Звездное небо всегда привлекало человека. Даже находясь на низкой ступени развития, одеваясь в звериные шкуры и используя каменные орудия, человек уже поднимал голову и рассматривал таинственные точки, которые загадочно мерцали в глубине огромного небосвода.
Звезды стали одной из основ человеческой мифологии. По мнению древних людей, именно там обитали боги. Звезды всегда были для человека чем-то сакральным, недостижимым для обычного смертного. Одной из самых древних наук человечества была астрология, которая изучала влияние небесных светил на человеческую жизнь.
Сегодня звезды остаются в центре нашего внимания, но, правда, их изучением больше занимаются ученые-астрономы, а писатели-фантасты придумывают истории о том времени, когда человек сможет достичь звезд. Обычный человек часто поднимает свою голову, чтобы полюбоваться прекрасными звездами на ночном небосклоне, точно так же, как это делали его далекие предки миллионы лет тому назад. Мы составили для вас список, в котором находятся самые яркие звезды на небе .
На десятом месте нашего списка находится Бетельгейзе, астрономы называют ее α Ориона. Эта звезда представляет большую загадку для астрономов: они до сих пор спорят о ее происхождении и не могут понять ее периодическую изменчивость.
Эта звезда относится к классу красных гигантов и ее размеры в 500-800 раз превосходят размеры нашего Солнца. Если бы переместить ее в нашу систему, то ее границы простирались бы до орбиты Юпитера. За последние 15 лет размеры этой звезды уменьшились на 15%. Причину этого феномена ученые не понимают до сих пор.
Бетельгейзе находится на расстоянии 570 световых лет от Солнца, так что путешествие к ней в ближайшее время точно не состоится.
Первая звезда в этом созвездии, она занимает девятое место в нашем списке самых ярких звезд в ночном небе . Ахернар находится на самом конце созвездия Эридана. Эту звезду причисляют к классу голубых звезд, она тяжелее нашего Солнца в восемь раз и превосходит его по яркости в тысячу раз.
Ахернар находится на расстоянии 144 световых лет от нашей солнечной системы и путешествие к нему в ближайшее время также выглядит маловероятным. Еще одной интересной особенностью этой звезды является то, что она вращается вокруг своей оси с огромной скоростью.
Эта звезда является восьмой по своей яркости на нашем небосводе . Название этой звезды с греческого переводится как «перед собакой». Процион входит в зимний треугольник, вместе со звездами Сириус и Бетельгейзе.
Эта звезда относится к двойным звездам. На небе мы можем видеть более крупную звезду из пары, вторая звезда является белым карликом небольшого размера.
С этой звездой связана одна легенда. Созвездие Малого Пса символизирует собаку первого винодела Икария, которого убили коварные пастухи, напоив его предварительно собственным вином. Верный пес отыскал могилу хозяина.
Эта звезда является седьмой по яркости на нашем небосклоне . Основной причиной довольно низкого места в нашем рейтинге является очень большое расстояние между Землей и этой звездой. Если бы Ригель находился немного ближе (на расстоянии Сириуса, например), то по своей яркости он бы превзошел многие иные светила.
Ригель относится к классу бело-голубых сверхгигантов. Размеры этой звезды впечатляют: он больше нашего Солнца в 74 раза. Вообще-то, Ригель – это не одна звезда, а целых три: кроме гиганта в эту звездную компанию входят еще две небольших звезды.
Ригель находится на расстоянии 870 световых лет от Солнца, это очень много.
В переводе с арабского название этой звезды означает «нога». Люди очень давно знали эту звезду, она была включена в мифологию многих народов, начиная с древних египтян. Они считали Ригель воплощением Осириса, одного из самых могущественных богов в их пантеоне.
Одна из красивейших звезд нашего небосклона . Это двойная звезда, которая в древности была самостоятельным созвездием и символизировала козу с козлятами. Капелла – это двойная звезда, которая состоит из двух желтых гигантов, которые вращаются вокруг общего центра. Каждая из этих звезд в 2,5 раза тяжелее нашего Солнца и находятся они на расстоянии в 42 световых лет от нашей планетарной системы. Эти звезды гораздо ярче нашего солнца.
С Капеллой связана древнегреческая легенда, согласно которой Зевс был вскормлен козой Амалтеей. Однажды Зевс неосторожно отломал один из рогов животного и так в мире появился рог изобилия.
