Il y a beaucoup de choses étonnantes dans notre univers, et parfois cela semble plus intéressant que la science-fiction la plus sophistiquée. Et maintenant, nous voulons parler d'objets dans l'espace lointain, dont tout le monde a entendu parler, mais en même temps, tout le monde n'a pas une idée de ce dont il s'agit.
géant rouge
Il existe de nombreuses étoiles différentes: certaines sont plus chaudes, d'autres sont plus froides, certaines sont grandes, d'autres (conventionnellement) petites. L'étoile géante a une température de surface basse et un rayon énorme. Pour cette raison, il a une luminosité élevée. Un exemple typique est la géante rouge. Son rayon peut atteindre 800 solaires, et sa luminosité peut dépasser celle solaire de 10 mille fois. Une étoile devient une géante rouge quand en son centre tout l'hydrogène se transforme en hélium, et la fusion d'hydrogène se poursuit à la périphérie du noyau d'hélium. Cela conduit à une augmentation de la luminosité, une expansion des couches externes et une diminution de la température de surface.
Aldebaran, Arcturus, Gakrux sont des exemples de géantes rouges. Toutes ces étoiles sont incluses dans la liste des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne. De plus, les géants rouges ne sont pas les plus massifs. Il existe des supergéantes rouges qui sont les plus grandes étoiles en termes de taille. Leur rayon peut dépasser celui solaire de 1500 fois.
Dans un sens plus large, la géante rouge est une étoile en phase finale d'évolution. Son sort ultérieur dépend de la masse. Si la masse est faible, une telle étoile se transformera en une naine blanche; si elle est élevée, elle se transformera en une étoile à neutrons ou un trou noir. Les géants rouges sont différents, mais ils ont tous une structure similaire. On parle, en particulier, d'un noyau dense chaud et d'une coque très raréfiée et étendue. Tout cela conduit à un vent stellaire intense - l'écoulement de la matière de l'étoile vers l'espace interstellaire.
Double étoile
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Ce terme fait référence à deux étoiles liées gravitationnellement qui tournent autour d'un centre de masse commun. Parfois, vous pouvez trouver des systèmes composés de trois étoiles. L'étoile binaire semble être un phénomène très exotique, mais il est très courant dans la galaxie de la Voie lactée. Les chercheurs pensent qu'environ la moitié de toutes les étoiles de la galaxie sont des systèmes binaires (c'est le deuxième nom de ce phénomène).
Une étoile ordinaire se forme à la suite de la compression d'un nuage moléculaire due à l'instabilité gravitationnelle. Dans le cas d'une étoile double, évidemment, la situation est similaire, mais en ce qui concerne la raison de la séparation, ici les scientifiques ne peuvent pas parvenir à une opinion commune.
Naine brune
La naine brune est un objet très inhabituel qu'il est difficile de classer de quelque manière que ce soit. Il occupe une position intermédiaire entre une étoile et une planète gazeuse. Ces objets ont une masse comparable à 1 à 8% du soleil. Ils sont trop massifs pour les planètes, et la compression gravitationnelle permet des réactions thermonucléaires impliquant des éléments «facilement combustibles». Mais il n'y a pas assez de masse pour «enflammer» l'hydrogène, et la naine brune brille pendant un temps relativement court par rapport à une étoile ordinaire.
La température de surface d'une naine brune peut être de 300 à 3000 K. Elle se refroidit continuellement tout au long de sa vie: plus un tel objet est gros, plus ce processus est lent. En termes simples, une naine brune, en raison de la fusion thermonucléaire, se réchauffe au tout premier stade de sa vie, puis se refroidit, devenant comme une planète ordinaire. Le nom vient de la couleur rouge foncé ou même infrarouge de ces objets.
Nébuleuse
Nous entendons ce mot plus d'une fois lorsque nous abordons des questions d'astronomie. Une nébuleuse n'est rien de plus qu'un nuage cosmique, composé de poussière et de gaz. C'est la pierre angulaire de notre univers: des étoiles et des systèmes stellaires en sont formés. La nébuleuse est l'un des plus beaux objets astronomiques, elle peut briller de toutes les couleurs de l'arc en ciel.
La nébuleuse d'Andromède (ou galaxie d'Andromède) est la galaxie la plus proche de la Voie lactée. Il est situé à une distance de 2,52 millions de sv. ans de la Terre et contient environ 1 billion d'étoiles. Peut-être que l'humanité atteindra la nébuleuse d'Andromède dans un avenir lointain. Et même si cela ne se produit pas, la nébuleuse elle-même "viendra visiter", avalant la Voie lactée. Le fait est que la nébuleuse d'Andromède est beaucoup plus grande que notre galaxie.
