Srovnávací monotónnost chemické složení slavná nebeská tělesa snad někoho zklamou. Není však pochyb o tom, že tato skutečnost má velký význam a potvrzuje materiální jednotu Kosmu. Tato jednota nám dává právo rozšířit do hvězdného Vesmíru přírodní zákony, které jsme se naučili ze zkušenosti ve skromných mezích naší Země. To vše je jedním z nejjasnějších potvrzení správnosti dialekticko-materialistického vidění světa.
3. Lot v propastech vesmíru
Mimo Sluneční soustavu je třeba u hvězd udělat tak velký skok ve vzdálenosti, jaký byl možný teprve před stoletím, dlouho poté, co zmizely pochybnosti o podobnosti mezi Sluncem a hvězdami. Mořský hloubkoměr, - lot, v oblasti astronomie, byl opakovaně „hozen“ směrem k různým hvězdám a po dlouhou dobu nemohl dosáhnout žádné z nich, nemohl dosáhnout „dna“. Jedná se samozřejmě pouze o obrazné srovnání, protože stejně jako v případě určování teplot svítidel je zde vyloučena možnost přímého měření vzdáleností. Jak nyní uvidíme, lze je nalézt pouze nepřímo, vypočítané na základě měření jiných veličin. Tato cesta, naznačená Koperníkem, spočívá v měření úhlů, ale přístroje a metody k dosažení potřebné přesnosti byly vytvořeny až ve druhé polovině 19. století.
Stejně jako při určování vzdálenosti k jakémukoli nepřístupnému objektu je myšlenkou metody měřit rozdíl ve směrech, ve kterých je hvězda viditelná ze dvou konců základny známé délky. Vzdálenost odpovídající tomuto rozdílu ve směru lze vypočítat pomocí trigonometrie. V tomto případě se průměr Země jako základu ukázal jako příliš malý a pro drtivou většinu hvězd je při moderní přesnosti měření úhlů nedostatečný i průměr oběžné dráhy Země. Přesto to bylo právě to, co Koperník doporučil vzít za základ, což provedli vědci pozdějších generací.
Před pouhým stoletím se pozoruhodnému astronomovi V. Ya Struveovi v Rusku, Besselu v Německu a Hendersonovi v Jižní Africe podařilo provést poměrně přesná měření a poprvé určit vzdálenosti některých hvězd. Pocit, který zažívali současníci, připomínal radost námořníků, kteří při dlouhé plavbě neúspěšně hodně házeli a nakonec dosáhli dna.
Klasický způsob, jak určit vzdálenosti ke hvězdám, je přesné určení směru k nim (tj. určení jejich souřadnic na nebeské sféře) ze dvou konců průměru zemské oběžné dráhy. K tomu je třeba je určit v okamžicích, které od sebe dělí šest měsíců, protože během této doby s sebou Země nese pozorovatele z jedné strany své oběžné dráhy na druhou.
Zdánlivý posun hvězdy, způsobený změnou polohy pozorovatele v prostoru, je extrémně malý, sotva postřehnutelný. Raději to změří z fotografie, pořídí například dvě fotografie vybrané hvězdy a jejích sousedů na stejnou desku, jednu fotografii šest měsíců po druhé. Většina hvězd je tak daleko, že jejich posun na obloze je zcela nepozorovatelný, ale ve vztahu k nim se poměrně blízká hvězda znatelně pohybuje. Jedná se o jeho posunutí a měří se s přesností 0",01 - větší přesnosti zatím nebylo dosaženo, ale je již mnohem vyšší než přesnost dosahovaná před půl stoletím.
Popsaný zdánlivý posun hvězdy je dvojnásobkem úhlu, pod kterým by z ní byl viditelný poloměr zemské oběžné dráhy a který se nazývá roční paralaxa.
Rýže. 1. Paralaxa a vlastní pohyb hvězd. Na obrázku je paralaxa p dvou blízko sebe blízkých hvězd a jejich vlastní pohyby μ stejné, ale jejich dráha v prostoru je odlišná.
Paralaxa těchto hvězd je největší a činí 3/4"; měří se s přesností asi 1%, protože přesnost úhlových měření dosahuje 0",01.
V úhlu asi 0",01 se nám jeví průměr haléře, pokud je umístěn na jeho okraji na Rudém náměstí v Moskvě a při pohledu z Tuly nebo Rjazaně! To je přesnost astronomických měření! Při úhlu 0 "01, abychom byli přesní, je vidět pravítko, které je pozorováno v pravém úhlu ze vzdálenosti 20 626 500 krát větší, než je délka pravítka.
