Второе зеркало, на котором мы работаем с 1979 года по настоящее время, понемногу стало изнашиваться, начал снижаться коэффициент отражения у алюминиевого отражающего слоя", - сказал собеседник агентства.
Он пояснил, что износ связан с многократными процедурами по обновлению алюминиевого слоя. Поэтому было решено извлечь из запаса первое зеркало телескопа, заново перешлифовать его и заменить изношенное зеркало.
"Эти работы мы начали в 2004 году с Лыткаринским заводом оптического стекла. Было много подготовительных работ, нужно было реконструировать станок. И фактически мы сейчас вышли на финишную прямую, когда нужно уже зеркало переполировать", - сказал Власюк.
Деньги для реконструкции зеркала, около 150 миллионов рублей, были выделены в рамках целевой госпрограммы в 2007 году. Программа была рассчитана на два года (2008 и 2009 годы).
По словам Власюка, в 2008 году финансирование реконструкции шло в полном объеме, но уже в следующем году деньги были выделены только частично. Часть средств была переведена на 2010 год, но затем бюджет РАН был в целом урезан, и финансирование программы перенесли на 2011 год.
"Зеркало сейчас находится на станке, на котором должны его шлифовать, там все готово, все задерживается только из-за нехватки средств. Нам нужно еще порядка 30 миллионов рублей", - сказал собеседник агентства, добавив, что эти средства "железно" обещали выделить в 2011 году.
http://ria.ru/science/20101109/294229178.html
Афанасьев
Активный
Активный
 
Сообщения: 1810
Зарегистрирован: 29 мар 2011 09:49
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 23 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Афанасьев » 08 окт 2011 12:28

А во всем мире строят телескопы с адаптивной оптикой. sm2
Афанасьев
Активный
Активный
 
Сообщения: 1810
Зарегистрирован: 29 мар 2011 09:49
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 23 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Афанасьев » 08 окт 2011 12:36

А вот последняя новость: два сотрудника Баксанской нейтринной обсерватории убиты в КБР.
Афанасьев
Активный
Активный
 
Сообщения: 1810
Зарегистрирован: 29 мар 2011 09:49
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 23 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Fingolfin » 08 окт 2011 14:56

Афанасьев писал(а):А вот последняя новость: два сотрудника Баксанской нейтринной обсерватории убиты в КБР.

Неудивительно для данного региона.Только вот ученых то за что убивать.
Аватара пользователя
Fingolfin
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 02 окт 2011 20:38
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Валера » 08 окт 2011 15:21

Афанасьев писал(а):
Валера писал(а):Изображение
Башня одного из крупнейших современных телескопов - шестиметрового рефрактора БТА (Зеленчук, Северный Кавказ, Россия)

Недостаток финансирования задерживает реконструкцию зеркала, которое должно сменить уже изношенную оптику самого большого в России телескопа - шестиметрового БТА, сообщил РИА Новости заместитель директора Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН Валерий Власюк...


Странно, но не обнаружил на форуме темы посвящённой большим и самым крупным телескопам мира.

Наиболее подходящее место-
раздел телескопостроение и оптика:

Самые крупные телескопы мира. Проект 42 метрового телескопа

http://astrogalaxy.ru/forum/phpBB2/viewtopic.php?f=5&t=3784&p=86131#p86131
Валера
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 519
Зарегистрирован: 10 мар 2011 16:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Валера » 18 ноя 2011 12:49

Механизм формирования звезд

Астрономы, наблюдавшие новорожденную звезду в созвездии Кентавра, обнаружили доказательства в пользу теории, утверждающей, что все звезды формируются по универсальному механизму независимо от их размера. Статья авторов появилась в журнале Nature. Краткое изложение работы приведено в пресс-релизе Европейской южной обсерватории (ESO).

Ученые следили за объектом IRAS 13481-6124, который представляет собой новорожденную звезду, окруженную пылевым диском. Масса светила, удаленного от Солнечной системы на 10 тысяч световых лет, составляет около 20 солнечных, а диаметр сравним с диаметром пяти Солнц. До сих пор ученым не удавалось в деталях рассмотреть эту звезду из-за того, что она находится слишком далеко и закрыта пылью.

В ходе нового исследования астрономы наблюдали IRAS 13481-6124 при помощи интерферометра, установленного на массиве телескопов VLT (Very Large Telescope - Очень большой телескоп) в Чили, и инструмента AMBER. В итоге ученым удалось добиться разрешения, эквивалентного разрешению телескопа с диаметром главного зеркала 85 метров (крупнейшие современные телескопы оснащены зеркалами диаметром около 10 метров).

The disc around IRAS 13481-6124:
Изображение

Исследователи смогли в деталях рассмотреть внутреннюю часть пылевого диска, окружающего звезду. Астрономы определили, что он простирается на расстояние около 130 астрономических единиц (одна астрономическая единица соответствует расстоянию от Земли до Солнца), а его масса примерно равна массе новорожденного светила. Под воздействием испускаемого звездой интенсивного излучения пылевой диск, по мнению ученых, в ближайшее время начнет испаряться.

До настоящего времени часть специалистов полагала, что такой характерный диск в принципе не может образовываться вокруг нарождающихся массивных звезд именно по причине их мощного излучения. Ученые считали, что крупные звезды образуются не путем постепенной конденсации газа и пыли а по иному механизму, например при слиянии более мелких светил.

В прошлом году другой коллектив авторов представил работу, в которой были приведены доказательства существования ранее неизвестного механизма рождения звезд. Ученые предположили, что светила могут формироваться под воздействием излучения от близлежащей массивной звезды.

По материалам: http://lenta.ru/


More information

This research was presented in a paper to appear in this week issue of Nature (“A hot compact dust disk around a massive young stellar object”, by S. Kraus et al.).

The team is composed of Stefan Kraus (University of Michigan, USA), Karl-Heinz Hofmann, Karl M. Menten, Dieter Schertl, Gerd Weigelt, Friedrich Wyrowski, and Anthony Meilland (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany),Karine Perraut (Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble, France), Romain Petrov and Sylvie Robbe-Dubois (Université de Nice Sophia-Antipolis/CNRS/Observatoire de la Côte d’Azur, France), Peter Schilke (Universität zu Köln, Germany), and Leonardo Testi (ESO).

Пресс-релиз:
http://www.eso.org/public/news/eso1029/
Валера
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 519
Зарегистрирован: 10 мар 2011 16:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 14 ноя 2015 09:01

Афанасьев писал(а):Телескоп БТА (Большой телескоп азимутальный) с диаметром главного зеркала 605 сантиметров был создан ленинградским заводом ЛОМО, а зеркало для него изготовил Лыткаринский завод оптического стекла. В 1975 году телескоп начал работать в составе Специальной астрофизической обсерватории РАН, расположенной в Зеленчукском районе Кабардино-Балкарии.

Месторасположение САО указано с ошибкой :!: БТА находится на территории Карачаево-Черкесской Республики. Так же, в КЧР, находится радиотелескоп РАТАН-600. В эпоху Советского Союза КЧР была Автономной Областью (КЧАО) и входило в состав Ставропольского края. :D
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2344
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 29 раз.

Re: Из чего может состоять звезда

Непрочитанное сообщение Vital27 » 05 май 2017 11:48

Очень интересная информация,спасибо! Побольше бы таких конкретных фактов с правдивой информацией! sm8
Vital27
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 05 май 2017 11:43
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.


Вернуться в Общая астрономическая тематика

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

cron