Как долго лететь к ближайшей звезде?

Яркие звезды чрезвычайно редки, тогда как наиболее слабые – безусловно, самые распространенные

(Современная) система спектральной классификации звезд Моргана – Кинана с указанным над ней температурным диапазоном каждого звездного класса в градусах Кельвина. Подавляющее большинство звезд сегодня являются звездами M-класса, и только одна известная звезда O- или B-класса находится в пределах 25 парсеков. Наше Солнце — звезда G-класса. (Wikimedia / LucasVB / Э. Сигель)

Звезды, как мы их классифицируем, бывают семи типов: O, B, A, F, G, K и M, в порядке убывания, от наиболее голубых и горячих до красных и холодных.

Они сжигают водород, перегоняя его в гелий (или более тяжелые элементы) посредством ядерного синтеза в своих ядрах. Коричневые карлики – это неудавшиеся звезды, недостаточно массивные, чтобы стать звездами хотя бы M-класса.

Белые представляют собой оставшиеся ядра звезд, подобных Солнцу, которые уже закончили свою жизнь, спалив все ядерное топливо. В найденных к этому времени 316 системах преобладают звезды:

• 0 – O-класса (0%);
• 0 – B-класса (0%);
• 4 – А-класса (1,3%);
• 8 – F-класса (2,5%);
• 19, включая Солнце, – G-класса (6,0%);
• 29 – К-класса (9,2%);
• 222 – М-класса (66,5%);
• 37 – коричневые карлики (11,7%);
• 9 – белые карлики (2,8%).

Это говорит о том, что из близлежащих звездных систем, состоящих из настоящих звезд (О, В, А, F, G, К и М), колоссальных 82% «населены» представителями M-класса, красными карликами. Наше Солнце выглядит довольно незаурядным на общем фоне.

Факты

До 2015 года думали, что Эта Киля в созвездии Киль является единственной звездой. Но позже появились данные, свидетельствующие в пользу существования двойной системы.

В великолепном панорамном виде показаны новые кадры поля вокруг WR22 в туманности Киля (справа) с более ранними снимками участка вокруг Эта Киля (слева). Изображение создали на основе фотографий, добытых широкоугольным датчиком на 2.2-метровом телескопе Обсерватории Ла-Силья

Звезда Эта Киля стремительно растрачивает собственный водородный запас и исчерпает его в ближайшие несколько миллионов лет. В этот момент звезда взорвется с мощной вспышкой, которую можно будет наблюдать днем с Земли. Неустойчивость Эта Киля объясняется высокой массивностью звезды. Полагают, что после звездного взрыва сформируется черная дыра.

Широкая панорама Туманности Киля – участок массивного звездного рождения на территории южного неба. Выполнена в ИК-свете на камеру HAWK-I Очень Большого Телескопа. На снимке удалось отобразить множество ранее спрятанных формирований. Так (внизу слева) заметен Трюмплер 16 – открытое скопление с яркой массивной голубой переменной Эта Киля. Это одна из ярчайших звезд в галактике, превышающая солнечную массу в 120 раз, а яркость – в 4 млн. раз. Звезда завершает свое существование и окружена плотной туманностью, выброшенной звездными извержениями. Трюмплер 14 (в центре) вмещает двойную звезду HD 93129 A/B. Объект А – молодая звезда О3-типа, пребывающая на этапе главной последовательности. По яркости (3 млн. солнечной) звезда практически догоняет Эта Киля

Звезда Эта Киля расположена недалеко от центра Трюмплер 16 – одно из главных звездных скоплений в ассоциации Киля ОВ1. Полагают, что звезда появилась в качестве центра масс молекулярного облака, в котором сформировалось скопление.

В 1677 году астроном Эдмунд Галлей регистрирует звезду Эта Киля. На тот момент это была звезда 4-й величины. Яркость увеличивалась и в 1730-м году она стала одной из ярчайших звезд на территории созвездия Киля. В 1782 году звезда вернулась к изначальной величине и снова повысила яркость в 1820-м.

Греческую приставку «эта» звезде присвоил Никола Луи де Лакайль в 18 веке. На тот момент она обладала 2-й величиной. Китайцы называли ее Цейн-она (Небесный алтарь), а также «Второй звездой моря и гор».

До 1843 года Эта Киля обладала видимой величиной в -0.8. Но потом вообще пропала из обзора и до 1868 года ее нельзя было найти на небе без использования увеличительных приборов. Именно в тот момент ее скрыла туманность Гомункул.

