Αποστάσεις από τα αστέρια. Ποια είναι η απόσταση από τον πιο μακρινό γαλαξία; Απόσταση από τα πιο μακρινά αστέρια

η ομορφιά

Και άλλους πλανήτες. Κοιτάζοντας τον ουρανό, μπόρεσαν να διαπιστώσουν ότι η Σελήνη, που κινείται στον ουρανό, κρύβει το ένα ή το άλλο αστέρι, αλλά τα ίδια τα αστέρια δεν είναι ποτέ μπροστά. Μερικές φορές οι πλανήτες κρύβουν τα αστέρια. Αυτό υποδηλώνει ότι τα αστέρια βρίσκονται μακρύτερα από τους πλανήτες.

Αλλά τι μετά; ακόμη και τότε επεσήμανε ότι τα αστέρια είναι πολύ μακριά από τη Γη και επομένως δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε τη μετατόπιση των θέσεων των αστεριών. Πρέπει όμως απαραίτητα να οφείλονται στην κίνηση της Γης μαζί με τα αστέρια στο παγκόσμιο διάστημα.

Οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να δουν τέτοιες κινήσεις άστρων περίπου τρεις αιώνες μετά. Αν και κατά την περίοδο εκείνη έγιναν μεγάλες προόδους στην εφεύρεση οργάνων για την παρατήρηση του ουρανού, καθώς και στην ακρίβεια των παρατηρήσεων. Στα μέσα του XVIII αιώνα. Οι διάσημοι επιστήμονες Bradley (στην Αγγλία) και Lambert (στη Γερμανία) διαπίστωσαν ότι οι αποστάσεις από τα άστρα που βρίσκονται πιο κοντά μας είναι πολλές φορές μεγαλύτερες από τις αποστάσεις από τη Γη έως. Δεν κατάφεραν όμως να γνωρίζουν ακριβώς τις αποστάσεις από τα αστέρια.

Για πρώτη φορά στην ιστορία της επιστήμης, ο V. Ya. Struve μέτρησε το . Μέτρησε τη θέση του Βέγκα πολλές φορές και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Βέγκα μετατοπίζεται σε μισό χρόνο κατά γωνία περίπου 1/4 του δευτερολέπτου τόξου. Σε μια τόσο μικρή γωνία από τον Vega, η διάμετρος της τροχιάς της γης θα πρέπει να είναι ορατή - με άλλα λόγια, διπλάσια της απόστασης από τη Γη στον Ήλιο, και αυτή η ίδια απόσταση - σε γωνία 1/8 του τόξου του δευτερολέπτου.

Είναι γνωστό ότι ο κύκλος χωρίζεται σε 360 μοίρες με 60 λεπτά τόξου σε κάθε μοίρα, κάθε λεπτό είναι 60 δευτερόλεπτα. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν 1.296.000 δευτερόλεπτα τόξου σε έναν κύκλο.

Εάν η ακτίνα της τροχιάς της γης από το Vega είναι σε γωνία περίπου 1/8 του δευτερολέπτου ή περίπου 1/10.000.000 κύκλου (οι αστρονόμοι ονομάζουν αυτή τη γωνία παράλλαξη ενός δεδομένου άστρου), τότε η απόσταση από αυτό το αστέρι είναι σχεδόν 250 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα.

Τέτοιοι αριθμοί είναι, φυσικά, άβολος στη χρήση. Συνήθως σε τέτοιες περιπτώσεις, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μεγαλύτερες μονάδες μήκους. Για παράδειγμα έτος φωτός. Αυτός είναι ένας σύντομος όρος για την απόσταση που διανύει μια δέσμη φωτός σε μια περίοδο ίση με ένα γήινο έτος με ταχύτητα περίπου 300.000 km / s. Ένα έτος φωτός είναι περίπου 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Εν συντομία, μπορεί να γραφτεί ως εξής: 9,5 x 10 στη 12η δύναμη των km.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν επίσης ένα διαφορετικό σύστημα για τη μέτρηση των αποστάσεων από τα αστέρια. Εάν ένας κύκλος περιέχει 1.296.000 δευτερόλεπτα τόξου, τότε ένα ακτίνιο είναι 206.265 δευτερόλεπτα τόξου (57°,3). Εάν η ακτίνα της τροχιάς της Γης ήταν ορατή από κάποιο ουράνιο σώμα σε γωνία 1 δευτερολέπτου του κύκλου, τότε αυτό θα έδειχνε ότι η απόσταση από ένα τέτοιο σώμα είναι 206.265 φορές μεγαλύτερη από την ακτίνα της τροχιάς της Γης και είναι ίση με περίπου 31 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα ή 374 έτος φωτός. Αυτή η τιμή ονομάζεται parallax-second or parsec.

