Что такое космический объект? Объекты космической инфраструктуры. Космические тела во Вселенной: особенности Космос и самые самые объекты

Космос прекрасен, но, вообще, весьма странный. Планеты вращаются вокруг звезд, которые умирают и снова гаснут, а все в галактике вращается вокруг сверхмассивной черной дыры, медленно засасывающей все, что подойдет слишком близко. Но иногда космос подбрасывает настолько странные вещи, что вы скрутите свой разум в крендель, пытаясь понять это.

Объекты в космосе по большей части весьма округлые. Планеты, звезды, галактики и форма орбит - все напоминает круг. Но туманность Красный Квадрат, облако газа интересной формы, хм, квадратная. Разумеется, астрономы весьма и весьма удивились, поскольку объекты в космосе не должны быть квадратными.

На самом деле, это не совсем квадрат. Если вы внимательно посмотрите на изображение, вы заметите, что в поперечнике форма образована двумя конусами в точке соприкосновения. Но опять же, в ночном небе не так много конусов. Туманность в форме песочных часов светится весьма ярко, поскольку в самом ее центре находится яркая звезда - там, где соприкасаются конусы. Вполне возможно, что эта звезда взорвалась и стала сверхновой, в результате чего кольца у основания конусов стали светиться интенсивнее.

Столпы Творения

Как однажды написал Дуглас Адамс, «космос большой. На самом деле большой. Вы даже представить не можете, насколько умопомрачительно он большой». Мы все знаем, что единицей измерения, которой измеряют расстояния в космосе, является световой год, но мало кто задумывается о том, что это означает. Световой год - это настолько большое расстояние, что свет - нечто, что движется быстрее всего во Вселенной - проходит это расстояние только за год.

Это означает, что когда мы смотрим на объекты в космосе, которые действительно далеки, вроде Столпов Творения (образования в туманности Орла), мы смотрим назад во времени. Как так получается? Свет из туманности Орла достигает Земли за 7000 лет и мы видим ее такой, какой она была 7000 лет назад, поскольку то, что мы видим - это отраженный свет.

Последствия этого заглядывания в прошлое весьма странные. К примеру, астрономы считают, что Столпы Творения были уничтожены сверхновой около 6000 лет назад. То есть этих Столпов уже просто не существует. Но мы их видим.

Столкновения галактик

В космосе все постоянно движется - по орбите, вокруг своей оси или просто мчится через пространство. По этой причине - и благодаря невероятной силе притяжения - галактики сталкиваются постоянно. Возможно, вас это не удивит - достаточно посмотреть на Луну и понять, что космос любит удерживать мелкие вещи возле крупных. Когда две галактики, содержащие миллиарды звезд, сталкиваются, наступает локальная катастрофа, да?

На самом деле, в столкновениях галактик вероятность того, что две звезды столкнутся, практически равна нулю. Дело в том, что помимо того, что космос сам по себе велик (и галактики тоже), он также сам по себе довольно пустой. Поэтому его и называют «космическим пространством». Хотя наши галактики и смотрятся твердыми на расстоянии, не забывайте, что ближайшая к нам звезда находится на расстоянии 4,2 световых лет от нас. Это очень далеко.

Проблема горизонта

Космос - сплошная загадка, куда ни глянь. Например, если мы посмотрим в точку на востоке нашего неба и измерим радиационный фон, а затем проделаем то же самое в точке на западе, которая будет отделена от первой 28 миллиардами световых лет, мы увидим, что фоновое излучение в обеих точках одинаковой температуры.

Это кажется невозможным, потому что ничто не может двигаться быстрее света, и даже свету понадобилось бы слишком много времени, чтобы пролететь от одной точки к другой. Как мог микроволновой фон стабилизироваться почти однородно по всей вселенной?

Это может объяснить теория инфляции, которая предполагает, что вселенная растянулась на большие расстояния сразу после Большого Взрыва. Согласно этой теории, не Вселенная образовалась путем растягивания своих краев, а само пространство-время растянулось, как жвачка, в доли секунды. В это бесконечное короткое время в этом космосе нанометр покрывал несколько световых лет. Это не противоречит закону о том, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, потому что ничто и не двигалось. Оно просто расширялось.

Представьте себе первоначальную вселенную как один пиксель в программе для редактирования изображений. Теперь масштабируйте изображение с коэффициентом в 10 миллиардов. Поскольку вся точка состоит из того же материала, ее свойства - и температура в том числе - однородны.

Как черная дыра вас убьет

Черные дыры настолько массивны, что материал начинает вести себя странно в непосредственной близости к ним. Можно представить, что быть втянутым в черную дыру - значит провести остаток вечности (или истратить оставшийся воздух), безнадежно крича в туннеле пустоты. Но не переживайте, чудовищная гравитация лишит вас этой безнадежности.

Сила гравитации тем сильнее, чем ближе вы к ее источнику, а когда источник представляет собой такое мощное тело, величины могут серьезно меняться даже на коротких дистанциях - скажем, высота человека. Если вы упадете в черную дыру ногами вперед, сила гравитации, воздействующая на ваши ноги, будет настолько сильной, что вы увидите, как ваше тело вытягивается в спагетти из линий атомов, которые затягиваются в самый центр дыры. Мало ли, вдруг эта информация будет для вас полезной, когда вы захотите нырнуть в чрево черной дыры.

Клетки мозга и Вселенная

Недавно физики создали имитацию начала вселенной, которая началась с Большого Взрыва и последовательности событий, которые привели к тому, что мы видим сегодня. Ярко-желтый кластер плотно упакованных галактик в центре и «сеть» менее плотных галактик, звезд, темной материи и прочего-прочего.

В то же время студент из Университета Брандиса исследовал взаимосвязь нейронов в мозге, разглядывая тонкие пластинки мозга мыши под микроскопом. Изображение, которое он получил, содержит желтые нейроны, связанные красной «сетью» соединений. Ничего не напоминает?

