Masiv înseamnă mare, mai puțin masiv înseamnă mici, nu? Nu e atât de ușor atunci când vine vorba de stele și de dimensiunea lor. Dacă vom compara Pământul planeta de la Soare, se pare că puteți plasa 109 de planete noastre pe unul pe altul, doar pentru a deschide calea de la un capăt al lumii la altul. Dar sunt stele mai mici decât Pământul și mult, mult mai mare decât orbita Pământului în jurul Soarelui. Cum este posibil acest lucru? Ce determină mărimea unei stele? De ce este „soarele“ atât de diferite?
O întrebare dificilă, pentru că noi aproape nu vedea dimensiunea stelei.
imagini telescopice adânci de stele pe cerul nopții arată în mod clar stele de diferite dimensiuni și luminozitate, dar stelele sunt prezentate ca puncte. Diferența de mărime - este o iluzie optică, care este asociat cu saturația camerelor de observare
Chiar și în telescop, cele mai multe stele apar ca simple puncte de lumină din cauza distanțelor mari de la noi. deosebirilor lor de culoare și luminozitate pentru a vedea cu ușurință, dar dimensiunea - dimpotrivă. Obiectul o anumită dimensiune la o anumită distanță va avea un diametru unghiular așa-numitul: dimensiunea aparentă că obiectul ocupă pe cer. Cea mai apropiată stea de Soare, Alpha Centauri A, este de numai 4,3 ani lumină de la noi, și o creștere de 22% în raza Soarelui.
Două stele de soare cum ar fi, Alpha Centauri A și B sunt la doar 4.37 ani lumină depărtare de noi și orbitează reciproc la o distanță între Saturn și Neptun. Chiar și în această imagine a Hubble, ele sunt văzute ca un punct de surse suprasaturată; nici un disc nu este vizibil
Cu toate acestea, noi credem că diametrul său unghiulară de numai 0,007 „“, sau secunde de arc. Din cele 60 de secunde de arc este alcătuită dintr-un minut de arc; 60 minute de arc sunt 1 grad și 360 de grade - un cerc complet. Chiar și un telescop ca Hubble se poate vedea doar 0,05 „“; în univers sunt foarte puține stele, care telescopul poate de fapt „vedea“, într-o rezoluție decentă. Ca o regulă, este aproape de o stea gigant ca Betelgeuse sau R Doradus - cel mai mare diametru unghiular al stelei în întregul cer.
Imagine radio a unui foarte, foarte mare stele Betelgeuse. Una dintre putinele vedete pe care le vedem ca fiind mai mult decât o sursă de punct, cu Pământul
Din fericire, există măsurători indirecte care ne permit să se calculeze dimensiunea fizică a stelei, și ei sunt incredibil de speranță. Dacă aveți un obiect sferic, care devine atât de fierbinte încât emite radiații, cantitatea totală de radiații emise de o stea este determinată de doi parametri: temperatura obiectului și dimensiunile sale fizice. Motivul pentru aceasta este faptul că singurul loc care emite lumină în univers - suprafața acestei stele, iar aria suprafeței sferei este întotdeauna calculată cu o singură formulă: 4πr 2. în care r - raza acestei sfere. Dacă se poate măsura distanța până la steaua, temperatura și luminozitatea acestuia, știi, și raza sa, și astfel dimensiunea, pur și simplu, pentru că acestea sunt legile fizicii.
Imaginea aproximativă roșu gigantaUYScuti tratate cu ajutorul telescopului Rutherford Observatory. Această stea strălucitoare poate fi doar un „punct“ pentru cele mai multe telescoape, dar, de fapt, este cea mai mare stea cunoscut vreodată omenirea
Când vom face observații, vedem că unele stele au doar câteva zeci de kilometri în mărime, și 1500 de ori mai mare decât Soarele Printre super-gigant stele este considerat cel mai mare diametru UY Scuti de 2,4 miliarde de kilometri, care este mai mare decât orbita lui Jupiter în jurul Soarelui. Desigur, la aceste exemple incredibile de stele care nu pot fi judecate pe cel mai mult. Cel mai frecvent tip de stele sunt principalele stele secvență, cum ar fi Soarele nostru: steaua, care constă din hidrogen și primește energie prin fuziunea hidrogenului în heliu în miezul său. Și ei vin în diferite dimensiuni, în funcție de masa stelei.
regiune stele Young în propria noastră Calea Lactee. Ca norii de gaz condensa sub influența gravitației, protostea este încălzită și devine mai dens, până când miezurile lor, începe în final sinteza
Când aveți o stea format de compresie gravitațională conduce la transformarea energiei potențiale (energie potențială gravitațională) în cinetică (căldură / deplasare) a particulelor în nucleul stelei. Dacă greutatea este suficient, temperatura va fi suficientă pentru a aprinde fuziunea nucleară în regiunile cele mai intime ridicate unde nucleele de hidrogen sunt transformate în heliu în timpul reacției în lanț. Steaua masă mică, cu doar o mică parte a centrului atinge pragul de 4 000 000 de grade și începe sinteza, și se va proceda încet. Pe de altă parte, cele mai mari vedete pot fi de sute de ori mai masive decât Soarele și ajunge la temperaturi în miezul câteva zeci de milioane de grade, fuzionând hidrogenul în heliu, la o rata de milioane de ori mai repede decât soarele nostru.