Одна из самых ярких и красивых звезд на нашем небе . Она находится на расстоянии 25 световых лет от нашего Солнца (это довольно небольшое расстояние). Вега относится к созвездию Лиры, размеры этой звезды почти в три раза превышают размеры нашего Солнца.
Эта звезда с бешеной скоростью вращается вокруг своей оси.
Вегу можно назвать одной из самых изученных звезд. Она находится на небольшом расстоянии и весьма удобна для проведения исследований.
С этой звездой связаны многие мифы разных народов нашей планеты. В наших широтах Вега является одной из самых ярких звезд на небосклоне и уступает лишь Сириусу и Арктуру.
Одна из самых ярких и красивых звезд на небе , которую можно наблюдать в любом месте земного шара. Причинами такой яркости является большой размер звезды и небольшое расстояние от нее до нашей планеты.
Арктур относится к классу красных гигантов и имеет огромные размеры. Расстояние от нашей солнечной системы до этой звезды составляет «всего» 36,7 световых года. Она в более, чем в 25 раз больше нашей звезды. При этом яркость Арктура выше Солнца в 110 раз.
Своим названием эта звезда обязана созвездию Большой Медведицы. В переводе с греческого ее название означает «страж медведицы». Арктур очень легко на звездном небе, достаточно всего лишь провести воображаемую дугу через ручку ковша Большой Медведицы.
На втором месте в нашем списке находится тройная звезда, которую относят к созвездию Центавр. Эта звездная система состоит из трех звезд: две из них близки по своему размеру к нашему Солнцу и третья звезда, которая представляет собой красный карлик и называется Проксима Центавра.
Астрономы называют двойную звезду, которую мы можем видеть невооруженным глазом Толибан. Эти звезды находятся очень близко от нашей планетной системы, поэтому и кажутся нам очень яркими. На самом деле, их яркость и размер довольно скромные. Расстояние от Солнца до этих звезд составляет всего 4,36 световых года. По астрономическим меркам, это почти рядом. Проксима Центавра была открыта только в 1915 году, она довольно странно ведет себя, периодически ее яркость меняется.
Это вторая по яркости звезда на нашем небосклоне . Но, к сожалению, видеть мы ее не сможем, потому что Канопус виден только в южном полушарии нашей планеты. В северной части он виден только в тропических широтах.
Это самая яркая звезда южного полушария, кроме того, она выполняет в навигации такую же роль, как Полярная звезда в северном полушарии.
Канопус – огромная звезда, которая в восемь раз больше нашего светила. Эта звезда относится к классу сверхгигантов, и она находится на втором месте по яркости только потому, что расстояние до нее очень велико. Расстояние от Солнца до Канопуса составляет около 319 световых лет. Канопус – самая яркая звезда в радиусе 700 световых лет.
По поводу происхождения названия звезды единого мнения нет. Скорее всего, она получила свое название в честь кормчего, который находился на корабле Менелая (это персонаж греческого эпоса о троянской войне).
Самая яркая звезда нашего небосклона , которая принадлежит к созвездию Большого Пса. Эту звезду можно назвать самой важной для землян, конечно же, после нашего Солнца. Люди с давних времен очень трепетно и уважительно относились к этому светилу. О нем сложены многочисленные мифы и легенды. Древние египтяне расположили своих богов именно на Сириусе. Эту звезду можно наблюдать из любой точки земной поверхности.
Древние шумеры наблюдали за Сириусом и считали, что именно на нем находятся боги, которые создали жизнь на нашей планете. Очень внимательно за этой звездой наблюдали египтяне, она была связана с их религиозными культами Осириса и Изиды. Кроме того, по Сириусу они определяли время разлива Нила, что было важно для земледелия.
Если говорить о Сириусе с точки зрения астрономии, то следует отметить, что это двойная звезда, которая состоит из звезды спектрального класса А1 и белого карлика (Сириус Б). Вторую звезду невооруженным глазом вы увидеть не сможете. Обе звезды вращаются вокруг единого центра с периодом в 50 лет. Сириус А примерно в два раза больше нашего Солнца.
Сириус находится от нас на расстоянии в 8,6 световых года.