Το Vega βρίσκεται σε απόσταση 8 parsec, ή 26,5 έτη φωτός από εμάς. Για να πετάξει μια τέτοια απόσταση, το αεροσκάφος TU-154 θα χρειαζόταν σαράντα εκατομμύρια χρόνια.

Ο Vega είναι πράγματι ένα από τα σχετικά κοντινά αστέρια σε εμάς, αλλά όχι το πιο κοντινό. Από φωτεινά αστέριατο πλησιέστερο αστέρι σε εμάς είναι το αστέρι άλφα στον αστερισμό του Κενταύρου, αόρατο από το έδαφος της Ρωσίας. Μπορεί να τη δει κανείς μέσα νότιες χώρες. Το φως από αυτό χρειάζεται 4,3 χρόνια για να φτάσει σε εμάς.

Μέχρι σήμερα, οι αποστάσεις από πολλές χιλιάδες αστέρια έχουν καθοριστεί με αυτόν τον τρόπο.

Αλλά με όλη την ακρίβεια που έχουν επιτύχει οι αστρονόμοι στη μέτρηση των αστρικών παραλλάξεων, αυτή η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη μόνο για τον προσδιορισμό των αποστάσεων από σχετικά κοντινά αστέρια. Για μακρινά αστέρια που βρίσκονται εκατοντάδες, χιλιάδες και δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός μακριά μας, δεν είναι κατάλληλο: οι γωνίες είναι τόσο αμελητέες (εκατοστά και χιλιοστά του δευτερολέπτου) που δεν μπορούν να μετρηθούν. Οι αστρονόμοι έχουν βρει άλλους αρκετά αξιόπιστους τρόπους για να μετρήσουν τις αποστάσεις πιο μακρινών αστεριών. Ως αποτέλεσμα, οι ακριβείς αποστάσεις από δεκάδες χιλιάδες μεμονωμένα αστέρια είναι πλέον γνωστές, και ακόμη περισσότερα αστέρια μπορούν να προσεγγιστούν.

Αν τα αστέρια φαίνονται από αφάνταστα μεγάλες αποστάσεις, τότε πρέπει να έχουν τεράστια φωτεινότητα (luminosity). Τα αστέρια είναι πολύ μακρινοί ήλιοι από εμάς. Μερικά από αυτά εκπέμπουν πολύ περισσότερο φως από το τεράστιο μας

Όταν κοιτάς τον ουρανό μια σκοτεινή νύχτα καθαρός καιρόςβλέπεις πολλά αστέρια. Ωστόσο, σχεδόν όλοι βρίσκονται στον γαλαξία μας, τον Γαλαξία μας. Ακόμη και τα πιο μακρινά που μπορείτε να δείτε χωρίς τηλεσκόπιο απέχουν λιγότερο από είκοσι χιλιάδες έτη φωτός από τη Γη. Μπορεί να φαίνεται σαν μια γιγαντιαία απόσταση, αλλά ο κόσμος είναι πολύ μεγαλύτερος από το άμεσο περιβάλλον μας. Είναι πραγματικά τεράστιο, γι' αυτό και είναι απίστευτα δύσκολο για τους επιστήμονες να μελετήσουν αστέρια εκτός του γαλαξία μας. Το πιο μακρινό φωτιστικό που έχει απομονωθεί από την ξένη λάμψη που το περιβάλλει απέχει μόλις 55 εκατομμύρια έτη φωτός από εμάς.

Επιστημονικά επιτεύγματα

Ωστόσο, αν οι αστρονόμοι δεν κάνουν λάθος σε τίποτα, αυτό το ρεκόρ καταρρίφθηκε πρόσφατα. Σύμφωνα με ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους στο περιοδικό Nature Astronomy, θρυμματίστηκε σε σκάλες, παρασύρθηκε και ποδοπατήθηκε. Μετακόμισε σε ένα αστέρι που απέχει 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς! Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι αστρονόμοι καταφέρνουν συχνά να δουν αντικείμενα μακριά από τον πλανήτη μας. Με τηλεσκόπια, μπορούν να δουν τους φωτεινότερους σουπερνόβα που βρίσκονται 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Ωστόσο, τα συνηθισμένα αστέρια δεν μπορούν να φανούν ακόμη και σε απόσταση εκατοντάδες φορές μικρότερη. Και εδώ αναφέρουμε πρώτα για τον «βαρυτικό φακό».

Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν η τεράστια μάζα ενός γαλαξία, ή ακόμα και ενός σμήνος γαλαξιών, λυγίζει, παραμορφώνει και ενισχύει το φως πίσω από αυτό. Αυτό το φαινόμενο είναι δυνατό λόγω του γεγονότος ότι τέτοια αντικείμενα κάμπτουν πραγματικά τον ίδιο τον χώρο γύρω τους. Οι γαλαξίες που δημιουργούν το φαινόμενο του βαρυτικού φακού «ενισχύουν» τη φωτεινότητα κατά μέσο όρο 50 φορές.

