Étoiles dans l'univers du nom. Les astronomes trouvent des étoiles plus anciennes que l'univers. Comment est-ce possible
Dans notre galaxie - la voie lactée - plusieurs centaines de milliards d'étoiles de types, couleurs et calibres différents. Les étoiles ici sont constamment formées à partir des énormes réserves minérales de la galaxie - pétrole et gaz, c'est-à-dire poussière et gaz, bien sûr. Des nuages énormes dérivent autour du plan galactique. La gravité d'un trou noir supermassif dans le noyau galactique les plonge dans ses manches. L'étoile va-t-elle exploser, l'association d'étoiles va-t-elle survoler les nuages ou les perturbations dues aux marées interféreront-elles avec des objets énormes, et c'est tout! Le nuage commence à se rétrécir, le processus s'accélère avec le temps, les atomes sont déjà encombrés et la force continue inexorablement de les appuyer et de les tirer vers le centre jusqu'à ce que les chocs atomiques cessent d'être élastiques et commencent à perturber les obus électroniques, créant des ions, puis encore plus raides. - les atomes d'hydrogène commenceront à se fondre dans l'hélium, rejetant des photons énergétiques transportant de l'énergie dans l'espace extra-atmosphérique.
Toute la spirale tourne tous les 50 millions d'années. La plus ancienne étoile du pays a 13 milliards d’années et la Voie lactée elle-même a environ 10 milliards d’années. Notre soleil - l'étoile, autour de laquelle les cercles entourent les planètes. Les astronomes croient que le système solaire et la Terre sont issus d'une méga-étoile en éclatement.
Au début, il y avait un grand nuage de gaz et de poussière qui tournait et le frottement du bruit et de la répulsion d'une collision était chauffé à un point tel que les particules de matière désassemblées et dispersées qui se sont formées sur la planète au fil du temps et sous l'influence de la gravité. Ainsi, les planètes et les étoiles sont nés dans le temps. Les neutrons que les scientifiques appellent pulsars et variables, car ils modifient la puissance de la lumière qu’ils brillent.
Crédit: site Living Universe
Un nuage de poussière pénètre soudainement dans l'onde de choc, jetant dans un jet de matériau lumineux dans des directions opposées - les objets célèbres de Herbig - Haro! Les rayons furieux traverseront la poussière et l’étoile nouvelle-née commencera sa vie. Son vent finit par effacer toute la poussière, tous les éléments légers dans l'espace, ne laissant que plus de pierres, de roches et d'astéroïdes en orbite. Pendant des milliards d'années, ce chaos de pierres autour d'une jeune étoile va pousser, se recourber et prendre de la poussière, jusqu'à former plusieurs planètes à la surface solide. Les nœuds de gaz restant à l'intérieur de cette poussière peuvent accumuler sur eux-mêmes tout le matériau à leur portée, en se compactant et en tournant. Et vous voilà - la planète géante du gaz. La vie d'un nouveau système solaire a commencé!
Il y a des supernovae, elles sont formées, lorsque le carburant de l'étoile commence à décliner, jusqu'à ce que cela soit fait, puis, dans la formation d'étoiles, une explosion est une explosion qui détruit tout ce qui se trouve à proximité et le reste peut former une nouvelle étoile ou une nouvelle planète. La distance entre la Terre et le Soleil est de 150 millions de kilomètres. Au centre de cette collection, tout est sur le point de s’enfoncer dans le centre et disparaît pour toujours, et va peut-être dans une autre galaxie.
Nos sentiments et le cerveau peuvent gérer une gamme limitée de réalité. Ouvrez votre imagination en utilisant des vidéos illustratives et des outils interactifs. Chaque personne naît avec d’énormes restrictions qui la limitent à la compréhension et à la perception de la réalité. Comme d’autres parties du corps, le cerveau, en tant qu’ordinateur configurable, peut être "activé" et ses performances et son imagination relatives améliorées grâce à un apprentissage progressif et à la recherche de béquilles.
