Porównawcza monotonia skład chemiczny słynne ciała niebieskie być może kogoś rozczarują. Nie ulega jednak wątpliwości, że fakt ten ma ogromne znaczenie, potwierdzając materialną jedność Kosmosu. Ta jedność daje nam prawo do rozszerzenia na wszechświat gwiezdny praw natury, których nauczyliśmy się z doświadczenia w skromnych granicach naszej Ziemi. Wszystko to jest jednym z najwyraźniejszych potwierdzeń słuszności światopoglądu dialektyczno-materialistycznego.
3. Lot w otchłani wszechświata
Poza Układem Słonecznym konieczne jest dokonanie tak dużego skoku odległości do gwiazd, że było to możliwe dopiero sto lat temu, długo po tym, jak zniknęły wątpliwości co do podobieństwa między Słońcem a gwiazdami. Miernik głębokości morza - Lot w dziedzinie astronomii był wielokrotnie „rzucany” w kierunku różnych gwiazd i przez długi czas nie mógł dosięgnąć żadnej z nich, nie mógł dotrzeć do „dna”. Jest to oczywiście porównanie tylko poglądowe, gdyż podobnie jak w przypadku wyznaczania temperatur opraw, tutaj wykluczona jest możliwość bezpośredniego pomiaru odległości. Jak się teraz przekonamy, można je znaleźć jedynie pośrednio, obliczone na podstawie pomiarów innych wielkości. Droga ta, wskazana przez Kopernika, polega na mierzeniu kątów, ale przyrządy i metody umożliwiające osiągnięcie niezbędnej dokładności powstały dopiero w drugiej połowie XIX wieku.
Podobnie jak przy określaniu odległości do niedostępnego obiektu, ideą metody jest zmierzenie różnicy kierunków, w których gwiazda jest widoczna z dwóch końców podstawy o znanej długości. Odległość odpowiadającą tej różnicy kierunku można obliczyć za pomocą trygonometrii. W tym przypadku średnica Ziemi jako podstawa okazała się zbyt mała, a dla zdecydowanej większości gwiazd, przy współczesnej dokładności pomiaru kątów, nawet średnica orbity Ziemi jest niewystarczająca. Niemniej jednak właśnie na tym Kopernik zalecał przyjąć jako podstawę, co przeprowadzili naukowcy późniejszych pokoleń.
Zaledwie sto lat temu wybitny astronom V. Ya Struve w Rosji, Bessel w Niemczech i Henderson w Republice Południowej Afryki zdołali dokonać dość dokładnych pomiarów i po raz pierwszy ustalić odległości do niektórych gwiazd. Uczucie, jakiego doświadczali współcześni, przypominało radość żeglarzy, którzy podczas długiej podróży bezskutecznie rzucili wiele i wreszcie dotarli na dno.
Klasyczny sposób wyznaczania odległości do gwiazd polega na dokładnym wyznaczeniu kierunku do nich (tj. wyznaczeniu ich współrzędnych na sferze niebieskiej) z dwóch końców średnicy orbity Ziemi. Aby to zrobić, należy je określić w momentach oddalonych od siebie o sześć miesięcy, ponieważ w tym czasie sama Ziemia przenosi ze sobą obserwatora z jednej strony swojej orbity na drugą.
Pozorne przemieszczenie gwiazdy, spowodowane zmianą położenia obserwatora w przestrzeni, jest niezwykle małe, ledwo zauważalne. Wolą mierzyć to na podstawie fotografii, robiąc na przykład dwa zdjęcia wybranej gwiazdy i jej sąsiadów na tej samej płycie, jedno zdjęcie sześć miesięcy po drugim. Większość gwiazd jest tak daleko, że ich przemieszczanie się na niebie jest całkowicie niezauważalne, natomiast względem nich gwiazda dość blisko porusza się zauważalnie. Jest to jego przemieszczenie i mierzone jest z dokładnością do 0”,01 – większej dokładności nie osiągnięto jeszcze, ale jest ona już znacznie wyższa od dokładności osiąganej pół wieku temu.
Opisane pozorne przemieszczenie gwiazdy jest dwukrotnie większe od kąta, pod którym byłby z niej widoczny promień orbity Ziemi i który nazywa się paralaksą roczną.
Ryż. 1. Paralaksa i ruch właściwy gwiazd. Na rysunku paralaksa p dwóch gwiazd znajdujących się blisko siebie oraz ich ruchy właściwe μ są takie same, ale ich droga w przestrzeni jest inna.
Paralaksa tych gwiazd jest największa i wynosi 3/4"; mierzona jest z dokładnością około 1%, gdyż dokładność pomiarów kątowych sięga 0",01.
Pod kątem około 0", 01 wydaje nam się średnica grosza, jeśli położymy go na jego krawędzi na Placu Czerwonym w Moskwie i oglądamy z Tuły lub Riazania! Taka jest dokładność pomiarów astronomicznych! Pod kątem 0 „,01, a dokładniej, widoczna jest linijka, którą ogląda się pod kątem prostym z odległości 20 626 500 razy większej niż długość linijki.
Łatwo jest znaleźć odpowiednią odległość za pomocą paralaksy. Odległość do gwiazdy wyrażoną w promieniach orbity Ziemi otrzymamy, dzieląc liczbę 206 265 przez wartość paralaksy wyrażoną w sekundach łukowych. Aby wyrazić to w kilometrach, należy pomnożyć wynikową liczbę przez kolejne 150 000 000.
