Естествознание. Базовый уровень. 10 класс - Сивоглазов Владислав Иванович - Страница 72

72

Пульсары, квазары и сверхновые.

В результате сжатия звёзд могут образовываться космические объекты, которые до сих пор остаются в достаточной степени загадочными. Одним из таких объектов являются пульсары. Это маленькие, похожие на нейтронные, звёзды, излучение которых распространяется только в одном направлении узким пучком. Так как пульсары очень быстро вращаются, их излучение можно регистрировать через определённые периоды. Это излучение как бы пульсирует, откуда и произошло их название. Другим загадочным объектом Вселенной являются квазары (рис. 178) – относительно небольшие тела с невероятно сильным излучением, находящиеся от нас на удалении в несколько миллиардов световых лет. Несмотря на эти огромные расстояния, они заметны с Земли, благодаря исключительной интенсивности их электромагнитного излучения. Некоторые квазары, приблизительно равные по размеру Солнечной системе, излучают энергии больше, чем вся наша Галактика. Во Вселенной уже обнаружено более 200 тыс. квазаров, и астрономы постоянно открывают всё новые и новые.

Иногда звёзды заканчивают свою эволюцию не сжатием, а взрывом, сопровождаемым яркой вспышкой, после чего звезда превращается в рассеянное излучение и облако пыли и газа.

Рис. 178. Квазар

Такие звёзды называют новыми или, в случае очень яркой вспышки, сверхновыми (рис. 179). На самом деле они не являются действительно вновь образовавшимися – вспыхивают уже давно существующие звёзды. Но в некоторых случаях наблюдали вспышку ранее незаметных и неизвестных звёзд, что и стало причиной такого названия.

Галактики и метагалактика.

Звёзды во Вселенной распределены не равномерно, а объединяются в скопления, которые называют галактиками (рис. 180). Ошибочно думать, что видимые на небе созвездия являются скоплениями звёзд. Звёзды, которые мы видим на одном участке неба, на самом деле могут находиться на очень большом расстоянии друг от друга.

Рис. 179. Сверхновая ярко сияет в Большом Магеллановом облаке (А) на том месте, где прежде была лишь слабенькая звезда 12-й звёздной величины (Б, указана стрелкой)

Рис. 180. Спиральная галактика

Галактики представляют собой истинные скопления звёзд, разделённые межгалактическим пространством.

Солнечная система находится в галактике, которую называют Млечный Путь (рис. 181). Иногда её ещё называют Галактикой (с заглавной буквы). Млечный Путь – спиральная галактика, в которой находится больше 200 млрд звёзд. Она имеет диаметр около 100 тыс. световых лет и толщину несколько тысяч световых лет. С Земли Млечный Путь виден как клочковатая полоса звёзд, напоминающая сгустки молока.

Рис. 181. Галактика Млечный Путь

Отсюда и произошло название «галактика», которое в переводе с греческого означает «молочное кольцо». Сначала Галактикой называли только Млечный Путь, а когда выяснили, что во Вселенной есть похожие на него звёздные скопления, их тоже стали именовать галактиками.

Другие галактики отдалены от Млечного Пути на очень большие расстояния, которые измеряют миллионами световых лет. Невооружённым глазом на небе можно увидеть всего три галактики: туманность Андромеды в Северном полушарии и Большое и Малое Магеллановы облака[17] – в Южном. Туманность, или, правильнее, галактика Андромеды, – одна из самых близких к нам галактик. Расстояние до неё составляет около 2,5 млн световых лет. Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды, Магеллановыми облаками и ещё несколькими галактиками образует Местную группу галактик, которые взаимодействуют между собой и движутся вокруг общего центра. Различить отдельные звёзды во многих отдалённых галактиках удалось только после запуска космического телескопа «Хаббл». Галактики могут иметь самые разнообразные формы и размеры. Они могут быть эллиптическими, спиральными, могут иметь перемычку, а иногда обладают неправильной формой. Диаметр галактик колеблется в пределах от 16 до 180 тыс. световых лет. Все известные галактики образуют скопления, которые объединяют в метагалактику. Метагалактика – это вся наблюдаемая в настоящее время часть Вселенной, состоящая из десятков миллиардов галактик. По мере того как совершенствуются средства изучения Вселенной, обнаруживается всё больше галактик и, следовательно, границы метагалактики расширяются.

Проверьте свои знания

1. В каких пределах может изменяться температура звёзд?

2. Какие процессы служат основой для образования чёрных дыр?

3. Что такое квазары? На каком расстоянии от Земли они находятся?

4. В какой галактике находится Солнечная система?

5. Что такое метагалактика?

Задания

1. Попробуйте в ясную тёмную ночь найти на небе Млечный Путь. Он выглядит как белёсая полоса, пересекающая звёздное небо.

2. Объясните, отражает ли реальную эволюцию звезды её название «новая» или «сверхновая».

§ 65 Возникновение и эволюция вселенной

Если бы открыл звезду я,Я её назвал бы «Фридман»…Фридман! До сих пор он жительЛишь немногих книжных полок —Математики любитель,Молодой метеорологИ военный авиаторНа германском фронте где-то…Факт, что кое в чём пошёл онДальше самого Эйнштейна:Чуя форм непостоянствоВ этом мире-урагане,Видел в кривизне пространстваОн Галактик разбеганье.Расширение Вселенной?В этом надо разобраться!..Этот Фридман был учёнымС будущим весьма завидным.О, блесни над небосклоном!..Л. МартыновРасширение Вселенной

Вплоть до начала прошлого века существовало две точки зрения на происхождение Вселенной. Те учёные, кто придерживался естественно-научных взглядов на устройство мира, полагали, что Вселенная вечна и неизменна. Богословы же говорили, что Мир сотворён и у него будет конец. Двадцатый век, в значительной степени изменивший многие научные представления, позволил по– иному взглянуть и на происхождение Вселенной.

Вначале было обнаружено, что Вселенная не остаётся в неизменном виде, а постоянно расширяется. Согласиться с этим положением, явно противоречащим привычным для научного сообщества представлениям, было непросто. Впервые гипотезу нестационарной Вселенной предложил в 1922 г. советский физик и математик Александр Александрович Фридман (1888–1925). Хотя Фридман в своих исследованиях опирался на теорию относительности, даже автор этой теории А. Эйнштейн не сразу согласился с его выводами. В 1912–1914 гг. американский астроном В. Слайфер обнаружил так называемое красное смещение галактик (рис. 182). Оно состояло в том, что спектр излучения далеких звёздных объектов оказался сдвинутым в длинноволновую (красную) сторону по сравнению с тем, каким он должен был быть на самом деле. Такое явление могло быть объяснено эффектом Доплера, о котором мы говорили в § 34, и в таком случае оно означало бы, что галактики от нас удаляются.

вернуться

17

Они получили своё название в честь мореплавателя Фернана Магеллана, организовавшего первое в истории кругосветное путешествие и обнаружившего эти «облака» во время плавания в Южном полушарии.