Звездная астрономия

8 лекций астронома Алексея Расторгуева о звездном населении галактик и процессах, в них происходящих

10.06.2015
36 060
Алиса Сербиненко / ПостНаука

Звездная астрономия — один из разделов современной астрономии, изучающий состав, строение, динамику и эволюцию звездного населения нашей и других галактик. Особенностью звездной астрономии является исследование общих свойств больших коллективов объектов и многомерных связей между их различными характеристиками: пространственным распределением, свойствами орбит, возрастом, происхождением и химическим составом. В звездной астрономии широко применяются статистические методы описания и анализа данных. Многие методы, разработанные в звездной астрономии, используются также и во внегалактической астрономии. Звездная астрономия опирается на большой набор характеристик звезд, звездных скоплений и других объектов, преимущественно полученных из наблюдений. О некоторых из них и пойдет речь в данном курсе.

1

Измерение расстояний в астрономии

Астроном Алексей Расторгуев о расстояниях в пределах Солнечной системы, околоземных спутниках и изучении сверхновых звезд
Мы умеем определять расстояния до Луны и других планет методом радиолокации, посылая сигнал и принимая отраженный. Время запаздывания дает нам представление о расстоянии. Лазерная локация Луны позволяет засекать расстояния на ее поверхности с точностью до долей сантиметров. Основная единица расстояний в Солнечной системе — это среднее расстояние от Земли до Солнца, которое примерно равно 150 млн км. Его называют астрономической единицей. По сути, это большой метр, которым измеряют расстояние как до планет Солнечной системы, так и до других звезд.

2

Звездные скопления

Астроном Алексей Расторгуев о силе гравитации, рассеянных и шаровых скоплениях и истории нашей Галактики
Основное, что отделяет созвездия от звездных скоплений, — их взаимная связь. Звезды в звездных скоплениях соединяет главенствующая сила во Вселенной — сила гравитации, которая не позволяет звездам уходить далеко от той области, которую они занимают. Астрономы говорят, что звезды звездного скопления гравитационно связаны. Гравитация — это всюду проникающая сила. Она руководит рождением и эволюцией звезд, она же создает звездные скопления, кратные звезды, управляет их жизнью.

3

Звездное население галактики

Астроном Алексей Расторгуев о возрасте звезд, свойствах галактического диска и рассеянных звездных скоплениях
Рассеянные звездные скопления — это очень интересные объекты. Считается, что все звезды одного скопления произошли из одного молекулярного облака путем гравитационного сжатия. Следовательно, звезды имеют одинаковый химический состав и практически одинаковый возраст. В этом плане рассеянные звездные скопления являются идеальными строительными кирпичиками, из которых можно создать модель галактики. Действительно, набросав много звездных скоплений, отличающихся возрастом и химическим составом, мы получаем модель галактики.

4

Спиральный узор галактик

Астроном Алексей Расторгуев о причинах спирального узора, теории волн плотности и трудностях в изучении нашей Галактики
Во Вселенной множество галактик, все они разные: есть галактики эллиптические, спиральные, причем разных типов, есть галактики карликовые, из которых много сфероидальных, то есть почти эллиптических галактик, есть галактики неправильные. Статистика говорит о том, что около 70% всех галактик — спиральные, где мы видим спиральный узор. Если посмотреть на изображения галактик, сделанные в разных цветах, то мы увидим, что спирали — объекты, которые видны как спирали в спиральных галактиках, — более голубые, чем окружающие объекты. Объяснить это можно только тем, что в спиральном узоре мы видим преимущественно молодые горячие звезды.

5

Движение звезд в Галактике

Астроном Алексей Расторгуев о скорости движения, орбитах и химическом составе звезд
Пространственное распределение звезд различное, значит, мы можем подозревать, что звезды в галактике движутся по-разному. Это действительно так. И формы компонентов галактики, и характер движения звезд, то есть их орбиты, отражают процесс формирования галактики как целого. Например, мы знаем, что звезды в галактическом гало движутся по очень сильно вытянутым орбитам, далеко уходя от центра галактики и подходя близко к нему. Скорости движения таких звезд достигают 200–300 километров в секунду. Для человека, привыкшего к земным масштабам, эти скорости кажутся немыслимыми, но в галактиках это обычное явление.

6

Разрушение звездных скоплений

Астроном Алексей Расторгуев о звездной динамике, времени жизни звездных скоплений и гравитационном потенциале нашей Галактики
Звезды рождаются, живут и умирают, то же самое происходит со звездными скоплениями и даже с галактиками. Самое интересное состоит в том, что сила, которая рождает звездные скопления, — та же сила приводит к их гибели. Это — вездесущая и всепроникающая сила гравитации. Область астрономии, которая занимается жизнью, смертью звездных скоплений, их эволюцией называется звездной динамикой. В этой науке изучается влияние гравитации на жизнь отдельных звезд и жизнь скопления в целом.

7

Местная Группа галактик

Астроном Алексей Расторгуев о крупномасштабной структуре Вселенной, гравитационном скучивании темного вещества и поиске недостающих спутников в нашей Галактике
Наша Галактика вместе с Туманностью Андромеды, тоже гигантской дисковой спиральной галактикой, образует группу, которую так и называют — Местная Группа. Эти две гигантские галактики окружены роем маленьких галактик, крупнейшими из которых являются Большое и Малое Магеллановы Облака — это спутники нашей Галактики, расположенные от нас на расстоянии от 150 до 200 тысяч световых лет. Самые крупные спутники туманности Андромеды — это известная спиральная галактика в Туманности Треугольника, она значительно меньше и Млечного Пути, и Туманности Андромеды, и пара ярких карликовых эллиптических галактик, спутников Туманности Андромеды.

8

Галактический «каннибализм»

Астроном Алексей Расторгуев об испарении звезд, измерении массы Млечного Пути и слиянии галактик
Звездные системы, находящиеся под действием собственного гравитационного поля, не могут оставаться неизменными, они эволюционируют. И одна из причин их эволюции — это процессы, которые происходят между звездами, звездные сближения. При сближении звезды могут обменяться энергиями — одна может отдать энергию, другая — получить. Количество энергии зависит от того, как сближаются звезды — на какое расстояние, с какими скоростями. Могут быть ситуации, когда количество переданной энергии увеличит энергию одной из звезд настолько, что ее скорость превзойдет вторую космическую, и тогда звезда покинет звездную систему. Этот процесс называется испарением звезд.

9

Что изучает звездная астрономия?

Астроном Алексей Расторгуев о звездной астрономии как дисциплине, строении галактик и истории звездообразования

10

Автостопом по галактике

Тест по астрономии про звездные ясли и галактические бары

доктор физико-математических наук, профессор кафедры экспериментальной астрономии физического факультета МГУ, заведующий отделения изучения Галактики и переменных звезд ГАИШ МГУ
Узнал сам? Поделись с друзьями!
    Опубликовано материалов
    03586
    Готовятся к публикации
    +28
    Самое читаемое за неделю
  • 1
    ПостНаука
    11 750
  • 2
    Гасан Гусейнов
    5 836
  • 3
    Михаил Соколов
    2 314
  • 4
    Андрей Цатурян
    2 118
  • 5
    ПостНаука
    2 076
  • 6
    Татьяна Тимофеева
    2 040
  • 7
    Дмитрий Рогозин
    1 800
  • Новое

  • 1 630
  • 314
  • 2 040
  • 1 246
  • 1 319
  • 2 314
  • 11 750
  • 2 118
  • 2 076