Wiemy już, że duże odległości wygodniej jest wyrażać w latach świetlnych lub w parsekach, a Centauri i jego sąsiad, nazywany „Najbliższym”, ponieważ jest wciąż trochę bliżej nas, są od nas 270 000 razy dalej niż Słońce, czyli 4 lata świetlne. Pociąg kurierski, jadący bez przerwy z prędkością 100 km na godzinę, miałby do niego dotrzeć za 40 milionów lat! Spróbuj pocieszyć się wspomnieniem tego, jeśli kiedykolwiek znudzi Ci się długa podróż pociągiem...
Dokładność pomiaru paralaks wynosząca 0,01 nie pozwala na pomiar paralaks mniejszych od tej wartości, dlatego opisana metoda nie ma zastosowania do gwiazd oddalonych o więcej niż 300-350 lat świetlnych.
Stosując opisaną metodę oraz inne wykorzystujące widma, a także stosując zupełnie inne metody pośrednie, można określić odległości do gwiazd położonych znacznie dalej niż 300 lat świetlnych. Światło gwiazd niektórych odległych układów gwiezdnych dociera do nas setki milionów lat świetlnych stąd. Nie oznacza to wcale, jak się często uważa, że obserwujemy gwiazdy, które w rzeczywistości mogą już nie istnieć. Nie warto mówić, że „widzimy na niebie coś, czego w rzeczywistości już nie ma”, gdyż zdecydowana większość gwiazd zmienia się na tyle wolno, że miliony lat temu były takie same jak obecnie, a nawet ich widoczne miejsca na niebo zmienia się niezwykle wolno, chociaż gwiazdy poruszają się szybko w przestrzeni.
Paradoks ten wynika z faktu, że w przeciwieństwie do wędrujących luminarzy - planet, gwiazdy konstelacji nazywano kiedyś nieruchomymi. Tymczasem na świecie nic nie może być stacjonarne. Dwa i pół wieku temu Halley odkrył ruch Syriusza po niebie. Aby zauważyć systematyczną zmianę współrzędnych niebieskich gwiazd, ich ruchu na niebie względem siebie, należy porównać dokładne ustalenia ich położenia na niebie dokonywane na przestrzeni kilkudziesięciu lat. Są niewidoczne gołym okiem i w całej historii ludzkości żadna konstelacja nie zmieniła zauważalnie swojego zarysu.
W przypadku większości gwiazd nie można wykryć żadnego ruchu, ponieważ są one zbyt daleko od nas. Jeździec galopujący po kamieniołomie na horyzoncie, jak nam się wydaje, niemal stoi w miejscu, a pełzający u naszych stóp żółw porusza się dość szybko. Podobnie jest w przypadku gwiazd – łatwiej zauważamy ruchy najbliższych nam gwiazd. Bardzo nam w tym pomagają zdjęcia nieba, które można wygodnie ze sobą porównać. Obserwacji pozycji gwiazd na niebie dokonywano na długo przed wynalezieniem fotografii, setki, a nawet tysiące lat temu. Niestety, były zbyt niedokładne, aby ruch gwiazd można było zobaczyć w porównaniu z nowoczesnymi.
Wniosek
Na pierwszy rzut oka gwiaździste niebo może nawet wydawać się monotonne gołym okiem. Identyczne, błyszczące kropki, losowo rozrzucone na ciemnym tle i gotowe! Ale spójrz raz po raz na rozgwieżdżone niebo. Już po kilku sesjach uważnej obserwacji rozpoczyna się pierwsze „sortowanie”. Odkrywasz, że gwiazdy mogą być duże – olśniewająco błyszczące i małe – ledwo zauważalne kropki. To właśnie ta różnica w pozornej jasności gwiazd umożliwiła wprowadzenie ich pierwszej klasyfikacji już w czasach starożytnych. Legendy przypisują ten pomysł Hipparchowi. Jakby sugerował nazywanie najjaśniejszych punktów gwiazdami pierwszej wielkości, a najsłabszych, ledwo widocznych gołym okiem, gwiazdami szóstej wielkości. Wielkości gwiazdowe to konwencjonalne jednostki charakteryzujące pozorną jasność lub, jak twierdzą eksperci, pozorną jasność gwiazd. Początkowo wielkości gwiazdowe były liczbami całkowitymi i były wyznaczane w kolejności malejącej jasności . Ale wraz z wynalezieniem teleskopów, a następnie kamer i instrumentów mierzących najmniejsze ułamki oświetlenia, skala wielkości gwiazd musiała zostać rozszerzona, trzeba było wprowadzić wartości pośrednie - ułamkowe, a dla szczególnie jasnych ciał niebieskich - zerowe i ujemne wielkości gwiazdowe. W tych względnych jednostkach zaczęto mierzyć widzialną jasność nie tylko gwiazd, ale także Słońca, Księżyca i wszystkich planet.
Aby wyrobić sobie własną opinię na temat pozornych jasności gwiazd, możesz zaproponować prosty eksperyment. W ciemną, bezksiężycową noc udaj się gdzieś z dala od ulicznych świateł i znajdź Wozu, część konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy.