Два изображения, хотя и сильно отличаются своими масштабами (нанометры и световые года), поразительно похожи. Что это, обычный случай фрактальной рекурсии в природе, или вселенная действительно представляет собой клетку мозга внутри другой огромной вселенной?

Недостающие барионы

Согласно теории Большого Взрыва, количество материи во вселенной в конечном итоге создаст достаточное гравитационное притяжение, чтобы замедлить расширение вселенной до полной остановки. Однако барионная материя (то, что мы видим - звезды, планеты, галактики и туманности) составляет лишь от 1 до 10 процентов от всей материи, которая должна быть. Теоретики сбалансировали уравнение гипотетической темной материей (которую мы не можем наблюдать), чтобы спасти ситуацию.

Каждая теория, которая пытается объяснить странное отсутствие барионов, остается ни с чем. Самая распространенная теория гласит, что пропавшая материя состоит из межгалактической среды (дисперсный газ и атомы, плавающие в пустотах между галактиками), но даже с учетом этого у нас остается масса пропавших барионов. Пока у нас нет ни малейшего представления о том, где находится большая часть материи, которая должна быть на самом деле.

Холодные звезды

В том, что звезды горячие, никто не сомневается. Это так же логично, как и то, что снег белый, а дважды два - четыре. При посещении звезды мы бы больше переживали о том, как не сгореть, а не о том, как бы не замерзнуть - в большинстве случаев. Коричневые карлики - это звезды, которые весьма холодны по стандартам звезд. Не так давно астрономы обнаружили тип звезд под названием Y-карлики, которые представляют собой самый холодный подвид звезд в семействе коричневых карликов. Y-карлики холоднее, чем человеческое тело. При температуре в 27 градусов по Цельсию, можно спокойно пощупать такого коричневого карлика, прикоснуться к нему, если только его невероятная гравитация не превратит вас в кашу.

Эти звезды чертовски трудно обнаружить, поскольку они не выделяют практически никакого видимого света, поэтому искать их можно только в инфракрасном спектре. Ходят даже слухи, что коричневые и Y-карлики - это и есть та самая «темная материя», которая исчезла из нашей Вселенной.

Проблема солнечной короны

Чем дальше объект от источника тепла, тем он холоднее. Вот почему странно то, что температура поверхности Солнца составляет около 2760 градусов по Цельсию, а его корона (что-то типа его атмосферы) в 200 раз жарче.

Даже если могут быть какие-нибудь процессы, которые объясняют разницу температур, ни один из них не может объяснить настолько большую разницу. Ученые полагают, что это как-то связано с небольшими вкраплениями магнитного поля, которые появляются, исчезают и передвигаются по поверхности Солнца. Поскольку магнитные линии не могут пересекаться друг с другом, вкрапления перестраиваются каждый раз, когда подходят слишком близко, и этот процесс нагревает корону.

Хотя это объяснение может показаться аккуратным, оно далеко не изящно. Эксперты не могут сойтись во мнении о том, как долго живут эти вкрапления, не говоря уж о процессах, посредством которых они могли бы нагревать корону. Даже если ответ на вопрос кроется в этом, никто не знает, что заставляет эти случайные вкрапления магнетизма вообще появляться.

Черная дыра Эридана

Hubble Deep Space Field - это снимок, полученный телескопом Хаббла, на котором запечатлены тысячи удаленных галактик. Однако, когда мы смотрим в «пустой» космос в области созвездия Эридан, мы ничего не видим. Вообще. Просто черную пустоту, растянувшуюся на миллиарды световых лет. Почти любые «пустоты» в ночном небе возвращают снимки галактик, хоть и размытых, но существующих. У нас есть несколько методов, которые помогают определить то, что может быть темной материей, но и они оставляют нас с пустыми руками, когда мы смотрим в пустоту Эридана.

Одна спорная теория говорит о том, что пустота содержит сверхмассивную черную дыру, вокруг которой вращаются все ближайшие галактические скопления, и это высокоскоростное вращение совмещается с «иллюзией» расширяющейся вселенной. Другая теория говорит о том, что вся материя когда-нибудь склеится вместе, образовав галактические скопления, а между скоплениями со временем образуются дрейфующие пустоты.

Но это не объясняет вторую пустоту, обнаруженную астрономами в южном ночном небе, которая на этот раз примерно 3,5 миллиарда световых лет в ширину. Она настолько широка, что ее с трудом может объяснить даже теория Большого Взрыва, поскольку Вселенная не существовала настолько долго, чтобы такая огромная пустота успела сформироваться путем обычного галактического дрейфа. Может, когда-нибудь все эти загадки мироздания станут просто семечками в стакане, но не сегодня и не завтра.

Экзопланеты. Когда-нибудь, нога человека ступит и на их землю. Но осмелится ли человек посетить мир, получивший название Gliese 581 c?
Но давайте обо все по порядку! В далеком 2007 году ученые Европейской южной обсерватории (ESO) обнаружили новую планету – Gliese 581 c. Находится это уникальное во всех смыслах этого слова небесное тело на расстоянии 20 световых лет от нашей планеты. Год на Gliese 581 c составляет всего-навсего 13 земных дней!

Планета находиться на чрезвычайно (даже можно сказать экстремально) близком расстоянии от своей звезды – ~11 млн. км (судите сами, расстояние между нашей планетой и Солнцем 150 млн. км!). Центральная звезда данной системы носит название Gliese 581. Она является красным карликом и в три раза меньше Солнца, но, не смотря на это, на небосводе Gliese 581 c она выглядит в 20 раз больше нашего светила! Впрочем, Gliese 581 достаточно тусклая и на планете царит вечный полумрак, т.к. яркость звезды составляет ~1,3% яркости нашего Солнца.