Sistemul modern de clasificare spectrală Morgan-Keenan cu un interval de temperatură din fiecare clasă de stelare, prezentat mai sus, în grade Kelvin. Marea majoritate de stele (75%) sunt stelele Clasa M, din care doar 1 800 este suficient de masiv pentru a deveni o supernovă
Cele mai mici stele sunt cele mai mici de debit și de radiații presiunea externă, iar cele mai masive sunt cele mai mari. Această radiație externă și energia deținută de prăbușirea gravitațională a unei stele, dar poate fi surprins de faptul că un interval relativ îngust. Cele mai multe stele cu masă mică, pitice roșii, cum ar fi Proxima Centauri și VB 10 reprezintă doar 10% din mărimea Soarelui, un pic mai mare decât Jupiter. Dar cel mai mare gigant albastru R136a1 de 250 de ori masa Soarelui, dar numai de 30 de ori mai mare în diametru. Dacă sintetizeze hidrogen în heliu, steaua nu va fi o mare schimbare în dimensiune.
Dar nu fiecare stea sintetizeaza hidrogen în heliu. Cele mai multe stele mici, în general, nu sintetiza, iar cele mai mari sunt într-o fază mult mai energică a vieții sale. Putem împărți stelele în tipuri de mărime și au identificat cinci clase generale:
stelele neutronice: resturile de supernove, conținând o masă de la unu la trei sori, dar comprimat într-un nucleu atomic gigant. Ei încă emit radiații, dar în cantități mici, datorită dimensiunii lor. neutronică convențională stea dimensiunea 20-100 km.
stelele pitice albe: se formeaza atunci cand o stea, cum ar fi soarele arde ultimul combustibil heliu în miez și straturile exterioare se umfla comprimabil intern. De obicei stea pitică alb are 0.5-1.4 wt soare, dar volumul fizic este aproape de lume: ordinul a 10 000 de kilometri în diametru, constând din atomi foarte comprimat.
Principalele stele secvență: acestea includ pitice roșii, stele de soare ca și uriași albastre, pe care le-am menționat deja. Dimensiunile lor sunt foarte diferite, între 100 și 000 de kilometri la 30 de milioane de kilometri. Dar chiar și cea mai mare dintre aceste stele, dacă ai pus-o în soare un loc care nu înghiți Mercur.
giganți roșii: demonstrează că are loc atunci când hidrogenul se termină în nucleu. Daca nu esti un pitic roșu (în acest caz, va deveni doar un pitic alb), contracția gravitațională se încălzește de bază, astfel încât să înceapă să sintetizeze în heliu de carbon. Sinteza heliu in carbon emite mult mai multă energie decât hidrogenul în sinteza de heliu, totuși extins foarte mult însemna cu un asterisc. Fizica că forța de ieșire (radiații) la limita stelei ar trebui să echilibreze forța de intrare (gravitatea) la steaua să fie stabilă, și cu atât mai mare forța care caută, cu atât mai mare va fi steaua. giganți roșii sunt, de obicei 100-150 000 000 km în diametru. Acest lucru este suficient pentru a absorbi Mercur, Venus și, probabil, Pământ.
stele supergigant: stelele cele mai masive, care ajung cu sinteza heliu și încep să sintetizeze elemente mai grele din nuclee de carbon, oxigen, siliciu și sulf. Aceste stele sunt sortite să devină găuri supernove sau negre, dar înainte ca să se umfle în miliarde de kilometri sau mai mult. Printre acestea sunt marile vedete precum Betelgeuse și am pus o stea în locul soarelui nostru, ar fi înghițit toate planetele stancoase, centura de asteroizi, și chiar și Jupiter.
Soarele este încă relativ mic în comparație cu giganți, dar Arcturus creste pana la dimensiuni în faza de gigant roșu,
Pentru cea mai mică dintre toate stelele, cum ar fi stele neutronice si pitice albe, există o regulă care a captat energia poate scăpa numai printr-o suprafață mică, ceea ce le păstrează luminos pentru o lungă perioadă de timp. Dar pentru restul stelelor sunt determinate de mărimea unui echilibru simplu: puterea radiației de ieșire la suprafață trebuie să fie îndreptată spre interior atracția gravitațională. forță de radiații de mare înseamnă că steaua se va umfla la o dimensiune mare, iar cele mai mari stele pentru a umfla miliarde de kilometri.
Pământul, în cazul în care calculele sunt corecte, vor fi înghițite de Soare în faza de gigant roșu. Dar planeta în sine ar fi foarte, foarte fierbinte
Ca îmbătrânire soarele miezul ei se încălzește, se extinde si devine mai fierbinte în timp. După unul sau doi miliarde de ani, va fi suficient de fierbinte pentru a fierbe oceanele Pământului, dacă nu putem deduce planeta o orbită mai sigură. Câteva sute de milioane de ani, soarele va fi un mare și luminos. Dar să recunoaștem: indiferent cât de mare și nici nu era soarele nostru, niciodată nu va deveni un masiv stele neutronice si cele mai mari supergigantii, chiar dacă este mai mare în dimensiune.