В 19 веке двойная система Эта Киля была слабой и практически незаметной. Но к апрелю 1843 года она заняла второе место по яркости в небе, уступив первенство только звезде Сириус. К 20-му веку она снова исчезла из вида. С тех пор яркость меняется и звезду можно найти без использования инструментов. Ближайший из компонентов – неустойчивый гигант, завершающий свое существование. В 19 веке произошла предварительная вспышка, которая могла привести к звездной гибели, но лишь вытолкнула огромное количество материала. На тот момент ученые не располагали мощной техникой, позволяющей отследить вспышку, но последствия изучаются сегодня. Сейчас мы видим созданную материалом звезды туманность Гомункул. Ее отследил космический телескоп Хаббл в 1990 году. На снимке заметно, что материал распространился не однородно, а в форме гантели. Эта Киля интересна не только прошлыми событиями, но и будущими. Ожидают, что звезда в ближайшее время взорвется в качестве сверхновой (завтра или через миллион лет). Земляне смогут наблюдать великолепное световое шоу, которое будет заметно даже днем. Изображение составили из кадров в ультрафиолетовом и видимом свете. Поле зрения охватывает 30 угловых секунд.

Яркость звезды Эта Киля начала расти в 1990-х гг., а в 1998-1999-х гг. показатели даже удвоились. Визуальная величина звезды в 2007 году составляла 5 и ее можно было отыскать невооруженным взглядом.

После Великого извержения часть света от вспышки добралась к Земле в виде светового эхо. Но часть события 1843 года прибыла к нам сравнительно недавно. Ее зафиксировали в 2011 году с помощью 4-метрового телескопа имени Виктора Бланко из Обсерватории Серро-Тололо.

При взрыве сверхновой нам ничего не грозит, потому что звезда отдалена от нас на 7500 световых лет. Но наблюдатели из северных широт планеты смогут насладиться великолепным световым зрелищем. Если мы и получим ущерб, то он коснется орбитальных аппаратов, астронавтов и верхнего атмосферного слоя Земли. Но переживать по этому поводу не стоит, так как в галактике Млечный Путь полно подобных звезд и мы уже отмечали события взрыва сверхновых. Зафиксированы были и самозванцы, вроде SN 2006jc в 2004 году.

Двойные звезды

Мы привыкли, что наша система освещается исключительно одной звездой. Но есть и другие системы, в которых две звезды на небе вращаются по орбите относительно друг друга. Если точнее, только 1/3 звезд, похожих на Солнце, располагаются в одиночестве, а 2/3 – двойные звезды. Например, Проксима Центавра – часть множественной системы, включающей Альфа Центавра А и B. Примерно 30% звезд в Млечной Пути многократные.

Двойная звезда в Большой Медведице

Этот тип формируется, когда две протозвезды развиваются рядом. Одна из них будет сильнее и начнет влиять гравитацией, создавая перенос массы. Если одна предстанет в виде гиганта, а вторая – нейтронная звезда или черная дыра, то можно ожидать появления рентгеновской двойной системы, где вещество невероятно сильно нагреется – 555500 °C. При наличии белого карлика, газ из компаньона может вспыхнуть в виде новой. Периодически газ карлика накапливается и способен мгновенно слиться, из-за чего звезда взорвется в сверхновой типа I, способной затмить галактику своим сиянием на несколько месяцев.

Небесные объекты

Туманность Киля (NGC 3372) – это огромная туманность, окружающая массивные звезды Эта Киля и HD 93129A, а также несколько открытых звездных скоплений. Одна из самых известных диффузных туманностей, ярче и в 4 раза больше туманности Ориона (Мессье 42).

Туманность Киля (NGC 3372)

Удалена на 6 500-10 000 световых лет с видимой визуальной величиной 1,0. Вмещает несколько звезд О-типа (горячие, голубые, чрезвычайно яркие, самый редкий тип среди звезд главной последовательности). Ее нашел в 1751-1752 гг. астроном из Франции Никола Луи де Лакайль, наблюдающий с мыса Доброй Надежды. В туманности Киля есть две меньшие туманности: Гомункул и NGC 3372.

Туманность NGC 3372

Туманность NGC 3372 была найдена в 19 веке Джоном Гершелем. Это небольшое темное облако пыли и холодных молекул с яркими полосами флуоресцентного газа, контрастирующими с яркой туманностью на заднем плане. Диаметр – 7 световых лет.