Экстремальная близость к звезде привела к тому, что Gliese 581 с обращена к ней всегда одной стороной (в результате воздействия на нее мощнейших приливных сил)! Т.о., разные полушария, которые условно можно разделить на дневное и ночное, превратились полностью обособленные миры. И объединяет их только одно – они являют собой настоящий ад в лучших представлениях писателей фантастов прошлого и настоящего! Дневное полушарие представляет собой «раскаленную докрасна сковородку» (происходит расплавление горных пород, находящихся на поверхности), а ночное – ледяная пустыня, где температура может достигать абсолютного нуля! Это, в свою очередь, может вызвать сильные ветры в атмосфере планеты. К счастью, между этими двумя крайностями вполне может существовать «пояс жизни», где жизнь (скорее всего, достаточно примитивная), в теории, может существовать!

Жизнь на Gliese 581 с может стать настоящим испытанием. И я говорю не только про экстремальные температуры и ураганные порывы ветра! Пейзажи планеты вполне могли бы стать декорацией к какому-нибудь ужастику про космос! Дело в том, что на дневном полушарии царит красноватый полумрак (ну как в DOOM 2: Hell on Earth), а на ночном балом правит непроглядная тьма. И такой порядок вещей будет существовать на данной планете до скончания ее веков. Ещё одна интересная особенность Gliese 581 с касается растений на ее поверхности, если они, конечно, там есть. Непрекращающаяся бомбардировка инфракрасным излучением должна была привести к тому, что инопланетные растения, которым не чужд фотосинтез, постепенно приспособились к такому порядку вещей и сменили свой цвет на угольно-черный. Вы все ещё хотите ступить на Gliese 581 с?

№ 10. Туманность Бумеранг - самое холодное место во Вселенной

Туманность Бумеранг расположена в созвездии Центавра на расстоянии 5000 световых лет от Земли. Температура туманности равна −272 °C, что и делает ее самым холодным известным местом во Вселенной.

Поток газа, идущий от центральной звезды Туманности Бумеранг, движется со скоростью 164 км/с и постоянно расширяется. Из-за такого скоростного расширения в туманности такая низкая температура. Туманность Бумеранг холоднее даже реликтового излучения от Большого Взрыва.

Кит Тейлор и Майк Скаррот назвали объект «Туманность Бумеранг» в 1980 году после наблюдения его с англо-австралийского телескопа в обсерватории Сайдинг-Спринг. Чувствительность прибора позволила зафиксировать лишь небольшую асимметрию в долях туманности, откуда появилось предположение об изогнутой, как у бумеранга, форме.

Туманность Бумеранг была подробно сфотографирована космическим телескопом «Хаббл» в 1998 году, после чего стало понятно, что туманность имеет форму галстука-бабочки, но это название уже было занято.

R136a1 находится на расстоянии 165 000 световых лет от Земли в туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Этот голубой гипергигант является самой массивной звездой из всех известных науке. Также звезда является и одной из самых ярких, испуская света до 10 млн раз больше, чем Солнце.

Масса звезды составляет 265 масс Солнца, а масса при образовании - более 320. R136a1 обнаружила команда астрономов из Университета Шеффилда под руководством Пола Кроутера 21 июня 2010 года.

До сих пор остаётся неясным вопрос происхождения подобных сверхмассивных звёзд: образовались ли они с такой массой изначально, либо они образовались из нескольких меньших звёзд.

На изображении слева направо: красный карлик, Солнце, голубой гигант, и R136a1:

Кстати, сверхмассивная чёрная дыра может обладать массой от миллиона до миллиарда масс Солнца. Чёрные дыры являются конечными этапами эволюции массивных звёзд. Фактически они не являются звёздами, так как не излучают тепло и свет и в них более не проходят термоядерные реакции.

№ 8. SDSS J0100+2802 - самый яркий квазар с самой древней черной дырой

SDSS J0100+2802 - квазар, расположенный в 12,8 млрд световых лет от Солнца. Примечателен он тем, что питающая его Чёрная дыра имеет массу в 12 млрд масс Солнца, это в 3000 раз больше черной дыры в центре нашей галактики.

Светимость квазара SDSS J0100+2802 превосходит солнечную в 42 триллиона раз. А Черная дыра является самой древней из известных. Объект образовался через 900 миллионов лет после предполагаемого Большого взрыва.

Квазар SDSS J0100+2802 открыли астрономы из китайской провинции Юньнань при помощи 2,4 м Лицзянского телескопа 29 декабря 2013 года.

№ 7. WASP-33 b (HD 15082 b) - самая горячая планета

Планета WASP-33 b является экзопланетой у белой звёзды главной последовательности HD 15082 в созвездии Андромеды. По диаметру немного больше Юпитера. В 2011 году предельно точно была измерена температура планеты - около 3200 °C, что делает её самой горячей известной экзопланетой.

№ 6. Туманность Ориона - самая яркая туманность

Туманность Ориона (также известная как Мессье 42, M 42 или NGC 1976) - самая яркая диффузная туманность. Ее хорошо видно на ночном небе невооружённым глазом, и ее видно почти в любой точке Земли. Туманность Ориона находится на расстоянии около 1344 световых лет от Земли и имеет 33 световых года в поперечнике.

Открыл эту одинокую планету Филипп Делорм с помощью мощного телескопа ESO. Главная особенность планеты в том, что она находится в космосе совсем одна. Для нас привычнее, что планеты вращаются вокруг звезды. Но CFBDSIR2149 не такая планета. Она одна, и ближайшая к ней звезда расположена слишком далеко, чтобы оказывать на планету гравитационное воздействие.

Подобные одинокие планеты и раньше находились учеными, но большое расстояние мешало их изучению. Изучение одинокой планеты позволит «больше узнать о том, как планеты могут быть выброшены из планетных систем».

№ 4. Круитни - астероид с идентичной Земле орбитой

Круитни - это околоземный астероид, движущийся в орбитальном резонансе с Землёй 1:1, пересекает при этом орбиты сразу трёх планет: Венеры, Земли и Марса. Его также называют квазиспутником Земли.

Круитни был обнаружен 10 октября 1986 года британским астрономом-любителем Дунканом Уалдроном с помощью телескопа Шмидта. Первое временное обозначение у Круитни было - 1986 TO. Орбита астероида была вычислена в 1997 году.