Przyjrzyj się uważnie drugiej gwiazdce od końca uchwytu Wiadra. To Mizar, gwiazda mniej więcej drugiej wielkości. Ale nie to nas interesuje. W pobliżu dobre oczy powinien być w stanie dostrzec małą gwiazdę piątej wielkości zwaną Alcor. Nawet w czasach Aleksandra Wielkiego Alcor służył jako standard do testowania wizji legionistów. Rekruta zabrano w teren i zmuszono do odnalezienia słabo świecącego Alcoru. Znalazłem - dobra wizja, dobra! Jeśli go nie znajdziesz, idź do domu!
Dziś dowiesz się o najbardziej niezwykłych gwiazdach. Szacuje się, że we Wszechświecie istnieje około 100 miliardów galaktyk i około 100 miliardów gwiazd w każdej galaktyce. Przy tak dużej liczbie gwiazd z pewnością znajdzie się wśród nich kilka dziwnych. Wiele musujących, płonących kul gazu jest do siebie bardzo podobnych, ale niektóre wyróżniają się dziwnym rozmiarem, wagą i zachowaniem. Korzystając z nowoczesnych teleskopów, naukowcy w dalszym ciągu badają te gwiazdy, aby lepiej zrozumieć je i Wszechświat, ale tajemnice wciąż pozostają otwarte. Chcesz wiedzieć o najdziwniejszych gwiazdach? Oto 25 najbardziej niezwykłych gwiazd we Wszechświecie.
25. UY Scuti
Uważana za nadolbrzyma, UY Scuti jest tak duża, że mogłaby pochłonąć naszą gwiazdę, połowę sąsiadujących planet i praktycznie cały Układ Słoneczny. Jego promień jest około 1700 razy większy od promienia Słońca.
24. Gwiazda Metuszelacha
Zdjęcie: commons.wikimedia.org
Gwiazda Metuszelacha, zwana także HD 140283, naprawdę zasługuje na swoją nazwę. Niektórzy uważają, że ma 16 miliardów lat, co jest problematyczne, ponieważ Wielki Wybuch miał miejsce zaledwie 13,8 miliarda lat temu. Astronomowie próbowali zastosować bardziej zaawansowane metody ustalania wieku, aby dokładniej określić wiek gwiazdy, nadal jednak uważają, że ma ona co najmniej 14 miliardów lat.
23. Obiekt Torna-Żitkowa
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Istnienie tego obiektu pierwotnie sugerowali teoretycznie Kip Thorne i Anna Zytkow. Składa się on z dwóch gwiazd, neutronu i czerwonego nadolbrzyma, połączonych w jedną gwiazdę. Potencjalny kandydat do roli tego obiektu został nazwany HV 2112.
22.R136a1 
Zdjęcie: flickr
Chociaż UY Scuti jest najbardziej Wielka gwiazda, znane człowiekowi, R136a1 jest zdecydowanie jednym z najcięższych we Wszechświecie. Jego masa jest 265 razy większa od masy naszego Słońca. Dziwne jest to, że nie wiemy dokładnie, jak powstało. Główna teoria głosi, że powstał w wyniku połączenia kilku gwiazd.
21.PSR B1257+12
Zdjęcie: pl.wikipedia.org
Większość egzoplanet w Układzie Słonecznym PSR B1257+12 jest martwych i skąpanych w śmiercionośnym promieniowaniu swojej starej gwiazdy. Niesamowity fakt wokół ich gwiazdy znajduje się gwiazda zombie lub pulsar, która umarła, ale rdzeń nadal pozostaje. Emanujące z niego promieniowanie sprawia, że ten Układ Słoneczny jest ziemią niczyją.
20.SAO 206462
Zdjęcie: flickr
SAO 206462, składająca się z dwóch ramion spiralnych o średnicy 24 milionów mil, jest z pewnością dziwną i wyjątkową gwiazdą we wszechświecie. Chociaż wiadomo, że niektóre galaktyki mają ramiona, gwiazdy zazwyczaj ich nie mają. Naukowcy uważają, że gwiazda ta jest w trakcie tworzenia planet.
19. 2MASA J0523-1403
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
2MASS J0523-1403, być może najmniejszy słynna gwiazda we Wszechświecie, a znajduje się zaledwie 40 lat świetlnych stąd. Naukowcy uważają, że może mieć 12 bilionów lat, ponieważ jest niewielki pod względem rozmiarów i masy.
18. Podkarły z metalu ciężkiego
Zdjęcie: ommons.wikimedia.org
Niedawno astronomowie odkryli parę gwiazd zawierających w atmosferze duże ilości ołowiu, który tworzy wokół gwiazdy gęste i ciężkie chmury. Nazywają się HE 2359-2844 i HE 1256-2738 i znajdują się odpowiednio 800 i 1000 lat świetlnych od nas, ale można je po prostu nazwać ciężkimi metalowymi podkarłami. Naukowcy wciąż nie są pewni, jak powstają.
17. RX J1856.5-3754
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Od chwili narodzin gwiazdy neutronowe zaczynają stale tracić energię i ochładzać się. Dlatego niezwykłe jest, że licząca 100 000 lat gwiazda neutronowa, taka jak RX J1856.5-3754, może być tak gorąca i nie wykazywać żadnych oznak aktywności. Naukowcy uważają, że materia międzygwiazdowa jest utrzymywana przez silne pole grawitacyjne gwiazdy, wytwarzające energię wystarczającą do ogrzania gwiazdy.