Туманность Гомункула – эмиссионная туманность, встроенная в Туманность Киля, окружающая звезду Эта Киля. С латыни «гомункул» – «человечек». Могла сформироваться после огромного звездного взрыва, который наблюдался с Земли в 1841 году, когда Эта Киля стала второй яркой звездой в ночном небе. Взрыв сверхновой привел к образованию двух полярных долей и тонкого экваториального диска. Все это удалялось от центральной звезды со скоростью 670 км/с.

По форме туманность напоминает арахис, и никто не может ответить почему. Возможно, центральная звезда имеет ту же форму, или все дело в волнах, направленных взрывом в 1841 году. Они могли создать стоячую волну в центре или же внутри расположены две маленькие черные дыры.

IC 2602 (Колдуэлл 102) –  открытое скопление, удаленное на 479 световых лет, благодаря чему его можно увидеть невооруженным глазом. Видимая визуальная величина – 1,9. Найдено в 1751 году де Лакайлем. Его также называют Южными Плеядами, потому что по внешнему виду напоминает подобное скопление в созвездии Тельца. Ярчайшая звезда – Тета Киля (бело-голубой карлик). Скопление занимает 50 угловых минут и вмещает 60 звезд (большая часть достигает 5 величины).

NGC 3532 (Колодец желаний) – открытое скопление, вмещающее 150 звезд и удаленное на 1331 световых лет. Иногда его называют Колодцем желаний, потому что в телескопе звезды напоминают серебряные монеты на дне колодца.

NGC 3532

Расположен между созвездием Южный крест и астеризмом Ложного креста. Стал первым объектом, за которым начал наблюдать космический телескоп Хаббл в мае 1990 года.

NGC 3603 – это открытое скопление в 20 000 световых годах. Лежит в спиральном рукаве Киля в Млечном Пути.

NGC 3603

Это область рождения звезд с видимой величиной 9,1. В качестве туманности ее зарегистрировал в 1847 году Джон Гершель. Вмещает три звезды Вольфа-Райе (очень горячие, превышающие солнечную массу в 20 раз) и одну звезду в 200 раз массивнее Солнца.

Скопление окружено областью H II – самое массивное видимое облако плазмы и газа в Млечном Пути. Это также место плотной концентрации массивных звезд. Центральная звезда HD 97950 имеет кажущуюся величину 9,03. Это многократная звездная система, которую иногда называют звездным скоплением, состоящим из четырех звезд типа А1-А3 и В, а также пяти других звезд.

NGC 2808 – шаровое звездное скопление с видимой величиной 7,8. Это одно из наиболее массивных скоплений в Млечном Пути. Возраст – 12,5 млрд лет.

NGC 2808

NGC 2808 отличается тем, что состоит из трех разных поколений звезд, которые сформировались вместе со скоплением.

NGC 2516 (Колдуэлл 96, C96) – открытое скопление возле созвездия Летучей Рыбы. Найдено в 1751-1752 гг. де Лакайлем. Вмещает два красных гиганта с величиной 5 и три двойных звезды. Его можно легко разглядеть без аппаратуры при хорошей погоде.

NGC 3293 – открытое звездное скопление, обнаруженное Лакайлем в середине 18-го века. Вмещает более 50 звезд, отдаленных на 10 угловых минут. Самая яркая звезда – красный гигант с величиной 6,5.

У вас есть возможность изучить созвездие Киль южного полушария более внимательно, если воспользуетесь не только нашими фото, но 3D-моделями и телескопом онлайн. Для самостоятельного поиска подойдет карта звездного неба.

Самая близкая планета к Земле

Меркурий движется вокруг Солнца по вытянутой эллиптической орбите, то отдаляясь от звезды на 69,8 млн км, то приближаясь к ней на 46 млн км. Но он никогда не выходит за пределы венерианского орбитального пути.

Венера — планета земной группы, которая расположена ближе всех к Земле. Расстояние до этого объекта от нас в разные периоды года варьируется от 38 до 261 млн км. Дистанция до Солнца от Венеры — в среднем около 108 млн км. Вокруг звезды она вращается по почти круглой орбите.

Земля и Венера. Credit: NASA Solar System Exploration.