Благодаря орбитальному резонансу с Землёй, астероид пролетает свою орбиту в течение почти одного земного года (364 дня), то есть в любой момент времени Земля и Круитни находятся на том же расстоянии друг от друга, что и год назад.

Опасности столкновения этого астероида с Землёй не существует, по крайней мере, в течение ближайших нескольких миллионов лет.

№ 3. Глизе 436 b - планета из горячего льда

Глизе 436 b обнаружена американскими астрономами в 2004 году. Планета по размерам сопоставима с размерами Нептуна, масса Глизе 436 b равна 22 массам Земли.

В мае 2007 года бельгийские учёные под руководством Микаэля Жийон из Льежского университета установили, что состоит планета в основном из воды. Вода находится в твёрдом состоянии льда под большим давлением и при температуре порядка 300 градусов по Цельсию, что приводит к эффекту «горячего льда». Гравитация создаёт огромное давление на воду, молекулы которой превращаясь в лёд. И даже несмотря на сверхвысокую температуру, вода не способна испаряться с поверхности. Поэтому Глизе 436 b весьма уникальная планета.

Сравнение Глизе 436 b (справа) с Нептуном:

№ 2. Эль Гордо - самая крупная космическая структура в ранней Вселенной

Галактический кластер - это сложная суперструктура, состоящая из нескольких галактик. Кластер ACT-CL J0102-4915, с неофициальным названием Эль Гордо, был открыт в 2011 году и считается самой крупной космической структурой в ранней Вселенной. Согласно последним расчетам ученых, эта система в 3 квадриллиона раза массивнее Солнца. Кластер Эль Гордо находится в 7 миллиардах световых лет от Земли.

Согласно результатам нового исследования, Эль Гордо является результатом слияния двух кластеров, которые сталкиваются на скорости несколько миллионов километров в час.

№ 1. 55 Рака E - алмазная планета

Планету 55 Рака e обнаружили в 2004 году в планетной системе солнцеподобной звезды 55 Рака A. Масса планеты больше массы Земли почти в 9 раз.

Температура на стороне, обращённой к материнской звезде, равна +2400°C, и представляет из себя гигантский океан лавы, на теневой стороне температура составляет +1100°C.

Согласно новым исследованиям, 55 Рака e в своём составе содержит большую долю углерода. Считается, что треть массы планеты составляют толстые слои из алмаза. При этом воды в составе планеты почти нет. Планета находится в 40 световых годах от Земли.

Восход светила на 55 Рака е в представлении художника:

P.S.

Масса Земли равна 5.97×10 в 24 степени кг
Планеты-гиганты Солнечной системы
Юпитер - масса в 318 раз больше земной
Сатурн - масса в 95 раз больше земной
Уран - масса в 14 раз больше земной
Нептун - масса в 17 раз больше земной

Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Уральский государственный горный университет.
Факультет ИСП.

Виды космических объектов

Контрольная работа по дисциплине

Концепции Современного Естествознания

Студент: Малахов Я.И. Группа: ЦЭМТ-11-1

Преподаватель: Адриановский Б.П.

Екатеринбург – 2011г.

Ведение

Космический объект - небесное тело (астрономический объект) или космический аппарат находящиеся за пределами земной атмосферы в космическом пространстве.

К естественным космическим объектам относятся звёзды, планеты и их естественные спутники, астероиды, кометы и т. п. Искусственные космические объекты - космические аппараты, последние ступени ракет-носителей и их части.

В данной работе мы постараемся рассмотреть все видовое разнообразие астрономических объектов, представленных в нашей Вселенной.

Общая характеристика астрономических объектов.

Небесное тело (или точнее астрономический объект) - это материальный объект, естественным образом сформировавшийся в космическом пространстве. К небесным телам можно отнести кометы, планеты, метеориты, астероиды, звёзды и прочее. Небесные тела изучает астрономия.
Размеры небесных тел разные - от огромных до крошечных. Самыми большими являются, как правило, звёзды, самыми маленькими - метеориты. Небесные тела объединяют в системы в зависимости от того, что эти тела собой представляют.

Звезды

Звезда? - небесное тело, в котором идут, шли или будут идти термоядерные реакции. Но чаще всего звездой называют небесное тело, в котором идут в данный момент термоядерные реакции. Солнце - типичная звезда спектрального класса G. Звёзды представляют собой массивные светящиеся газовые (плазменные) шары. Образуются из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия. Температура вещества в недрах звёзд измеряется миллионами кельвинов, а на их поверхности - тысячами кельвинов. Энергия подавляющего большинства звёзд выделяется в результате термоядерных реакций превращения водорода в гелий, происходящих при высоких температурах во внутренних областях. Звёзды часто называют главными телами Вселенной, поскольку в них заключена основная масса светящегося вещества в природе. Примечательно и то, что звёзды имеют отрицательную теплоёмкость.

Невооружённым взглядом (при хорошей остроте зрения) на небе видно около 6000 звёзд, по 3000 в каждом полушарии. Все видимые с Земли звёзды (включая видимые в самые мощные телескопы) находятся в местной группе галактик.

Виды звезд

Основная (гарвардская) спектральная классификация звёзд

Коричневые карлики

Коричневые карлики это тип звезд, в которых ядерные реакции никогда не могли компенсировать потери энергии на излучение. Долгое время коричневые карлики были гипотетическими объектами. Их существование предсказали в середине XX в., основываясь на представлениях о процессах, происходящих во время формирования звезд. Однако в 2004 году впервые был обнаружен коричневый карлик. На сегодняшний день открыто достаточно много звезд подобного типа. Их спектральный класс М - T. В теории выделяется ещё один класс - обозначаемый Y.