Odpovídající vzdálenost lze snadno zjistit paralaxou. Vzdálenost ke hvězdě v poloměrech oběžné dráhy Země dostaneme, pokud číslo 206 265 vydělíme hodnotou paralaxy, vyjádřenou v úhlových sekundách. Pro vyjádření v kilometrech je potřeba výsledné číslo vynásobit dalšími 150 000 000.
Už víme, že je pohodlnější vyjádřit velké vzdálenosti ve světelných letech nebo v parsekech a Centauri a jeho soused, přezdívaný „Nejbližší“, protože je nám stále o něco blíž, jsou od nás 270 000krát dál než Slunce, tedy 4 světelné roky. Kurýrní vlak, jedoucí nepřetržitě rychlostí 100 km za hodinu, by se k němu dostal za 40 milionů let! Zkuste se utěšit ve vzpomínce, pokud vás někdy omrzí dlouhá cesta vlakem...
Přesnost měření paralax 0,01 neumožňuje měřit paralaxy, které jsou samy o sobě menší než tato hodnota, takže popsaná metoda není použitelná pro hvězdy vzdálené více než 300-350 světelných let.
Pomocí popsané metody a dalších pomocí spekter, stejně jako pomocí zcela jiných nepřímých metod, je možné určit vzdálenosti ke hvězdám nacházejícím se mnohem dále než 300 světelných let. Světlo z hvězd některých vzdálených hvězdných systémů k nám dopadá stovky milionů světelných let daleko. To vůbec neznamená, jak se často soudí, že pozorujeme hvězdy, které už ve skutečnosti nemusí existovat. Nemá cenu říkat, že „na obloze vidíme něco, co ve skutečnosti již neexistuje“, protože naprostá většina hvězd se mění tak pomalu, že před miliony let byly stejné jako nyní, a dokonce i jejich viditelná místa v obloha se mění extrémně pomalu, ačkoli hvězdy se pohybují ve vesmíru rychle.
Tento paradox vyplývá ze skutečnosti, že na rozdíl od bludných svítidel - planet, byly hvězdy souhvězdí kdysi nazývány nehybnými. Mezitím nic na světě nemůže zůstat nehybné. Před dvěma a půl stoletími Halley objevil pohyb Siriuse po obloze. Abychom si všimli systematické změny nebeských souřadnic hvězd, jejich vzájemného pohybu na obloze, je nutné porovnat přesná určení jejich polohy na obloze provedená v období desítek let. Jsou pouhým okem neviditelné a v průběhu historie lidstva ani jedno souhvězdí znatelně nezměnilo svůj obrys.
U většiny hvězd nelze detekovat žádný pohyb, protože jsou příliš daleko od nás. Jezdec cválající podél lomu na obzoru, jak se nám zdá, téměř stojí a želva plazící se u našich nohou se pohybuje celkem rychle. Tak je to i v případě hvězd – snáze si všimneme pohybů hvězd, které jsou nám nejblíže. K tomu nám hodně pomáhají fotografie oblohy, které je vhodné mezi sebou porovnávat. Pozorování pozic hvězd na obloze bylo prováděno dávno před vynálezem fotografie, před stovkami a dokonce tisíci lety. Bohužel byly příliš nepřesné na to, aby byl pohyb hvězd vidět ve srovnání s moderními.
Závěr
Hvězdná obloha se na první pohled může zdát i pouhým okem monotónní. Identické jiskřivé tečky, náhodně rozptýlené po tmavém pozadí, a je to! Ale znovu a znovu se dívejte na hvězdnou oblohu. Již po několika sezeních pozorného pozorování začíná první „třídění“. Zjistíte, že hvězdy mohou být velké - oslnivě zářivé a malé - sotva znatelné tečky. Právě tento rozdíl ve zjevné jasnosti hvězd umožnil zavést jejich první klasifikaci již ve starověku. Legendy připisují nápad Hipparchovi. Jako by navrhoval nazývat nejjasnější body hvězdami první velikosti a ty nejslabší, pouhým okem sotva viditelné, hvězdami šesté velikosti. Hvězdné magnitudy jsou konvenční jednotky, které charakterizují zdánlivou jasnost, nebo, jak říkají odborníci, zdánlivou jasnost hvězd. Nejprve byly hvězdné velikosti celá čísla a byly označeny v pořadí klesající jasnosti . Ale s vynálezem dalekohledů a poté kamer a přístrojů, které měří nejmenší zlomky osvětlení, musel být rozsah hvězdných magnitud rozšířen, musely být zavedeny střední - zlomkové - hodnoty a pro zvláště jasné nebeské objekty. - nulové a záporné hvězdné velikosti. V těchto relativních jednotkách začali měřit viditelnou jasnost nejen hvězd, ale i Slunce, Měsíce a všech planet.
Chcete-li si vytvořit svůj vlastní názor na zdánlivé hvězdné velikosti, můžete nabídnout jednoduchý experiment. Za temné, bezměsíčné noci jděte někam pryč od pouličního osvětlení a najděte Dipper, součást souhvězdí Velké medvědice.
