Сколько звезд на небе? – все о космосе


Звездное небо

В темное время суток, вдали от слепящих огней городов, небо открывает захватывающую картину сотен звезд, рассыпанных по созвездиям и Млечному пути. Сосчитать их самому кажется невозможным — числа кажутся фантастическими, от миллионов до миллиардов. Но сразу приходит на ум, что это именно то, чем должны заниматься астрономы. Так сколько звезд на небе в самом деле? Сегодня мы попытаемся определить точное число.

Звезды, видимые глазу

Мы уже не раз слышали, что только в видимой Вселенной триллионы звезд. Но есть нюанс — далеко не все из них человеку видны. Все дело в блеске, или звездной величине — тусклые светила вблизи выглядят ярче, чем очень мощные вдалеке. Чем меньше звездная величина, тем лучше видна звезда — но существует предел, после которого даже самый зоркий взгляд не различит звезду. Планка для человеческого глаза — звездная величина +7. Конкретная величина колеблется между +6 и +8 в зависимости от остроты зрения и темноты неба.

Звезды в телескоп (справа) и невооруженным глазом (слева)

Звезды в телескоп (справа) и невооруженным глазом (слева)

В итоге из всего необъятного количества звезд человек может увидеть на небе… всего 6000! Но и это приблизительное число. Как мы уже знаем, небесная сфера делится на два полушария, в каждом из которых видно до 3000 звезд. Более того, часть звезд находится у горизонта, где их наблюдать очень сложно — их скрывает плотная атмосфера. А еще надо делать поправку на реальность, где нет идеально ровного горизонта. Его постоянно усложняют деревья, здания, холмы и прочие неровности ландшафта, уменьшая количество одновременно видимых звезд до 2500.

  • Интересный факт — все эти препятствия приводят к тому, что крупные обсерватории строятся в горах, на отдалении от поселений. Там атмосфера не столь плотная, а горизонта на самой высокой горе доступно больше. Особенно популярны горы у моря или океана: водная гладь, наверное, единственный в мире ровный горизонт.

А Вы смотрели: Созвездие Голубь

Но даже это число доступно при идеальных условиях наблюдения — то есть темной безлунной ночью. Летом небо у краев ярче, чем зимой, а любой городской фонарь создает засветку. Посреди большого города число звезд на небесах падает сразу до 200–300. Следовательно, лучший вид на звезды открывается лишь зимой, на отдалении больше 5 километров от любого населенного пункта или освещенной дороги.

Чтобы увидеть больше звезд, приходится забираться очень далеко. Фото сделано с большой выдержкой.

Чтобы увидеть больше звезд, приходится забираться очень далеко. Фото сделано с большой выдержкой.

Сколько звезд во Вселенной?

Здесь мы будем иметь дело с очень большими числами. Поэтому, чтобы избежать длинных строк целых чисел, мы будем использовать степени.

Каждый кто учился в школе, да и еще при этом посещал уроки математики, вероятно знаком с понятием «квадрат». Если число 10 умножить на десять, то есть само на себя, получится 100. И над 10 можно записать 2. Это число называется степень. И означает, что 10 была умножена на еще одну 10. А всего их было 2. Таким образом, совсем небольшое число – степень покажет, сколько нулей нужно ставить после 1.

Данные, получаемые с космических телескопов, дают основания полагать, что в наблюдаемой части Вселенной более 2000 миллиардов галактик. Если предположить, что в среднем на галактику приходится примерно 100 миллиардов звезд, число звезд во всей наблюдаемой Вселенной не менее 10 в 22 степени.

Звезды в телескоп, или общее количество звезд на небе

Однако человечество уже давно нашло способ обойти ограничения собственного зрения. Множество мощных телескопов на Земле и в космосе ежедневно отодвигают видимые границы пространства, открывая новые звезды и галактики. Даже самый обычный бинокль дает возможность увидеть дополнительные 200 тысяч звезд. А дешевый телескоп открывает в 10 раз больше светил!

Разумеется, мы не можем увидеть все звезды во Вселенной. Центр нашей галактики является непреодолимой преградой, которая закрывает от нас часть Млечного пути, а облака космической пыли поглощают все лучи, кроме инфракрасных. И хотя астрономы с этим борются — так, телескоп Джеймс Уэбб проникнет через те препятствия, которые раньше считались непреодолимыми — Вселенная остается ограниченной. Хотя бы по видимости — максимальное расстояние, на которое мы можем заглянуть, составляет 45,7 миллиарда световых лет.

Галактический центр (в инфракрасном диапазоне)

Галактический центр (в инфракрасном диапазоне)

Подведем итоговый счет. В нашей галактике существует примерно от 100 до 400 миллиардов звезд. По версии телескопа «Хаббл», сейчас найдено около 100 миллиардов галактик, и считается, что вскоре их будет найдено еще 100 миллиардов. Нашу галактику традиционно признают средней по количеству вмещаемых звезд — существуют объекты и крупнее, и меньше размером.

А Вы смотрели: Исследователи нашли новую связь между вращением планет и их климатом

Давайте воспользуемся известными числами и подсчитаем количество звезд на небе вместе. У нас есть 100 миллиардов галактик, в каждой из которых содержится 100–400 миллиардов звезд. Умножим 1011 на 1011 — получается 1022 звезд, 10000000000000000000000 звезд на небе. И это только минимальная оценка! Если галактик или звезд окажется больше, число вырастет на порядки.

Из-за всех этих условностей и неточностей астрономы редко берутся давать точную оценку количеству звезд на небе. Их попросту слишком много, и не все можно четко увидеть и отделить от остальных. Особенно в отдаленных галактиках — часто они сами выглядят как одна тусклая звезда.