16. KIC 8462852
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Układ gwiazdowy KIC 8462852 cieszy się ostatnio dużą uwagą i zainteresowaniem ze strony SETI i astronomów ze względu na swoje niezwykłe zachowanie. Czasami przyciemnia się o 20 procent, co może oznaczać, że coś krąży wokół niego. Oczywiście doprowadziło to niektórych do wniosku, że byli to kosmici, ale innym wyjaśnieniem są szczątki komety, która weszła na tę samą orbitę co gwiazda.
15. Wega
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Vega jest piątą najjaśniejszą gwiazdą na nocnym niebie, ale nie to czyni ją dziwną. Wysoka prędkość obrotowa wynosząca 960 600 km na godzinę nadaje jej kształt jajka, a nie kuli, jak nasze Słońce. Występują również wahania temperatur, z niższymi temperaturami na równiku.
14. SGR 0418+5729
Zdjęcie: commons.wikimedia.org
Magnes SGR 0418+5729, znajdujący się 6500 lat świetlnych od Ziemi, ma najsilniejsze pole magnetyczne we Wszechświecie. Dziwne jest to, że nie pasuje do formy tradycyjnych magnetarów, które mają powierzchniowe pole magnetyczne jak zwykłe gwiazdy neutronowe.
13. Kepler-47
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
W gwiazdozbiorze Łabędzia, oddalonym o 4900 lat świetlnych od Ziemi, astronomowie po raz pierwszy odkryli parę planet krążących wokół dwóch gwiazd. Orbitujące gwiazdy, znane jako układ Kelper-47, zaćmiewają się nawzajem co 7,5 dnia. Jedna gwiazda jest mniej więcej wielkości naszego Słońca, ale tylko w 84 procentach jaśniejsza. Odkrycie dowodzi, że na naprężonej orbicie układu podwójnego gwiazd może znajdować się więcej niż jedna planeta.
12. Superba
Zdjęcie: commons.wikimedia.org
La Superba to kolejna masywna gwiazda znajdująca się 800 lat świetlnych od nas. Jest około 3 razy cięższy od naszego Słońca i ma wielkość czterech jednostek astronomicznych. Jest tak jasna, że można ją zaobserwować z Ziemi gołym okiem.
11. MOJE Camelopardalis
Zdjęcie: commons.wikimedia.org
Uważano, że MÓJ Camelopardalis jest samotną, jasną gwiazdą, ale później odkryto, że obie gwiazdy są tak blisko siebie, że praktycznie się stykają. Dwie gwiazdy powoli łączą się, tworząc jedną gwiazdę. Nikt nie wie, kiedy całkowicie się połączą.
10. PSR J1719-1438b
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Technicznie rzecz biorąc, PSR J1719-1438b nie jest gwiazdą, ale kiedyś nią była. Choć była to jeszcze gwiazda, jej zewnętrzne warstwy zostały wessane przez inną gwiazdę, zamieniając ją w małą planetę. Co jest w tym jeszcze bardziej zaskakującego była gwiazda, która jest obecnie gigantyczną diamentową planetą, pięciokrotnie większą od Ziemi.
9. OGLE TR-122b
Zdjęcie: Zdjęcie: commons.wikimedia.org
Przeciętna gwiazda zwykle sprawia, że inne planety wyglądają jak kamyki, ale OGLE TR-122b jest mniej więcej tej samej wielkości co Jowisz. Zgadza się, to najmniejsza gwiazda we Wszechświecie. Naukowcy uważają, że powstała jako gwiezdny karzeł kilka miliardów lat temu, co oznacza, że po raz pierwszy odkryto gwiazdę porównywalną wielkością do planety.
8. L1448 IRS3B
Zdjęcie: commons.wikimedia.org
Astronomowie odkryli układ trzech gwiazd L1448 IRS3B, gdy zaczął się on formować. Korzystając z teleskopu ALMA w Chile, zaobserwowali dwie młode gwiazdy krążące wokół znacznie starszej gwiazdy. Uważają, że te dwie młode gwiazdy były wynikiem reakcja nuklearna z gazem krążącym wokół gwiazdy.
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Mira, znana również jako Omicron Ceti, znajduje się 420 lat świetlnych stąd i jest dość dziwna ze względu na stale zmieniającą się jasność. Naukowcy uważają ją za gwiazdę umierającą w ostatnich latach swojego życia. Co jeszcze bardziej zdumiewające, porusza się w przestrzeni kosmicznej z prędkością 130 km na sekundę, a jego ogon rozciąga się na kilka lat świetlnych.
6. Fomalhaut-C
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Jeśli uważasz, że system dwugwiazdkowy jest fajny, możesz chcieć zobaczyć Fomalhaut-C. To układ trzech gwiazd położony zaledwie 25 lat świetlnych od Ziemi. Chociaż układy potrójne gwiazd nie są całkowicie wyjątkowe, ten jest spowodowany tym, że położenie gwiazd raczej daleko, a nie blisko siebie, jest anomalią. Gwiazda Fomalhaut-C jest szczególnie daleko od A i B.