Солнечная планета № 2 похожа на нашу по многим параметрам:

• радиус;
• масса;
• состав поверхности;
• средняя плотность планетарной тверди;
• ускорение свободного падения;
• форма орбитального пути;
• первая и вторая космические скорости.

Список ближайщих к Солнцу звезд

Солнце – основа нашей системы – ближайшая к Земле звезда, которую, в отличие от всех остальных объектов, мы отчетливо видим ясным днем. В ночное же время становятся доступны для наблюдения остальные светила бескрайнего космоса. Количество звезд, наполняющих Вселенную, подсчитать невозможно. Но ближайшие небесные тела, находящиеся в радиусе 16 световых лет, ученые обозначили и составили список. В него вошли 57 звездных систем. Некоторые из них – это не одинокие светила, а двойные и тройные звезды, поэтому общее количество небесных тел достигает 64. В перечень внесли и 13 коричневых карликов, ощутимо уступающих остальным объектам по массе.

Ближайшие окрестности Солнца

Только 7 звезд из списка мы можем рассмотреть без помощи оптического усиления – Сириус, Альфа Центавра, Эпсилон Эридана, Процион, Эпсилон Индейца, Тау Кита, 61 Лебедя. Все они имеют видимую величину в границах от 1,43 до 6,03. Большинство светил относятся к спектральному классу M (красный), их температура составляет 2600-3800 K. Горячие звезды – Сириус A, спектрального класса A (белый), 9940 K и Процион A, класс F (желто-белый), 6650 K. Коричневые карлики, вошедшие в список, относятся к дополнительным спектральным классам L, T, Y. В перечень попали и 4 белых карлика класса D, представляющие довольно редкие объекты в видимом секторе Галактики.

Как измеряют расстояние до звезд

Это возможно посредством параллакса
. Можно провести небольшой эксперимент
. Для этого нужно сжав кулак, вытянуть руку, и вытянуть большой палец. В качестве цели, можно использовать любой удаленный предмет
, наведя на него большой палец. Если по очереди закрывать то один, то другой глаз, можно заметить, что палец находится либо напротив цели
, либо смещен в сторону
. В этом и заключается вся суть этого способа.

При определении расстояния до космического тела,
вычисляют угол к объекту
по отношению к определенному ориентиру
, так называемой эталонной точке
, в период, когда планета находится в некой точке своей орбиты
. Метод применяется только к тем звездам
, что находятся не далее 100 световых лет
от нашей планеты.

Строение Солнца

Схема структуры Солнца. Изображение: Pbroks13 / Wikimedia Commons1-Ядро; 2-Зона лучистого переноса; 3-Зона конвективного переноса; 4-Фотосфера; 5-Хромосфера; 6-Корона; 7-Солнечные пятна; 8-Гранулы; 9-Протуберанец

Конечно, у Солнца, состоящего из газов, нет привычной нам твердой поверхности. Значительную ее часть составляет атмосфера, которая по мере движения к центру светила уплотняется. Тем не менее принято выделять 6 «слоев», из которых состоит звезда. Три из них являются внутренними, а следующие три образуют солнечную атмосферу.

Внутреннее строение Солнца

Внутренняя структура нашей звезды включает следующие слои:

Ядро

В центре светила располагается ядро. Именно в этой области идут термоядерные реакции. Радиус ядра оценивается в 150 тыс. км. Температура здесь не опускается ниже 13,5 млн градусов, а давление доходит до 200 млрд атм. Из-за этого вещество здесь находится в крайне плотном состоянии. Его плотность составляет 150 г/куб. см. Это в 7,5 раз выше плотности золота. Именно такие условия необходимы для протекания термоядерных реакций. Надо понимать, что именно в ядре вырабатывается энергия, которую и излучает Солнце. Все остальные области звезды лишь обогреваются ядром, но сами ее не вырабатывают.

Зона лучистого переноса

Над ядром располагается зона радиации, которую также именуют зоной лучистого переноса. Ее внешняя граница проходит по сфере радиусом 490 тыс. км. Температура постепенно падает от отметки в 7 млн градусов на границе с ядром до 2 млн градусов у внешней границы. Также и плотность вещества снижается с 20 до 0,2 г/куб. см. Тем не менее из-за высокой плотности атомы водорода не могут двигаться. То есть если при нагреве, например, воды ее теплые слои поднимаются на поверхность, перенося туда тепло, то здесь такой механизм не работает – вещество остается неподвижным. Единственный способ энергии пробраться через зону радиации – это длительная цепочка поглощений и излучений фотонов атомами водорода. Из-за этого фотон, возникший при термоядерной реакции в ядре, в среднем «пробирается» наружу через зону радиации примерно 170 тыс. лет!