Crédit: site Living Universe
Mais qu'est-ce qui attend ces étoiles ensuite? Pour répondre à cette question, parlez-nous de la masse en question! Contrairement aux personnes, le destin des étoiles peut être prédit avec un bon degré de certitude par une (bien, deux) de ses propriétés. Le premier est la masse, le second est, bien sûr, sa classe spectrale.
Vous ne pouvez pas expliquer moins de cinq pommes à un petit enfant, mais vous pouvez difficilement décrire une sphère à quatre dimensions ou un cube pour un adulte. Cependant, dans cet article, nous considérons des choses relativement bien pensées, y compris des mesures dans notre réalité. Il est impossible d'entrer dans les détails, mais même de s'entendre un peu mieux que d'essayer de s'imaginer souvent inimaginable.
Toutes les dix secondes, la vidéo est dix fois plus longue, ce qui donne une assez bonne idée de la façon dont nous sommes non seulement nous, mais aussi notre planète ou même le système solaire par rapport à l'univers entier. Dans la deuxième partie de la vidéo, la direction est inversée et vous pouvez entrer en nanomètre et dans des tailles encore plus petites. En raison du temps de production de cette vidéo, les plus petites dimensions manquent.
Crédit: Illustration: NASA / CXC / M.Weiss; Rayons X: NASA / CXC / UC Berkeley / N. Smith et al; IR: Lécher / UC Berkeley / J.Bloom & C.Hansen
Les étoiles les plus massives, les supergéantes bleues, les véritables mégastars entre 140 et 280 masses solaires, sont si chaudes à l'intérieur (des milliards de degrés!) Que l'énergie thermique à l'intérieur commence à se transformer en paires électron-positron, qui sont violemment annihilées dans un processus appelé instabilité de paire. C’est l’un des cas les plus exotiques que nous observions dans la partie de l’Univers, car l’instabilité par paire produit une explosion de supernova d’une force telle qu’elle peut être vue de l’autre bout de l’Univers et qu’il n’y a pratiquement plus rien - ni une étoile ni une grotte ... tant que nous le savons. l'existence d'un tel monstre appelé SN 2006gy. Ce n’est pas quelque chose à imaginer, à écrire sur lui et c’est effrayant ...
Une autre vidéo compare la magnitude des étoiles, y compris notre soleil. Comme vous pouvez le constater, le gigantesque Soleil, comparé aux étoiles beaucoup plus grandes de l’univers visible, est assez titanesque. Si vous vouliez entourer cette étoile, il vous faudrait environ huit heures pour obtenir rapidement la lumière. La lumière de la Terre au Soleil ne vole que pendant huit minutes. Tellement d'imaginer la taille de cette étoile.
Nous avons trouvé une autre vidéo sur un sujet similaire. L'imagination peut être pratiquée comme n'importe quelle autre action. La créativité repose sur différents angles du problème et de ses solutions. Même si vous ne pouvez pas imaginer une sphère à quatre dimensions dès le début, ne désespérez pas. Cela prend du temps, et parfois une béquille sous forme de comparaison avec quelque chose de similaire, par exemple, à une échelle ou une dimension différente.
Crédit: rayons X: NASA / CXC / GSFC / M.Corcoran et al. Optique: NASA / STScI
Les supergéantes bleues vivent un peu, des dizaines, des centaines de millions d'années. This Carina est un bon exemple d’une telle étoile. Ils personnifient le principe - vivre vite (et brillamment), mourir jeune! Au cours de leur vie, ils font frire tout l’espace qui les entoure avec un rayonnement ultraviolet dur, perdant une quantité énorme de matériau, n’épargnant ni eux ni les autres. Leur vie se termine généralement par une catastrophe: une explosion de supernova de type II, qui illumine toute la galaxie, visible au-delà du mégaparsec, d’autres galaxies, d’autres amas de galaxies!
Star Betelgeuse est récemment devenue le chef de file des théoriciens du complot et de nombreux journalistes occasionnels sont devenus des leaders dans le monde à la fin de l'année. La deuxième étoile d'une étoile de la constellation d'Orion envisage-t-elle de mettre fin à son pèlerinage en tant que supernova? Existe-t-il un danger pour la Terre ou la vie de notre planète?