Древние греки считали, что Сириус – это пес звездного охотника Ориона, который преследует свою добычу. Существует африканское племя догонов, которое поклоняется Сириусу. Но удивительно не это. Африканцы, которые не знали письменности, имели информацию о существовании Сириуса Б, который был открыт только в середине XIX века с помощью довольно совершенных телескопов. Календарь догонов составлен на основе периодов вращения Сириуса Б вокруг Сириуса А. И составлен довольно точно. Откуда примитивное африканское племя получило всю эту информацию – загадка.
Люди всегда восхищались звездным небом. Еще в Каменном веке, проживая в пещерах и одеваясь в шкуры, по ночам они поднимали голову к небосводу и любовались светящимися огоньками.
Сегодня звезды по-прежнему притягивают наши взоры. Мы хорошо знаем, что самой яркой из них является Солнце. Но как называются остальные? Какие звезды, помимо Солнца, наиболее яркие?
1. Сириус
Сириус – ярчайшая звезда на ночном небосклоне. Она не намного превышает (всего в 22 раза), но из-за своей близости к Земле заметна лучше других. Звезду можно увидеть практически из любого уголка земного шара, кроме северных регионов.
В 1862 году астрономы обнаружили, что у Сириуса есть звезда-компаньон. Обе они крутятся вокруг единого центра масс, но с Земли видна только одна из них – Сириус А. По подсчетам ученых, звезда постепенно приближается к Солнцу. Ее скорость составляет 7,6 км/с, поэтому со временем она будет становиться еще ярче.
2. Канопус
Канопус входит в созвездие Киля и выступает вторым по яркости после Сириуса. Он относится к сверхгигантам, превышая Солнце по радиусу в 65 раз.
Среди всех звезд, находящихся на расстоянии 700 световых лет от Земли, Канопус обладает наибольшей светимостью, однако в силу своей удаленности светит не так ярко, как Сириус. Когда-то, до изобретения компаса, моряки использовали его в качестве путеводной звезды.
3. Толиман
Толиман по-другому называют Альфа Центавра. На самом деле он представляет собой двойную систему со звездами А и В, однако эти звезды настолько близки друг к другу, что их невозможно различить невооруженным глазом. Третьей по яркости на небе является одна из них – Альфа Центавра А.
В этой же системе находится еще одна звезда – Проксима Центавра, но обычно ее рассматривают отдельно, а по яркости она не входит даже в 25 звезд с наибольшей светимостью.
4. Арктур
Арктур относится к оранжевым гигантам и светит ярче других звезд, входящих вместе с ним в . В разных регионах Земли его можно заметить в различное время года, но в России он виден всегда.
Согласно наблюдениям астрономов, Арктур является переменной звездой, то есть меняющей свою яркость. Каждые 8 дней его блеск варьируется на 0,04 звездной величины, что объясняется пульсацией поверхности.
5. Вега
Пятая по яркости звездочка входит в созвездие Лира и является наиболее изученной после Солнца. Вега находится на небольшом расстоянии от Солнечной системы (всего 25 световых лет) и видится из любой точки планеты, за исключением Антарктиды и северных регионов Северной Америки.
Вокруг Веги находится диск из газа и пыли, который под воздействием ее энергии излучает инфракрасные лучи.
6. Капелла
С астрономической точки зрения звезда интересна своей двойной системой. Капелла – это две гигантских звезды, удаленных друг от друга на 100 миллионов километров. Одна из них под названием Капелла Аа является старой и постепенно начинает затухать.
Вторая – Капелла Аb – еще светит достаточно ярко, но, по мнению ученых, в ней уже закончились процессы синтеза гелия. Рано или поздно оболочки обеих звезд расширятся и соприкоснутся между собой.
7. Ригель
Светимость Ригеля в 130 тысяч раз больше Солнца. Это одна из наиболее мощных звезд в Млечном Пути, но из-за своей удаленности от Солнечной системы (773 световых года) она занимает только седьмое место по яркости.
Как и Арктур, Ригель считается переменной звездой и меняет свою яркость с интервалом от 22 до 25 дней.
8. Процион
Расстояние Проциона до Земли составляет всего 11,4 световых лет. В его систему входит две звезды – Процион А (яркая) и Процион В (тусклая). Первая является желтым субгигантом и светит примерно в 7,5 раз ярче Солнца. В силу своего возраста со временем она начнет расширяться и будет светить намного лучше.