Белые карлики

Вскоре после гелиевой вспышки «загораются» углерод и кислород; каждое из этих событий вызывает сильную перестройку звезды и её быстрое перемещение по диаграмме Герцшпрунга - Рассела. Размер атмосферы звезды увеличивается ещё больше, и она начинает интенсивно терять газ в виде разлетающихся потоков звёздного ветра. Судьба центральной части звезды полностью зависит от её исходной массы: ядро звезды может закончить свою эволюцию как белый карлик (маломассивные звёзды), в случае, если её масса на поздних стадиях эволюции превышает предел Чандрасекара - как нейтронная звезда (пульсар), если же масса превышает предел Оппенгеймера - Волкова - как чёрная дыра. В двух последних случаях завершение эволюции звёзд сопровождается катастрофическими событиями - вспышками сверхновых.
Подавляющее большинство звёзд, и Солнце в том числе, заканчивают эволюцию, сжимаясь до тех пор, пока давление вырожденных электронов не уравновесит гравитацию. В этом состоянии, когда размер звезды уменьшается в сотню раз, а плотность становится в миллион раз выше плотности воды, звезду называют белым карликом. Она лишена источников энергии и, постепенно остывая, становится тёмной и невидимой.

Красные гиганты

Красные гиганты и сверхгиганты - это звёзды с довольно низкой эффективной температурой (3000 - 5000 К), однако с огромной светимостью. Типичная абсолютная звёздная величина таких объектов?3m-0m(I и III класс светимости). Для их спектра характерно присутствие молекулярных полос поглощения, а максимум излучения приходится на инфракрасный диапазон.

Переменные звёзды

Переменная звезда - это звезда, за всю историю наблюдения которой хоть один раз менялся блеск. Причин переменности много и связаны они могут быть не только с внутренними процессами: если звезда двойная и луч зрения лежит или находится под небольшим углом к полю зрения, то одна звезда, проходя по диску звезды, будет его затмевать, также блеск может измениться, если свет от звезды пройдет сквозь сильное гравитационное поле. Однако в большинстве случаев переменность связана с нестабильными внутренними процессами. В последней версии общего каталога переменных звезд принято следующее деление:
Эруптивные переменные звёзды - это звёзды, изменяющие свой блеск в силу бурных процессов и вспышек в их хромосферах и коронах. Изменение светимости происходит обычно вследствие изменений в оболочке или потери массы в форме звёздного ветра переменной интенсивности и/или взаимодействия с межзвёздной средой.
Пульсирующие переменные звёзды - это звёзды, показывающие периодические расширения и сжатия своих поверхностных слоёв. Пульсации могут быть радиальными и не радиальными. Радиальные пульсации звезды оставляют её форму сферической, в то время как не радиальные пульсации вызывают отклонение формы звезды от сферической, а соседние зоны звезды могут быть в противоположных фазах.
Вращающиеся переменные звёзды - это звёзды, у которых распределение яркости по поверхности неоднородно и/или они имеют неэлипсоидальную форму, вследствие чего при вращении звёзд наблюдатель фиксирует их переменность. Неоднородность яркости поверхности может быть вызвана наличием пятен или температурных или химических неоднородностей, вызванных магнитными полями, чьи оси не совпадают с осью вращения звезды.
Катаклизмические (взрывные и новоподобные) переменные звёзды . Переменности этих звёзд вызвана взрывами, причиной которых являются взрывные процессы в их поверхностных слоях (новые) или глубоко в их недрах (сверхновые).
Затменно-двойные системы.
Оптические переменные двойные системы с жёстким рентгеновским излучением
Новые типы переменных - типы переменности, открытые в процессе издания каталога и поэтому не попавшие в уже изданные классы.

Новые

Новая звезда - тип катаклизмических переменных. Блеск у них меняется не так резко, как у сверхновых (хотя амплитуда может составлять 9m): за несколько дней до максимума звезда лишь на 2m слабее. Количество таких дней определяет, к какому классу новых относится звезда:
Очень быстрые, если это время (обозначаемое как t2) меньше 10 дней.
Быстрые - 11
Очень медленные: 151
Предельно медленные, находящие вблизи максимума годами.

Существует зависимость максимума блеска новой от t2. Иногда эту зависимость используют для определения расстояния до звезды. Максимум вспышки в разных диапазонах ведет себя по-разному: когда в видимом диапазоне уже наблюдается спад излучения, в ультрафиолете все ещё продолжается рост. Если наблюдается вспышка и в инфракрасном диапазоне, то максимум будет достигнут только после того, как блеск в ультрафиолете пойдет на спад. Таким образом, болометрическая светимость во время вспышки довольно долго остается неизменной.

В нашей Галактике можно выделить две группы новых: новые диска (в среднем они ярче и быстрее), и новые балджа, которые немного медленнее и, соответственно, немного слабее.

Сверхновые

Сверхновые звёзды - звёзды, заканчивающие свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. Термином «сверхновые» были названы звёзды, которые вспыхивали гораздо (на порядки) сильнее так называемых «новых звёзд». На самом деле, ни те, ни другие физически новыми не являются, всегда вспыхивают уже существующие звёзды. Но в нескольких исторических случаях вспыхивали те звёзды, которые ранее были на небе практически или полностью не видны, что и создавало эффект появления новой звезды. Тип сверхновой определяется по наличию в спектре вспышки линий водорода. Если он есть, значит сверхновая II типа, если нет - то I типа

Гиперновые

Гиперновая - коллапс исключительно тяжёлой звезды после того, как в ней больше не осталось источников для поддержания термоядерных реакций; другими словами, это очень большая сверхновая. С начала 1990-х годов были замечены столь мощные взрывы звёзд, что сила взрыва превышала мощность взрыва обычной сверхновой примерно в 100 раз, а энергия взрыва превышала 1046 джоулей. К тому же многие из этих взрывов сопровождались очень сильными гамма-всплесками. Интенсивное исследование неба нашло несколько аргументов в пользу существования гиперновых, но пока что гиперновые являются гипотетическими объектами. Сегодня термин используется для описания взрывов звёзд с массой от 100 до 150 и более масс Солнца. Гиперновые теоретически могли бы создать серьёзную угрозу Земле вследствие сильной радиоактивной вспышки, но в настоящее время вблизи Земли нет звёзд, которые могли бы представлять такую опасность. По некоторым данным, 440 миллионов лет назад имел место взрыв гиперновой звезды вблизи Земли. Вероятно, короткоживущий изотоп никеля 56Ni попал на Землю в результате этого взрыва.