5. Szybki J1644+57
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Apetyt czarnej dziury jest nieograniczony. W przypadku Swifta J1644+57 uśpiona czarna dziura obudziła się i pochłonęła gwiazdę. Naukowcy dokonali tego odkrycia w 2011 roku, wykorzystując promieniowanie rentgenowskie i fale radiowe. Dotarcie światła do Ziemi zajęło 3,9 miliarda lat świetlnych.
4. PSR J1841-0500
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Znane ze swojego regularnego i stale pulsującego blasku, są to szybko rotujące gwiazdy, które rzadko się wyłączają. Ale PSR J1841-0500 zaskoczył naukowców, robiąc to tylko przez 580 dni. Naukowcy uważają, że badanie tej gwiazdy pomoże im zrozumieć, jak działają pulsary.
3. PSR J1748-2446
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Najdziwniejszą rzeczą w PSR J1748-2446 jest to, że jest to najszybciej wirujący obiekt we Wszechświecie. Ma gęstość 50 bilionów razy większą od ołowiu. Co więcej, jego pole magnetyczne jest bilion razy silniejsze niż pole magnetyczne naszego Słońca. Krótko mówiąc, jest to szalenie nadaktywna gwiazda.
2. SDSS J090745.0+024507
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
SDSS J090745.0+024507 to absurdalnie długa nazwa uciekającej gwiazdy. Dzięki supermasywnej czarnej dziurze gwiazda została wyrzucona ze swojej orbity i porusza się wystarczająco szybko, aby uciec z Drogi Mlecznej. Miejmy nadzieję, że żadna z tych gwiazd nie ruszy w naszą stronę.
1. Magnetar SGR 1806-20
Zdjęcie: Wikipedia Commons.com
Magnetar SGR 1806-20 to przerażająca siła istniejąca w naszym Wszechświecie. Astronomowie wykryli jasny błysk w odległości 50 000 lat świetlnych od nas, który był tak potężny, że odbił się od Księżyca i oświetlił ziemską atmosferę na dziesięć sekund. Rozbłysk słoneczny wzbudził wśród naukowców pytania, czy coś podobnego może doprowadzić do wyginięcia wszelkiego życia na Ziemi.
10
10. miejsce – AH Scorpio
Dziesiąte miejsce wśród największych gwiazd naszego Wszechświata zajmuje czerwony nadolbrzym, znajdujący się w gwiazdozbiorze Skorpiona. Promień równikowy tej gwiazdy wynosi 1287 - 1535 promienie naszego Słońca. Znajduje się około 12 000 lat świetlnych od Ziemi.
9
9. miejsce – KY Łebiedź
Dziewiąte miejsce zajmuje gwiazda znajdująca się w gwiazdozbiorze Łabędzia w odległości około 5 tysięcy lat świetlnych od Ziemi. Promień równikowy tej gwiazdy wynosi 1420 promienie słoneczne. Jednak jego masa przekracza masę Słońca tylko 25 razy. KY Cygni świeci około milion razy jaśniej niż Słońce.
8
8 miejsce – VV Cepheus A
VV Cephei to zaćmieniowa gwiazda podwójna typu Algol w konstelacji Cefeusza, która znajduje się około 5000 lat świetlnych od Ziemi. W Galaktyce Drogi Mlecznej jest drugą co do wielkości gwiazdą (po VY Canis Majoris). Promień równikowy tej gwiazdy wynosi 1050 - 1900 promienie słoneczne.
7
7 miejsce – VY Canis Major
Największa gwiazda w naszej Galaktyce. Promień gwiazdy mieści się w zakresie 1300 - 1540 promienie Słońca. Okrążenie gwiazdy zajęłoby światłu 8 godzin. Badania wykazały, że gwiazda jest niestabilna. Astronomowie przewidują, że VY Canis Major wybuchnie jako hipernowa w ciągu najbliższych 100 tysięcy lat. Teoretycznie eksplozja hipernowej spowodowałaby rozbłyski promieniowania gamma, które mogłyby uszkodzić zawartość lokalnej części Wszechświata, niszcząc wszelkie życie komórkowe w promieniu kilku lat świetlnych, jednak hiperolbrzym nie znajduje się wystarczająco blisko Ziemi, aby stanowić zagrożenie (około 4 tysięcy lat świetlnych).
6
6 miejsce – Strzelec VX
Gigantyczna pulsująca gwiazda zmienna. Jego objętość i temperatura zmieniają się okresowo. Według astronomów promień równikowy tej gwiazdy jest równy 1520 promienie Słońca. Gwiazda ma swoją nazwę od nazwy konstelacji, w której się znajduje. Manifestacje gwiazdy ze względu na jej pulsację przypominają biorytmy ludzkiego serca.
5
5 miejsce – Westerland 1-26
Piąte miejsce zajmuje czerwony nadolbrzym, promień tej gwiazdy mieści się w zasięgu 1520 - 1540 promienie słoneczne. Znajduje się 11 500 lat świetlnych od Ziemi. Gdyby Westerland 1-26 znajdował się w centrum Układu Słonecznego, jego fotosfera obejmowałaby orbitę Jowisza. Na przykład typowa głębokość fotosfery Słońca wynosi 300 km.