Считается, что рано или поздно она увеличится в 150 раз от своих настоящих размеров, а затем примет оранжевый либо красный цвет.
9. Ахернар
В списке 10 самых ярких звезд небосвода Ахернар занимает только девятое место, но при этом она является самой горячей и самой голубой. Звезда расположена в созвездии Эридана и светит в 3000 раз ярче Солнца.
Интересная особенность Ахернара – очень быстрое вращение вокруг своей оси, в результате чего она имеет вытянутую форму.
10. Бетельгейзе
Максимальная светимость Бетельгейзе в 105 тысяч раз превышает светимость Солнца, но она находится на расстоянии около 640 световых лет от Солнечной системы, поэтому не такая яркая, как предыдущие девять звезд.
Из-за того, что яркость Бетельгейзе плавно снижается от центра к поверхности, ученые до сих пор не могут рассчитать ее диаметр.
Не только астрономы и романтики любят смотреть на небо. Все мы время от времени поднимаем взгляд к звездам и любуемся их вечной красотой. Потому-то каждого из нас хоть иногда интересует, какая звезда на небе самая яркая.
Впервые этим вопросом задался греческий ученый Гиппарх, а свою классификацию он предложил 22 века назад! Он разделил звезды на шесть групп, где звезды первой величины – это самые яркие из тех, что он мог наблюдать, а шестой – едва различимые невооруженным глазом.
Стоит ли говорить, что речь идет об относительной яркости, а не о реальной способности светиться? Ведь кроме количества производимого света на яркость звезды, наблюдаемой с Земли, влияет расстояние от этой звезды до места наблюдения. Нам кажется, что самая яркая звезда на небе – это Солнце, ведь оно к нам ближе всего. На самом же деле это вовсе не яркая и совсем небольшая звезда.
Сейчас используется примерно та же система различения звезд по яркости, только усовершенствованная. За точку отсчета была принята Вега, а яркость остальных звезд отсчитывается от ее показателя. Самые яркие звезды имеют отрицательный показатель.
Итак, мы будем рассматривать именно те звезды, которые признаны наиболее яркими по усовершенствованной шкале Гиппарха
10 Бетельгейзе (α Ориона)
Красный гигант, масса которого в 17 раз более солнечной, замыкает топ-10 самых ярких ночных звезд.
Это одна из самых таинственных звезд Вселенной, ведь она способна менять свой размер, причем плотность ее остается неизменной. Цвет и яркость гиганта различна в разных его точках.
Ученые ожидают в будущем взрыва Бетельгейзе, однако учитывая, что звезда находится на огромном расстоянии от Земли (по мнению одних ученых – 500, по мнению других – 640 световых лет), на нас это не должно отразиться. Однако несколько месяцев звезду можно будет видеть на небе даже днем.
9 Ахернар (α Эридана)
Любимица фантастов, голубая звезда с массой в 8 раз больше, чем у Солнца, выглядит очень эффектно и необычно. Звезда Ахернар сплющена так, что напоминает мяч для регби или вкусную дыню «торпеда», а причина этого – фантастическая скорость вращения, составляющая более 300 км в секунду, приближаясь к так называемой скорости отрыва, при которой центробежная сила делается тождественной силе тяжести.
Вас заинтересует
- Самая большая и самая маленькая планета…
- Что такое Галактика Млечный Путь —…
- Скорость света в вакууме, воздухе и воде…
Вокруг Ахернара можно наблюдать светящуюся оболочку из вещества звезды – это плазма и раскаленный газ, а орбита у Альфы Эридана тоже очень необычная. Кстати, Ахернар – это двойная звезда.
Эту звезду можно наблюдать только в Южном полушарии.
8 Процион (α Малого Пса)
Одна из двух «собачьих звезд» подобна Сириусу и в том, что является самой яркой звездой созвездия Малого Пса (а Сириус – ярчайшая звезда Большого Пса), и в том, что она тоже двойная.
Процион А – бледно-желтая звезда размером примерно с Солнце. Она понемногу расширяется, а миллионов через 10 лет станет оранжевым или красным гигантом. По мнению ученых, процесс уже идет, на что указывает небывалая яркость звезды – она более чем в 7 раз ярче солнца, хотя аналогична по величине и спектру.
