Знаете ли вы их всех и что делает их такими яркими?
«Я жажду знаний. Все дело в том, чтобы учиться каждый день, становиться все ярче и ярче. Вот что такое этот мир». - Jay-Z
Когда вы думаете о ночном небе, вы, вероятно, думаете о тысячах звезд, сияющих на абсолютно черном фоне ночи, что вы можете по-настоящему увидеть только вдали от городов или любых других источников светового загрязнения..
Но те из нас, кто не видит такого зрелища, регулярно упускают из виду то, что звезды, которые видны из сильно загрязненных светом городских районов, приобретают совершенно новый характер, когда вы смотрите на них в темноте. условия. Почти сразу их цвет и относительная яркость выделяются среди всех других звезд в их окрестностях, и у каждой из них есть своя собственная история.
Для тех из вас, кто живет в северном полушарии, в первую очередь вы сможете определить звездные узоры, такие как Большая Медведица или знаменитая буква «W» в Кассиопее, в то время как в южном небе Южный Крест вероятно, самый известный и наиболее часто запрашиваемый. И все же ни одна из этих звезд не входит в десятку самых ярких!
Каждая звезда имеет свой жизненный цикл, который ей уготован с момента рождения. Когда формируется каждая звезда, в ней преобладает водород - самый распространенный элемент во Вселенной на сегодняшний день, - и ее судьба определяется исключительно ее массой. Звезды с массой всего в восемь процентов от массы нашего Солнца все еще могут зажечь ядерный синтез в своем ядре, превращая водород в гелий, при этом энергия в конечном итоге мигрирует на поверхность и высвобождается во Вселенную. Эти звезды с малой массой красные (из-за их низких температур), тусклые и медленно сжигают свое топливо, а самым долгоживущим из них суждено жить буквально триллионов лет.
Но чем больше массы вы там накапливаете, тем горячее становится ядро звезды и тем больше область, в которой происходит ядерный синтез. К тому времени, когда вы достигнете массы нашего Солнца, вы окажетесь в Звёзды G-класса, а ваша жизнь - чуть больше десяти миллиардов лет. Удвойте массу Солнца, и вы станете звездой класса А, ярко-голубого цвета и временем жизни менее двух миллиардов лет. И если вы говорите о самых массивных звездах - «звездах классов O и B» - вы говорите о времени жизни, которое составляет всего несколько миллионов лет, прежде чем в вашем ядре закончится водородное топливо. И неудивительно, что более тяжелые и горячие звезды по своей природе также значительно ярче. Типичная звезда класса А может быть в 20 раз ярче нашего Солнца, а самые массивные звезды могут быть в десятки тысяч раз ярче!
Но в конце концов, независимо от того, как вы начали свою жизнь, у вас закончится водородное топливо.
Когда это происходит, ваша звезда начинает сжигать более тяжелые элементы, расширяясь в гигантскую звезду, которая холоднее, но намного ярче, чем ваша исходная звезда. Несмотря на то, что гигантская фаза намного короче, чем фаза горения водорода, ее невероятная яркость позволяет ее отчетливо видеть с гораздо больших расстояний, чем когда-либо могла быть первоначальная звезда.
Имея все это в виду, какие десять самых ярких звезд на небе? Давайте посчитаем их.
10. Ахернар: Яркая голубая звезда, которая в семь раз массивнее нашего Солнца и более чем в 3000 раз ярче, Ахернар - одна из самых быстро вращающихся звезд, известных человечеству! Он вращается так быстро, что его экваториальный радиус на 56% больше чем его полярный радиус, а температура на его полярной поверхности - так как он намного ближе к звездному ядру - примерно на 10 000 кельвинов горячее. Но на расстоянии 139 световых лет от нас он вовсе не очень близок к нам.
9. Бетельгейзе: красная гигантская звезда, расположенная в созвездии Ориона. Бетельгейзе была яркой горячей звездой класса О до того, как у нее закончилось водородное топливо и она переключилась на гелий. Несмотря на низкую температуру около 3 500 Кельвинов, она более чем в 100 000 раз ярче нашего Солнца, а это означает, что она может пробить 10 самых ярких звезд. несмотря на то, что находится на расстоянии около 600 световых лет. В течение следующего миллиона лет - в какой-то момент - Бетельгейзе, вероятно, станет сверхновой, временно став самой яркой звездой на небе (и, вероятно, видимой днем).