Il est important de clarifier ici. Le mot «nébuleuse» a une longue histoire: il était utilisé pour désigner presque tous les objets astronomiques, y compris les galaxies. Par exemple, la galaxie de la nébuleuse d'Andromède. Maintenant, ils se sont éloignés de cette pratique, et le mot «nébuleuse» désigne des accumulations de poussière, de gaz et de plasma. Il y a une nébuleuse d'émission (un nuage de gaz à haute température), une nébuleuse de réflexion (elle n'émet pas son propre rayonnement), une nébuleuse sombre (un nuage de poussière qui bloque la lumière des objets situés derrière elle) et une nébuleuse planétaire (une coquille de gaz produite par une étoile à la fin de son évolution) … Cela inclut également les restes de supernova.
Nain jaune
Tout le monde ne connaît pas ce type d'étoiles. Et cela est étrange, car notre propre Soleil est une naine jaune typique. Les naines jaunes sont de petites étoiles d'une masse de 0,8 à 1,2 masse solaire. Ce sont les soi-disant luminaires. séquence principale. Sur le diagramme Hertzsprung-Russell, il s'agit d'une région contenant des étoiles qui utilisent une fusion thermonucléaire d'hélium à partir d'hydrogène comme source d'énergie.
Les naines jaunes ont des températures de surface de 5 000 à 6 000 K, et la durée de vie moyenne d'une telle étoile est de 10 milliards d'années. Ces étoiles se transforment en géantes rouges après la combustion de leur approvisionnement en hydrogène. Un destin similaire attend notre Soleil: selon les prévisions des scientifiques, dans environ 5 à 7 milliards d'années, il engloutira notre planète, puis se transformera en naine blanche. Mais bien avant tout cela, la vie sur notre planète sera brûlée.
nain blanc
Une étoile naine est l'exact opposé d'une étoile géante. Devant nous se trouve une étoile évoluée, dont la masse peut être comparable à la masse du Soleil. Dans ce cas, le rayon de la naine blanche est environ 100 fois plus petit que le rayon de notre étoile. En tant que l'une des étoiles de faible masse, le Soleil se transformera également en naine blanche plusieurs milliards d'années après l'épuisement des réserves d'hydrogène dans le noyau. Les naines blanches occupent 3 à 10% de la population stellaire de notre galaxie, mais en raison de leur faible luminosité, il est très difficile de les identifier.
Une naine blanche «âgée» n'est plus directement blanche. Le nom lui-même vient de la couleur des premières étoiles ouvertes, par exemple Sirius B (la taille de cette dernière, d'ailleurs, peut être tout à fait comparable à la taille de notre Terre). En fait, une naine blanche n'est pas du tout une étoile, car les réactions thermonucléaires n'ont plus lieu à l'intérieur. En termes simples, la naine blanche n'est pas une étoile, mais son "cadavre".
Au fur et à mesure de son évolution, la naine blanche se refroidit encore plus et, de plus, sa couleur passe du blanc au rouge. La dernière étape de l'évolution d'un tel objet est une naine noire refroidie. Une autre option est l'accumulation de matière à la surface d'une naine blanche "débordant" d'une autre étoile, la compression et l'explosion ultérieure d'une nouvelle ou supernova.
Supernova
Une supernova est un phénomène dans lequel la luminosité d'une étoile change de 4 à 8 ordres de grandeur, et après cela, on peut voir un évanouissement progressif de la fusée éclairante. Dans un sens plus large, il s'agit d'une explosion d'étoiles, dans laquelle l'objet entier est détruit. En même temps, une telle étoile éclipse les autres étoiles pendant un certain temps: et ce n'est pas surprenant, car lors d'une explosion, sa luminosité peut dépasser celle solaire de 1000 millions de fois. Dans une galaxie comparable à la nôtre, l'apparition d'une supernova est enregistrée environ une fois tous les 30 ans. Cependant, l'objet est obstrué par une énorme quantité de poussière. Lors de l'explosion, un énorme volume de matière tombe dans l'espace interstellaire. Les restes de matière peuvent servir de matériau de construction pour une étoile à neutrons ou un trou noir.
Notre étoile et les planètes du système solaire proviennent d'un nuage géant de gaz moléculaire et de poussière. Environ 4,6 milliards ont commencé la compression de ce nuage, les cent mille premières années après que le Soleil était une protoétoile en train de s'effondrer. Cependant, au fil du temps, il s'est stabilisé et a pris son aspect actuel. Cependant, le Soleil n'existera pas pour toujours: d'abord il se transformera en une géante rouge, puis en une naine blanche.