μακρινά αστέρια

Το αστέρι για το οποίο μιλάμε σήμερα βρίσκεται πίσω από ένα σμήνος γαλαξιών 6 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά και το φως του έχει ενισχυθεί κατά περισσότερες από 2.000 φορές! Σε επιστημονικούς καταλόγους, αναφέρεται ως MACS J1149 Lensed Star 1. Ωστόσο, οι επιστήμονες που το ανακάλυψαν του έδωσαν και ένα ανεπίσημο όνομα - Icarus. Σας ευχαριστούμε πολύ για αυτό, είναι πολύ πιο βολικό και για εμάς.

Ο Ίκαρος εντοπίστηκε, εντελώς τυχαία, όταν οι ερευνητές εξέταζαν εικόνες σουπερνόβα που τραβήχτηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble το 2016 και το 2017. Όχι μακριά της, παρατήρησαν ένα μικρό φωτεινό σημείο. Άλλαξε τη φωτεινότητα με την πάροδο του χρόνου, αλλά όχι με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι σουπερνόβα. Το χρωματικό σχέδιο του φωτός που προέρχεται από αυτό το αντικείμενο παρέμεινε αμετάβλητο για πολλούς μήνες. Περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι έχουμε να κάνουμε με έναν μπλε υπεργίγαντα.

Αυτά τα αστέρια είναι πολύ μεγαλύτερα, πιο ογκώδη, θερμότερα από τον Ήλιο και εκατοντάδες χιλιάδες φορές φωτεινότερα από αυτόν. Αυτή είναι μια τόσο μικρή υπενθύμιση ότι οποιοδήποτε φαινόμενο στο διάστημα μπορεί να είναι πραγματικά κοσμικό σε κλίμακα. Όλοι οι μπλε υπεργίγαντες έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά, επομένως, συγκρίνοντας το φως του Ίκαρου με το φως των ίδιων αντικειμένων στον γαλαξία μας, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να υπολογίσουν την απόσταση από αυτόν. Αποδείχθηκε ότι το αστέρι έχει ηλικία 9 δισεκατομμυρίων ετών και λόγω του γεγονότος ότι το Σύμπαν διαστέλλεται, τώρα τα φωτιστικά είναι γενικά 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός πριν από αυτό.

Πώς κατάφερε ο Ίκαρος να μεγεθύνει την εικόνα του κατά 2000 φορές όταν η συνήθης τιμή του βαρυτικού φακού είναι μόνο 50; Η απάντηση είναι μικροφακοί. Αυτά είναι μικρά αντικείμενα μέσα σε μεγάλους φακούς. Αυτά μπορεί να είναι μεμονωμένα αστέρια, παρέχοντας μια πρόσθετη προσέγγιση της "εικόνας". Φακοί μέσα σε φακούς. Αυτό το αποτέλεσμα δεν διαρκεί πολύ, γιατί οι μικροφακοί μετακινούνται συνεχώς από την επιθυμητή θέση και επιστρέφουν ξανά σε αυτήν. Ωστόσο, αν παρακολουθήσουμε προσεκτικά τι συμβαίνει, ανοίγονται μπροστά μας τεράστιες ευκαιρίες. Με τη βοήθεια μικροφακών, οι επιστήμονες κατάφεραν να βρουν ακόμη και πλανήτες έξω από τον Γαλαξία!

το πιο μακρινό αστέρι

Ο Ίκαρος, παρεμπιπτόντως, μπορεί να είναι χρήσιμος όχι μόνο ως κάτοχος ρεκόρ, που αναφέρεται στο σχετικό βιβλίο. Μελετώντας πώς το φαινόμενο προσέγγισης το επηρεάζει με την πάροδο του χρόνου, οι αστρονόμοι ελπίζουν να δημιουργήσουν ένα ακριβές μοντέλο της κατανομής της ύλης σε ένα σμήνος γαλαξιών «φακών». Αυτό πιθανώς περιλαμβάνει τη σκοτεινή ύλη, την οποία ακόμα δεν μπορούμε να βρούμε, να εξετάσουμε και να αισθανθούμε, αλλά η οποία έχει βαρυτική επίδραση σε άλλα διαστημικά αντικείμενα. Με αυτόν τον τρόπο, ο Ίκαρος μπορεί να μας βοηθήσει να αυξήσουμε πολύ τις γνώσεις μας για το σύμπαν. Λοιπόν, ο αρχαίος Έλληνας συνονόματός του ήταν επίσης πολύ θετικός χαρακτήρας, αν και δεν έγινε πρωταθλητής, όσο κι αν προσπάθησε. Ελπίζουμε ο Ίκαρος μας να μην ξεφτιλίσει το ένδοξο όνομα.