Podívejte se zblízka na druhou hvězdu na konci rukojeti kýble. Toto je Mizar, hvězda přibližně druhé velikosti. Ale není to ona, co nás zajímá. U dobré oči by měl být schopen zahlédnout malou hvězdu páté magnitudy zvanou Alcor. Již za dob Alexandra Velikého sloužil Alcor jako standard pro testování vize legionářů. Rekrut byl vyveden na pole a nucen najít slabě zářící Alcor. Našel jsem to - dobrá vize, dobrá! Pokud to nenajdete, jděte domů!
Dnes se dozvíte o nejneobvyklejších hvězdách. Odhaduje se, že ve vesmíru je asi 100 miliard galaxií a asi 100 miliard hvězd v každé galaxii. S tolika hvězdami mezi nimi musí být nějaké zvláštní. Mnohé z jiskřivých, hořících koulí plynu jsou si navzájem velmi podobné, ale některé vynikají svou podivnou velikostí, hmotností a chováním. Pomocí moderních dalekohledů vědci pokračují ve studiu těchto hvězd, aby jim a vesmíru lépe porozuměli, ale stále zůstávají záhady. Chcete vědět o nejpodivnějších hvězdách? Zde je 25 nejneobvyklejších hvězd ve vesmíru.
25. UY Scuti
UY Scuti, považovaný za veleobří hvězdu, je tak velký, že by mohl pohltit naši hvězdu, polovinu našich sousedních planet a prakticky celou naši sluneční soustavu. Jeho poloměr je přibližně 1700krát větší než poloměr Slunce.
24. Metuzalémská hvězda
Foto: commons.wikimedia.org
Hvězda Metuzalémova, také pojmenovaná HD 140283, skutečně dostojí svému jménu. Někteří věří, že je starý 16 miliard let, což je problém, protože k velkému třesku došlo teprve před 13,8 miliardami let. Astronomové se pokusili použít pokročilejší metody stáří k lepšímu datování hvězdy, ale stále věří, že je stará nejméně 14 miliard let.
23. Objekt Torna-Žitkov
Foto: Wikipedia Commons.com
Existenci tohoto objektu původně teoreticky navrhli Kip Thorne a Anna Zytkow, skládá se ze dvou hvězd, neutronu a červeného veleobra, spojených do jedné hvězdy. Potenciální kandidát na tento objekt byl pojmenován HV 2112.
22.R136a1 
Foto: flickr
I když UY Scuti je nejvíc velká hvězda, člověku známý, R136a1 je rozhodně jedním z nejtěžších ve vesmíru. Jeho hmotnost je 265krát větší než hmotnost našeho Slunce. Zvláštní je, že přesně nevíme, jak vznikl. Hlavní teorie je, že vznikla sloučením několika hvězd.
21.PSR B1257+12
Foto: en.wikipedia.org
Většina exoplanet ve sluneční soustavě PSR B1257+12 je mrtvá a zalitá smrtící radiací jejich staré hvězdy. Úžasný fakt o jejich hvězdě je zombie hvězda nebo pulsar, který zemřel, ale jádro stále zůstává. Radiace, která z ní vychází, dělá z této sluneční soustavy zemi nikoho.
20.SAO 206462
Foto: flickr
SAO 206462 se skládá ze dvou spirálních ramen o průměru 14 milionů mil a je jistě zvláštní a jedinečnou hvězdou ve vesmíru. Zatímco o některých galaxiích je známo, že mají ramena, hvězdy je obvykle nemají. Vědci se domnívají, že tato hvězda je v procesu vytváření planet.
19. 2MASS J0523-1403
Foto: Wikipedia Commons.com
2MASS J0523-1403, možná nejmenší slavná hvězda ve vesmíru a je jen 40 světelných let daleko. Protože je malý co do velikosti a hmotnosti, vědci se domnívají, že může být starý 12 bilionů let.
18. Těžkokovoví podtrpaslíci
Foto: ommons.wikimedia.org
Nedávno astronomové objevili dvojici hvězd s velkým množstvím olova v jejich atmosféře, což kolem hvězdy vytváří husté a těžké mraky. Jmenují se HE 2359-2844 a HE 1256-2738 a nacházejí se ve vzdálenosti 800 a 1000 světelných let, ale mohli byste je nazvat subtrpaslíky z těžkého kovu. Vědci si stále nejsou jisti, jak vznikají.