Процион B – его спутник, тусклый белый карлик – находится примерно на таком же расстоянии от Проциона A, как Уран от Солнца.
И тут без загадок не обошлось. Десять лет назад было предпринято длительное изучение звезды с помощью орбитального телескопа. Астрономы жаждали получить подтверждение своим гипотезам. Однако гипотезы не подтвердились, и сейчас ученые пытаются объяснить происходящее на Проционе как-то иначе.
Продолжая «собачью» тему – название звезды означает «перед собакой»; это значит, что Процион появляется на небе прежде Сириуса.
7 Ригель (β Ориона)
На седьмом месте по относительной (наблюдаемой нами) яркости – одна из самых мощных звезд Вселенной с абсолютной величиной -7, то есть самая яркая из находящихся более или менее поблизости звезд.
Находится она на расстоянии 870 световых лет, так что менее яркие, но более близкие звезды кажутся нам ярче. А между тем Ригель ярче Солнца в 130 тысяч раз и в 74 раза больше по диаметру!
Температура на Ригеле столь велика, что если бы что-то оказалось от него на том же расстоянии, на котором находится Земля относительно Солнца, этот объект немедленно превратился бы в звездный ветер!
У Ригеля есть две звезды-спутника, почти незаметные в ярчайшем сиянии бело-голубого сверхгиганта.
6 Капелла (α Возничего)
Капелла занимает третье место среди самых ярких звезд Северного полушария. Из звезд первой величины (знаменитая Полярная звезда имеет лишь вторую величину) Капелла расположена ближе всего к Северному полюсу.
Это тоже двойная звезда, причем более слабая из пары уже делается красной, а более яркая пока еще белая, хотя водород в ее теле, очевидно, уже перешел в гелий, но еще не воспламенился.
Название звезды означает Козочка, потому что греки отождествляли ее с козой Амалфеей, вскормившей Зевса.
5 Вега (α Лиры)
Ярчайшая из соседей Солнца может наблюдаться на территории всего Северного полушария и почти всего Южного, кроме Антарктиды.
Вега любима астрономами за то, что стала второй самой изученной звездой после Солнца. Хотя все равно остается немало загадочного и в этой «самой изученной» звезде. Что же делать, звезды не спешат раскрыть нам свои тайны!
Скорость вращения Веги очень велика (она вращается в 137 раз быстрее Солнца, почти так же быстро, как Ахернар), так что температура звезды (а значит – ее цвет) различается на экваторе и на полюсах. Сейчас мы видим Вегу с полюса, поэтому она нам кажется бледно-голубой.
Вокруг Веги находится большое облако пыли, происхождение которого вызывает споры у ученых. Так же дискуссионным является и вопрос о том, есть ли у Веги планетная система.
4 Самая яркая звезда Северного полушария — Арктур (α Волопаса)
На четвертом месте стоит самая яркая звезда Северного полушария – Арктур, которую в России можно наблюдать в любом месте в течение всего года. Впрочем, он виден и в Южном полушарии.
Арктур во много раз ярче Солнца: если учитывать лишь диапазон, воспринимаемый человеческим глазом, то в сто с лишним раз, если же взять интенсивность свечения в целом, то в 180 раз! Это оранжевый гигант с нетипичным спектром. Когда-нибудь наше Солнце достигнет той же стадии, на которой находится Арктур сейчас.
По одной из версий, Арктур и соседние ему звезды (так называемый Поток Арктура) были захвачены когда-то Млечным путем. То есть все эти звезды имеют внегалактическое происхождение.
3 Толиман (α Центавра)
Это двойная, точнее, даже тройная звезда, но две из них мы видим как одну, а третью, более тусклую, которую называют Проксима, как бы отдельно. Впрочем, на самом деле все эти звезды не особо яркие, но находятся недалеко от нас.
Поскольку Толиман несколько похож на Солнце, астрономы давно и упорно ищут возле него планету, подобную Земле и находящуюся на таком расстоянии, которое делает возможной жизнь на ней. К тому же, эта система, как уже было сказано, находится сравнительно недалеко, так что первый межзвездный полет, уж наверное, будет именно туда.
Поэтому объяснима любовь фантастов к Альфе Центавра. Станислав Лем (создатель знаменитого «Соляриса»), Азимов, Хайнлайн посвятили этой системе страницы своих книг; в системе Альфы Центавра происходит и действие нашумевшего фильма «Аватар».
