Реферат: Портретная галерея цветных звезд

Реферат поастрономии

на тему:

Портретная галерея цветных звездВыполнила ученица 11 в класса

лицея №60

Павлик Елена

Пройдёмся по портретной галерее звёзд и посмотрим сначала на типичные лица рядовых обитателей звёзднойвселенной, а затем на портретынекоторых звёздных зна­менитостей.

Вот висят рядом два портрета, и в одном из них мы улавливаемзнакомые черты, — это как будто наше Солн­це.Тот же жёлтый цвет, тот же спектральный класс и температура 6000°. Даже светимость, масса, плотность и размер у этой звезды почти те же, но, увы,подпись под портретом говорит нам,что это не Солнце, а звезда а ЦентавраА. В складе портретов звёзд, накопленных астрономией, лежат целые груды точно таких же портре­тов, однако все с разными подписями, указывающими имя оригинала, но если подписи перепутаются и одна этикетка пристанет к чужому портрету, то ничегостраш­ного не произойдёт. Эти звёздынастолько «все на одно лицо», что ихсобственные «дети» — планеты не моглибы их отличить друг от друга. Личность нашего Солнца оказывается столь обыденной, что к нему можно было бы потерять всякий интерес, если бы мы не имели удовольствия ежедневно пользоваться его теплом и светом.

Поднимем ещё раз наш разочарованный взор напорт­рет, и мы заметим, что это собственно лишь половина портрета звездыи нашей ближайшей соседки в простран­стве <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">a

Центавра. Потому-то под этой половинкой и подписано <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">aЦентавра А. Рядом, под другой половинкой написано <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">aЦентавра В, — ведь <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">aЦентавра — это двой­ная звезда.

Со второй половинки портрета на нассмотрит звезда почти такого же веса, чуть более лёгкая (на15%) и впя­теро менее яркая. Если её компаньонкупричислить по цвету ее оболочки, так сказать, к жёлтой расе звёзд, то саму её надо назвать краснокожей. Густооранжевыйцвет еёповерхности (её «кожи») вполне соответствует её спектральному классу К5 и более низкой темпера­туре: 4000°. Диаметр звезды составляет 3/4солнечного, а средняя плотностьнемного больше, чем у воды, но меньше,чем у Солнца. Из общей подписи к этим порт­ретам мы узнаём, что период обращения этих двух звёзд составляет 78,8года — немного больше, чем у Урана в солнечнойсистеме, а большая полуось взаимной орбиты в 23,3 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца, т. е.опять-таки того же порядка, что расстояние между Солнцем и Ураном. Однако здесь не огромное Солнце и планета, а пара почти одинаковых солнц. Орбитаспут­ника — <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">a

Центавра В — относительно главной звезды, имеющая эксцентриситет 0,51, более вытянута, чем ор­биты больших планет в нашей солнечной системе, и больше похожа на орбиты короткопериодическихкомет. Плоскость орбиты наклонена клучу зрения всего на 11°, что орбитавидна «нам в сильном раккурсе. Мы знаем, вкакой части орбиты спутник движется на нас и в каком месте своего пути он от нас удаляется, помимо того, что вся система в целом (её центр тяжести) приближаетсяк нам со скоростью 22 км/сек. Однакос такой же ско­ростью (точнее, 23км/сек) она движется в поперечном направлении,так что в итоге по отношению к нам си­стемаа Центавра летит «вкось» под углом 45° со ско­ростью 31 км/сек.

Под портретом а Центавра у стены прислонён, как вы замечаете, ещё какой-то маленький портретик.«Видите ли, — объясняет вам заведующий этой «портретной га­лереей», — тут у нас висят семейные портреты, и яне знаю, нужно ли рядом с портретомчеты <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">a

Центавра по­весить этотпортрет «Ближайшей Центавра».

Дело в том, что она к нам ближе, чем <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">a

Центавра всего лишь на две световые недели и движетсясейчас в пространстве в том же направлении и с тойже ско­ростью, как <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;color:black;letter-spacing:.2pt; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">aЦентавра, нона небе она отстоит от неё больше чем на 2 градуса. Значит, в пространстве расстоя­ние между ними составляет около одной тридцатойтого расстояния, на каком мы сами находимсяот <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">aЦентавра.

Вы помните, что последнее составляет 4,3светового года. Несомненно, что они чувствуют некотороевзаимное тяготение, и их дружное движение едва лислучайно. Быть может, между ними была когда-то болеетесная связь, может быть, они соединены узами родства, т.е. когда-то и где-то вместе родились, но трудно бытьуве­ренным в том, что Ближайшая естьдалёкий спутник <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;color:black;letter-spacing:.2pt;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">a

-Центавра иобращается вокруг неё по огромной орбите с периодом в тысячилет. Может быть, наблюдаемая общность их движения аналогичнапараллельному прямо­линейному движению многих звёзд вгруппе Гиад и не представляет собой движения компонентовдвойной звезды по криволинейной орбите стакой малой кривиз­ной, что последнююневозможно обнаружить за короткий срокнаших наблюдений».

Рассмотрите портретик Ближайшей Центавра, еслихотите. Он мал, потому что в нашей галерее портреты звёзд писаны, если и не в «натуральную величину», то во всяком случае с сохранением относительных пропорций. Этот портрет тоже один из огромнейшего множества ему подобных и типичен для звёзд, называемых красными карликами. Правда, среди известных этот карлик превы­шает «ростом» только звезду «Вольф 359» и ещё мало изучен, но раз уж он попался и достаточно типичен, то не стоит обращаться к другим портретам из-за того, что художник может быть не совсем точно воспроизвёл черты оригинала.

Ближайшая Центавра имеет светимость в 15000раз меньше солнечной, и масса её в семь раз меньше, чем у Солнца. Она густокрасного цвета,спектрального класса М, с температурой всего лишь в 3000°. Если бы мы заме­нили ею Солнце, то она освещала бы нас краснымсветом, только в 30 раз болеесильным, чем свет полной Луны. Диаметр Ближайшей Центавра в шесть раз меньшесол­нечного или всего в полтора-двараза больше, чем диа­метр Юпитера,крупнейшей из 'наших планет. Средняя плотностьэтого красного карлика почти в пятьдесят раз больше плотности воды. Если бы это вещество было жидкостью, то в ней, как пробки, могли бы плавать куски железа и чугуна, утюги и паровозы. Однакоэто не жидкость, а очень сжатый газ,который в недрах звезды имеет гораздобольшую плотность, а в атмосфере её он почтитак же разрежен, как и в атмосфере нашего Солнца.

«Пойдёмте во двор, — говорит заведующий, — япо­кажу вам писанный в том же масштабе портрет звезды, столь же холодной и «краснокожей» и того же спектраль­ного типа М. Её зовут Бетельгейзе или а Орионаи её портрет не умещается в галерее». И правда, после порт­рета Ближайшей Центавра, который вы смотрели, держа в руках, вам приходится теперь задрать голову высоко вверх, чтобы увидеть верхний край круга, изобра­жающего Бетельгейзе. Портрет нашего Солнца был раз­мером с человеческое лицо, а портрет Бетельгейзе воз­вышаетсяна 60 м, достигая верхним краем двадцатого этажа!

Огромное тело Бетельгейзебольше, чем у Солнца, в 300 раз по диаметру и в 27 000 000 по объёму. Но оно массивнее Солнца всего лишь в 15 раз.Поэтому вещество Бетельгейзе, не в пример веществу Солнца, с его плот­ностью,в 11/2 раза большей плотности воды, очень лёгкое.

Нельзя сказать, что оно лёгкое как пух, потому чтооно в полтора миллиона раз легче воды, несравненно легче пуха и в полторытысячи раз легче комнатного воздуха! Наполнив таким веществом объём Большоготеатра и сжав затем это вещество в объёме спичечной коробки, выбымогли свободно положить такую коробку в карман, не рискуя порвать егоподобной тяжестью. По светимости, в 2600 раз большей, чем у Солнца, погигантскому размеру, по ничтожной плотности и лишь в ма­лой степени помассе от­личается краснокожая Бе­тельгейзеот Ближайшей Центавра, накоторую она похожа по своему цвету, спектру и темпера­туре.

Вы можете задержаться взглядом на пор­трете «желтолицей» Капеллы. Она тоже жёлтая и остальные признаки у неё те же, но она опять-такиотли­чается от Солнца тем, что она —жёлтый гигант, тогда как Солнце —жёлтый карлик.

Как и <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;color:black;letter-spacing:.2pt; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a

Центавра,Капелла, собственно говоря, не звезда, а система двух звёзд. Легконаблюдаемая спек­трально, она находится на пределе«разрешения» для сильнейших в мире телескопов. Периодобращения си­стемы составляет 104 дня 2 часа 34 минуты;орбита, почти круговая, имеет радиус лишь немногимменьше радиуса земной орбиты.

Мы получим модель Капеллы, если вместо Солнца по­местим такую же жёлтую звезду с массой, в 4,2 раза большей солнечной, и диаметром, в12раз большим сол­нечного, а Землю заменим другим солнцем с диаметром,в 7 раз большим солнечного, с массой, в 3,3 раза большейнашего Солнца, и на 1000° более горячим. Новое Солн­це— жёлтый гигант в 110 раз ярче нашего, а его спутник в 69 раз ярче. Средняя плотность обеих звёзд — жёлтых гигантов вдвоебольше плотности комнатного воздуха. Поперечная скоростьсистемы —33 км/сек, лучевая ско­рость — 30 км/сек(удаление), так что её полная про­странственнаяскорость относительно солнечной системы составляет 45км/сек.

Жёлтые гиганты тоже гораздо малочисленнее, чемжёлтые карлики.