Πόσο μακριά είναι τα αστέρια από εμάς;

Ανεξάρτητα από το πόσο κοιτάμε τον ουρανό μια σκοτεινή νύχτα, απλές παρατηρήσεις δεν θα μας δώσουν απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Προφανώς, τα αστέρια είναι πολύ μακριά - είναι μακρύτερα από τον ήλιο και τη σελήνη (ο δορυφόρος μας καλύπτει συχνά τα αστέρια) και, κατά πάσα πιθανότητα, μακρύτερα από όλους τους πλανήτες. Αλλά εδώ πόσο μακριά?

Ο Νικόλαος Κοπέρνικος ήταν ο πρώτος αστρονόμος που μετέφρασε το σκεπτικό για αυτό το θέμα σε ένα πρακτικό επίπεδο. Όπως γνωρίζετε, ο Κοπέρνικος έχτισε μια θεωρία σύμφωνα με την οποία ο Ήλιος και όχι η Γη τοποθετούνταν στο κέντρο του κόσμου. Αυτή η υπόθεση βοήθησε στην απλοποίηση της θεωρίας της κίνησης των πλανητών και εξήγησε επίσης μερικές από τις παραξενιές στη συμπεριφορά τους. Σύμφωνα με τον Κοπέρνικο, η Γη περιστρεφόταν επίσης γύρω από τον Ήλιο - σε ευρεία τροχιά με περίοδο ενός έτους. Συνεπώς, τα αστέρια θα έπρεπε να έχουν δει ο ένας τον άλλον από διαφορετικές οπτικές γωνίες σε διαφορετικές εποχέςας πούμε, την άνοιξη και το φθινόπωρο, όταν η Γη βρίσκεται σε αντίθετα σημεία της τροχιάς της.

Ο Κοπέρνικος προσπάθησε να βρει αυτές τις μετατοπίσεις - παραλλαγές αστεριώνπαρατηρώντας το υψόμετρο μερικών επιλεγμένων αστεριών καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Αλλά τα αστέρια δεν έδειξαν αλλαγές. Προφανώς, ήταν πολύ μακριά για να φανούν οι παράλλαξές τους με γυμνό μάτι.

Ακόμη και η εφεύρεση του τηλεσκοπίου δεν βοήθησε τους αστρονόμους να λύσουν αυτό το ζήτημα. Οι παράλλαξεις ήταν τόσο μικρές που οι δυσκολίες στον προσδιορισμό τους ξεπέρασαν πολλές φορές τις δυνατότητες των αστρονόμων του 17ου-18ου αιώνα. Οι πρώτες παράλλαξεις μετρήθηκαν με επιτυχία μόλις πριν από περίπου διακόσια χρόνια, μετά την εμφάνιση των τεχνικών παρατήρησης ακριβείας. Αποδείχθηκε ότι τα αστέρια είναι απίστευτα μακριά - αρκετές φορές μακρύτερα από ό,τι πολλοί δεν πρότειναν οι πιο αισιόδοξοι υπολογισμοί. Απλώς σκεφτείτε - ακόμα και το φως που μπορεί να ταξιδέψει από τη Γη στη Σελήνη σε λιγότερο από ενάμιση δευτερόλεπτο ξοδεύει χρόνια σε ένα ταξίδι από τα αστέρια στη Γη! Τόσες μεγάλες αποστάσεις είναι αδιανόητες!

Αλλά ακόμα και ανάμεσα στα αστέρια υπάρχουν εκείνα που είναι πιο κοντά μας από τα περισσότερα, και υπάρχουν και αυτά που είναι πιο μακριά.

Πάρτε για παράδειγμα τα αστέρια - την κύρια φιγούρα καλοκαιρινός ουρανός. Δύο αστέρια στα τρία - Βέγκακαι Altairείναι σχετικά κοντά μας. Χρειάζονται περίπου 25 χρόνια για να ταξιδέψει το φως από τον Βέγκα στη Γη. Αυτό ισοδυναμεί με απόσταση 240 τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων. Το Altair είναι ακόμα πιο κοντά - αυτό το αστέρι είναι ένα από τα εκατό πιο κοντινά αστέρια στον Ήλιο. Η απόσταση από αυτό μετριέται σε 17 έτη φωτός.

Το Vega, το Altair και το Deneb είναι τρία αστέρια του καλοκαιρινού τριγώνου, που έχουν παρόμοια φωτεινότητα, αλλά βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις από εμάς. Μοτίβο: Stellarium

Πολύ διαφορετικό πράγμα Ντένεμπ, το πιο αμυδρό αστέρι στο Θερινό Τρίγωνο, που σχηματίζει την επάνω αριστερή γωνία του. Η απόσταση από το Deneb είναι τόσο μεγάλη που με τον συνηθισμένο τρόποδεν μπορεί να μετρηθεί - το σφάλμα μέτρησης είναι μεγάλο. Για τέτοια μακρινά διαστημικά αντικείμενα, οι αστρονόμοι έπρεπε να αναπτύξουν ειδικές, έμμεσες μεθόδους για τον προσδιορισμό των αποστάσεων. Αυτές οι μέθοδοι δεν είναι πολύ ακριβείς σε μικρές αποστάσεις, αλλά λειτουργούν καλά σε αποστάσεις χιλιάδων ετών φωτός.