Supernova: mort spectaculaire avec feu d'artifice
Le préfet extraterrestre du célèbre guide de l'auto-stoppeur classique en science-fiction de Ford, selon lui, vient d'une planète en orbite autour de la star Betelgeus. Betelgeuse est très facile à trouver dans le ciel hivernal, car ce n’est pas seulement la huitième étoile brillante du ciel, mais aussi la constellation d’Orion est très particulière dans le ciel.
Le contenu de l'étoile - tous les éléments lourds qu'elle infuse pour la vie - est inversé, de sorte qu'il peut peut-être ajouter de nouvelles planètes, devenir des acides aminés et se nourrir de globules rouges dans le sang d'extraterrestres exotiques.
Les étoiles de masse plus modérée (comme le Soleil) vivent relativement sereinement pendant des dizaines de milliards d'années, mais à la fin de leur vie, elles commencent à enfler pour devenir des géantes et des géantes rouges. Et qu'est-ce qu'ils ont encore? Tout le combustible nucléaire est brûlé, le noyau a été réduit à une température énorme, afin de prolonger même la mort de l'étoile et les couches extérieures n'ont rien à retenir, leur gaz se dilate, se refroidit et, bien sûr, devient rouge.
La supernova est définitivement inconnue des astronomes. Dans le récit, nous avons pu observer une série de supernovae très brillantes qui étaient inobservables dans le ciel ou même observées à l'œil nu pendant la journée. Selon des informations recueillies en Égypte, en Chine, en France et ailleurs, une supernova très claire aurait été observée au cours de l'année.
Son collègue Johannes Kepler a également vu une «nouvelle étoile» dans la constellation Hadonos dans World Astronomy, tout en obtenant des informations précieuses grâce à l'observation de ce phénomène. Les astronomes reconnaissent deux types de base de supernovae. Dans le premier cas, deux étoiles contournent le centre de gravité commun. D'une étoile, le matériau s'écoule vers la deuxième étoile, qui est un nain blanc. Le poids d'un nain blanc atteint une valeur critique de 1, 44 soleils, lorsqu'un nain blanc explose comme une supernova.
Certaines étoiles trouvent encore la force de brûler de l'hélium à l'intérieur du noyau et commencent à synthétiser du carbone. Certains réussissent alors à répéter le cycle de synthèse avec du carbone. Chaque synthèse ultérieure nécessite une température de croissance et un taux de compression croissants et dure nettement moins longtemps que la précédente. Enfin, l'étoile a épuisé toutes ses réserves, ce qui signifie sa fin. Les couches externes tombent dans l’espace et deviennent une nébuleuse planétaire en expansion lente, à l’intérieur de laquelle se trouve un noyau chaud dont le vent stellaire peut parfois entrer en collision de différentes façons avec le matériau de la nébuleuse et former ces formes étranges telles que la nébuleuse Cat's Eye ou.
Bételgeuse ou avec qui nous sommes honorés
Dans ce dernier cas, la supernova est la dernière étape du développement d’étoiles très massives. De plus, dans l'espace, l'obésité n'est pas saine. Les étoiles les plus massives ont un âge très bas de plusieurs dizaines de millions d'années. Le deuxième type de supernova sera plus intéressant pour nous, puisque ce destin attend Betelgey. Bételgeuse est si grande que si on la plaçait dans le système solaire, ses limites se seraient rapprochées presque de Jupiter.
Déterminer le poids de Betelgeus est un peu pire. Diverses équipes ont tenté de déterminer le poids exact d’une étoile dans l’histoire de l’astronomie, mais elles n’ont pas eu beaucoup de succès. L’avis actuel est que Bételgeuse se situe entre 18 et 19 du Soleil, mais la réalité peut être différente. Le poids est un paramètre clé pour déterminer la future étoile.
