Αποστάσεις από τα αστέρια. Είναι τα αστέρια μακριά μας; Πόσο μακριά είναι τα αστέρια από εμάς

Και άλλους πλανήτες. Κοιτάζοντας τον ουρανό, μπόρεσαν να διαπιστώσουν ότι η Σελήνη, που κινείται στον ουρανό, κρύβει το ένα ή το άλλο αστέρι, αλλά τα ίδια τα αστέρια δεν είναι ποτέ μπροστά. Μερικές φορές οι πλανήτες κρύβουν τα αστέρια. Αυτό υποδηλώνει ότι τα αστέρια βρίσκονται μακρύτερα από τους πλανήτες.

Αλλά τι μετά; ακόμη και τότε επισήμανε ότι τα αστέρια είναι πολύ μακριά από τη Γη και επομένως δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε τη μετατόπιση των θέσεων των αστεριών. Πρέπει όμως απαραίτητα να οφείλονται στην κίνηση της Γης μαζί με τα αστέρια στο παγκόσμιο διάστημα.

Οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να δουν τέτοιες κινήσεις άστρων περίπου τρεις αιώνες μετά. Αν και κατά την περίοδο εκείνη έγιναν μεγάλες προόδους στην εφεύρεση οργάνων για την παρατήρηση του ουρανού, καθώς και στην ακρίβεια των παρατηρήσεων. Στα μέσα του XVIII αιώνα. Οι διάσημοι επιστήμονες Bradley (στην Αγγλία) και Lambert (στη Γερμανία) διαπίστωσαν ότι οι αποστάσεις από τα άστρα που βρίσκονται πιο κοντά μας είναι πολλές φορές μεγαλύτερες από τις αποστάσεις από τη Γη έως. Δεν κατάφεραν όμως να γνωρίζουν ακριβώς τις αποστάσεις από τα αστέρια.

Για πρώτη φορά στην ιστορία της επιστήμης, ο V. Ya. Struve μέτρησε το . Μέτρησε τη θέση του Βέγκα πολλές φορές και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Βέγκα μετατοπίζεται σε μισό χρόνο κατά γωνία περίπου 1/4 του τόξου του δευτερολέπτου. Σε μια τόσο μικρή γωνία από τον Vega, η διάμετρος της τροχιάς της γης θα πρέπει να είναι ορατή - με άλλα λόγια, διπλάσια της απόστασης από τη Γη στον Ήλιο, και αυτή η ίδια η απόσταση - σε γωνία 1/8 του τόξου του δευτερολέπτου.

Είναι γνωστό ότι ο κύκλος χωρίζεται σε 360 μοίρες με 60 λεπτά τόξου σε κάθε μοίρα, κάθε λεπτό είναι 60 δευτερόλεπτα. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν 1.296.000 δευτερόλεπτα τόξου σε έναν κύκλο.

Εάν η ακτίνα της τροχιάς της γης από το Vega είναι σε γωνία περίπου 1/8 του δευτερολέπτου ή περίπου 1/10.000.000 κύκλου (οι αστρονόμοι ονομάζουν αυτή τη γωνία παράλλαξη ενός δεδομένου άστρου), τότε η απόσταση από αυτό το αστέρι είναι σχεδόν 250 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα.

Τέτοιοι αριθμοί είναι, φυσικά, άβολος στη χρήση. Συνήθως σε τέτοιες περιπτώσεις, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μεγαλύτερες μονάδες μήκους. Για παράδειγμα έτος φωτός. Αυτός είναι ένας σύντομος όρος για την απόσταση που διανύει μια δέσμη φωτός σε μια περίοδο ίση με ένα γήινο έτος με ταχύτητα περίπου 300.000 km / s. Ένα έτος φωτός είναι περίπου 9,5 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Εν συντομία, μπορεί να γραφτεί ως εξής: 9,5 x 10 στη 12η δύναμη των km.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν επίσης ένα διαφορετικό σύστημα για τη μέτρηση των αποστάσεων από τα αστέρια. Εάν ένας κύκλος περιέχει 1.296.000 δευτερόλεπτα τόξου, τότε ένα ακτίνιο είναι 206.265 δευτερόλεπτα τόξου (57°,3). Εάν η ακτίνα της τροχιάς της Γης ήταν ορατή από κάποιο ουράνιο σώμα υπό γωνία 1 δευτερολέπτου του κύκλου, τότε αυτό θα έδειχνε ότι η απόσταση από ένα τέτοιο σώμα είναι 206.265 φορές μεγαλύτερη από την ακτίνα της τροχιάς της Γης και είναι ίση με περίπου 31 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα ή 374 έτος φωτός. Αυτή η τιμή ονομάζεται parallax-second or parsec.