17. RX J1856.5-3754
Foto: Wikipedia Commons.com
Od okamžiku, kdy se narodí, začnou neutronové hvězdy nepřetržitě ztrácet energii a ochlazovat se. Je proto neobvyklé, že 100 000 let stará neutronová hvězda, jako je RX J1856.5-3754, může být tak horká a nevykazovat žádné známky aktivity. Vědci se domnívají, že mezihvězdný materiál je držen silným gravitačním polem hvězdy, což má za následek dostatek energie k zahřátí hvězdy.
16. KIC 8462852
Foto: Wikipedia Commons.com
Hvězdný systém KIC 8462852 v poslední době získal intenzivní pozornost a zájem ze strany SETI a astronomů pro své neobvyklé chování. Někdy se ztlumí o 20 procent, což by mohlo znamenat, že kolem něj něco obíhá. Některé to samozřejmě vedlo k závěru, že se jedná o mimozemšťany, ale dalším vysvětlením jsou trosky komety, která vstoupila na stejnou dráhu s hvězdou.
15. Vega
Foto: Wikipedia Commons.com
Vega je pátou nejjasnější hvězdou na noční obloze, ale to není to, co na tom dělá něco divného. Jeho vysoká rychlost rotace 960 600 km za hodinu mu dává tvar vejce, spíše než kulovitý tvar jako naše Slunce. Existují také teplotní rozdíly, s nižšími teplotami na rovníku.
14. SGR 0418+5729
Foto: commons.wikimedia.org
Magnet SGR 0418+5729, který se nachází 6500 světelných let od Země, má nejsilnější magnetické pole ve vesmíru. Zvláštní na něm je, že nezapadá do formy tradičních magnetarů, které mají povrchové magnetické pole jako běžné neutronové hvězdy.
13. Kepler-47
Foto: Wikipedia Commons.com
V souhvězdí Labutě, 4900 světelných let od Země, astronomové poprvé objevili dvojici planet obíhajících kolem dvou hvězd. Známý jako systém Kelper-47, obíhající hvězdy se navzájem zatmí každých 7,5 dne. Jedna hvězda je zhruba velká jako naše Slunce, ale jen 84 procent jasnější. Objev dokazuje, že na namáhané oběžné dráze dvojhvězdného systému může být více než jedna planeta.
12. La Superba
Foto: commons.wikimedia.org
La Superba je další hmotná hvězda nacházející se 800 světelných let daleko. Je asi 3x těžší než naše Slunce a velikost čtyř astronomických jednotek. Je tak jasný, že jej lze pozorovat ze Země pouhým okem.
11. MY Camelopardalis
Foto: commons.wikimedia.org
MY Camelopardalis byla považována za osamělou jasnou hvězdu, ale později bylo objeveno, že tyto dvě hvězdy jsou tak blízko, že se navzájem prakticky dotýkají. Dvě hvězdy se pomalu spojují a tvoří jednu hvězdu. Nikdo neví, kdy úplně splynou.
10.PSR J1719-1438b
Foto: Wikipedia Commons.com
Technicky vzato, PSR J1719-1438b není hvězda, ale kdysi byla. Zatímco to byla ještě hvězda, její vnější vrstvy byly vysávány jinou hvězdou a proměnily ji v malou planetu. Co je na tom ještě překvapivější bývalá hvězda, co je nyní obří diamantová planeta, pětkrát větší než Země.
9. OGLE TR-122b
Foto: Foto: commons.wikimedia.org
Průměrná hvězda obvykle způsobuje, že ostatní planety vypadají jako oblázky, ale OGLE TR-122b je přibližně stejně velký jako Jupiter. Správně, toto je nejmenší hvězda ve vesmíru. Vědci se domnívají, že vznikl jako hvězdný trpaslík před několika miliardami let, což je poprvé, kdy byla objevena hvězda o velikosti planety.
8. L1448 IRS3B
Foto: commons.wikimedia.org
Astronomové objevili tříhvězdičkový systém L1448 IRS3B, když se začal formovat. Pomocí dalekohledu ALMA v Chile pozorovali dvě mladé hvězdy obíhající kolem mnohem starší hvězdy. Věří, že tyto dvě mladé hvězdy byly výsledkem jaderná reakce s plynem rotujícím kolem hvězdy.
Foto: Wikipedia Commons.com
Mira, známá také jako Omicron Ceti, je vzdálená 420 světelných let a je díky své neustále kolísající jasnosti docela zvláštní. Vědci ji považují za umírající hvězdu v posledních letech jejího života. Ještě úžasnější je, že se pohybuje vesmírem rychlostí 130 km za sekundu a má ocas, který se táhne několik světelných let.
6. Fomalhaut-C
Foto: Wikipedia Commons.com
Pokud jste si mysleli, že dvouhvězdičkový systém je cool, pak byste možná chtěli vidět Fomalhaut-C. Jedná se o tříhvězdičkový systém vzdálený pouhých 25 světelných let od Země. Zatímco trojhvězdné systémy nejsou zcela jedinečné, tento je způsoben tím, že umístění hvězd daleko spíše než blízko sebe je anomálie. Hvězda Fomalhaut-C je zvláště daleko od A a B.