Αποδείχθηκε ότι η απόσταση από το Deneb είναι 2750 έτη φωτός. Αυτό το αστέρι είναι 160 φορές πιο μακριά από εμάς από το Altair και 110 φορές πιο μακριά από τον Vega!

Σύγκριση του Ήλιου (κίτρινος κύκλος) και του μπλε υπεργίγαντα αστέρα Deneb. Μοτίβο: Μεγάλο Σύμπαν

Ο Ντένεμπ είναι ένα πολύ ασυνήθιστο αστέρι. Το Vega και το Altair, τοποθετημένα στη θέση του, θα ήταν εντελώς αόρατα με γυμνό μάτι και το Deneb παρατηρείται τέλεια, λιγότερο από δύο φορές πιο φωτεινό από το Altair. Προφανώς, η φωτεινότητα του Deneb είναι πολύ υψηλή. Πράγματι, το Deneb έχει μια απολύτως φανταστική φωτεινότητα - μόνο 196.000 ήλιοι θα δώσουν την ίδια ροή ακτινοβολίας με αυτό το γαλαζωπόλευκο αστέρι! Κοιτάξτε τον έναστρο ουρανό τη νύχτα: δεν θα βρείτε αστέρια υψηλότερης φωτεινότητας σε αυτόν. Κανένα από τα αστέρια που είναι ορατά με γυμνό μάτι (ίσως με εξαίρεση τον Ρίγκελ) δεν λάμπει τόσο έντονα όσο ο Ντένεμπ.

Όλα αυτά τα εκπληκτικά γεγονότα για τα αστέρια έγιναν γνωστά μόνο επειδή μάθαμε να προσδιορίζουμε τις αποστάσεις στο διάστημα. Αλλά οι αστρονόμοι δεν πρόκειται να σταματήσουν εκεί: τώρα το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο λειτουργεί στο διάστημα Γαία, στόχος του οποίου είναι να συλλέξει τις παράλλαξεις περισσότερων από ένα δισεκατομμύριο άστρων με απαράμιλλη ακρίβεια. Σε λίγα χρόνια, τα δεδομένα από τη Γαία θα βοηθήσουν στον ακριβέστερο υπολογισμό της απόστασης από το Ντένεμπ, ακόμα και από ακόμα πιο μακρινά αστέρια. Αυτό θα επιτρέψει στους αστρονόμους να κατασκευάσουν τον πρώτο τρισδιάστατο χάρτη του γαλαξία.

Προβολές ανάρτησης: 5 985

Όταν φανταζόμαστε μακρινά αστέρια, συνήθως σκεφτόμαστε αποστάσεις δεκάδων, εκατοντάδων ή χιλιάδων ετών φωτός. Όλα αυτά τα φώτα ανήκουν στον Γαλαξία μας - τον Γαλαξία μας. Τα σύγχρονα τηλεσκόπια είναι σε θέση να αναλύουν αστέρια στους κοντινότερους γαλαξίες - η απόσταση από αυτά μπορεί να φτάσει τα δεκάδες εκατομμύρια έτη φωτός. Πόσο όμως εκτείνονται οι δυνατότητες της τεχνολογίας παρατήρησης, ειδικά όταν τη βοηθά η φύση; Η πρόσφατη εκπληκτική ανακάλυψη του Ίκαρου - του πιο μακρινού αστέρα στο σύμπαν που είναι γνωστό μέχρι σήμερα - υποδηλώνει τη δυνατότητα παρατήρησης εξαιρετικά απομακρυσμένων κοσμικών φαινομένων.

Βοήθεια της φύσης

Υπάρχει ένα φαινόμενο λόγω του οποίου οι αστρονόμοι μπορούν να παρατηρήσουν τα πιο μακρινά αντικείμενα του Σύμπαντος. Ονομάζεται μια από τις συνέπειες της γενικής θεωρίας της σχετικότητας και σχετίζεται με την εκτροπή μιας δέσμης φωτός σε ένα βαρυτικό πεδίο.

Το φαινόμενο του φακού έγκειται στο γεγονός ότι εάν ένα ογκώδες αντικείμενο βρίσκεται μεταξύ του παρατηρητή και της πηγής φωτός στη γραμμή όρασης, τότε, λυγίζοντας στο βαρυτικό του πεδίο, δημιουργείται μια παραμορφωμένη ή πολλαπλή εικόνα της πηγής. Αυστηρά μιλώντας, οι ακτίνες εκτρέπονται στο βαρυτικό πεδίο οποιουδήποτε σώματος, αλλά το πιο αξιοσημείωτο αποτέλεσμα, φυσικά, δίνεται από τους πιο ογκώδεις σχηματισμούς στο Σύμπαν - τα σμήνη γαλαξιών.