Το Vega βρίσκεται σε απόσταση 8 parsec, ή 26,5 έτη φωτός από εμάς. Για να πετάξει μια τέτοια απόσταση, το αεροσκάφος TU-154 θα χρειαζόταν σαράντα εκατομμύρια χρόνια.

Ο Vega είναι πράγματι ένα από τα σχετικά κοντινά αστέρια σε εμάς, αλλά όχι το πιο κοντινό. Από τα φωτεινότερα αστέρια, το πιο κοντινό σε εμάς είναι το αστέρι άλφα στον αστερισμό του Κενταύρου, αόρατο από το έδαφος της Ρωσίας. Μπορεί να παρατηρηθεί στις νότιες χώρες. Το φως από αυτό χρειάζεται 4,3 χρόνια για να φτάσει σε εμάς.

Μέχρι σήμερα, οι αποστάσεις από πολλές χιλιάδες αστέρια έχουν καθοριστεί με αυτόν τον τρόπο.

Αλλά με όλη την ακρίβεια που έχουν επιτύχει οι αστρονόμοι στη μέτρηση των αστρικών παραλλαγών, αυτή η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη μόνο για τον προσδιορισμό των αποστάσεων από σχετικά κοντινά αστέρια. Για μακρινά αστέρια που βρίσκονται εκατοντάδες, χιλιάδες και δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός μακριά μας, δεν είναι κατάλληλο: οι γωνίες αποδεικνύονται τόσο αμελητέες (εκατοστά και χιλιοστά του δευτερολέπτου) που δεν μπορούν να μετρηθούν. Οι αστρονόμοι έχουν βρει άλλους αρκετά αξιόπιστους τρόπους για να μετρήσουν τις αποστάσεις πιο μακρινών αστεριών. Ως αποτέλεσμα, οι ακριβείς αποστάσεις από δεκάδες χιλιάδες μεμονωμένα αστέρια είναι πλέον γνωστές, και ακόμη περισσότερα αστέρια μπορούν να προσεγγιστούν.

Αν τα αστέρια φαίνονται από αφάνταστα μεγάλες αποστάσεις, τότε πρέπει να έχουν τεράστια φωτεινότητα (luminosity). Τα αστέρια είναι πολύ μακρινοί ήλιοι από εμάς. Μερικά από αυτά εκπέμπουν πολύ περισσότερο φως από το τεράστιο μας

Τον Μάιο του 2015, το τηλεσκόπιο Hubble κατέγραψε ένα ξέσπασμα του πιο μακρινού και επομένως του παλαιότερου γνωστού γαλαξία μέχρι σήμερα. Η ακτινοβολία χρειάστηκε έως και 13,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φτάσει στη Γη και να καταγραφεί από τον εξοπλισμό μας. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο γαλαξίας γεννήθηκε περίπου 690 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Θα πίστευε κανείς ότι αν το φως από τον γαλαξία EGS-zs8-1 (δηλαδή, ένα τόσο κομψό όνομα του δόθηκε από επιστήμονες) πετούσε σε εμάς για 13,1 δισεκατομμύρια χρόνια, τότε η απόσταση από αυτόν θα ήταν ίση με αυτή που το φως θα ταξιδέψει σε αυτά τα 13,1 δισεκατομμύρια χρόνια.

Δεν πρέπει όμως να ξεχνάμε κάποια χαρακτηριστικά της δομής του κόσμου μας, τα οποία θα επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό τον υπολογισμό της απόστασης. Το γεγονός είναι ότι το σύμπαν διαστέλλεται, και το κάνει με επιτάχυνση. Αποδεικνύεται ότι ενώ το φως ταξίδευε 13,1 δισεκατομμύρια χρόνια στον πλανήτη μας, το διάστημα επεκτεινόταν όλο και περισσότερο και ο γαλαξίας απομακρύνθηκε από εμάς όλο και πιο γρήγορα. Μια οπτική διαδικασία φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Δεδομένης της επέκτασης του διαστήματος, ο πιο μακρινός γαλαξίας EGS-zs8-1 βρίσκεται σήμερα περίπου 30,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από εμάς, κάτι που αποτελεί ρεκόρ μεταξύ όλων των άλλων παρόμοιων αντικειμένων. Είναι ενδιαφέρον ότι μέχρι ένα ορισμένο σημείο, θα ανακαλύπτουμε όλο και περισσότερους μακρινούς γαλαξίες, το φως των οποίων δεν έχει φτάσει ακόμη στον πλανήτη μας. Είναι ασφαλές να πούμε ότι το ρεκόρ του γαλαξία EGS-zs8-1 θα καταρριφθεί στο μέλλον.