5. Swift J1644+57
Foto: Wikipedia Commons.com
Chuť k jídlu černé díry je nevybíravá. V případě Swift J1644+57 se spící černá díra probudila a pohltila hvězdu. Tento objev vědci učinili v roce 2011 pomocí rentgenových a rádiových vln. Světlu trvalo 3,9 miliardy světelných let, než dosáhlo Země.
4.PSR J1841-0500
Foto: Wikipedia Commons.com
Jsou známé svou pravidelnou a neustále pulzující září, jsou to rychle rotující hvězdy, které se jen zřídka vypínají. Ale PSR J1841-0500 překvapil vědce tím, že to dělal jen 580 dní. Vědci věří, že studium této hvězdy jim pomůže pochopit, jak pulsary fungují.
3.PSR J1748-2446
Foto: Wikipedia Commons.com
Nejpodivnější věcí na PSR J1748-2446 je, že je to nejrychleji rotující objekt ve vesmíru. Má hustotu 50 bilionkrát větší než olovo. Ke všemu je jeho magnetické pole bilionkrát silnější než magnetické pole našeho Slunce. Zkrátka jde o šíleně přehnaně aktivní hvězdu.
2. SDSS J090745.0+024507
Foto: Wikipedia Commons.com
SDSS J090745.0+024507 je směšně dlouhé jméno pro hvězdu na útěku. S pomocí supermasivní černé díry byla hvězda vyražena ze své oběžné dráhy a pohybuje se dostatečně rychle, aby unikla z Mléčné dráhy. Doufejme, že žádná z těchto hvězd se naším směrem nehrne.
1. Magnetar SGR 1806-20
Foto: Wikipedia Commons.com
Magnetar SGR 1806-20 je děsivá síla, která existuje v našem vesmíru. Astronomové detekovali jasný záblesk ve vzdálenosti 50 000 světelných let, který byl tak silný, že se odrazil od Měsíce a na deset sekund osvětlil zemskou atmosféru. Sluneční erupce vyvolala mezi vědci otázky, zda by něco podobného mohlo vést k vyhynutí veškerého života na Zemi.
10
10. místo - AH Scorpio
Desáté místo největších hvězd v našem vesmíru zaujímá červený veleobr, který se nachází v souhvězdí Štíra. Rovníkový poloměr této hvězdy je 1287 - 1535 poloměry našeho Slunce. Nachází se přibližně 12 000 světelných let od Země.
9
9. místo - KY Lebed
Deváté místo zaujímá hvězda nacházející se v souhvězdí Labutě ve vzdálenosti přibližně 5 tisíc světelných let od Země. Rovníkový poloměr této hvězdy je 1420 sluneční poloměry. Jeho hmotnost však převyšuje hmotnost Slunce pouze 25krát. KY Cygni září asi milionkrát jasněji než Slunce.
8
8. místo - VV Cepheus A
VV Cephei je zákrytová dvojhvězda typu Algol v souhvězdí Cepheus, která se nachází asi 5000 světelných let od Země. V galaxii Mléčná dráha je to druhá největší hvězda (po VY Canis Majoris). Rovníkový poloměr této hvězdy je 1050 - 1900 sluneční poloměry.
7
7. místo - VY Canis Major
Největší hvězda v naší Galaxii. Poloměr hvězdy leží v rozsahu 1300 - 1540 poloměry Slunce. Světlu by trvalo obkroužit hvězdu 8 hodin. Výzkum ukázal, že hvězda je nestabilní. Astronomové předpovídají, že VY Canis Major během příštích 100 tisíc let vybuchne jako hypernova. Teoreticky by výbuch hypernovy způsobil gama záblesky, které by mohly poškodit obsah místní části vesmíru a zničit jakýkoli buněčný život v okruhu několika světelných let, avšak hyperobr není dostatečně blízko k Zemi, aby představoval hrozbu. (asi 4 tisíce světelných let).
6
6. místo - VX Sagittarius
Obří pulzující proměnná hvězda. Jeho objem, stejně jako jeho teplota, se periodicky mění. Podle astronomů je rovníkový poloměr této hvězdy roven 1520 poloměry Slunce. Hvězda dostala své jméno podle názvu souhvězdí, ve kterém se nachází. Projevy hvězdy díky její pulsaci připomínají biorytmy lidského srdce.
5
5. místo - Westerland 1-26
Páté místo zaujímá červený veleobr, poloměr této hvězdy leží v dosahu 1520 - 1540 sluneční poloměry. Nachází se 11 500 světelných let od Země. Pokud by byl Westerland 1-26 ve středu sluneční soustavy, jeho fotosféra by zahrnovala oběžnou dráhu Jupitera. Například typická hloubka fotosféry pro Slunce je 300 km.