Σε περιπτώσεις όπου ένα μικρό κοσμικό σώμα, όπως ένα μεμονωμένο αστέρι, λειτουργεί ως φακός, είναι πρακτικά αδύνατο να διορθωθεί η οπτική παραμόρφωση της πηγής, αλλά η φωτεινότητά του μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Αυτό το γεγονός ονομάζεται μικροφακός. Και οι δύο τύποι βαρυτικού φακού έχουν παίξει ρόλο στην ιστορία της ανακάλυψης του πιο απομακρυσμένου άστρου από τη Γη.

Πώς έγινε η ανακάλυψη

Η ανακάλυψη του Ίκαρου διευκολύνθηκε από ένα ευτυχές ατύχημα. Οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει ένα από τα μακρινά MACS J1149.5+2223, που βρίσκεται περίπου πέντε δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Είναι ενδιαφέρον ως βαρυτικός φακός, λόγω της ειδικής διαμόρφωσης του οποίου οι ακτίνες φωτός κάμπτονται με διαφορετικούς τρόπους και τελικά διανύουν διαφορετικές αποστάσεις στον παρατηρητή. Ως αποτέλεσμα, τα μεμονωμένα στοιχεία της εικόνας με φακό της πηγής φωτός πρέπει να καθυστερούν.

Το 2015, οι αστρονόμοι περίμεναν τον σουπερνόβα Refsdal που είχε προβλεφθεί ως μέρος αυτού του φαινομένου σε έναν πολύ μακρινό γαλαξία, το φως από τον οποίο φτάνει στη Γη σε 9,34 δισεκατομμύρια χρόνια. Το αναμενόμενο γεγονός συνέβη στην πραγματικότητα. Αλλά στις εικόνες 2016-2017 που λήφθηκαν από το τηλεσκόπιο Hubble, εκτός από το σουπερνόβα, βρέθηκε και κάτι άλλο που δεν ήταν λιγότερο ενδιαφέρον, δηλαδή η εικόνα ενός αστεριού που ανήκει στον ίδιο μακρινό γαλαξία. Από τη φύση της λάμψης, καθορίστηκε ότι δεν πρόκειται για σουπερνόβα, ούτε για έκρηξη ακτίνων γάμμα, αλλά για ένα συνηθισμένο αστέρι.

Κατέστη δυνατό να δούμε ένα μόνο αστέρι σε τόσο τεράστια απόσταση χάρη σε ένα γεγονός μικροφακούς στον ίδιο τον γαλαξία. Τυχαία, ένα αντικείμενο πέρασε μπροστά από το αστέρι -πιθανότατα άλλο αστέρι- με μάζα της τάξης του ήλιου. Ο ίδιος, φυσικά, παρέμεινε αόρατος, αλλά το βαρυτικό του πεδίο αύξησε τη λάμψη της πηγής φωτός. Σε συνδυασμό με το φαινόμενο του φακού του σμήνου MACS J1149.5+2223, αυτό το φαινόμενο είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της φωτεινότητας του πιο μακρινού ορατού αστέρα κατά 2000!

Ένα αστέρι που ονομάζεται Ίκαρος

Στο πρόσφατα ανακαλυφθέν φωτιστικό δόθηκε το επίσημο όνομα MACS J1149.5+2223 LS1 (Lensed Star 1) και το δικό του όνομα - Icarus. Ο προηγούμενος κάτοχος του ρεκόρ, που κατείχε τον περήφανο τίτλο του πιο απομακρυσμένου αστεριού που μπορούσε να παρατηρηθεί, βρίσκεται εκατό φορές πιο κοντά.

Ο Ίκαρος είναι εξαιρετικά φωτεινός και ζεστός. Αυτός είναι ένας μπλε υπεργίγαντας φασματικής κατηγορίας Β. Οι αστρονόμοι κατάφεραν να προσδιορίσουν τα κύρια χαρακτηριστικά του άστρου, όπως:

  • μάζα - τουλάχιστον 33 ηλιακές μάζες.
  • φωτεινότητα - υπερβαίνει την ηλιακή περίπου 850.000 φορές.
  • θερμοκρασία - από 11 έως 14 χιλιάδες Kelvin.
  • μεταλλικότητα (περιεχόμενο χημικά στοιχείαβαρύτερο από ήλιο) - περίπου 0,006 ηλιακό.