4
4 miejsce – WOH G64
WOH G64 to czerwony nadolbrzym znajdujący się w gwiazdozbiorze Doradusa. Znajduje się w sąsiedniej galaktyce Wielki Obłok Magellana. Odległość do Układu Słonecznego wynosi około 163 000 lat świetlnych. Promień gwiazdy mieści się w zakresie 1540 - 1730 promienie słoneczne. Gwiazda zakończy swoje istnienie i stanie się supernową za kilka lub dziesiątki tysięcy lat.
3
III miejsce – RW Cefeusz
Brąz trafia do gwiazdy RW Cephei. Czerwony nadolbrzym znajduje się w odległości 2739 lat świetlnych. Promień równikowy tej gwiazdy wynosi 1636 promienie słoneczne.
2
II miejsce – NML Łebiedź
Drugie miejsce wśród największych gwiazd we Wszechświecie zajmuje czerwony hiperolbrzym w gwiazdozbiorze Łabędzia. Promień gwiazdy jest w przybliżeniu równy 1650 promienie słoneczne. Odległość do niej szacowana jest na około 5300 lat świetlnych. Astronomowie odkryli w składzie gwiazdy takie substancje jak woda, tlenek węgla, siarkowodór i tlenek siarki.
1
I miejsce – Tarcza UY
Największą gwiazdą w naszym Wszechświecie jest obecnie hiperolbrzym w gwiazdozbiorze Tarczy. Znajduje się w odległości 9500 lat świetlnych od Słońca. Promień równikowy gwiazdy wynosi 1708 promienie naszego Słońca. Jasność gwiazdy jest około 120 000 razy większa niż jasność Słońca w widzialnej części widma i byłaby znacznie jaśniejsza, gdyby wokół gwiazdy nie gromadziło się duże nagromadzenie gazu i pyłu.
Żyjemy w galaktyce zwanej Drogą Mleczną, imperium składającym się z setek miliardów ludzi. Jak my się tu znaleźliśmy? Co przyniesie nam przyszłość? Pytania te są nierozerwalnie związane z koncepcją galaktyki. Nasz wszechświat zawiera dwieście miliardów galaktyk, a każda z nich jest wyjątkowa, ogromna i stale się zmienia. Skąd pochodzą galaktyki? Jak są zbudowane? Jaka jest ich przyszłość? A jak umrą?
To jest nasza galaktyka Droga Mleczna, mająca około dwunastu miliardów lat. Galaktyka jest gigantycznym dyskiem z ogromnymi ramionami spiralnymi i blaskiem w środku; w przestrzeni kosmicznej znajduje się niezliczona ilość takich galaktyk. Galaktyka jest dużą gromadą gwiazd, liczącą średnio sto miliardów gwiazd. To prawdziwy inkubator gwiazd, miejsce, w którym rodzą się i umierają gwiazdy. Gwiazdy w galaktyce wyłaniają się z obłoków pyłu i gazu zwanych mgławicami. Nasza Galaktyka zawiera miliardy gwiazd, z których wiele jest otoczonych planetami i księżycami. Przez długi czas niewiele wiedzieliśmy o galaktykach; sto lat temu ludzkość wierzyła, że Droga Mleczna jest jedyną galaktyką; naukowcy nazywali ją naszą wyspą we wszechświecie; inne galaktyki dla niej nie istniały. Ale w 1924 roku astronom Edwin Hubble zmienił ogólną koncepcję: Hubble obserwował przestrzeń kosmiczną za pomocą najbardziej zaawansowanego teleskopu swoich czasów o średnicy soczewki 254 centymetrów. Na nocnym niebie dostrzegł niewyraźne obłoki światła, które były bardzo daleko od nas, naukowiec doszedł do wniosku, że nie są to pojedyncze gwiazdy, ale całe miasta gwiezdne, galaktyki daleko poza Drogą Mleczną.
Hubble dokonał jednego z największych odkryć w astronomii: w kosmosie znajduje się nie tylko jedna galaktyka, ale bardzo wiele galaktyk. Nasza galaktyka ma strukturę wirową, ma dwa ramiona spiralne i zawiera około stu sześćdziesięciu milionów gwiazd. Galaktyka M-87 to gigantyczna elipsa; jest to jedna z najstarszych galaktyk we wszechświecie, a znajdujące się w niej gwiazdy emitują złote światło.
Galaktyki są ogromne, prawdziwe olbrzymy, na Ziemi odległości mierzone są w kilometrach, w kosmosie astronomowie używają jednostki długości, roku świetlnego, odległości, którą światło pokonuje w ciągu roku, wynoszą one w przybliżeniu dziewięć i pół biliona kilometrów.
Galaktyka Drogi Mlecznej wydaje nam się ogromna, ale w porównaniu z innymi galaktykami we wszechświecie jest dość mała. Nasza najbliższa galaktyczna sąsiadka, Mgławica Andromedy, osiąga średnicę 200 000 lat świetlnych, czyli dwukrotnie większą od naszej Drogi Mlecznej. M 87 jest największą galaktyką w pobliskiej przestrzeni, jest znacznie większa od Andromedy, ale w porównaniu do giganta AC 1011, wydaje się zupełnie malutki. AC 1011 ma szerokość 6 000 000 lat świetlnych i jest największą znaną galaktyką, 60 razy większą od Drogi Mlecznej.