Нейтронные звёзды

У звёзд более массивных, чем Солнце, давление вырожденных электронов не может сдержать сжатие ядра, и оно продолжается до тех пор, пока большинство частиц не превратится в нейтроны, упакованные так плотно, что размер звезды измеряется километрами, а плотность в 280 трлн. раз превышает плотность воды. Такой объект называют нейтронной звездой; его равновесие поддерживается давлением вырожденного нейтронного вещества.

Составные объекты.

Звездные системы

Звёздные системы могут быть одиночными и кратными: двойными, тройными и большей кратности. В случае если в систему входит более десяти звезд, то принято её называть звёздным скоплением. Двойные (кратные) звёзды очень распространены. По некоторым оценкам более 70 % звёзд в галактике кратные. Так среди 32 ближайших к Земле звёзд 12 кратных, из которых 10 двойных, в том числе и самая яркая из визуально наблюдаемых звёзд Сириус. В окрестностях 20 парсек от Солнечной системы из более 3000 звёзд, около половины - двойные звёзды всех типов.

Двойные звёзды

Двойная звезда, или двойная система - две гравитационно-связанные звезды, обращающиеся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс. C помощью двойных звёзд существует возможность узнать массы звёзд и построить различные зависимости. А не зная зависимости масса - радиус, масса - светимость и масса - спектральный класс, практически ничего невозможно сказать ни о внутреннем строении звёзд, ни об их эволюции.

Но двойные звёзды не изучались бы столь серьёзно, если бы все их значение сводилось к информации о массе. Несмотря на многократные попытки поиска одиночных чёрных дыр, все кандидаты в черные дыры находятся в двойных системах. Звёзды Вольфа - Райе были изучены именно благодаря двойным звёздам.

Тесные двойные звёзды (Тесная Двойная Система - ТДС)

Среди двойных звезд выделяют так называемые тесные двойные системы (ТДС): двойные системы, в которых происходит обмен веществом между звездами. Расстояние между звездами в тесной двойной системе сравнимо с размерами самих звёзд, поэтому в таких системах возникают более сложные эффекты, чем просто притяжение: приливное искажение формы, прогрев излучением более яркого компаньона и другие эффекты.

Звездные скопления

Звёздное скопление - гравитационно связанная группа звёзд, имеющая общее происхождение и движущаяся в гравитационном поле галактики как единое целое. Некоторые звёздные скопления также содержат, кроме звёзд, облака газа и/или пыли.
По своей морфологии звёздные скопления исторически делятся на два типа - шаровые и рассеянные. В июне 2011 года стало известно об открытии нового класса скоплений, который сочетает в себе признаки и шаровых, и рассеянных скоплений.
Группы гравитационно несвязанных звёзд или слабосвязанных молодых звёзд, объединённых общим происхождением, называют звёздными ассоциациями.

Шаровые

Шаровое звёздное скопление - звёздное скопление, отличающееся от рассеянного скопления бо?льшим количеством звёзд, чётко очерченной симметричной формой, близкой к сферической, и с увеличением концентрации звёзд к центру скопления. Пространственные концентрации звёзд в центральных областях шаровых скоплений составляют?103-104 пк?3 (для сравнения - в окрестностях Солнца пространственная концентрация звёзд составляет?0,13 пк?3, то есть в окрестностях Солнца звёздная плотность в 7-70 тысяч раз меньше), количество звёзд?104-106. Диаметры шаровых скоплений составляют 20-60 пк, массы - 104-106 солнечных.

Рассеянные

Рассеянное звёздное скопление - звёздное скопление, в котором, в отличие от шарового, содержится сравнительно немного звёзд, и часто имеющее неправильную форму. В нашей и подобных ей галактиках, рассеянные скопления являются коллективными членами и входят в плоскую подсистему.
Наиболее крупные скопления (как, например, Плеяды) были известны с древнейших времен. Другие были известны как нечеткие туманные пятна и лишь с изобретением телескопа удалось разделить их на составляющие их звёзды.
У молодых рассеянных скоплений, ассоциирующихся со спиральными рукавами галактики, характерный состав. В них редко встречаются красные и жёлтые гиганты и совершенно нет красных и жёлтых сверхгигантов. В то же время белые и голубые гиганты, сами по себе являющиеся редкими видами звёзд, в рассеянных скоплениях встречаются гораздо чаще. Также, в рассеянных скоплениях чаще, чем в других местах Галактики, можно встретить и ещё более редкие звёзды - белые и голубые сверхгиганты, то есть, звёзды чрезвычайно высокой светимости и температуры, излучающие в сотни тысяч и даже миллионы раз больше, чем наше Солнце.

Галактики

Галактика- гигантская гравитационно-связанная система из звёзд и звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, и тёмной материи. Все объекты в составе галактик участвуют в движении относительно общего центра масс.
Галактики - чрезвычайно далёкие объекты, расстояние до ближайших из них принято измерять в мегапарсеках, а до далёких - в единицах красного смещения z. Именно из-за удалённости различить на небе невооружённым глазом можно всего лишь три из них: туманность Андромеды (видна в северном полушарии), Большое и Малое Магеллановы Облака (видны в южном). Разрешить изображение галактик до отдельных звёзд не удавалось вплоть до начала XX века. К началу 1990-х годов насчитывалось не более 30 галактик, в которых удалось увидеть отдельные звёзды, и все они входили в Местную группу. После запуска космического телескопа «Хаббл» и ввода в строй 10-метровых наземных телескопов число галактик, в которых удалось различить отдельные звёзды, резко возросло.
Галактики отличаются большим разнообразием: среди них можно выделить сфероподобные эллиптические галактики, дисковые спиральные галактики, галактики с перемычкой (баром), карликовые, неправильные и т. д. Если же говорить о числовых значениях, то, к примеру, их масса варьируется от 107 до 1012 масс Солнца, для сравнения масса нашей галактики Млечный Путь 3?1012 масс Солнца. Диаметр галактик - от 5 до 50 килопарсек (16-160 тысяч световых лет), для сравнения диаметр нашей галактики Млечный Путь около 100 000 световых лет.