4
4. místo - WOH G64
WOH G64 je červený veleobr nacházející se v souhvězdí Doradus. Nachází se v sousední galaxii Velké Magellanovo mračno. Vzdálenost od sluneční soustavy je přibližně 163 000 světelných let. Poloměr hvězdy leží v rozsahu 1540 - 1730 sluneční poloměry. Hvězda ukončí svou existenci a stane se supernovou za několik tisíc nebo desetitisíce let.
3
3. místo - RW Cepheus
Bronz patří hvězdě RW Cephei. Červený veleobr se nachází 2 739 světelných let daleko. Rovníkový poloměr této hvězdy je 1636 sluneční poloměry.
2
2. místo - NML Lebed
Druhá největší hvězda ve vesmíru je obsazena červeným hyperobrem v souhvězdí Labutě. Poloměr hvězdy je přibližně roven 1650 sluneční poloměry. Vzdálenost k němu se odhaduje na asi 5300 světelných let. Astronomové objevili ve složení hvězdy látky, jako je voda, oxid uhelnatý, sirovodík a oxid síry.
1
1. místo - UY Shield
Největší hvězdou v našem vesmíru je v současnosti hyperobr v souhvězdí Scutum. Nachází se ve vzdálenosti 9500 světelných let od Slunce. Rovníkový poloměr hvězdy je 1708 poloměry našeho Slunce. Svítivost hvězdy je přibližně 120 000krát větší než svítivost Slunce ve viditelné části spektra a byla by mnohem jasnější, kdyby kolem hvězdy nebylo velké nahromadění plynu a prachu.
Žijeme v galaxii zvané Mléčná dráha, v říši skládající se ze stovek miliard lidí. Jak jsme se sem dostali? Co nás čeká v budoucnosti? Tyto otázky jsou neoddělitelné od konceptu galaxie Náš vesmír obsahuje dvě stě miliard galaxií, všechny jsou jedinečné, obrovské a neustále se mění. Odkud pocházejí galaxie? Jak se staví? Jaká je jejich budoucnost? A jak zemřou?
Toto je naše galaxie Mléčná dráha, stará asi dvanáct miliard let. Galaxie je obří disk s obrovskými spirálními rameny a září ve vesmíru, takových galaxií je ve vesmíru nespočet. Toto je skutečný hvězdný inkubátor, místo, kde se rodí hvězdy a kde umírají. Hvězdy v galaxii vycházejí z mračen prachu a plynu zvaných mlhoviny. Naše galaxie obsahuje miliardy hvězd, z nichž mnohé jsou obklopeny planetami a měsíci. Po dlouhou dobu jsme o galaxiích věděli velmi málo, před sto lety lidstvo věřilo, že Mléčná dráha je jedinou galaxií, kterou vědci nazývali naším ostrovem ve vesmíru; Ale v roce 1924 astronom Edwin Hubble změnil obecnou myšlenku, Hubble pozoroval vesmír pomocí nejpokročilejšího dalekohledu své doby s průměrem čočky 254 centimetrů. Na noční obloze viděl nejasná oblaka světla, která byla od nás velmi daleko, vědec došel k závěru, že se nejedná o jednotlivé hvězdy, ale o celá hvězdná města, galaxie daleko za Mléčnou dráhou.
Hubble učinil jeden z největších objevů v astronomii: ve vesmíru není jen jedna galaxie, ale velké množství galaxií. Naše galaxie má vírovou strukturu, má dvě spirální ramena a má asi sto šedesát milionů hvězd. Galaxie M-87 je obří elipsa, je to jedna z nejstarších galaxií ve vesmíru a hvězdy v ní vyzařují zlaté světlo.
Galaxie jsou obrovské, skuteční obři, na zemi se vzdálenosti měří v kilometrech, ve vesmíru astronomové používají jednotku délky, světelný rok, vzdálenost, kterou světlo urazí za jeden rok, přibližně se rovnají devíti a půl bilionu kilometrů.
Galaxie Mléčná dráha se nám zdá obrovská, ale ve srovnání s jinými galaxiemi ve vesmíru je docela malá. Náš nejbližší galaktický soused, mlhovina Andromeda, dosahuje průměru 200 000 světelných let, což je dvojnásobek velikosti naší Mléčné dráhy M 87 je největší galaxií v blízkém vesmíru, je mnohem větší než Andromeda, ale ve srovnání s obřím AC 1011, zdá se úplně maličký. AC 1011 je 6 000 000 světelných let široká a je největší známou galaxií, 60krát větší než Mléčná dráha.