Il existe deux principaux types de supernovae. Dans le premier cas, il y a une carence en hydrogène dans le spectre optique. Par conséquent, les scientifiques pensent qu'il y a eu une explosion d'une naine blanche. Le fait est que la naine blanche n'a presque pas d'hydrogène, puisque c'est la fin de l'évolution stellaire. Dans le second cas, les chercheurs enregistrent des traces d'hydrogène. D'où l'hypothèse que nous parlons de l'explosion d'une étoile "ordinaire", dont le noyau a subi un effondrement. Dans ce scénario, le cœur pourrait éventuellement devenir une étoile à neutrons.
Étoile à neutrons
Une étoile à neutrons est un objet constitué principalement de neutrons - des particules élémentaires lourdes qui n'ont pas de charge électrique. Comme déjà mentionné, la raison de leur formation est l'effondrement gravitationnel des étoiles normales. En raison de l'attraction, les masses stellaires commencent à tirer vers l'intérieur jusqu'à ce qu'elles deviennent incroyablement compressées. En conséquence, les neutrons sont pour ainsi dire «emballés».
Une étoile à neutrons est petite - généralement son rayon ne dépasse pas 20 km. De plus, la masse de la plupart de ces objets est de 1,3 à 1,5 masse solaire (la théorie suppose l'existence d'étoiles à neutrons d'une masse de 2,5 masses solaires). La densité d'une étoile à neutrons est si grande qu'une cuillère à café de sa substance pèsera des milliards de tonnes. Un tel objet est constitué d'une atmosphère de plasma chaud, d'une croûte externe et interne et de noyaux (externes et internes).
Pulsar
On pense qu'une étoile à neutrons émet un faisceau radio dans la direction associée à son champ magnétique, dont l'axe de symétrie ne coïncide pas avec l'axe de rotation de l'étoile. En termes simples, un pulsar est une étoile à neutrons qui tourne à des vitesses incroyables. Les pulsars émettent de puissants rayons gamma, nous pouvons donc observer les ondes radio si l'étoile à neutrons est située avec son pôle par rapport à notre planète. Cela peut être comparé à un phare: il semble à l'observateur sur le rivage qu'il clignote périodiquement, bien qu'en réalité le projecteur tourne simplement dans l'autre sens.
En d'autres termes, nous pouvons observer certaines étoiles à neutrons comme des pulsars du fait qu'elles ont des ondes électromagnétiques qui sont éjectées en faisceaux depuis les pôles de l'étoile à neutrons. Le pulsar le mieux étudié est le PSR 0531 + 21, situé dans la nébuleuse du crabe à une distance de 6520 sv. ans de nous. L'étoile à neutrons fait 30 tours par seconde et la puissance de rayonnement totale de ce pulsar est 100 000 fois supérieure à celle du Soleil. Cependant, de nombreux aspects des pulsars restent à étudier.
Quasar
Pulsar et quasar sont parfois confondus, mais la différence entre eux est très grande. Quasar est un objet mystérieux, dont le nom vient de l'expression "source radio quasi-stellaire". Ces objets sont parmi les plus brillants et les plus éloignés de nous. En termes de puissance de rayonnement, un quasar peut dépasser de cent fois toutes les étoiles de la Voie lactée combinées.
Bien sûr, la découverte du premier quasar en 1960 a suscité un intérêt incroyable pour le phénomène. Maintenant, les scientifiques pensent que nous avons un noyau galactique actif. Il y a un trou noir supermassif qui tire la matière hors de l'espace qui l'entoure. La masse du trou est tout simplement gigantesque et la puissance de rayonnement dépasse la puissance de rayonnement de toutes les étoiles situées dans la galaxie. L'une des versions dit également qu'un quasar peut être une galaxie au stade le plus précoce de son développement - à ce moment, la matière environnante est «dévorée» par un trou noir supermassif. Le quasar le plus proche de nous est à une distance de 2 milliards d'années-lumière, et le plus éloigné, en raison de leur incroyable visibilité, nous pouvons l'observer à une distance de 10 milliards d'années-lumière.
Blazar
Il existe également des objets appelés blazars. Ce sont les sources des sursauts gamma les plus puissants de l'espace. Les blazars sont des flux de rayonnement et de matière dirigés vers la Terre. En termes simples, un blazar est un quasar qui émet un puissant faisceau de plasma qui peut détruire toute vie sur son passage. Si un tel rayon passe à une distance d'au moins 10 sv. ans de la Terre, il n'y aura pas de vie dessus. Blazar est inextricablement lié au trou noir supermassif au centre de la galaxie.