Планеты

Планета - это небесное тело, вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, и сумевшее очистить окрестности своей орбиты от планетезималей.
Планеты можно поделить на два основных класса: большие, имеющие невысокую плотность планеты-гиганты, и менее крупные землеподобные планеты, имеющие твёрдую поверхность. Согласно определению Международного астрономического союза, в Солнечной системе 8 планет. В порядке удаления от Солнца - четыре землеподобных: Меркурий, Венера, Земля, Марс, затем четыре планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В Солнечной системе также есть, по крайней мере, 5 карликовых планет: Плутон (до 2006 года считавшийся девятой планетой), Макемаке, Хаумеа, Эрида и Церера. За исключением Меркурия и Венеры, вокруг всех планет обращается хотя бы по одному спутнику.

Состав планетных систем

Экзоплане?та или внесолнечная планета - планета, обращающаяся вокруг звезды за пределами Солнечной системы. Планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся далеко от Солнца (ближайшая - на расстоянии 4,22 световых года). Поэтому долгое время задача обнаружения планет возле других звёзд была неразрешимой, первые экзопланеты были обнаружены в конце 1980-х годов. Сейчас такие планеты стали открывать благодаря усовершенствованным научным методам, зачастую на пределе их возможностей.

К концу декабря 2011 года подтверждено существование 716 экзопланет в 584 планетных системах, из которых в 86 более чем одна планета. Следует отметить, что количество надёжных кандидатов в экзопланеты значительно больше. Так по проекту «Кеплер» открыто ещё более 1200 экзопланет с надёжностью около 99 %, однако для получения статуса подтверждённых требуется повторная регистрация таких планет с помощью наземных телескопов.

Объекты планетарной массы

Объект планетарной массы, ОПМ или Планемо - это небесное тело, чья масса позволяет ему попадать в диапазон определения планеты, то есть его масса больше, чем у малых тел, но недостаточна для начала термоядерной реакции по образу и подобию коричневого карлика или звезды. По определению все планеты - объекты планетарной массы, но цель этого термина в том, чтобы описать небесные тела, не соответствующие тому, что типично ожидается от планеты. Например, планеты в «свободном плавании», не обращающиеся вокруг звезд, которые могут быть «планетами-сиротами», покинувшими свою систему, или объекты, появившиеся в ходе коллапса газового облака - вместо типичной для большинства планет аккреции из протопланетного диска (их обычно называют субкоричневыми карликами).

Планета-сирота

Некоторые компьютерные модели формирования звёзд и планетарных систем предполагают, что определённые «объекты планетарной массы» могут покинуть свою систему и уйти в межзвёздное пространство. Некоторые учёные утверждали, что такие объекты уже нашли свободно блуждающими в космосе и их следует классифицировать как планеты, хотя другие предположили, что они могут быть и мало-массивными звёздами.

Планеты-спутники и планеты поясов

Некоторые крупные спутники сходны по размерам с планетой Меркурий или даже превосходят её. Например, Галилеевы спутники и Титан. Алан Стёрн утверждает, что местоположение не должно иметь для планеты значения, и только геофизические признаки должны быть приняты во внимание при присуждении объекту статуса планеты. Он предлагает термин планета-спутник для объекта размером с планету, обращающегося вокруг другой планеты. Аналогично объекты размером с планету в Поясе астероидов или Поясе Койпера также могут считаться планетами согласно Стёрну.

Кометы

Коме?та - небольшое небесное тело, имеющее туманный вид, обращающееся вокруг Солнца обычно по вытянутым орбитам. При приближении к Солнцу комета образует кому и иногда хвост из газа и пыли.

Предположительно, долгопериодические кометы залетают к нам из Облака Оорта, в котором находится огромное количество кометных ядер. Тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, как правило, состоят из летучих веществ (водяных, метановых и других льдов), испаряющихся при подлёте к Солнцу.

На данный момент обнаружено более 400 короткопериодических комет. Из них около 200 наблюдалось в более чем одном прохождении перигелия. Многие из них входят в так называемые семейства. Например, большинство самых короткопериодических комет (их полный оборот вокруг Солнца длится 3-10 лет) образуют семейство Юпитера. Немного малочисленнее семейства Сатурна, Урана и Нептуна (к последнему, в частности, относится знаменитая комета Галлея).

Кометы, прибывающие из глубины космоса, выглядят как туманные объекты, за которыми тянется хвост, иногда достигающий в длину нескольких миллионов километров. Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц и льда, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, который движется за ней в пространстве.

Яркость комет очень сильно зависит от их расстояния до Солнца. Из всех комет только очень малая часть приближается к Солнцу и Земле настолько, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Самые заметные из них иногда называют «большими (великими) кометами».

Астероиды

Астероид - относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму, и не имеют атмосферы, хотя при этом и у них могут быть спутники.

Классификация астероидов

Общая классификация астероидов основана на характеристиках их орбит и описании видимого спектра солнечного света, отражаемого их поверхностью.

Группы орбит и семейства

Астероиды объединяют в группы и семейства на основе характеристик их орбит. Обычно группа получает название по имени первого астероида, который был обнаружен на данной орбите. Группы - относительно свободные образования, тогда как семейства - более плотные, образованные в прошлом при разрушении крупных астероидов от столкновений с другими объектами.

Спектральные классы

В 1975 Кларк Р. Чапмен (Clark R. Chapman), Дэвид Моррисон (David Morrison) и Бен Целлнер (Ben Zellner) разработали систему классификации астероидов, опирающуюся на показатели цветности, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света. Изначально эта классификация определяла только три типа астероидов:
Класс С - углеродные, 75 % известных астероидов.
Класс S - силикатные, 17 % известных астероидов.
Класс M - металлические, большинство остальных.