Είναι ενδιαφέρον: υπάρχει συχνά μια εσφαλμένη αντίληψη για το μέγεθος του σύμπαντος. Το πλάτος του συγκρίνεται με την ηλικία του, που είναι 13,79 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό δεν λαμβάνει υπόψη ότι το σύμπαν διαστέλλεται με επιτάχυνση. Σύμφωνα με πρόχειρες εκτιμήσεις, η διάμετρος του ορατού σύμπαντος είναι 93 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Υπάρχει όμως και ένα αόρατο μέρος του σύμπαντος, το οποίο δεν θα μπορέσουμε ποτέ να δούμε. Διαβάστε περισσότερα για το μέγεθος του σύμπαντος και των αόρατων γαλαξιών στο άρθρο "".

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.

Ο Γαλαξίας είναι ο γαλαξίας στον οποίο βρίσκεται η Γη.
όλα τα αστέρια του ηλιακού συστήματος και όλα τα αστέρια ορατά με γυμνό μάτι
Πανόραμα του Γαλαξία που τραβήχτηκε στην Κοιλάδα του Θανάτου, ΗΠΑ, 2005
Φωτογραφία: Υπηρεσία Εθνικού Πάρκου
Η μάζα του αστέρα Deneb είναι 200 ​​φορές η μάζα του Ήλιου. Η Γη απέχει περισσότερο από χίλια έτη φωτός. Αυτό σημαίνει ότι το φως του Deneb που βλέπουμε εκπέμπεται κάπου μεταξύ της γέννησης της Ρωμαϊκής Δημοκρατίας και της πτώσης της Δυτικής Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας. Διασκεδαστικά γεγονότα από τη ζωή των αστεριών KIRI2LL. Στις απεριόριστες εκτάσεις του Διαδικτύου, με κάποιο τρόπο έπεσα πάνω στην παρακάτω εικόνα.
Φυσικά, αυτός ο μικρός κύκλος στη μέση του Γαλαξία σου κόβει την ανάσα και σε κάνει να σκεφτείς πολλά πράγματα, από την αδυναμία του να είσαι μέχρι το απεριόριστο μέγεθος του σύμπαντος, αλλά και πάλι τίθεται το ερώτημα: πόσο αληθεύουν όλα αυτά;

Δυστυχώς, οι μεταγλωττιστές της εικόνας δεν υπέδειξαν την ακτίνα του κίτρινου κύκλου και η εκτίμησή της με το μάτι είναι μια αμφίβολη άσκηση. Ωστόσο, οι τουίτερ του @FakeAstropix έκαναν την ίδια ερώτηση με εμένα και ισχυρίζονται ότι αυτή η εικόνα είναι σωστή για περίπου το 99% των αστεριών που είναι ορατά στον νυχτερινό ουρανό.
Ένα άλλο ερώτημα είναι, πόσα αστέρια μπορούν να φανούν στον ουρανό χωρίς τη χρήση οπτικών; Πιστεύεται ότι έως και 6000 αστέρια μπορούν να παρατηρηθούν από την επιφάνεια της Γης με γυμνό μάτι. Αλλά στην πραγματικότητα, αυτός ο αριθμός θα είναι πολύ μικρότερος - πρώτον, στο βόρειο ημισφαίριο δεν θα μπορούμε να δούμε περισσότερο από το μισό αυτού του αριθμού (το ίδιο ισχύει για τους κατοίκους του νότιου ημισφαιρίου) και δεύτερον, μιλάμε για ιδανικές συνθήκες παρατήρησης, που στην πραγματικότητα είναι πρακτικά αδύνατο να επιτευχθούν. Αυτό και μόνο αξίζει μια φωτορύπανση του ουρανού. Και όταν πρόκειται για τα πιο μακρινά ορατά αστέρια, στις περισσότερες περιπτώσεις, για να τα παρατηρήσουμε, χρειαζόμαστε ακριβώς ιδανικές συνθήκες.

Αλλά και πάλι, ποια από τα μικρά σημεία που αναβοσβήνουν στον ουρανό είναι τα πιο απομακρυσμένα από εμάς; Αυτή είναι η λίστα που έχω καταφέρει να συγκεντρώσω μέχρι τώρα (αν και φυσικά δεν θα εκπλαγώ αν μου έλειπαν πολλά, οπότε μην κρίνετε πολύ αυστηρά).