Le nom lui-même vient des mots "quasar" et "BL Lizards". Ce dernier est un représentant typique des blazars connus sous le nom de Lacertides. Cette classe se distingue par les caractéristiques du spectre optique, qui est dépourvu de larges raies d'émission caractéristiques des quasars. Les scientifiques ont maintenant compris la distance du blazar le plus éloigné PKS 1424 + 240: elle est de 7,4 milliards d'années-lumière.
Trou noir
Sans aucun doute, c'est l'un des objets les plus mystérieux de l'univers. On a beaucoup écrit sur les trous noirs, mais leur nature nous est toujours cachée. Les propriétés des objets sont telles que leur seconde vitesse cosmique dépasse la vitesse de la lumière. Rien ne peut échapper à la gravité d'un trou noir. Il est tellement énorme qu'il arrête pratiquement le passage du temps.
Un trou noir se forme à partir d'une étoile massive qui a épuisé son carburant. Une étoile qui s'effondre sous son propre poids et traîne le long du continuum espace-temps qui l'entoure. Le champ gravitationnel devient si fort que même la lumière ne peut plus s'en échapper. En conséquence, la région dans laquelle l'étoile se trouvait auparavant devient un trou noir. En d'autres termes, un trou noir est une section courbe de l'univers. Il aspire la matière située à proximité. On pense que la première clé pour comprendre les trous noirs est la théorie de la relativité d'Einstein. Cependant, les réponses à toutes les questions fondamentales doivent encore être trouvées.
Trou de taupe
Poursuivant le sujet, vous ne pouvez tout simplement pas passer par le soi-disant. «Trous de ver» ou «trous de ver». Même s'il s'agit d'un objet purement hypothétique, nous avons devant nous une sorte de tunnel spatio-temporel, composé de deux entrées et d'une gorge. Un trou de ver est une caractéristique topologique de l'espace-temps qui permet (hypothétiquement) de voyager par le chemin le plus court de tous. Pour comprendre au moins un peu la nature d'un trou de ver, vous pouvez rouler un morceau de papier puis le percer avec une aiguille. Le trou résultant sera comme un trou de ver.
À différents moments, les experts ont proposé différentes versions de trous de ver. La possibilité de l'existence de quelque chose comme cela prouve la théorie générale de la relativité, mais jusqu'à présent, aucun trou de ver n'a été trouvé. Peut-être qu'à l'avenir, de nouvelles études aideront à clarifier la nature de ces objets.
Matière noire
Il s'agit d'un phénomène hypothétique qui n'émet pas de rayonnement électromagnétique et n'interagit pas directement avec lui. Par conséquent, nous ne pouvons pas le détecter directement, mais nous voyons des signes de l'existence de la matière noire en observant le comportement des objets astrophysiques et les effets gravitationnels qu'ils créent.
Mais comment avez-vous trouvé la matière noire? Les chercheurs ont calculé la masse totale de la partie visible de l'Univers, ainsi que les indicateurs gravitationnels. Un certain déséquilibre a été révélé, attribué à une substance mystérieuse. Il s'est également avéré que certaines galaxies tournent plus vite qu'elles ne le devraient selon les calculs. Par conséquent, quelque chose les influence et ne leur permet pas de «s'envoler» sur les côtés.
Les scientifiques pensent maintenant que la matière noire ne peut pas être composée de matière ordinaire et qu'elle est basée sur de minuscules particules exotiques. Mais certains en doutent, soulignant que la matière noire peut aussi être composée d'objets macroscopiques.
Énergie noire
S'il y a quelque chose de plus mystérieux que la matière noire, c'est l'énergie noire. Contrairement au premier, l'énergie noire est un concept relativement nouveau, mais elle a déjà réussi à bouleverser notre idée de l'Univers. L'énergie sombre, selon les scientifiques, est quelque chose qui provoque l'expansion de notre univers avec l'accélération. En d'autres termes, il se développe de plus en plus vite. Sur la base de l'hypothèse de la matière noire, la distribution de masse dans l'Univers ressemble à ceci: 74% est de l'énergie noire, 22% est de la matière noire, 0,4% est des étoiles et autres objets, 3,6% est du gaz intergalactique.
Si dans le cas de la matière noire il existe au moins une preuve indirecte de son existence, alors l'énergie noire existe uniquement dans le cadre d'un modèle mathématique qui considère l'expansion de notre Univers. Par conséquent, personne ne peut maintenant dire avec certitude ce qu'est l'énergie noire.
Ilya Vedmedenko