Зона конвективного переноса

Выше располагается зона конвективного переноса толщиной 200 тыс. км. Здесь плотность уже невысока, и вещество активно перемешивается – нагретые газы поднимаются наверх, отдают тепло, остывают и снова погружаются вниз. Скорость газовых потоков может достигать 6 км/с. Именно это движение порождает магнитное поле Солнца. Температура на поверхности падает до 6000° С, а плотность на три порядка ниже плотности земной атмосферы.

Атмосфера

Атмосфера Солнца состоит из следующих слоев:

Фотосфера

Нижний слой атмосферы называют фотосферой. Именно она излучает тот свет, который согревает планеты Солнечной системы. Толщина фотосферы колеблется от 100 до 400 км. На внешней границе фотосферы температура падает до 4700° С.

Хромосфера

Над фотосферой располагается хромосфера – слой толщиной около 2000 км. Её яркость очень мала, поэтому с Земли её можно наблюдать довольно сложно. Удобнее всего это делать во время солнечных затмений. Она имеет специфический красный оттенок. В хромосфере можно наблюдать спикулы – столбы плазмы, выбрасываемые из нижних слоев хромосферы. Время существования одной спикулы не превышает 10 минут, а длина доходит до 20 тыс. км. Одновременно в хромосфере находится около миллиона спикул. Интересно, что с увеличением высоты температура хромосферы не падает, а растет, и на верхней границе может доходить до 20 000° С.

Корона

Верхний слой атмосферы называется короной. Ее верхняя граница до сих пор четко не определена. Вещество в ней крайне разрежено, однако температура в ней может достигать нескольких миллионов градусов. На сегодня ученым не удалось полностью объяснить, за счет каких механизмов солнечная корона разогревается до такой температуры. В короне можно наблюдать протуберанцы – выбросы солнечного вещества, чья высота над поверхностью звезды может достигать 1,7 млн км.

Звездная система альфа Центавра

Альфа Центавра — тройное светило, расположенное от нас на среднем расстоянии 4,37 световых года. Примерно в 4,55 года оценивается дистанция до 2 из 3 ее составляющих — желтых карликов, которые чем-то напоминают Солнце. С Земли их можно увидеть невооруженным глазом. Они не стоят на месте, вращаясь вокруг условной центральной точки, совершая полный виток за 79 земных лет.

Третья звезда системы — красный карлик Проксима — расположена к нам ближе всего (4,2 года летит сюда луч света от Солнца), но видна только в астрономическую технику. Она имеет небольшие размеры и массу и движется медленнее своих соседей: ее оборот вокруг центра своего звездного образования продолжается 500 000 лет (этот факт пока достоверно не доказан, как и то, что Проксима принадлежит к этому тройному светилу).

Звездная система Альфа Центавра является ближайшей к Солнечной системе. Credit: rwspace.ru

Как измеряют расстояния до ближайших звезд

Для того, чтобы определить расстояние к звездам, используют параллакс. В чем смысл? Вытяните руку и поставьте палец напротив отдаленного предмета. Закрывайте глаза по очереди и поймете, что объект как бы смещается. Это и есть параллакс.

Необходимо вычислить расстояние к звезде, когда наша планета находится на одной из орбит (летом), а затем подождать 6 месяцев, пока не окажется на противоположной стороне, и замерить снова. После измеряем угол уже по отношению к другому объекту. Эта схема работает для любого объекта, проживающего в пределах 100 световых лет. Ниже представлен список самых близких звезд к Солнцу описанием и указанием расстояний.

На удаленности в 17 световых лет от Солнечной системы проживает 45 звезд. Всего в галактике способной находиться 200 миллиардов звездных небесных тел. Некоторые настолько слабые, что их не удается обнаружить без мощного телескопа, который могут купить лишь профессиональные обсерватории.

Самая маленькая звезда

Самая яркая звезда

Самая близкая звезда

Самая массивная звезда

Самая известная звезда

Похожие записи:

Русско-турецкая война 1877-1878 Русский футуризм как направление в литературе Гаджиев, магомет имадутдинович Дагестанцы-арабы Топ лучших аниме-сериалов, где главный герой злой Топ-10 самых красивых певиц россии на 2019 год