Η μοίρα του πιο μακρινού σταρ

Το γεγονός μικροφακούς που κατέστησε δυνατή την εμφάνιση του Ίκαρου συνέβη, όπως ήδη γνωρίζουμε, πριν από 9,34 δισεκατομμύρια χρόνια. Το σύμπαν ήταν τότε μόνο περίπου 4,4 δισεκατομμυρίων ετών. Ένα στιγμιότυπο αυτού του αστεριού είναι ένα είδος παγωμένου πλαισίου μικρής κλίμακας εκείνης της μακρινής εποχής.

Στο χρόνο που το φως που εκπέμπεται πριν από περισσότερα από 9 δισεκατομμύρια χρόνια διένυσε την απόσταση από τη Γη, η κοσμολογική διαστολή του σύμπαντος ώθησε τον γαλαξία στον οποίο ζούσε το πιο μακρινό αστέρι σε απόσταση 14,4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός.

Ο ίδιος ο Ίκαρος, σύμφωνα με τις σύγχρονες ιδέες για την εξέλιξη των άστρων, έπαψε να υπάρχει εδώ και πολύ καιρό, γιατί όσο πιο μαζικό είναι το αστέρι, τόσο μικρότερη θα πρέπει να είναι η διάρκεια ζωής του. Είναι πιθανό ότι μέρος της ουσίας του Ίκαρου εξυπηρετούσε οικοδομικά υλικάγια νέα φωτιστικά σώματα και, πολύ πιθανόν, για τους πλανήτες τους.

Θα τον ξαναδούμε

Παρά το γεγονός ότι ένα τυχαίο γεγονός μικροφακού είναι ένα πολύ βραχυπρόθεσμο γεγονός, οι επιστήμονες έχουν την ευκαιρία να δουν ξανά τον Ίκαρο, και μάλιστα με μεγαλύτερη φωτεινότητα, αφού στο μεγάλο σύμπλεγμα φακών MACS J1149.5+2223 πολλά αστέρια θα πρέπει να βρίσκονται κοντά στη γραμμή της όρασης του Ίκαρου - Γη, και διασχίστε αυτή τη δέσμη μπορεί να είναι οποιοδήποτε από αυτά. Φυσικά, είναι πιθανό να δούμε και άλλα μακρινά αστέρια με τον ίδιο τρόπο.

Ή ίσως κάποια μέρα οι αστρονόμοι θα έχουν την τύχη να καταγράψουν μια μεγαλειώδη έκρηξη - μια έκρηξη σουπερνόβα, με την οποία το πιο μακρινό αστέρι τελείωσε τη ζωή του.

Πολλά αστέρια είναι πολύ μεγαλύτερα από τον ήλιο

Ακτίνες φωτός που έρχονται από τα αστέρια

αστροναύτες σε τροχιά

Πριν πάω για ύπνο, μου αρέσει πολύ να κοιτάζω την ομορφιά του έναστρου ουρανού. Φαίνεται ότι εκεί, πάνω - το βασίλειο της αιώνιας ειρήνης και ησυχίας. Απλώς απλώστε το χέρι σας και το αστέρι είναι στην τσέπη σας. Οι πρόγονοί μας πίστευαν ότι τα αστέρια θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη μοίρα και το μέλλον μας. Αλλά δεν θα απαντήσουν όλοι στην ερώτηση τι είναι. Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε.

Τα αστέρια είναι ο κύριος «πληθυσμός» των γαλαξιών. Για παράδειγμα, υπάρχουν περισσότερα από 200 δισεκατομμύρια από αυτά που λάμπουν μόνο στον γαλαξία μας. Κάθε αστέρι είναι μια τεράστια καυτή φωτεινή μπάλα αερίου, όπως ο Ήλιος μας. Ένα αστέρι λάμπει επειδή απελευθερώνει τεράστια ποσότητα ενέργειας. Αυτή η ενέργεια παράγεται ως αποτέλεσμα πυρηνικών αντιδράσεων σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες.

Πολλά από τα αστέρια είναι πολύ μεγαλύτερα από τον Ήλιο. Και η Γη μας είναι ένας κόκκος σκόνης σε σύγκριση με τον Ήλιο! Φανταστείτε ότι ο Ήλιος είναι μια μπάλα ποδοσφαίρου και ο πλανήτης μας Γη είναι τόσο μικρός όσο μια κεφαλή καρφίτσας σε σύγκριση! Γιατί βλέπουμε τον Ήλιο τόσο μικρό; Είναι απλό - γιατί είναι πολύ μακριά από εμάς. Και τα αστέρια φαίνονται πολύ μικρά γιατί είναι
πολύ, πολύ πιο πέρα. Για παράδειγμα, μια ακτίνα φωτός ταξιδεύει πιο γρήγορα στον κόσμο. Μπορεί να κυκλώσει ολόκληρη τη Γη πριν προλάβετε να ανοιγοκλείσετε ένα μάτι. Έτσι, ο Ήλιος είναι τόσο μακριά που η ακτίνα του πετάει προς εμάς για 8 λεπτά. Και οι ακτίνες από άλλα πιο κοντινά αστέρια μας πετούν για 4 ολόκληρα χρόνια! Το φως από τα πιο μακρινά αστέρια πετά στη Γη για εκατομμύρια χρόνια! Τώρα γίνεται σαφές πόσο μακριά είναι τα αστέρια από εμάς.