Этот список был позже расширен и число типов продолжает расти по мере того, как детально изучается все больше астероидов:
Класс A- это сравнительно редкий класс астероидов во внутренней части пояса астероидов (с 2005 года астероидов этого типа было обнаружено всего 17).
Класс B- это сравнительно редкий класс астероидов, входящие в группу углеродных астероидов. Среди астероидной популяции объекты класса B преобладают главным образом во внешней части главного пояса астероидов, кроме того преобладают астероиды наклонением орбиты, в частности семейство Паллады, которое включает в себя второй по величине астероид Паллада. В них содержится исходный строительный материал, из которого формировалась наша солнечная система.
и т.д.................

Как известно, падающими звездами мы называем космические объекты, входящие в нашу атмосферу. При входе в земную атмосферу они начинают сгорать, излучая яркое свечение, благодаря которому их становится видно невооруженным глазом. И далеко не каждый из нас знает, что в космосе, на самом деле, существуют падающие именно звезды. Астрономы называют их «сверхскоростными» или «гиперскоростными». В составе таких объектов присутствует особый газ. Их форма чаще всего округлая. Они перемещаются с огромной скоростью.

«Сверхскоростные» звезды появляются очень интересно: когда двухзвездная система приближается к черной дыре (расположенной в центре нашей галактики, к примеру), попадая в ее поле действия, одну звезду затягивает в дыру, а вторую выбрасывает из галактики с невероятно огромной скоростью.

«Смертоносные планеты»

Планета «Глизе 581C» непригодна для жизни. Она вращается вокруг своего светила, которым выступает «красный карлик». Его размер в несколько раз меньше солнечного, поэтому он не может достаточно освещать свою соседку «Глизе 581C».

«Глизе 581C» постоянно развернута к своей звезде только одной стороной, поэтому на освещаемой ее стороне температура сильно завышена. Обратная сторона никогда не получает света, поэтому является чрезмерно холодной. Теоретически между этими сторонами существует полоска со сравнительно нормальной температурой, на которой жизнь могла бы существовать, но это только предположение.

Звездная система «Кастора»

Некоторые звездные системы содержат в себе несколько светил. К примеру, в системе «Кастора» этих светил аж шесть, что делает ее уникальной. Все эти звезды-светила вращаются вокруг центрального объекта, формируя цельную систему, отличающуюся высокой светимостью.

Две звезды «Касторы» относятся к классу А, остальные четыре – являются «красными карликами» класса М. Светимость звездной системы в целом превышает светимость нашего Солнца в 53 раза.

«Космический объект со вкусом малины и запахом рома»

Звучит вышесказанное очень странно, но, на самом деле, такой объект в изученном нами космосе существует. В центральной части нашей галактики (Млечного Пути) располагается пылевое облако сравнительно небольшого размера. Астрономы называют его «Стрельцом В2». Теоретически этот объект должен пахнуть ромом и иметь вкус малины. Дело в том, что он состоит преимущественно из этилового эфира кислоты муравьев, которая, как известно, имеет именно такой вкус и аромат.

«Планеты, состоящие из горячего льда»

Выше мы рассмотрели одну из составляющих планетарной системы «Глизе 581». Оказывается, в данной системе имеется еще один интересный объект, которого наименовали «Глизе 436B». Он представляет собой шарик из горячего льда. Температура льда «Глизе 436B» доходит до 439 градусов по Цельсию. Самое примечательное, что на этой планете имеется вода, молекулы которой не дают люду растопиться.

«Планета-алмаз»

Планетой-алмазом называют особый космический объект «55 Рака Е», расположенный в планетарной системе «55 Рака», которая, в свою очередь, размещена в созвездии под названием Рак «HD 75732». «55 Рака Е» - это цельный алмаз, оценить который можно в $26,9∙1030. Когда-то данный объект состоял в двойной системе звездного типа, но внезапно его начал поглощать соседний объект. Вторая звезда так и не смогла полностью поглотить углеродное ядро «55 Рака Е», которое и стало причиной образования алмазов. После вышеописанного происшествия «55 Рака Е» стала идеальным местом для появления драгоценных камней: высокая температура (1648 градусов Цельсия) отлично сочеталась с высоким давлением и чрезмерным количеством углерода.

Облако «Химико»

Облако «Химико» признали самым массивным космическим объектом из всех, которые астрономам удалось обнаружить когда-либо, который можно видеть таким, каким он был примерно через 800 миллионов лет после Вселенского Большого Взрыва. Размеры этого объекта всего лишь в два раза меньше, чем нашей галактики. «Химико» отнесли к периоду «реоинизации» и теперь его считают самым основным источником информации о формировании первых галактик.

«Вселенское водохранилище»

Крупнейший водоем расположился на расстоянии в 12 млрд. св. лет от Земли, в центральной части квазара, в непосредственной близости к сверхмассивной дыре. Количество жидкости там в 140 триллионов раз больше, чем во всех земных океанах вместе взятых. Следует отметить, что вода во «Вселенском водохранилище» находится не в жидком состоянии, а в газообразном.

«Вселенская электростанция»

Сравнительно недавно астрофизики обнаружили во Вселенной сверхмощный ток (1018 ампер), представленный в виде 1 триллиона молний. Ученые предполагают, что эти молнии производит массивная дыра. Если это так, то ее ядро должно быть сверхмощным релятивистским джетом.

Обычным людям наша галактика кажется невероятно большой. Так вот, вышеописанный объект – источник тока в полтора раза больше нее.

«Квазарная община»

Группа квазаров, которую недавно заметили астрономы, является исключением из правил стандартной астрофизики. Заметить ее удалось в противоположном конце нашей галактики. К слову, поперечный ее размер приравнивается к четырем миллиардам св. лет (диаметр нашей галактики, для сравнения, всего лишь 100 тыс. св. лет). Ученые по сей день не могут объяснить, как могла образоваться столь массивная структура, состоящая из 74-х квазаров.