8. Процион: Эта звезда сильно отличается от других, которые мы рассматривали до сих пор. Процион - это скромная звезда F-класса, всего на 40% более массивная, чем Солнце, у которой заканчивается водород в ядре, и, следовательно, это субгигантская звезда, которая в настоящее время развивается. Он может быть всего в семь раз ярче нашего Солнца, но находится всего в 11,5 световых годах от нас и, следовательно, может затмить все, кроме семи звезд на нашем ночном небе.
7. Ригель: Бетельгейзе в Орионе даже не самый яркий член этого созвездия; это отличие принадлежит еще более далекому Ригелю. Находящийся на расстоянии около 860 световых лет, но с температурой «всего» 12 000 градусов, Ригель является не звездой главной последовательности, а очень редким голубым сверхгигантом! Примерно в 120 000 раз ярче нашего Солнца, оно сияет так ярко не из-за своей близости к нам, а из-за своей внутренней яркости.
6. Капелла: Это странно, потому что на самом деле это два красных гиганта, которые имеют ту же температуру, что и наше Солнце, но каждый из них примерно в 78 раз ярче нашего Солнца. На расстоянии 42 световых года именно это сочетание естественной яркости, относительной близости и того факта, что их две, позволяет Капелле достичь этого высокого места в списке.
5. Вега: Самая яркая звезда Летнего треугольника и дом инопланетян в фильме «Контакт». Раньше Вега была эталоном нулевой величины для астрономов. Всего в 25 световых годах от нас находится Вега - звезда главной последовательности (сжигающая водород), одна из самых ярких звезд класса А, о которых мы знаем, и молодая звезда, возраст которой составляет всего 400-500 миллионов лет. Тем не менее, она в сорок раз ярче нашего Солнца и, следовательно, является пятой по яркости звездой на небе! Из всех звезд северного полушария Вега уступает только…
4. Арктур: оранжевый гигант - звезда где-то между Проционом и звездами Капеллы с эволюционной точки зрения - Арктур - самая яркая звезда в северном полушарии, и ее легко найти, следуя “дуге” Рукоять Большой Медведицы. В 170 раз ярче нашего Солнца, она может подняться в этом списке, поскольку продолжает развиваться и становиться еще более яркой! Она находится всего в 37 световых годах от нас, и ярче ее всего три звезды, и все они расположены в южной части неба.
3. Альфа Центавра: На самом деле тройная звездная система, Альфа Центавра - это звезда, главный компонент которой очень похож на наше Солнце, и по сути является самой тусклой из всех звезд в топ-10. Но звездная система Альфа Центавра состоит из ближайших к нам звезд во Вселенной, поэтому ее расположение объясняет, почему она кажется такой яркой на расстоянии всего 4,4 световых года. Это совсем другая история, чем история со звездой №2 в списке.
2. Канопус: Сверхгигантская звезда беловатого цвета, Канопус в 15 000 раз ярче нашего Солнца и, следовательно, является второй по яркости звездой на ночном небе, несмотря на то, что 310 световых летдалеко! В десять раз больше массы нашего Солнца и в 71 раз больше, неудивительно, что оно сияет так ярко, но не смогло занять первое место. Вместо этого самая яркая звезда на ночном небе - это…
1. Сириус: В два раза ярче Канопуса, северные наблюдатели за небом часто могут заметить синий Сириус зимой, восходящий за созвездием Ориона. Она часто сверкает и яростно мерцает, поскольку ее яркий свет может проникать через более низкие высоты нашей атмосферы, чем любая другая звезда, все еще ярко сияющая. Она находится всего в 8,6 световых годах от нас, но это звезда класса А, масса которой в два раза превышает нашу, а яркость - в 25 раз больше солнечной!
Что может вас удивить, так это то, что в этом списке доминируют не самые яркие и не самые близкие звезды, а скорее комбинация звезд, которые достаточно ярки и достаточно близки в тандеме, чтобы сиять ярче всего. Звезды, находящиеся вдвое дальше, кажутся на четверть ярче, поэтому Сириус затмевает Канопус, затмевает Альфу Центавра и так далее. Но из этого списка вы никогда не догадаетесь, что три из каждых четырех звезд во Вселенной являются красными М-карликами главной последовательности, которые вообще не фигурируют в этом списке.
Если вы вынесете из этого один минус, то пусть это будет следующее: иногда вещи, наиболее заметные для наших чувств и наиболее очевидные для наших наблюдений, на самом деле являются самыми необычными вещами. Вещи, которые гораздо более распространены, могут быть намного сложнее обнаружить, но это означает, что нам просто нужно улучшить свой внешний вид, чтобы выяснить это!
Оставляйте свои комментарии на форуме Starts With A Bang в Scienceblogs!