2 Канопус (α Киля) – ярчайшая звезда Южного полушария
По абсолютным показателям светимости Канопус намного ярче Сириуса, который, в свою очередь, намного ближе к Земле, так что объективно это самая яркая ночная звезда, но за дальностью (он находится на расстоянии 310 световых лет) нам он кажется тусклее Сириуса.
Канопус – желтоватый сверхгигант, масса которого в 9 раз превышает массу Солнца, а светится он в 14 тысяч раз сильнее!
К сожалению, в России эту звезду увидеть невозможно: она не видна севернее Афин.
А вот в Южном полушарии Канопусом пользовались для определения своего местонахождения в навигации. В этом же качестве альфа Киля используется нашими космонавтами.
1 Самая яркая звезда нашего звездного неба — Сириус (α Большого Пса)
Знаменитая «собачья звезда» (не зря Дж.Роулинг назвала так своего героя, превращавшегося в пса), появление которой на небе означало для древних школяров начало каникул (это слово и означает «собачьи дни») – одна из самых близких к Солнечной системе и потому отлично видимая почти из любой точки Земли, кроме Крайнего Севера.
Сейчас считается, что Сириус – двойная звезда. Сириус A вдвое крупнее Солнца, а Сириус B – меньше. Хотя миллионы лет назад, видимо, было наоборот.
Многие народы оставили различные легенды, связанные с этой звездой. Египтяне считали Сириус звездой Исиды, греки – взятой на небо собакой Ориона, римляне звали его Каникула («маленькая собачка»), по-древнерусски эту звезду звали Псица.
Древние описывали Сириус как красную звезду, тогда как мы наблюдаем голубоватое свечение. Ученые могут объяснить это только предположением, что все древние описания были составлены людьми, видевшими Сириус невысоко над горизонтом, когда цвет его искажался парами воды.
Как бы то ни было, сейчас Сириус – самая яркая звезда нашего небосклона, которую можно увидеть невооруженным глазом даже днем!
Экология познания: Почему одного «да будет свет!» во Вселенной недостаточно? «Взгляните на красоту жизни. Взгляните на звезды и узрите, как сами бежите с ними», - говорил Марк Аврелий. Представьте себе ночное небо
Почему одного «да будет свет!» во Вселенной недостаточно? «Взгляните на красоту жизни. Взгляните на звезды и узрите, как сами бежите с ними», - говорил Марк Аврелий. Представьте себе ночное небо. Вдали от городов, в безлунную ночь, в самых темных местах, в которых вы когда-либо бывали. Может быть, вы ложились на траву и смотрели в небо. Воздух прохладный, небо чистое, никаких облаков, и вы смотрите ввысь.
Что вы видите?
Там планеты, яркие и тусклые звезды, и даже Млечный Путь, который можно увидеть периферическим зрением, если смотреть немного в сторону. Но самое интересное в ночном небе не присутствие этих немногих тусклых огоньков, а скорее тот факт, что практически в любой точке, в которую вы смотрите, небо само по себе темное.
Если вы подумаете об этом минутку, то это покажется странным. Если Вселенная на самом деле полна звезд - точек света во всех направлениях - то вы бы в полной мере рассчитывали, что куда ни посмотри, в конце концов ваша линия взгляда попадет на звезду.
И как только это произойдет, вы больше не будете видеть «темноту» на небе. Каждая точка наполнится светом, вне зависимости от того, как далеко находится звезда, галактика или другая точка света.
Это один из величайших парадоксов 19 века: фотометрический парадокс, или парадокс Ольберса, который показал, что идея бесконечной Вселенной, наполненной бесконечным количеством звезд, несовместима с темным ночным небом, которое мы все можем наблюдать.
Разрешение этого парадокса, конечно, заключается в том, что когда мы смотрим на далекую Вселенную, мы смотрим назад во времени, и когда Вселенная существовала в горячем, плотном, более однородном состоянии, было время, когда не было никаких звезд. Если смотреть дальше определенной точки, вы никогда не увидите ни одной звезды.