Ντένεμπ- το λαμπρότερο αστέρι στον αστερισμό του Κύκνου και το εικοστό φωτεινότερο αστέρι στον νυχτερινό ουρανό, με φαινομενικό μέγεθος +1,25 (πιστεύεται ότι το όριο ορατότητας για το ανθρώπινο μάτι είναι +6, το μέγιστο +6,5 για άτομα με πραγματικά εξαιρετική όραση). Αυτός ο γαλανόλευκος υπεργίγαντας, που βρίσκεται μεταξύ 1.500 (τελευταία εκτίμηση) και 2.600 έτη φωτός μακριά από εμάς - έτσι το φως του Ντένεμπ που βλέπουμε εκπέμπεται κάπου μεταξύ της γέννησης της Ρωμαϊκής Δημοκρατίας και της πτώσης της Δυτικής Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας.
Εδώ και παρακάτω, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι, λόγω της μικρής παράλλαξης, είναι αρκετά δύσκολο να υπολογιστεί η ακριβής απόσταση από τόσο μακρινά αντικείμενα, επειδή διαφορετικές πηγές μπορούν να δώσουν διαφορετικούς αριθμούς.

Η μάζα του Deneb είναι περίπου 200 φορές η μάζα του αστέρα μας από τον Ήλιο και η φωτεινότητα υπερβαίνει το ηλιακό ελάχιστο κατά 50.000 φορές. Αν βρισκόταν στη θέση του Σείριου, θα έλαμπε στον ουρανό μας πιο λαμπερά από την πανσέληνο.

VV Cephei Aείναι ένα από τα μεγαλύτερα αστέρια του γαλαξία μας. Σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, η ακτίνα του ξεπερνά την ηλιακή από 1000 έως 1900 φορές. Βρίσκεται σε απόσταση 5000 ετών φωτός από τον Ήλιο. Το VV Cepheus A είναι μέρος ενός δυαδικού συστήματος - ο γείτονάς του τραβάει ενεργά την ύλη του συντρόφου αστέρα στον εαυτό του. Το φαινομενικό αστρικό μέγεθος VV του Κηφέα Α είναι περίπου +5.
P Cygnusβρίσκεται σε απόσταση 5000 έως 6000 ετών φωτός από εμάς. Είναι ένας λαμπερός μπλε μεταβλητός υπεργίγαντας του οποίου η φωτεινότητα είναι 600.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου. Γνωστό για το γεγονός ότι κατά την περίοδο των παρατηρήσεών του, το φαινομενικό του μέγεθος άλλαξε αρκετές φορές. Το αστέρι ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά τον 17ο αιώνα, όταν έγινε ξαφνικά ορατό - τότε το μέγεθός του ήταν +3. Μετά από 7 χρόνια, η φωτεινότητα του άστρου έχει μειωθεί τόσο πολύ που δεν είναι πλέον ορατό χωρίς τηλεσκόπιο. Τον 17ο αιώνα, ακολούθησαν αρκετοί ακόμη κύκλοι απότομης αύξησης και στη συνέχεια η ίδια απότομη μείωση της φωτεινότητας, για την οποία ονομάστηκε ακόμη και σταθερή νέα. Αλλά τον 18ο αιώνα, το αστέρι ηρέμησε και από τότε το μέγεθός του ήταν περίπου +4,8.

P Cygnus ντυμένος στα κόκκινα

Mu Cepheiγνωστό και ως Αστέρι του Γρανάτη του Χέρσελ, είναι ένας κόκκινος υπεργίγαντας, ίσως το μεγαλύτερο αστέρι ορατό με γυμνό μάτι. Η φωτεινότητά του ξεπερνά αυτή του ήλιου κατά 60.000 έως 100.000 φορές και η ακτίνα, σύμφωνα με πρόσφατες εκτιμήσεις, μπορεί να είναι 1.500 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου. Το Mu Cephei βρίσκεται σε απόσταση 5500-6000 ετών φωτός από εμάς. Το αστέρι βρίσκεται στο τέλος της ζωής του και σύντομα (με αστρονομικά πρότυπα) θα μετατραπεί σε σουπερνόβα. Το φαινόμενο μέγεθός του κυμαίνεται από +3,4 έως +5. Πιστεύεται ότι είναι ένα από τα πιο κόκκινα αστέρια στον βόρειο ουρανό.