Источник

physħ

Один из тех «детских» вопросов, который ставит в тупик даже астрофизиков-профессионалов. Дело в том, что просто подсчитать количество звёзд даже в нашей галактике — Млечном Пути — совсем не просто. Если вы уедете куда-нибудь за город и поднимете ночью взгляд в небо, вы сможете различить лишь незначительное число звёзд. Большая часть из них слишком тускла, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом.

© Keghan Crossland // CC0 Public Domain

И даже самые сильные телескопы не видят всех звёзд. Правда, это не главная проблема. Даже если бы мы смогли подсчитать все до единой звезды в нашей галактике, она лишь одна из миллиарда галактик во Вселенной. Надеяться, что мы различим каждую звезду в каждой галактике, очевидно, глупо.

К счастью, мы можем прикинуть общее число звёзд, сделав несколько разумных предположений. Во-первых, известно, что наше Солнце — довольно типичная звезда. А общая масса нашей Галактики равняется приблизительно 100 миллиардам солнечных масс. Отсюда можно сделать вывод, что в Млечном Пути около 100 миллиардов звёзд (да, мы могли тут ошибиться раза в два или три, но вряд ли мы ошиблись, скажем, в 10 или 100 раз).

© Greg Rakozy // CC0 Public Domain

При этом Млечный Путь — это довольно типичная галактика, если сравнивать её с другими галактиками, которые мы видим в телескоп. Есть галактики более тяжёлые, есть более лёгкие, но в среднем размеры и масса галактик несильно отличаются от размеров и массы нашей галактики.

Но сколько галактик во Вселенной? Это сложный вопрос, потому что мы не можем быть уверенными даже в том, что Вселенная конечная. Поэтому мы ограничимся только вопросом, сколько галактик в той части Вселенной, которую мы можем наблюдать — это так называемая видимая часть Вселенной. Её размеры, кстати, поистине огромны — по современным оценкам это около 50 миллиардов световых лет!

© NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team

Одна из распространённых оценок говорит, что в видимой части Вселенной около 10 триллионов галактик. Умножая это число на 100 миллиардов звёзд в одной галактике, получаем, что всего во Вселенной, доступной для наших наблюдения, 1 000 000 000 000 000 000 000 000 звёзд. 1 с 24 нулями — это число носит название септиллион. Не исключено, что эта оценка ошибается в сотни или даже тысячи раз, но от этого она не перестаёт поражать своей грандиозностью.

Рождение и жизнь звезды

Звезды, как и живые существа, рождаются, живут и умирают. Продолжительность их жизни настолько велика (до десятков миллиардов лет), что астрономы не могут проследить жизнь хотя бы одной из них от начала до конца. Зато ученых есть возможность наблюдать за звездами, находящимися на разных стадиях развития.

Образуются звезды из газопылевых облаков. Они сжимаются, потому что частицы притягиваются друг к другу. При этом температура и плотность вещества сильно возрастает. На данной стадии это уже не облако, но еще и не звезда. Поэтому его называют протозвездой (от греч. «протос» — «первый»). Постепенно ее температура достигает нескольких миллионов градусов, и тогда начинаются термоядерные реакции. Протозвезда становится звездой и многие миллиарды лет излучает энергию.

газопылевое облако

Звезда светит до тех пор, пока ее внешние слои не начинают остывать. Постепенно истощаются запасы водорода, что приводит к затуханию термоядерных реакций в недрах звезды. Остывающие внешние слои начинают светиться красным, и звезда превращается в красного гиганта. Красный гигант продолжает терять яркость до тех пор, пока не гаснет. В зависимости от размера красные гиганты могут, например, превратиться в красного карлика, или взорваться, превратившись в белого карлика, который впоследствии либо угаснет, либо превратится в нейтронную звезду, или сжаться в черную дыру.

звезда затухает

Какие бывают звезды?

Звезды различаются по температуре, возрасту, массе, размерам, плотности, светимости и химическому составу.

По температуре различают красные, желтые, белые, голубые. Среди них самые холодные красные: температура на поверхности такой звезды составляет не более 3000°С. Желтые звезды — к ним относится и наше Солнце — имеют температуру около 6000°С; белые «разогреты» от 10 000 до 20 000°С; голубоватые же звезды — самые горячие — раскалены более чем до 30 000°С (иногда до 100 000°С). Но это температура поверхности звезд. Внутри этих светил еще жарче — до 20 млн °С.

Белый карлик

В зависимости от размеров звезды величают гигантами (самые большие) и карликами (наименьшие). Диаметр так называемых белых карликов может быть в 100 с лишним раз меньше диаметра Солнца, при этом масса таких звезд примерно равна солнечной. По численности такие карлики составляют от 3 до 10% звездного «населения» нашей галактики.

Чем больше звезды, тем реже они встречаются в пространстве. Особенно редки гиганты. Самыми крупными являются красные гиганты. К примеру, диаметр красной звезды Бетельгейзе из созвездия Ориона более чем в 300 раз превосходит диаметр Солнца. А красный Антарес в созвездии Скорпиона по диаметру в 450 раз больше нашего светила и даже превышает орбиту Марса.

Сравнение размеров звезд и планет

Сравнение размеров звезд и планет

Одной из самых больших ныне известных звезд является красный сверхгигант Мю Цефея. Внутри этой звезды могли бы уместиться орбиты планет Солнечной системы вплоть до Юпитера. Мю Цефея, также известная как «гранатовая звезда Гершеля», является красным сверхгигантом и находится в созвездии Цефея.

Около половины звезд являются одиночными (как Солнце), остальные образуют двойные (например, Сириус), тройные и более сложные системы. Чем больше звезд в системе, тем реже она встречается. Известны звездные системы из семи членов, но более сложные пока не обнаружены.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: