Кто есть кто в мире звезд и планет

На протяжении многих столетий ученые пытаются понять, каким образом возникла наша Вселенная. Физики и астрономы на основе имеющихся данных предлагают различные гипотезы, описывающие состояние Вселенной на самой заре ее существования. После того как в 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется, возникла так называемая гипотеза «Большого взрыва».

Согласно этой теории, примерно 15 миллиардов лет назад все вещество Вселенной было сосредоточено в очень маленькой области пространства. Плотность и температура этого скопления вещества были настолько велики, что в нем не могли существовать даже атомы, и оно целиком состояло из элементарных частиц. Затем в силу неизвестных пока причин произошел «Большой взрыв», и Вселенная начала расширяться. Наука все еще не может описать состояние вещества до и сразу после «Большого взрыва», тем не менее, физикам удалось подсчитать, что если гипотеза верна, то в течение всего трех минут элементарные частицы, находившиеся в первичном скоплении материи, превратились в атомы водорода, составляющие примерно 90 % всего вещества современной Вселенной.

Эти атомы образовали гигантские газовые облака, постепенно все больше удалявшиеся друг от друга. По мере остывания эти облака стали превращаться в звездные скопления – галактики, подобные Млечному Пути, к которому принадлежит наша Солнечная система.

Сила «Большого взрыва» была столь велика, что галактики продолжают «разбегаться» в разные стороны с огромными скоростями и по сей день, что и наблюдается современными учеными. На самом деле удаление галактик друг от друга – это расширение самого пространства Вселенной. Сейчас никто не может предсказать, будет ли этот процесс продолжаться бесконечно долго, или под действием сил гравитационного притяжения он остановится, и пространство Вселенной начнет сжиматься.

Как изучаются звезды?

Расстояние от Земли до ближайшей звезды составляет четыре с половиной световых года. В световом годе примерно 6 миллионов миллионов миль или 6 000 000 000 000 миль! Спрашивается, если звезды находятся на таком огромном расстоянии от нас, как мы можем определить их размеры, их состав и так далее?

Было время, когда телескоп был единственным прибором астрономов. В настоящее время существует множество приборов, позволяющих изучать движение, яркость, цвет, температуру и состав звезд.

Прежде всего, это фотоаппарат, который применяется для того, чтобы постоянно фотографировать наблюдаемые звезды. Другой прибор – это спектрограф, применяемый для фотографирования спектров звезд или исходящих от них лучей света. С помощью спектрографа астрономы получили большую часть сведений о составе звезд, их температурах и скоростях их перемещений.

Спектр одной звезды может напоминать спектр другой. Выяснилось, что звезды каждого спектрального класса имеют один цвет. Цвета могут быть от голубого до красного. Наше Солнце – это желтая звезда, находящаяся в середине этого ряда. Температуру звезды тоже можно определить путем измерения цветов спектра. Голубые звезды – большие, горячие и яркие и имеют температуры от 25 000 градусов и выше. Красные звезды – довольно холодные, с температурой поверхности от 1 600 градусов и меньше.

Чтобы выяснить химический состав звезды, астроном сравнивает спектры звезд со спектрами, полученными в лабораторных условиях. Все элементы, обнаруженные в составе звезд, существуют и на Земле, но звезды представляют собой в основном шары из очень горячего газа, большей частью – водорода и гелия.

Астрономы пользуются еще и специальными телескопами, позволяющими фотографировать большие участки неба. Радиотелескопы – это приборы современного типа. Они состоят из большой антенны, приемника и регистрирующего датчика. Этот прибор регистрирует мощность радиоизлучений от звезд и планет. Таким образом, вы видите, что мы можем преодолеть большие расстояния и с помощью различных приборов узнать довольно много о звездах.

Как спектр позволяет изучать Вселенную?

Нам известно, что изучение одного лишь спектра позволяет астроному узнать, из чего состоит находящаяся за много миллиардов миль звезда и какие в ней есть элементы. Еще можно измерить температуру звезды, вычислить скорость ее движения и определить, к Земле или от Земли направлено это движение.

Спектр состоит из лучей, на которые распадается белый свет, когда он преломляется, проходя, например, через призму. Кроме различных цветовых оттенков, по всему спектру располагаются сотни параллельных линий. Они называются «фраунгоферовыми линиями» – в честь их открывателя Фраунгофера.