Plaskett's Starβρίσκεται σε απόσταση 6600 ετών φωτός από τη Γη στον αστερισμό Μονόκερος και είναι ένα από τα πιο ογκώδη συστήματα διπλών άστρων στον Γαλαξία μας. Το αστέρι Α έχει μάζα 50 ηλιακών μαζών και φωτεινότητα 220.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του αστέρα μας. Το αστέρι Β έχει περίπου την ίδια μάζα, αλλά η φωτεινότητά του είναι μικρότερη - «μόνο» 120.000 ηλιακά. Το φαινομενικό μέγεθος του άστρου Α είναι +6,05 - που σημαίνει ότι θεωρητικά μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι.
Σύστημα Αυτή η καρίναβρίσκεται σε απόσταση 7500 - 8000 ετών φωτός από εμάς. Αποτελείται από δύο αστέρια, το κύριο από τα οποία είναι μια φωτεινή μπλε μεταβλητή, είναι ένα από τα μεγαλύτερα και πιο ασταθή αστέρια στον γαλαξία μας με μάζα περίπου 150 ηλιακές μάζες, 30 από τις οποίες το αστέρι έχει ήδη καταφέρει να πέσει. Τον 17ο αιώνα, το Eta Carina είχε ένα τέταρτο μέγεθος, μέχρι το 1730 έγινε ένα από τα φωτεινότερα στον αστερισμό Carina, αλλά μέχρι το 1782 έγινε και πάλι πολύ αχνό. Στη συνέχεια, το 1820, άρχισε μια απότομη αύξηση της φωτεινότητας του άστρου και τον Απρίλιο του 1843 έφτασε σε ένα φαινομενικό μέγεθος −0,8, καθιστώντας για λίγο το δεύτερο φωτεινότερο αστέρι στον ουρανό μετά τον Σείριο. Μετά από αυτό, η φωτεινότητα της Eta Carina έπεσε κατακόρυφα και μέχρι το 1870 το αστέρι ήταν αόρατο με γυμνό μάτι.
Ωστόσο, το 2007 η φωτεινότητα του αστεριού αυξήθηκε ξανά, φτάνοντας στο μέγεθος +5 και έγινε ξανά ορατός. Η τρέχουσα φωτεινότητα του αστεριού εκτιμάται ότι είναι τουλάχιστον ένα εκατομμύριο ηλιακός και φαίνεται να είναι ο κύριος υποψήφιος για τον τίτλο του επόμενου σουπερνόβα στον Γαλαξία. Κάποιοι μάλιστα πιστεύουν ότι έχει ήδη εκραγεί.
Ρω Κασσιόπηείναι ένα από τα πιο μακρινά αστέρια ορατά με γυμνό μάτι. Είναι ένας εξαιρετικά σπάνιος κίτρινος υπεργίγαντας, με φωτεινότητα μισό εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου και ακτίνα 400 φορές μεγαλύτερη από αυτή του αστέρα μας. Σύμφωνα με τις τελευταίες εκτιμήσεις, βρίσκεται σε απόσταση 8200 ετών φωτός από τον Ήλιο. Συνήθως το μέγεθός του είναι +4,5, αλλά κατά μέσο όρο, μία φορά κάθε 50 χρόνια, το αστέρι εξασθενεί για αρκετούς μήνες και η θερμοκρασία των εξωτερικών στρωμάτων του μειώνεται από 7000 σε 4000 βαθμούς Κέλβιν. Η τελευταία τέτοια περίπτωση συνέβη στα τέλη του 2000 - αρχές του 2001. Σύμφωνα με υπολογισμούς, κατά τη διάρκεια αυτών των λίγων μηνών το αστέρι εκτόξευσε ύλη, η μάζα της οποίας ανερχόταν στο 3% της μάζας του Ήλιου.
V762 Cassiopeiaeείναι ίσως το πιο μακρινό αστέρι που είναι ορατό από τη Γη με γυμνό μάτι - τουλάχιστον με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα. Λίγα είναι γνωστά για αυτό το αστέρι. Είναι γνωστό ότι είναι ένας κόκκινος υπεργίγαντας. Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα, βρίσκεται σε απόσταση 16.800 ετών φωτός από εμάς. Το φαινόμενο μέγεθός του κυμαίνεται από +5,8 έως +6, ώστε να μπορείτε να δείτε το αστέρι ακριβώς σε ιδανικές συνθήκες.

Εν κατακλείδι, αξίζει να αναφέρουμε ότι υπήρξαν περιπτώσεις στην ιστορία που οι άνθρωποι μπόρεσαν να παρατηρήσουν πολύ πιο μακρινά αστέρια. Για παράδειγμα, το 1987 στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, που βρίσκεται σε απόσταση 160.000 ετών φωτός από εμάς, ξέσπασε μια σουπερνόβα, η οποία μπορούσε να φανεί με γυμνό μάτι. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι, σε αντίθεση με όλους τους υπεργίγαντες που αναφέρονται παραπάνω, θα μπορούσε να παρατηρηθεί για πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα.

Περισσότερα από έξι χιλιάδες έτη φωτός από την επιφάνεια της Γης βρίσκεται ένα ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων - το πάλσαρ Black Widow. Έχει έναν σύντροφο, έναν καφέ νάνο, τον οποίο επεξεργάζεται συνεχώς με την ισχυρή ακτινοβολία της. Περιστρέφονται ο ένας γύρω από τον άλλο κάθε 9 ώρες. Παρακολουθώντας τους μέσα από ένα τηλεσκόπιο από τον πλανήτη μας, μπορεί να σκεφτείς ότι αυτός ο θανάσιμος χορός δεν σε απασχολεί με κανέναν τρόπο, ότι είσαι μόνο ένας εξωτερικός μάρτυρας αυτού του «εγκλήματος». Ωστόσο, δεν είναι. Και οι δύο συμμετέχοντες σε αυτή τη δράση σας ελκύουν κοντά τους.