Takže víme, že galaxie jsou obrovské a jsou všude, ale odkud se vzaly? K vytvoření hvězd potřebujete gravitaci, ke sjednocení hvězd do galaxií potřebujete ještě více. První hvězdy se objevily pouhých 200 000 000 let po velkém třesku, pak je gravitace stáhla k sobě a objevily se první galaxie.
Galaxie existují již více než dvanáct miliard let, víme, že tyto obrovské říše hvězd hostí nejvíce různé tvary od vírových spirál až po obrovské koule hvězd, ale stále mnoho v galaxiích pro nás zůstává záhadou.
Mladé galaxie jsou beztvaré nahromadění plynných a prachových hvězd až po miliardách let se promění ve struktury, jako je vírová galaxie. Gravitační síla postupně přitahuje hvězdy k sobě, rotují stále rychleji, až dostanou podobu disku, pak hvězdy a plyn vytvoří obří spirální ramena, tento proces se v rozlehlosti vesmíru opakoval miliardykrát. Každá galaxie je jedinečná, ale všechny mají jedno společné: všechny se točí kolem svého středu. Po celá léta vědci přemýšleli, co má dost síly na to, aby změnilo chování galaxie, a nakonec byla nalezena odpověď: černá díra a nejen černá díra, ale supermasivní černá díra. Supermasivní černé díry se živí plynem a hvězdami, někdy je černá díra konzumuje příliš nenasytně a jídlo je vrženo zpět do vesmíru jako paprsek čisté energie. Černá díra ve středu Mléčné dráhy je obrovská, 24 000 000 kilometrů široká. Planeta Země se nachází ve vzdálenosti dvacet pět tisíc světelných let od středu Mléčné dráhy, což je mnoho miliard kilometrů. Supermasivní černé díry mohou být zdrojem silné gravitace, ale nemají dostatečnou sílu, aby udržely spojení mezi tělesy galaxií. Podle všech fyzikálních zákonů by se galaxie měly rozkládat, proč se tak neděje? Ve vesmíru existuje síla, která je silnější než superhmotná černá díra, není vidět a je téměř nemožné ji vypočítat, ale existuje, nazývá se temná hmota a je všude. Zdá se, že galaxie existují odděleně, jsou mezi nimi biliony kilometrů, ale ve skutečnosti jsou galaxie sjednoceny do skupin, kup galaxií. Kupy galaxií tvoří nadkupy obsahující desítky tisíc galaxií. Galaxie se nejen mění, ale i pohybují, dochází k tomu, že se galaxie vzájemně srazí a pak jedna pohltí druhou, srážka galaxií trvá miliony let a nakonec se dvě galaxie spojí v jednu; K podobným srážkám dochází všude ve vesmíru a naše galaxie není výjimkou. Naše galaxie se pohybuje směrem k jiné galaxii, mlhovině Andromeda, a to pro naši galaxii nevěstí nic dobrého. Mléčná dráha se blíží k Andromedě rychlostí 250 000 mil za hodinu, což znamená, že za pět až šest miliard let už naše galaxie nebude existovat. Kupodivu, když se galaxie srazí, hvězdy se navzájem nesrazí, jsou od sebe stále příliš daleko, jednoduše se promíchají. Prach a plyn mezi hvězdami se však začnou zahřívat, v určitém okamžiku se vznítí a dvě srážející se galaxie se rozžhaví do běla. Obyvatelé planety „země“ mají neuvěřitelné štěstí, že život na naší planetě vznikl jen díky tomu, že naše Sluneční Soustava je v pravé části galaxie, kdybychom se nacházeli o něco blíže středu, nepřežili bychom.
Naše galaxie a mnoho dalších galaxií ve vesmíru před námi klade spoustu otázek, které vyžadují odpovědi a tajemství, která dosud nikdo neobjevil. Právě v galaxiích leží klíč k pochopení vesmíru.
Galaxie se rodí, rozpadají, srážejí se a umírají ve světě vědy.
stejně jako mnoho dalších zdrojů získáváme velmi konzistentní obraz vesmíru. Skládá se z 68 % temné energie, 27 % temné hmoty, 4,9 % běžné hmoty, 0,1 % neutrin, 0,01 % záření a je starý asi 13,8 miliardy let. Nejistota ohledně stáří Vesmíru se pohybuje kolem 100 milionů let, takže i když vesmír může být jistě o sto milionů let mladší nebo starší, je nepravděpodobné, že dosáhne 14,5 miliardy let.
Mise Gaia ESA měřila polohy a vlastnosti stovek milionů hvězd poblíž galaktického centra a našla nejstarší hvězdy, které lidstvo zná.