Wiemy więc, że galaktyki są ogromne i są wszędzie, ale skąd się wzięły? Aby stworzyć gwiazdy, potrzebujesz grawitacji, aby zjednoczyć gwiazdy w galaktyki, potrzebujesz jeszcze więcej. Pierwsze gwiazdy pojawiły się zaledwie 200 000 000 lat po Wielkim Wybuchu, następnie grawitacja ściągnęła je razem i pojawiły się pierwsze galaktyki.
Galaktyki istnieją od ponad dwunastu miliardów lat, wiemy, że w tych ogromnych imperiach gwiazd jest ich najwięcej różne kształty od spiral wirowych po ogromne kule gwiazd, ale wiele galaktyk wciąż pozostaje dla nas tajemnicą.
Młode galaktyki są bezkształtnymi skupiskami gwiazd gazowych i pyłowych; dopiero po miliardach lat przekształcają się w struktury takie jak galaktyka wirowa. Siła grawitacji stopniowo przyciąga gwiazdy do siebie, obracają się one coraz szybciej, aż przybierają formę dysku, następnie gwiazdy i gaz tworzą gigantyczne ramiona spiralne. Proces ten powtarzał się miliardy razy w bezkresie kosmosu. Każda galaktyka jest wyjątkowa, ale wszystkie mają jedną wspólną cechę: wszystkie krążą wokół swojego centrum. Przez lata naukowcy zastanawiali się, co ma wystarczającą moc, aby zmienić zachowanie galaktyki, i w końcu znaleziono odpowiedź: czarna dziura i nie tylko czarna dziura, ale supermasywna czarna dziura. Supermasywne czarne dziury żywią się gazem i gwiazdami, czasami czarna dziura pochłania je zbyt łapczywie, a pożywienie jest wyrzucane z powrotem w przestrzeń kosmiczną w postaci wiązki czystej energii. Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej jest gigantyczna, jej szerokość wynosi 24 000 000 kilometrów. Planeta Ziemia znajduje się w odległości dwudziestu pięciu tysięcy lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej, czyli wielu miliardów kilometrów. Supermasywne czarne dziury mogą być źródłem potężnej grawitacji, ale nie mają wystarczającej siły, aby utrzymać połączenie między ciałami galaktyk. Zgodnie ze wszystkimi prawami fizyki galaktyki powinny się rozpadać. Dlaczego tak się nie dzieje? W kosmosie istnieje siła potężniejsza niż supermasywna czarna dziura, nie można jej zobaczyć i jest prawie niemożliwa do obliczenia, ale istnieje, nazywa się ciemną materią i jest wszędzie. Wydaje się, że galaktyki istnieją osobno, są między nimi biliony kilometrów, ale w rzeczywistości galaktyki są zjednoczone w grupy, gromadę galaktyk. Gromady galaktyk tworzą supergromady zawierające dziesiątki tysięcy galaktyk. Galaktyki nie tylko się zmieniają, ale także się poruszają; zdarza się, że galaktyki zderzają się ze sobą, a następnie jedna pochłania drugą; zderzenie galaktyk trwa miliony lat i ostatecznie dwie galaktyki łączą się w jedną. Podobne zderzenia zdarzają się wszędzie w kosmosie i nasza galaktyka nie jest wyjątkiem. Nasza galaktyka zmierza w kierunku innej galaktyki, mgławicy Andromedy, a to nie wróży dobrze naszej galaktyce. Droga Mleczna zbliża się do Andromedy z prędkością 450 000 mil na godzinę, co oznacza, że za pięć do sześciu miliardów lat nasza galaktyka już nie będzie istnieć. Co dziwne, kiedy galaktyki się zderzają, gwiazdy nie zderzają się ze sobą; nadal są od siebie zbyt daleko, po prostu się mieszają; Jednakże pył i gaz pomiędzy gwiazdami zaczną się nagrzewać, w pewnym momencie zapalą się, a dwie zderzające się galaktyki staną się gorące do białości. Mieszkańcy planety „Ziemia” mają niesamowite szczęście; życie powstało na naszej planecie tylko dzięki temu, że nasze Układ Słoneczny znajduje się w prawej części galaktyki, gdybyśmy byli zlokalizowani nieco bliżej centrum, nie przeżylibyśmy.
Nasza galaktyka i wiele innych galaktyk we wszechświecie stawia przed nami szereg pytań wymagających odpowiedzi i tajemnic, których nikt jeszcze nie odkrył. To w galaktykach kryje się klucz do zrozumienia wszechświata.
Galaktyki rodzą się, rozpadają, zderzają i umierają; galaktyki są supergwiazdami świata nauki.
podobnie jak wiele innych źródeł, otrzymujemy bardzo spójny obraz Wszechświata. Składa się z 68% ciemnej energii, 27% ciemnej materii, 4,9% zwykłej materii, 0,1% neutrin, 0,01% promieniowania i ma około 13,8 miliarda lat. Niepewność co do wieku Wszechświata wynosi około 100 milionów lat, więc choć Wszechświat z pewnością może być o sto milionów lat młodszy lub starszy, jest mało prawdopodobne, aby osiągnął 14,5 miliarda lat.
Należąca do ESA misja Gaia zmierzyła położenie i właściwości setek milionów gwiazd w pobliżu centrum galaktyki i odkryła najstarsze gwiazdy znane ludzkości.