Και τους έλκεις κι αυτούς, τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά, με τη βοήθεια της βαρύτητας. Η βαρύτητα είναι η δύναμη έλξης μεταξύ οποιωνδήποτε δύο αντικειμένων που έχουν μάζα. Αυτό σημαίνει ότι οποιοδήποτε αντικείμενο στο σύμπαν μας έλκει οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο σε αυτό, και ταυτόχρονα έλκεται από αυτό. Αστέρια, μαύρες τρύπες, άνθρωποι, smartphone, άτομα - όλα αυτά βρίσκονται σε συνεχή αλληλεπίδραση. Γιατί λοιπόν δεν νιώθουμε αυτή την έλξη από δισεκατομμύρια διαφορετικές κατευθύνσεις;

Υπάρχουν μόνο δύο λόγοι - μάζα και απόσταση. Η εξίσωση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της δύναμης έλξης μεταξύ δύο αντικειμένων διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον Isaac Newton το 1687. Η κατανόηση της βαρύτητας έχει εξελιχθεί κάπως από τότε, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις, η κλασική θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα εξακολουθεί να εφαρμόζεται στον υπολογισμό της ισχύος της σήμερα.

Αυτός ο τύπος μοιάζει με αυτό - για να μάθετε τη δύναμη έλξης μεταξύ δύο αντικειμένων, πρέπει να πολλαπλασιάσετε τη μάζα του ενός με τη μάζα του άλλου, να πολλαπλασιάσετε το αποτέλεσμα με τη σταθερά βαρύτητας και να διαιρέσετε όλα αυτά με το τετράγωνο της απόστασης ανάμεσα στα αντικείμενα. Όλα, όπως μπορείτε να δείτε, είναι αρκετά απλά. Μπορούμε ακόμη και να πειραματιστούμε λίγο. Εάν διπλασιάσετε τη μάζα ενός αντικειμένου, η δύναμη της βαρύτητας θα διπλασιαστεί. Εάν «σπρώξετε» τα αντικείμενα μακριά το ένα από το άλλο κατά τις ίδιες δύο φορές, η δύναμη έλξης θα είναι το ένα τέταρτο αυτής που ήταν πριν.

Η δύναμη της βαρύτητας ανάμεσα σε εσάς και τη Γη σας τραβάει προς το κέντρο του πλανήτη και νιώθετε αυτή τη δύναμη σαν το δικό σας βάρος. Αυτή η τιμή είναι 800 Newton αν στέκεστε στο επίπεδο της θάλασσας. Αλλά αν πάτε στη Νεκρά Θάλασσα, θα αυξηθεί κατά ένα μικρό κλάσμα τοις εκατό. Εάν καταφέρετε το κατόρθωμα και ανεβείτε στην κορυφή του Έβερεστ, η αξία θα μειωθεί - και πάλι, εξαιρετικά ελαφρά.

Η δύναμη της βαρύτητας της Γης δρα στον ISS, που βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 400 χιλιομέτρων, με σχεδόν την ίδια δύναμη όπως στην επιφάνεια του πλανήτη. Εάν αυτός ο σταθμός ήταν τοποθετημένος σε μια τεράστια σταθερή στήλη, η βάση της οποίας θα ήταν στη Γη, τότε η βαρυτική δύναμη πάνω του θα ήταν περίπου το 90% αυτής που νιώθουμε. Οι αστροναύτες βρίσκονται σε μηδενική βαρύτητα για τον απλό λόγο ότι ο ISS πέφτει συνεχώς στον πλανήτη μας. Ευτυχώς, ο σταθμός ταυτόχρονα κινείται με ταχύτητα που του επιτρέπει να αποφύγει τη σύγκρουση με τη Γη.

Πετάμε περαιτέρω - στο φεγγάρι. Αυτό είναι ήδη 400.000 χιλιόμετρα από το σπίτι. Η δύναμη της βαρύτητας της Γης εδώ είναι μόνο 0,03% της αρχικής. Αλλά η βαρύτητα του δορυφόρου μας είναι πλήρως αισθητή, η οποία είναι έξι φορές μικρότερη από ό,τι έχουμε συνηθίσει. Εάν αποφασίσετε να πετάξετε ακόμη πιο μακριά, η δύναμη της βαρύτητας της Γης θα πέσει, αλλά ποτέ δεν θα μπορέσετε να απαλλαγείτε εντελώς από αυτήν.