To ponechává pouze jednu rozumnou možnost: musíme špatně odhadovat stáří hvězd. Podrobně jsme studovali stovky milionů hvězd v různých fázích jejich života. Víme, jak hvězdy vznikají a za jakých podmínek; víme, kdy a jak zažehnou jadernou fúzi; víme, jak dlouho jednotlivé fáze syntézy trvají a jak jsou účinné; víme, jak dlouho žijí a jak umírají, odlišné typy s různými hmotnostmi. Stručně řečeno, astronomie je vážná věda, zvláště pokud jde o hvězdy. Obecně platí, že nejstarší hvězdy mají relativně nízkou hmotnost (méně hmotné než naše Slunce), obsahují málo kovů (jiné prvky než vodík a helium) a mohou být starší než samotná galaxie.
Extrémně staré hvězdy lze nalézt v kulových hvězdokupách
Mnohé z nich jsou v kulových hvězdokupách, které nepochybně obsahují hvězdy staré 12 miliard nebo ve vzácných případech dokonce 13 miliard let. Před generací lidé tvrdili, že tyto hvězdokupy jsou staré 14-16 miliard let, což namáhalo zavedené kosmologické modely, ale postupně se zlepšující chápání vývoje hvězd přivedlo tato čísla do souladu s normou. Vyvinuli jsme pokročilejší techniky pro zlepšení našich pozorovacích schopností, a to měřením nejen obsahu uhlíku, kyslíku nebo železa v těchto hvězdách, ale také pomocí radioaktivního rozpadu uranu a thoria. Můžeme přímo určit stáří jednotlivých hvězd.
SDSS J102915+172927 je starověká hvězda vzdálená 4 140 světelných let, která obsahuje pouze 1/20 000 nejtěžších prvků našeho Slunce a měla by být stará 13 miliard let. Jedná se o jednu z nejstarších hvězd ve vesmíru
V roce 2007 se nám podařilo změřit hvězdu HE 1523-0901, která představuje 80 % hmotnosti Slunce, obsahuje pouze 0,1 % slunečního železa a na základě množství radioaktivních prvků se předpokládá, že je stará 13,2 miliardy let. . V roce 2015 bylo v blízkosti středu Mléčné dráhy identifikováno devět hvězd, které vznikly před 13,5 miliardami let: pouhých 300 000 000 let po Velkém třesku. "Tyto hvězdy vznikly před Mléčnou dráhou a galaxií, která se kolem nich vytvořila," říká Louis Howes, spoluobjevitel těchto starověkých relikvií. Ve skutečnosti má jedna z těchto devíti hvězd méně než 0,001 % slunečního železa; Toto je typ hvězdy, kterou bude vesmírný teleskop Jamese Webba hledat, až začne fungovat v říjnu 2018.
Toto je digitalizovaný snímek nejstarší hvězdy v naší galaxii. Tato stárnoucí hvězdaHD140283 je 190 světelných let daleko. Hubbleův vesmírný dalekohled objasnil jeho stáří na 14,5 miliardy plus minus 800 milionů let
Nejvýraznější hvězdou ze všech je HD 140283, neformálně přezdívaná Metuzalémská hvězda. Je vzdálená pouhých 190 světelných let a můžeme měřit její jas, povrchovou teplotu a složení; můžeme také vidět, že se právě začíná vyvíjet do fáze podobra, aby se stal červeným obrem. Tyto informace nám umožňují odvodit přesně definovaný věk hvězdy a výsledek je přinejmenším znepokojivý: 14,46 miliardy let. Některé vlastnosti hvězdy, jako je obsah železa 0,4 % Slunce, naznačují, že hvězda je stará, ale ne nejstarší ze všech. A i přes možnou chybu 800 milionů let, Metuzalém stále vytváří určitý konflikt mezi maximálním stářím hvězd a stářím Vesmíru.
se po miliardy let nezměnila. Ale jak hvězdy stárnou, ty nejhmotnější přestávají existovat a ty nejméně hmotné se začínají měnit v podobry
Dnes je zřejmé, že se této hvězdě mohlo v minulosti stát něco, co dnes ještě neznáme. Možná se narodila masivnější a nějak ztratila vnější vrstvy. Možná hvězda později absorbovala nějaký materiál, který změnil její obsah těžkých prvků, což naše pozorování mátlo. Je možné, že jednoduše špatně rozumíme podobří fázi ve hvězdné evoluci starověkých hvězd s nízkou metalicitou. Postupně odvodíme správný tvar nebo vypočítáme stáří nejstarších hvězd.
Ale pokud máme pravdu, čelíme vážnému problému. V našem vesmíru nemůže být hvězda, která by byla starší než samotný vesmír. Buď je něco špatně s odhadem stáří těchto hvězd, nebo je něco špatně s odhadem stáří Vesmíru. Nebo něco jiného, čemu zatím vůbec nerozumíme. Je to skvělá šance posunout vědu novým směrem.