Αλλά αν τα αστέρια είναι οι Ήλιοι, τότε γιατί λάμπουν τόσο αχνά; Όσο πιο μακριά είναι το αστέρι, τόσο ευρύτερες αποκλίνουν οι ακτίνες του και το φως διασκορπίζεται σε όλο τον ουρανό. Και μόνο ένα μικρό μέρος αυτών των ακτίνων φτάνει σε εμάς.

Αν και τα αστέρια είναι διάσπαρτα σε όλο τον ουρανό, τα βλέπουμε μόνο τη νύχτα και κατά τη διάρκεια της ημέρας με φόντο ένα φωτεινό διάσπαρτο φως στον αέρα. ηλιακό φωςδεν είναι ορατά. Ζούμε στην επιφάνεια του πλανήτη Γη και φαίνεται να βρισκόμαστε στον πυθμένα του ωκεανού του αέρα, που συνεχώς ανησυχεί και βράζει, διαθλώντας τις ακτίνες του φωτός των αστεριών. Εξαιτίας αυτού, μας φαίνονται να αναβοσβήνουν και να τρέμουν. Αλλά οι αστροναύτες σε τροχιά βλέπουν τα αστέρια ως χρωματιστές κουκκίδες που δεν αναβοσβήνουν.

Ο κόσμος αυτών των ουράνιων σωμάτων είναι πολύ διαφορετικός. Υπάρχουν γιγάντια αστέρια και υπεργίγαντες. Για παράδειγμα, η διάμετρος του αστεριού Άλφα είναι 200 ​​χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη διάμετρο του Ήλιου. Το φως αυτού του αστεριού διανύει την απόσταση από τη Γη σε 1200 χρόνια. Εάν ήταν δυνατό να πετάξουμε γύρω από τον ισημερινό του γίγαντα με αεροπλάνο, τότε αυτό θα χρειαζόταν 80 χιλιάδες χρόνια. Υπάρχουν επίσης νάνοι αστέρες, που είναι σημαντικά κατώτεροι σε μέγεθος από τον Ήλιο, ακόμη και τη Γη. Η ύλη τέτοιων αστεριών χαρακτηρίζεται από εξαιρετική πυκνότητα. Έτσι, ένα λίτρο της ύλης «λευκού νάνου» του Κάιπερ ζυγίζει περίπου 36.000 τόνους. Ένα σπίρτο φτιαγμένο από μια τέτοια ουσία θα ζύγιζε περίπου 6 τόνους.

Ρίξτε μια ματιά στα αστέρια. Και θα δείτε ότι δεν έχουν όλα το ίδιο χρώμα. Το χρώμα ενός αστεριού εξαρτάται από τη θερμοκρασία στην επιφάνειά του - από αρκετές χιλιάδες έως δεκάδες χιλιάδες βαθμούς. Τα κόκκινα αστέρια θεωρούνται «κρύα». Η θερμοκρασία τους είναι «μόνο» περίπου 3-4 χιλιάδες βαθμούς. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του Ήλιου, που έχει κιτρινοπράσινο χρώμα, φτάνει τους 6.000 βαθμούς. Τα λευκά και μπλε αστέρια είναι τα πιο καυτά, η θερμοκρασία τους ξεπερνά τους 10-12 χιλιάδες βαθμούς.

Είναι ενδιαφέρον:

μερικές φορές μπορείς να δεις τα αστέρια να πέφτουν από τον ουρανό. Λένε ότι όταν βλέπεις ένα πεφταστέρι, πρέπει να κάνεις μια ευχή και σίγουρα θα γίνει πραγματικότητα. Αλλά αυτό που σκεφτόμαστε ως πεφταστέρια είναι απλώς μικροί βράχοι που προέρχονται από το διάστημα. Πλησιάζοντας τον πλανήτη μας, μια τέτοια πέτρα συγκρούεται με ένα κέλυφος αέρα και, ταυτόχρονα, γίνεται τόσο ζεστό που αρχίζει να λάμπει σαν αστερίσκος. Σύντομα ο «αστερίσκος», μη φτάνοντας στη Γη, καίγεται και σβήνει. Αυτοί οι «εξωγήινοι του διαστήματος» ονομάζονται μετεωρίτες. Αν μέρος του μετεωρίτη φτάσει στην επιφάνεια, τότε ονομάζεται μετεωρίτης.

Μερικές μέρες του χρόνου, οι μετεωρίτες εμφανίζονται στον ουρανό πολύ πιο συχνά από το συνηθισμένο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται βροχή μετεωριτών ή λένε ότι «βρέχει αστέρια».