Материалы для 12-го класса - дистанционное обучение

РАССТОЯНИЯ ДО ЗВЁЗД

10-11 класс

УМК Б.А.Воронцова-Вельяминова

Наше Солнце справедливо называют типичной звездой, но среди огромного многообразия мира звезд есть немало таких, которые значительно отличаются от него по физическим характеристикам.

Паллада

Веста

Звезда – это пространственно обособленный гравитационно связанный непрозрачный для излучения космический объект, в котором в значительных масштабах происходили, происходят или будут происходить термоядерные реакции превращения водорода в гелий.

Паллада

Веста

Красный шар в центре снимка - звезда V838 Mon, окруженная множеством пылевых облаков.

Солнце существует уже несколько миллиардов лет и мало изменилось за это время, поскольку в его недрах все еще происходят термоядерные реакции, в результате которых из четырех протонов (ядер водорода) образуется альфа-частица (ядро гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов).

Более массивные звезды расходуют запасы водорода значительно быстрее (за десятки миллионов лет).

Паллада

Веста

После того как водород израсходован, начинаются реакции между ядрами гелия с образованием устойчивого изотопа углерод-12 и другие реакции, продуктами которых являются кислород и тяжелые элементы (натрий, сера, магний и т. д.).

У наиболее массивных звезд прекращение всех возможных термоядерных реакций сопровождается мощным взрывом, который наблюдается как вспышка сверхновой звезды .

Паллада

Веста

Все элементы, которые входят в состав нашей планеты и всего живого на ней, образовались в результате термоядерных реакций , происходивших в звездах.

Именно термоядерные реакции являются характерной отличительной особенностью звезд от планет.

Планета – это космический объект, в котором за все время его существования не происходят никакие реакции термоядерного синтеза.

Паллада

Веста

Годичный параллакс и расстояния до звезд

Мысли о том, что звезды – это далекие солнца, высказывались еще в глубокой древности.

Еще Аристотель понимал, что если Земля движется, то, наблюдая положение кой-либо звезды из двух диаметрально противоположных точек земной орбиты, можно заметить, что направление на звезду изменится.

Это кажущееся (параллактическое) смещение звезды будет служить мерой расстояния до нее:

чем смещение больше, тем ближе к нам расположена звезда .

Но не только самому Аристотелю, но даже значительно позднее Копернику не удалось обнаружить это смещение.

Только в конце первой половины XIX в., когда телескопы были оборудованы приспособлениями для точных угловых измерений, удалось измерить такое смещение у ближайших звезд.

Годичным параллаксом звезды р называют угол, под которым со звезды можно было бы видеть большую полуось земной орбиты (равную 1 а. е.), перпендикулярную направлению на звезду

В 1837 г. впервые были осуществлены надежные измерения годичного параллакса .

Русский астроном Василий Яковлевич Струве (1793–1864) провел эти измерения для ярчайшей звезды Северного полушария Веги ( α Лиры) .

Василий Яковлевич Струве

Почти одновременно в других странах определили параллаксы еще двух звезд, одной из которых была α Центавра .

Эта звезда, которая с территории России не видна, оказалась ближайшей к нам.

Даже у нее годичный параллакс составил всего 0,75".

Под таким углом невооруженному глазу видна проволочка толщиной 1 мм с расстояния 280 м.

Парсек – это такое расстояние, на котором параллакс звезд равен 1".

Отсюда и название этой единицы: пар – от слова «параллакс», сек – от слова «секунда».

Расстояние в парсеках равно обратной величине годичного параллакса.

Например, поскольку параллакс α Центавра равен 0,75", расстояние до неё равно 1,3 парсека.

Световой год – это такое расстояние, которое свет, распространяясь со скоростью 300 000 км/с, проходит за год.

От ближайшей звезды свет идет до Земли свыше четырех лет, тогда как от Солнца около восьми минут, а от Луны немногим более одной секунды.

1 пк (парсек) = 3,26 светового года = 206 265 а.е. = 3•10 13 км.

К настоящему времени с помощью специального спутника « Hipparcos » измерены годичные параллаксы более 118 тыс. звезд с точностью 0,001".

Измерением годичного параллакса можно надежно определить расстояния до звезд, удаленных от нас на 1000 пк, или 3000 св. лет.

Расстояние до более далеких звезд определяется другими методами.

Спутник « Hipparcos »

Вопрос

1. Как определяют расстояния до звёзд?

Упражнение 18, №3, №4 (с.152)

№ 3. Параллакс Веги 0,11". Сколько времени идет свет от неё до Земли?

№ 4. Сколько лет надо было бы лететь по направлению к созвездию Лиры со скоростью 30 км/с, чтобы Вега стала вдвое ближе?