PALESTRA № 4. Galáxias. "cadáveres" de estrelas

1. Galáxias. Variedade de galáxias

Não se sabe quando o homem olhou para o céu pela primeira vez: muitos milênios se passaram desde aqueles tempos distantes. Só se sabe com certeza que o homem sempre reverenciou o céu, e também o respeitou e temeu. É muito fácil explicar essa atitude: lá, no céu, viviam os deuses. O homem tentou apaziguá-los, acalmá-los. Se os deuses forem gentis, eles enviarão chuva e, se chover, haverá uma colheita para o próximo ano. Se os deuses ficarem com raiva, eles enviarão trovões, raios e seca para a terra. Portanto, naqueles tempos distantes, ninguém ousava irritar seus deuses; Cada nação tinha seus próprios deuses.

Mas o que são estrelas? As estrelas são as almas dos mortos que nos observam e nos seguem. Assim se acreditava nos tempos antigos.

Como as pessoas poderiam saber então que as estrelas estão longe de ser almas, mas um corpo celeste com uma temperatura incrivelmente alta. Séculos depois, as pessoas começaram a notar algumas "névoas" incompreensíveis, manchas de neblina no céu. Com a ajuda de telescópios, o olho humano viu que dentro dessas nebulosas estão aglomerados inteiros de estrelas. Esses aglomerados de estrelas são chamados de galáxias.

De volta ao século XNUMX W. Herschel, um famoso astrônomo e oftalmologista inglês que descobriu o planeta Urano, explorou estrelas duplas e a estrutura da Via Láctea, construiu vários dos maiores telescópios de seu tempo, descobriu vários milhares de pontos nebulosos (chamados de nebulosas). V. Herschel catalogou as nebulosas descobertas por ele. Durante o estudo e observação destas nebulosas, verificou-se que muitas delas têm uma estrutura em espiral.

Na ciência da astronomia, todas as galáxias são divididas em três grandes grupos. Esta classificação é baseada na aparência das galáxias.

Três grupos (classes) de galáxias:

1) galáxias espirais;

2) galáxias irregulares;

3) galáxias elípticas.

Considere esses tipos de galáxias.

galáxias espirais. Seus ramos consistem em estrelas quentes, supergigantes; emitem ondas de rádio. Aproximadamente dez por cento da massa de tal galáxia é a massa de hidrogênio neutro. A principal diferença entre as galáxias espirais é que elas giram a uma velocidade vertiginosa.

Galáxias erradas. O que os torna diferentes? Vamos mergulhar na história primeiro. No século XVI. Fernão de Magalhães fez suas famosas viagens ao redor do mundo, que ajudaram a "destruir" muitos "pontos brancos" no mapa geográfico do nosso planeta. Viajantes no hemisfério sul do céu notaram e por um longo período observaram duas pequenas nuvens estelares. Mais tarde, essas nuvens começaram a receber o nome do viajante mais famoso: as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães. Na verdade, não são nuvens, mas galáxias reais que pertencem ao grupo irregular.

Essas galáxias são diferentes nisso:

1) têm uma aparência disforme;

2) sua composição estelar é a mesma dos ramos das galáxias espirais, com uma exceção: as irregulares não possuem núcleo;

3) galáxias irregulares são muito, muito raras.

Galáxias elípticas. Essas galáxias são muito mais comuns do que as galáxias espirais e irregulares. Vamos ligar características salientes de galáxias elípticas:

1) eles podem ser confundidos com aglomerados globulares de estrelas, se você não levar em conta que a galáxia é maior que eles;

2) giram muito lentamente e, consequentemente, ficam levemente achatados. Esta é sua principal diferença em relação às galáxias espirais (que giram muito rapidamente e, como resultado, são muito semelhantes a um fuso);

3) as galáxias elípticas não contêm estrelas gigantes nem nebulosas.

2. "Cadáveres" de estrelas: anãs brancas, estrelas de nêutrons, buracos negros

anãs brancas

As estrelas, como muitas coisas em nosso Universo, não são eternas, sua expectativa de vida é de dezenas de milhões de anos, no entanto, isso é incomparável com os anos de existência do Universo.

No final de sua vida, a estrela se torna uma anã branca. A "morte" de um corpo celeste ocorre depois de esgotado todo o suprimento de suas fontes de energia termonuclear. Além disso, nem todas as estrelas se tornam anãs brancas, mas apenas estrelas de massa média e baixa.

As anãs brancas não brilham sozinhas, pois não possuem nenhum processo nuclear dentro delas. Mas ainda assim, os "cadáveres" das estrelas brilham. Por quê? O brilho das anãs brancas é explicado de forma muito simples: o brilho ocorre devido ao resfriamento lento. O cientista, o físico indiano Raman Chandrasekara calculou a massa de uma anã branca, que ele não pode exceder. De acordo com Chandrasekara, a massa deste corpo celeste é de aproximadamente 1,4 massas solares.

estrelas de nêutrons

Estrêla de Neutróns - este, pode-se dizer, é também o “cadáver” de uma estrela, mas uma estrela muito maior, que tem uma massa superior a dez vezes a massa do nosso Sol. O raio de uma estrela de nêutrons é aproximadamente uma vez e meia a duas vezes a massa do Sol, e seu raio é de aproximadamente 10 - 20 km... Em casos muito raros, a massa de uma estrela de nêutrons pode exceder a massa do Sol, mas não mais que três vezes (este é o chamado "limite Oppenheimer - Volkov". Descobriremos a seguir o que acontecerá com uma estrela tão “pequena”.

Em 1930's Walter Baade и Fritz Zwicky apresentou a teoria de que, como resultado de uma explosão de supernova (supernovas são estrelas que "repentinamente explodem e morrem como novas estrelas. No entanto, na luminosidade máxima elas são milhares de vezes mais brilhantes do que novas estrelas"), uma estrela de nêutrons ultradensa é formado. Essa teoria foi confirmada quase trinta anos depois, quando um pulsar foi descoberto na Nebulosa do Caranguejo, ou seja, uma estrela de nêutrons que gira a uma velocidade incrivelmente alta.

Buracos negros

O conceito de "buraco negro" foi introduzido em 1968 por um físico americano John Wheeler. Com este conceito, ele designou estrelas de nêutrons, que, como resultado da ação da gravidade, se contraíram a tal ponto que a luz simplesmente não consegue superar sua atração. Foi dito acima que a massa de uma estrela de nêutrons é aproximadamente uma vez e meia a duas vezes maior que a massa do Sol, mas às vezes sua massa pode ser três ou mais vezes maior que a massa do Sol. Assim, essas estrelas de nêutrons “excepcionais” tornam-se buracos negros.

Raio gravitacional é o raio até o qual uma estrela de nêutrons deve entrar em colapso para se tornar um buraco negro. Se a estrela fosse muito grande, esse raio seria de apenas algumas dezenas de quilômetros.

Autor: Filin S.P.

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