Όταν βρίσκεστε στην επιφάνεια του πλανήτη μας, αισθάνεστε την έλξη πολλών αντικειμένων - τόσο πολύ απομακρυσμένων όσο και εκείνων που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση. Ο ήλιος, για παράδειγμα, σε τραβάει προς το μέρος του με τη δύναμη μισού Νιούτον. Εάν βρίσκεστε σε απόσταση πολλών μέτρων από το smartphone σας, τότε σας ελκύει όχι μόνο η επιθυμία να ελέγξετε τα ληφθέντα μηνύματα, αλλά και από μια δύναμη πολλών piconewton. Αυτό είναι περίπου ίσο με τη βαρυτική έλξη ανάμεσα σε εσάς και τον γαλαξία της Ανδρομέδας, ο οποίος απέχει 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός και έχει μάζα τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου.

Εάν θέλετε να απαλλαγείτε εντελώς από τη βαρύτητα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πολύ δύσκολο κόλπο. Όλες οι μάζες που είναι γύρω μας μας τραβούν συνεχώς προς το μέρος τους, αλλά πώς θα συμπεριφερθούν αν σκάψετε μια πολύ βαθιά τρύπα ακριβώς στο κέντρο του πλανήτη και κατεβείτε εκεί, αποφεύγοντας με κάποιο τρόπο όλους τους κινδύνους που μπορεί να συναντήσετε κατά τη διάρκεια αυτής της ώρας μονοπάτι? Αν φανταστούμε ότι υπάρχει μια κοιλότητα μέσα σε μια τέλεια σφαιρική Γη, τότε η δύναμη έλξης στα τοιχώματά της θα είναι η ίδια από όλες τις πλευρές. Και το σώμα σας θα βρεθεί ξαφνικά σε έλλειψη βαρύτητας, σε κατάσταση αναστολής - ακριβώς στη μέση αυτής της κοιλότητας. Έτσι, μπορεί να μην αισθάνεστε τη βαρύτητα της Γης - αλλά για αυτό πρέπει να είστε ακριβώς μέσα της. Αυτοί είναι οι νόμοι της φυσικής και τίποτα δεν μπορεί να γίνει γι' αυτούς.

Όταν κοιτάς τον ουρανό σε μια σκοτεινή νύχτα με καθαρό καιρό, βλέπεις πολλά αστέρια. Ωστόσο, σχεδόν όλοι βρίσκονται στον γαλαξία μας, τον Γαλαξία μας. Ακόμη και τα πιο μακρινά που μπορείτε να δείτε χωρίς τηλεσκόπιο απέχουν λιγότερο από είκοσι χιλιάδες έτη φωτός από τη Γη. Μπορεί να φαίνεται σαν μια γιγαντιαία απόσταση, αλλά ο κόσμος είναι πολύ μεγαλύτερος από το άμεσο περιβάλλον μας. Είναι πραγματικά τεράστιο, γι' αυτό και είναι απίστευτα δύσκολο για τους επιστήμονες να μελετήσουν αστέρια εκτός του γαλαξία μας. Το πιο μακρινό αστέρι που έχει απομονωθεί από την εξωτερική λάμψη που το περιβάλλει απέχει μόλις 55 εκατομμύρια έτη φωτός από εμάς.

Επιστημονικά επιτεύγματα

Ωστόσο, αν οι αστρονόμοι δεν κάνουν λάθος σε τίποτα, αυτό το ρεκόρ καταρρίφθηκε πρόσφατα. Σύμφωνα με ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους στο περιοδικό Nature Astronomy, θρυμματίστηκε σε σκάλες, παρασύρθηκε και ποδοπατήθηκε. Μετακόμισε σε ένα αστέρι που απέχει 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς! Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι αστρονόμοι καταφέρνουν συχνά να δουν αντικείμενα μακριά από τον πλανήτη μας. Με τηλεσκόπια, μπορούν να δουν τους φωτεινότερους σουπερνόβα που βρίσκονται 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Ωστόσο, τα συνηθισμένα αστέρια δεν μπορούν να φανούν ακόμη και σε απόσταση εκατοντάδες φορές μικρότερη. Και εδώ αναφέρουμε πρώτα για τον «βαρυτικό φακό».

Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν η τεράστια μάζα ενός γαλαξία, ή ακόμα και ενός σμήνος γαλαξιών, λυγίζει, παραμορφώνει και ενισχύει το φως πίσω από αυτό. Αυτό το φαινόμενο είναι δυνατό λόγω του γεγονότος ότι τέτοια αντικείμενα κάμπτουν πραγματικά τον ίδιο τον χώρο γύρω τους. Οι γαλαξίες που δημιουργούν το φαινόμενο του βαρυτικού φακού «ενισχύουν» τη φωτεινότητα κατά μέσο όρο 50 φορές.

