Академия занимательных наук. Астрономия. Вопросы

Здравствуйте, Владимир. Это вопрос, охватывающий довольно сложные понятия. Дело в том, что тёмная энергия в космологии — теоретический вид энергии, введённый в математическую модель Вселенной для объяснения наблюдаемого её расширения с ускорением. Существует три варианта подтверждения и объяснения её существования. Во-первых, тёмная энергия есть космологическая константа — неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство Вселенной (другими словами, здесь речь идёт о ненулевой энергии и давлении вакуума). Во-вторых, тёмная энергия есть некая квинтэссенция — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени. В-третьих, тёмная энергия есть модифицированная гравитация на расстояниях порядка размера видимой части Вселенной. Тёмная мате́рия в астрономии и космологии, а также в теоретической физике — это гипотетическая форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению. Она составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется только в гравитационном взаимодействии. 

Здравствуйте, Варвара. Галактики - это физические образования, гравитационно-связанные системы из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, тёмной материи, планет. Все объекты в составе галактики участвуют в движении относительно общего центра масс. Созвездия - условные площадки на небе. Поэтому эти объекты сравнивать некорректно. Созвездие - это, если говорить простым языком, "условная фигура из звёзд", которую видно с Земли. Звёзды созвездия на самом деле не связаны между собой (одна звезда может находиться ближе, другая - далеко, за сотни световых лет). Однако группы галактик бывают. Наш Млечный путь входит в скопление называемой "Местной группы" - это скопление состоит из 40 галактик (включая Млечный путь и ближайшую к нему спиральную галактику - Андромеду). Причём, галактики между собой гравитационно связаны.

Здравствуйте, Сергей. Кра́сный гига́нт — звезда поздних спектральных классов с высокой светимостью и протяжёнными оболочками. Примерами красных гигантов являются Арктур, Альдебаран, Гакрукс и Мира. Как известно, звёзды в процессе своей эволюции могут достигать поздних спектральных классов и высоких светимостей на двух этапах своего развития: на стадии звездообразования и поздних стадиях эволюции. Стадия, на которой молодые звёзды наблюдаются как красные гиганты, зависит от их массы — этот этап длится от ~ 10³ лет для массивных звёзд с массами и до ~ 10⁸ лет для маломассивных звёзд. В это время звезда излучает за счёт гравитационной энергии, выделяющейся при сжатии. По мере сжатия температура поверхности таких звёзд растёт, но вследствие уменьшения размеров и площади излучающей поверхности падает светимость. В конечном итоге в их ядрах начинается реакция термоядерного синтеза гелия из водорода (протон-протонный цикл, а для массивных звёзд также CNO-цикл), и молодая звезда выходит на главную последовательность. На поздних стадиях эволюции звёзд после выгорания водорода в их недрах и образования «пассивного» (не участвующего в термоядерных реакциях) гелиевого ядра звёзды сходят с главной последовательности и перемещаются в область красных гигантов и сверхгигантов. Звёзды с массой менее 10 M_⊙ главной последовательности превращаются сначала в красные гиганты, а затем — в красные сверхгиганты; звёзды с массой более 10 M_⊙ — непосредственно в красные сверхгиганты. Перед тем как перейти в стадию красного гиганта, звезда проходит промежуточную стадию — стадию субгиганта. Субгигант — это звезда, в ядре которой уже прекратились термоядерные реакции с участием водорода, но горение гелия ещё не началось, так как гелиевое ядро недостаточно разогрето. В современной астрофизике термин красные гиганты относится, как правило, к таким проэволюционировавшим звёздам, сошедшим с главной последовательности; молодые звёзды, не вышедшие на главную последовательность, обобщённо называют протозвёздами.

Простите, Филипп Филиппович, я хочу изменить немного свой вопрос: сколько найдено небесных тел во всей нашей Галактике Млечный путь?

Здравствуйте, Людмила. Скорее всего экскурсовод в планетарии имел в виду, что Сириус – самая яркая звезда. Её звёздная величина равна -1,44. Своё название Сириус получил в Древней Греции, и означает оно «опаляющий». Сириус иногда называют Собачьей звездой по имени созвездия Большого Пса, к которому он принадлежит. Находясь на расстоянии всего в 8,7 световых лет, Сириус является одной из самых близких к Солнцу звёзд. Фактически Сириус представляет собой систему двух звёзд, вращающихся друг около друга. Почти весь свет приходит к нам от основной звезды, которая называется Сириус A и является белой нормальной звездой примерно в 2,3 раза массивнее Солнца. Более слабый компаньон, Сириус B, открытый при визуальном наблюдении в 1862 г., представляет собой белый карлик. Если предположить, звезда Сириус взорвется как Сверхновая, то на нашу планету это никак не повлияет, так как звезда Сириус находится очень далеко от Земли и Солнца. В этом случае в ясные дни по ночам будем видеть на небе очень яркий объект, ярче Венеры, который будет таким ярким, что на Земле предметы приобретут тени, но ничего более страшного не произойдёт. Поскольку сама звезда Сириус, хоть и самая яркая звезда на небе, но она не слишком большая. Так что и большого взрыва-то не будет.