Pozostaje tylko jedna rozsądna możliwość: musimy błędnie oszacować wiek gwiazd. Szczegółowo zbadaliśmy setki milionów gwiazd na różnych etapach ich życia. Wiemy, jak powstają gwiazdy i w jakich warunkach; wiemy, kiedy i jak inicjują syntezę jądrową; wiemy, jak długo trwają poszczególne etapy syntezy i jaka jest ich skuteczność; wiemy, jak długo żyją i jak umierają, różne rodzaje z różnymi masami. Krótko mówiąc, astronomia to poważna nauka, szczególnie jeśli chodzi o gwiazdy. Ogólnie rzecz biorąc, najstarsze gwiazdy mają stosunkowo małą masę (mniej masywną niż nasze Słońce), zawierają niewiele metali (pierwiastków innych niż wodór i hel) i mogą być starsze od samej galaktyki.
W gromadach kulistych można znaleźć niezwykle stare gwiazdy
Wiele z nich należy do gromad kulistych, które z pewnością zawierają gwiazdy mające 12 miliardów, a w rzadkich przypadkach nawet 13 miliardów lat. Pokolenie temu ludzie twierdzili, że gromady te miały 14–16 miliardów lat, co stanowiło wyzwanie dla ustalonych modeli kosmologicznych, ale stopniowa poprawa zrozumienia ewolucji gwiazd doprowadziła te liczby do normy. Opracowaliśmy bardziej zaawansowane techniki poprawiające nasze możliwości obserwacyjne, mierząc nie tylko zawartość węgla, tlenu i żelaza w tych gwiazdach, ale także wykorzystując radioaktywny rozpad uranu i toru. Możemy bezpośrednio określić wiek poszczególnych gwiazd.
SDSS J102915+172927 to starożytna gwiazda oddalona o 4140 lat świetlnych, która zawiera zaledwie 1/20 000 najcięższych pierwiastków naszego Słońca i powinna mieć 13 miliardów lat. To jedna z najstarszych gwiazd we Wszechświecie
W 2007 roku udało nam się zmierzyć gwiazdę HE 1523-0901, która stanowi 80% masy Słońca, zawiera zaledwie 0,1% żelaza słonecznego, a jej wiek szacuje się na 13,2 miliarda lat na podstawie obfitości pierwiastków radioaktywnych . W 2015 roku w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, która powstała 13,5 miliarda lat temu, czyli zaledwie 300 000 000 lat po Wielkim Wybuchu, zidentyfikowano dziewięć gwiazd. „Gwiazdy te powstały przed Drogą Mleczną i galaktyką wokół nich” – mówi Louis Howes, współodkrywca tych starożytnych reliktów. W rzeczywistości jedna z tych dziewięciu gwiazd zawiera mniej niż 0,001% żelaza słonecznego; Tego typu gwiazd będzie szukał Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, kiedy zacznie działać w październiku 2018 roku.
To zdigitalizowane zdjęcie najstarszej gwiazdy w naszej galaktyce. Ta starzejąca się gwiazdaHD140283 znajduje się 190 lat świetlnych stąd. Kosmiczny Teleskop Hubble'a określił jego wiek na 14,5 miliarda plus minus 800 milionów lat
Najbardziej uderzającą gwiazdą ze wszystkich jest HD 140283, nieformalnie nazywana Gwiazdą Metuszelacha. Znajduje się zaledwie 190 lat świetlnych stąd, a możemy zmierzyć jej jasność, temperaturę powierzchni i skład; widzimy również, że dopiero zaczyna przekształcać się w fazę podolbrzyma, aby stać się czerwonym olbrzymem. Te informacje pozwalają nam wydedukować dobrze określony wiek gwiazdy, a wynik jest co najmniej niepokojący: 14,46 miliarda lat. Niektóre właściwości gwiazdy, takie jak zawartość żelaza wynosząca 0,4% w stosunku do Słońca, wskazują, że gwiazda jest stara, ale nie najstarsza ze wszystkich. I pomimo możliwego błędu 800 milionów lat Metuszelach nadal tworzy pewien konflikt między maksymalnym wiekiem gwiazd a wiekiem Wszechświata.
nie zmienił się od miliardów lat. Jednak w miarę starzenia się gwiazd najbardziej masywne przestają istnieć, a najmniej masywne zaczynają przekształcać się w podolbrzymy
Dziś jest już oczywiste, że w przeszłości mogło przydarzyć się tej gwieździe coś, czego dziś jeszcze nie wiemy. Może urodziła się bardziej masywna i jakimś cudem zgubiła swoje zewnętrzne warstwy. Być może gwiazda wchłonęła później jakąś materię, która zmieniła zawartość ciężkich pierwiastków, co zakłóciło nasze obserwacje. Być może po prostu słabo rozumiemy fazę podolbrzyma w ewolucji gwiazdowej starożytnych gwiazd o niskim metaliczności. Stopniowo wyprowadzimy poprawną formę lub obliczymy wiek najstarszych gwiazd.
Jeśli jednak mamy rację, stoimy przed poważnym problemem. W naszym Wszechświecie nie może być gwiazdy starszej od samego Wszechświata. Albo coś jest nie tak z oszacowaniem wieku tych gwiazd, albo coś jest nie tak z oszacowaniem wieku Wszechświata. Albo coś innego, czego w ogóle jeszcze nie rozumiemy. To wielka szansa, aby popchnąć naukę w nowym kierunku.