μακρινά αστέρια

Το αστέρι για το οποίο μιλάμε σήμερα βρίσκεται πίσω από ένα σμήνος γαλαξιών 6 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά και το φως του έχει ενισχυθεί κατά περισσότερες από 2.000 φορές! Σε επιστημονικούς καταλόγους, αναφέρεται ως MACS J1149 Lensed Star 1. Ωστόσο, οι επιστήμονες που το ανακάλυψαν του έδωσαν και ένα ανεπίσημο όνομα - Icarus. Σας ευχαριστούμε πολύ για αυτό, είναι πολύ πιο βολικό και για εμάς.

Ο Ίκαρος εντοπίστηκε, εντελώς τυχαία, όταν οι ερευνητές εξέτασαν εικόνες σουπερνόβα που τραβήχτηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble το 2016 και το 2017. Όχι μακριά της, παρατήρησαν ένα μικρό φωτεινό σημείο. Άλλαξε τη φωτεινότητα με την πάροδο του χρόνου, αλλά όχι με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι σουπερνόβα. Το χρωματικό σχέδιο του φωτός που προέρχεται από αυτό το αντικείμενο παρέμεινε αμετάβλητο για πολλούς μήνες. Περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι έχουμε να κάνουμε με έναν μπλε υπεργίγαντα.

Αυτά τα αστέρια είναι πολύ μεγαλύτερα, πιο ογκώδη, θερμότερα από τον Ήλιο και εκατοντάδες χιλιάδες φορές φωτεινότερα από αυτόν. Αυτή είναι μια τόσο μικρή υπενθύμιση ότι οποιοδήποτε φαινόμενο στο διάστημα μπορεί να είναι πραγματικά κοσμικό σε κλίμακα. Όλοι οι μπλε υπεργίγαντες έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά, επομένως, συγκρίνοντας το φως του Ίκαρου με το φως των ίδιων αντικειμένων στον γαλαξία μας, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να υπολογίσουν την απόσταση από αυτόν. Αποδείχθηκε ότι το αστέρι έχει ηλικία 9 δισεκατομμυρίων ετών, και λόγω του γεγονότος ότι το Σύμπαν διαστέλλεται, τώρα τα φωτιστικά είναι γενικά 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός πριν από αυτό.

Πώς κατάφερε ο Ίκαρος να μεγεθύνει την εικόνα του κατά 2000 φορές όταν η συνήθης τιμή βαρυτικού φακού είναι μόνο 50; Η απάντηση είναι μικροφακοί. Αυτά είναι μικρά αντικείμενα μέσα σε μεγάλους φακούς. Αυτά μπορεί να είναι μεμονωμένα αστέρια, παρέχοντας μια πρόσθετη προσέγγιση της "εικόνας". Φακοί μέσα σε φακούς. Αυτό το αποτέλεσμα δεν διαρκεί πολύ, γιατί οι μικροφακοί μετακινούνται συνεχώς από την επιθυμητή θέση και επιστρέφουν ξανά σε αυτήν. Ωστόσο, αν παρακολουθήσουμε προσεκτικά τι συμβαίνει, ανοίγονται μπροστά μας τεράστιες ευκαιρίες. Με τη βοήθεια μικροφακών, οι επιστήμονες κατάφεραν να βρουν ακόμη και πλανήτες έξω από τον Γαλαξία!

το πιο μακρινό αστέρι

Ο Ίκαρος, παρεμπιπτόντως, μπορεί να είναι χρήσιμος όχι μόνο ως κάτοχος ρεκόρ, που αναφέρεται στο σχετικό βιβλίο. Μελετώντας πώς το φαινόμενο προσέγγισης το επηρεάζει με την πάροδο του χρόνου, οι αστρονόμοι ελπίζουν να κατασκευάσουν ένα ακριβές μοντέλο της κατανομής της ύλης σε ένα σμήνος γαλαξιών «φακών». Αυτό πιθανώς περιλαμβάνει τη σκοτεινή ύλη, την οποία ακόμα δεν μπορούμε να βρούμε, να εξετάσουμε και να αισθανθούμε, αλλά η οποία έχει βαρυτική επίδραση σε άλλα διαστημικά αντικείμενα. Με αυτόν τον τρόπο, ο Ίκαρος μπορεί να μας βοηθήσει να αυξήσουμε πολύ τις γνώσεις μας για το σύμπαν. Λοιπόν, ο αρχαίος Έλληνας συνονόματός του ήταν επίσης πολύ θετικός χαρακτήρας, αν και δεν έγινε πρωταθλητής, όσο κι αν προσπάθησε. Ελπίζουμε ο Ίκαρος μας να μην ξεφτιλίσει το ένδοξο όνομα.