После Большого Взрыва Вселенная была горячей, плотной и однородной, но также расширялась и остывала. К тому времени, как ей стукнуло 380 000 лет, она остыла достаточно, чтобы образовать нейтральные атомы в первый раз. Но есть два препятствия, которые позволяют нам что-то увидеть:
- Пока нет ничего, что излучает свет, смотреть не на что.
- Вселенной нужно быть прозрачной.
Хотя эти две проблемы - образование первых звезд и прозрачность Вселенной - нередко объединяются как «темные века», они остаются двумя отдельными проблемами, которые нужно решить.
Во-первых, вам не на что будет смотреть, пока вы не сформируете первые звезды. В те времена, когда Вселенная начала почти с идеальной однородной формы, возникли крошечные несовершенства, некоторые области начали с большим количеством материи, чем другие. Со временем гравитация стягивала в эти сверхплотные регионы больше и больше вещества, тем самым выращивая в них сгустки материи.
Потребовались десятки миллионов лет, но когда прошло достаточно времени, эти сгустки выросли достаточно большими, чтобы гравитация привела к их коллапсу. И когда ядра этих сгустков атомов и молекул стали достаточно плотными, начался процесс термоядерного синтеза - сжигания водородного топлива в гелий.
Эти места термоядерного синтеза стали ядрами первых звезд во Вселенной, горячих и ярких, и излучающих первый видимый свет во Вселенной с момента первых стадий горячего Большого Взрыва. Это произошло спустя 50 миллионов лет от начала истории Вселенной, и это довольно короткое время для первых звезд.
Проблема в том, что мы не видим ни одну из этих звезд.
Мы знаем, что звезды излучают свет, но точно так же его излучают звезды «темной туманности» Barnard 68. Эта туманность оказывается темной, поскольку атомы и молекулы в туманности физически поглощают видимый - и, следовательно, являются непрозрачными.
Хотя одиночные атомы обладают только определенными атомными переходами, которые могут поглощать свет, когда они связаны вместе всеми видами сложных конфигураций, они могут блокировать весь спектр видимого света. Этот тип непрозрачности образовался, когда появились первые звезды: Вселенная, может быть, и породила свет, но он не нашел пути к нашим глазам.
Что нам с этим делать?
Нужно ионизировать эти атомы? Или, если точнее, реионизировать, поскольку они уже однажды были ионизированы: еще перед тем, как стали нейтральными.
Правда, этот процесс займет много времени и участия миллиардов звезд, которые образуются, испустят ультрафиолетовое ионизирующее излучение и попадут по более 99% нейтральных атомов Вселенной. Это постепенный процесс, но на его завершение потребуется 550 миллионов лет.
До недавнего времени мы думали, что реионизация - эта последняя фаза Вселенной, которая сделает ее прозрачной для видимого света - произошла 450 миллионов лет спустя после Большого Взрыва, но дополнительный фактор в виде 100 миллионов лет был определен последними наблюдениями спутника Планка.
Это, в свою очередь, не означает, что самые старые звезды Вселенной образовались спустя 100 миллионов лет, чем мы предполагали ранее. Это означает, что первые звезды образовались намного, намного раньше, чем мы можем наблюдать, и у нас образовалось недостаточно звезд - и они прожили недостаточно долго - чтобы реионизировать Вселенную и сделать ее прозрачной для света. Во Вселенной просто недостаточно было сказать «да будет свет!», чтобы увидеть первые звезды: этот свет должен быть в состоянии свободно проходить через космос.
Нет никакого способа увидеть их в видимом спектре, вне зависимости от того, насколько хорош космический телескоп Хаббл, вне зависимости от того, как долго он смотрит на эти участки неба, он никогда не увидит первые звезды, потому что Вселенная все еще непрозрачна для видимого света.
Но надежда есть, и космический телескоп Джеймса Уэбба обладает потенциалом воплотить эту надежду в реальность.
Если наблюдать за длинноволновым светом, эти пыльные строения атомов и молекул вполне могут быть прозрачны для этих длин волн. Хотя Хаббл может никогда не увидеть эти звезды, Джеймс Уэбб будет вглядываться в инфракрасные (и довольно длинные) волны и сможет отследить их путь к тем эпохам, когда Вселенная была прозрачна для видимого света.
Другими словами, всего через несколько лет мы сможем по-настоящему исследовать первые звезды Вселенной. Возможно, они невидимы для нас, но это вина наших глаз, а не света.опубликовано