- Антуан де Сент-Экзюпери
№ 33
Удаляется или приближается? Эффект Доплера
Чтобы понять, что такое эффект Доплера, представим такую ситуацию: человек стоит у дороги, по которой едет машина с включенной сиреной. В период приближения машины звук сирены будет казаться человеку более высоким, чем он есть на самом деле, а когда транспортное средство начнет удаляться, звук для наблюдателя станет более низким.
Только в тот короткий промежуток времени, когда машина поравняется с наблюдателем, он услышит настоящую высоту звука сирены. То же самое случится, если машина с сиреной будет стоять на месте, а человек будет проезжать или проходить мимо.
Иллюстрация описывает звуковые волны, но та же закономерность действует и с другими видами волн, например со светом или электромагнитным излучением. При чем же здесь астрономия и наблюдение за небесными объектами? Еще в 1842 году, наблюдая за двойными звездами, австрийский физик Кристиан Доплер обнаружил, что, когда звезда удаляется, в ее спектре преобладает красный цвет. А когда приближается - фиолетовый. Известно, что фиолетовый спектр соответствует самым коротким волнам, а красный - самым длинным. Значит, по цвету спектра космического объекта можно понять, движется ли он в нашу сторону или, наоборот, от нас. Это то же самое, что более высокий или более низкий звук сирены.
Доплер догадывался о важности своего открытия, но в полной мере это осознали его последователи. Сегодня эффект Доплера применяется не только для того, чтобы понять, куда движется космический объект, но и для того, чтобы рассчитать его скорость, узнать траекторию движения, определить его химический состав, температуру и т. д.
Я все еще верю… что со временем эта теория станет желанной помощью для астрономов, исследующих явления во Вселенной…
- Кристиан Доплер
№ 34
Коромысло, Лось или Медведица? Созвездия
Чтобы как-то ориентироваться на звездном небе, люди еще в глубокой древности разделили его на отдельные созвездия. У разных народов созвездия отличались, не только формой, но и названиями. Пожалуй, самым известным за всю историю астрономических наблюдений стало созвездие, которое мы сегодня называем Большой Медведицей или Большим Ковшом. Те же семь звезд древние китайцы называли Царской Колесницей, египтяне - Гиппопотамом, эвенки - Лосем, славяне - Коромыслом.
Разделение неба очень условно. На самом деле звезды, объединенные в созвездия, никак друг с другом не связаны: одни находятся ближе к нам, другие - очень далеко. Созвездия в привычном для нас виде можно наблюдать только с Земли. Если мы посмотрим на небо с любой другой планеты, картина будет совсем другой.
В наше время, чтобы не возникала путаница, астрономы утвердили общую для всех стран карту созвездий. Каждая из видимых с Земли звезд входит в одно из 88 созвездий. Границы созвездий четко расчерчены, поэтому разногласий по поводу того, к какому созвездию отнести ту или иную звезду, не возникает. Самое крупное созвездие - это Гидра, самое маленькое - Южный Крест.
Со времен Древней Греции астрономы стали называть звезды в созвездии буквами греческого алфавита. Самой яркой звезде в созвездии присваивалось имя альфа (первая буква алфавита), второй по яркости - бета и т. д. Но в наше время эти названия не всегда соответствуют уровню яркости: границы созвездий в некоторых случаях изменились, а измерения характеристик звезд стали более совершенными.
Созвездия в заоблачной дали,
Раздумьям тщетным многих обрекли.
Одумайся, побереги рассудок -
Мудрейшие и те в тупик зашли.- Омар Хайям
№ 35
Колыбель для юной звездочки. Рождение светила
Физики иногда бывают лириками и дают научным терминам очень романтичные названия. Один из ярких примеров - звездная колыбель. Этот астрономический термин обозначает молекулярное межзвездное облако, в котором формируется новая звезда. Как же происходит это загадочное действо?
Молекулярные облака - это туманности из космической пыли и газа, которые в огромном количестве плавают в межзвездном пространстве бескрайней Вселенной. В какой-то момент плотность такого облака может начать увеличиваться, в итоге это приводит к образованию сгустков материи, которые объединяются в сферическую форму и становятся протозвездой.
Прежде чем двигаться дальше, разберемся, что же может вызвать увеличение плотности молекулярного облака. Одна из возможных причин - столкновение двух облаков, другая - сближение и удар галактик, третья - взрыв сверхновой где-то неподалеку. Во всех этих случаях ударная волна врезается в молекулярное облако и вводит его в гравитационный коллапс, то есть запускает в нем процесс быстрого сжатия и изменения плотности.
Не каждая протозвезда становится настоящей звездой, некоторые так и остаются на стадии заготовки. Те же, что собираются светить и сиять, поначалу прячутся в коконе из газа и пыли. Постепенно сжимаясь, разогреваясь, накапливая энергию и плотность, они подходят к точке, откуда обратного пути уже нет.
Звезда становится звездой в тот момент, когда в ней начинаются реакции термоядерного синтеза - превращение водорода в гелий. Теперь в ее ядре горит водород, она светится и блистает, освещая все вокруг и отправляя лучи в далекие галактики.
Страшно хорошо - быть рожденным с солнцем в крови!
- Максим Горький
№ 36
В самом расцвете сил. Звезды главной последовательности
Когда астрономы говорят "нормальные звезды", они обычно имеют в виду те светила, что достигли фазы зрелости и относятся к так называемой главной последовательности. Это период относительной стабильности, когда термоядерный синтез внутри звезды стал устойчивым и никаких особых потрясений не предвидится. Наше Солнце сейчас относится к звездам главной последовательности.
Большая часть нормальных звезд - красные карлики. Название было придумано еще в те времена, когда ученые не до конца понимали отличия между звездами, так что карликами называют довольно большие светила. Красными карликами могут быть звезды, чей размер в 10 раз превышает размер нашего Солнца!
Каждая звезда проходит стадию главной последовательности, и обычно это довольно продолжительный период ее жизни. Правда, тяжелые звезды находятся в нем меньше, чем легкие.