Здравствуй, Даша! Звезды делятся на спектральные классы в зависимости от их спектра электромагнитного излучения. Гарвардская спектральная классификация, разработанная в 1890—1924 годах, стала основной и используется в наши дни. Принадлежность звезды к тому или иному звёздному классу определяется по ее абсолютной звездной величине и по температуре. Например, звезда Вега относится к белым звездам спектрального класса А. Вся справочная информация об этом содержится в диаграмме Герцшпрунга-Рассела, к примеру, диапазоны температур звёзд разных спектральных классов. Как говорят учёные, сами классы запомнить несложно. И при этом масса не является признаком, по которому звезду относят к тому или иному классу. Главный признак – температура, которая определяет также и цвет звезды.

Привет, Никодим! Закон всемирного тяготения, удерживающий в равновесии Вселенную, открыл английский ученый Исаак Ньютон. Закон тяготения определяет не только движение Луны, Земли, но и всех небесных тел в Солнечной системе, а также искусственных спутников, орбитальных станций, межпланетных космических кораблей. Вспомни  аттракционы в луна-парке, которые движутся по кругу. Сможешь ли ты переместиться к центру карусели, пока она вращается? Не получится: тебя будет очень сильно отталкивать от центра, будто кто-то давит на грудь или сносит мощным ветром. Планеты не падают на Солнце потому, что находятся в движении, в этом-то и секрет. А Луна? Она вращается вокруг Земли. Если бы не силы тяготения, она улетела бы по касательной к орбите, а если бы она вдруг остановилась, то упала бы на Землю. Движение Луны происходит по некоторой дуге, и пока действует гравитация, Луна на Землю не упадет. Так же и с Землёй — если бы она остановилась, то упала бы на Солнце, но этого не произойдёт по той же причине. Два вида движения — одно под действием силы тяготения, другое по инерции — складываются и в результате дают криволинейное движение.

Здравствуйте, Мила. Дело в том, что пояс Койпера – это загадочный и далекий объект Солнечной системы, поражающий своими размерами и составом. Карликовые планеты, принадлежащие поясу Койпера, обладают тоненькими атмосферами, которые разрушаются, по мере отдаления планеты от Солнца. У некоторых из них есть крошечные спутницы — луны. В основной части объекта находится до триллиона будущих комет. Учёные считают Пояс Койпера родным домом комет. Там рождаются короткопериодические кометы. Они проходят по орбите менее, чем за 200 лет. Кометы представляют собой большие глыбы, в состав которых входит лёд и космическая пыль. Они обращаются вокруг Солнца по вытянутым орбитам. Приближаясь к Солнцу, комета начинает испаряться в его лучах, и за ней тянется эффектный шлейф. Как считают американские астрономы, карликовая планета необычной формы способна со временем превратиться в крайне яркую комету. По словам исследователя Майка Брауна из Калифорнийского технологического института, речь идет об объекте, названном 2003 EL61. Он находится в поясе Койпера и сопоставим по своим размерам с Плутоном, но выделяется необычной овальной формой, напоминающей мяч для игры в регби. Согласно проведенным подсчетам, примерно через два миллиона лет карликовая планета может направиться в сторону Нептуна. Существует вероятность, что под влиянием силы гравитации этой планеты 2003 EL61 направится в сторону Солнца. В таком случае, овальный объект на короткое время превратится в комету, которая будет самой яркой из тех, которые можно наблюдать на Земле. Плутон — это крупнейший известный объект пояса Койпера. Первоначально он считался планетой, но позже был переклассифицирован в карликовую планету. По составу Плутон напоминает прочие ОПК (объекты пояса Койпера), а его период обращения позволяет отнести его к подгруппе ОПК под названием «плутино». В честь Плутона подгруппу из четырёх известных на данный момент карликовых планет, обращающихся за орбитой Нептуна, называют «плутоидами». Нельзя исключить того, что когда-нибудь может возникнуть ситуация, способствующая превращению Плутона в комету. Но такое развитие событий учёным представляется маловероятным.

Здравствуй, Варя! Да, это может быть Венера. Данная планета, помимо Солнца и Луны, является самой яркой звездой на небе. Это потому, что Венера ближе всех к нам, а её поверхность очень хорошо отражает солнечные лучи. Венера обычно является первой "звездой", видимой вечером, или последней, которая уходит утром, над горизонтом и на той стороне, где находится Солнце. Иногда её можно заметить и через полчаса после восхода Солнца, когда оно ещё низко. В настоящее время период хорошей вечерней видимости Венеры завершился, теперь главной загадкой для непосвящённых будет некая яркая звезда, видимая ночью на юге низко над горизонтом. Ответ прост: это Юпитер!

Здравствуйте, Матвей. Чёрной дырой в астрономии обычно называют пространство с необычно сильным гравитационным полем, которое не позволяет ни одному объекту вырваться из этого пространства. Данное явление было открыто ещё триста лет назад Джоном Мичеллом, священником из Англии. Он теоритически обосновал существование данного явления. Чёрные дыры возникают при гибели и рождении новых звёзд. В настоящее время эти объекты малоизучены. Чёрные дыры - это такие объекты в космосе, куда всё притягивается, а обратно ничего не возвращается, даже луч света. Одним словом, ни один объект (даже излучение) не может вырваться из неё; никто не в состоянии дать ответ, куда деваются эти объекты. Поэтому их и назвали чёрными дырами. Они бывают маленькими, размером с атом, а бывают и огромными, как планеты. И все они находятся в космосе, например, в центре нашей Галактики обнаружена огромных размеров чёрная дыра - Стрелец А.