Mais les étoiles les plus communes dans la galaxie ne sont pas les géantes bleues ni les étoiles jaunes de la séquence principale. Ce sont des nains rouges et bruns - des étoiles presque complètes et pas du tout. Eh bien, essayons de nous en occuper.
On ne sait pas grand chose sur la distance de Betelgey. L'astronomie a plusieurs scénarios pour déterminer les distances des objets célestes. Les étoiles relativement proches utilisent la parallaxe, qui, toutefois, ne peut être mesurée avec précision en raison de la taille de Betelgeya. Vous pouvez trouver différentes valeurs dans différents répertoires qui sont amusantes et précises jusqu’à une bonne année. La réalité est que les recherches menées au cours des vingt dernières années nous ont montré que Betelgey avait une distance de 330 à 650 années-lumière. Actuellement, les astronomes ont généralement entre 640 et 650 années-lumière.
Crédit: NASA / CXC / SAO
La masse des naines rouges - de 8 à 50% de la masse du soleil. En raison de la taille réduite de cette masse, le processus de synthèse de l'hélium dans leur noyau peut prendre 20 milliards d'années, ce qui est plus que l'âge de l'univers! L'atmosphère des naines rouges est très turbulente, elles créent autour d'elles des champs magnétiques furieux, accompagnés d'éclats photosphériques et d'une brillance variable, en particulier dans le domaine des rayons X. Proxima (proche) Centauri est un bon exemple de naine rouge. Après une très longue période de décomposition, la fusion thermonucléaire à l'intérieur du noyau du nain épuisé ne peut plus résister à la gravité et l'étoile commence à se rétrécir - très lentement, à la taille quelque part autour de la Terre. Il n'est pas possible d'obtenir une photo d'une telle étoile maintenant - cela prendra plus de temps que l'âge actuel de l'Univers! D'autre part, si de telles étoiles s'ouvrent, cela signifie que quelque chose ne va pas avec notre théorie du Big Bang! La découverte tire sur un couple de Nobels, prenez garde si vous avez un désir
L’âge de Betelgeus est estimé à 10 millions d’années, ce qui est un âge très avancé pour ce type d’étoiles. Il n’est donc pas surprenant que l’on s’attende à la fin relativement précoce de ce paon rouge. Qu'est-ce qui attend Bételgeuse? Le pèlerinage de telles étoiles matérielles est maintenant très bien décrit. L'étoile brûle progressivement de l'hydrogène en hélium pendant la fusion nucléaire. Les étoiles matérielles ne font pas économiser leur carburant, donc tout l’hydrogène est consommé très rapidement. La force de gravité l'emportera sur la force de flottabilité, qui se produira pendant la compression. La température à l'intérieur de l'étoile monte tellement qu'elle dépasse la limite de combustion de l'hélium.
Il peut parfois atteindre 100 degrés Celsius! Aussi rapporté! Peut-être que c'est le géant des gaz de la planète? Peut-être que la limite supérieure entre les planètes géantes et les étoiles naines n'est pas du tout? ...
Et ces nains ... presque pour toujours!
Quel destin préféreriez-vous à la place de ces stars - une jeunesse rapide, orageuse et vibrante, mais une vie très courte ou une maturité longue, calme mais incolore avec une vieillesse presque sans fin - l'extinction?
Le carbone produit par cette fusion est du carbone. Mais avec une étoile à l'hélium endommagée n'est pas assez long, et le script se répète. D'autres fusions produisent de l'oxygène, du néon, du magnésium, du silicium et enfin du fer. De plus, les matériaux à l'intérieur de l'étoile se séparent dans le corps, à mesure que les éléments les plus lourds descendent progressivement vers le centre et deviennent plus légers vers la surface. Les coquilles individuelles sont fondamentalement un élément particulier.
Ensuite, il n'y a plus rien à brûler, la gravité gagne, et l'étoile attend la mort sous la forme d'une explosion massive - la supernova brille dans la galaxie. Un autre destin détermine le poids de l'étoile d'origine. Dans des conditions normales, seule une petite étoile à neutrons reste sur l'étoile géante d'origine après l'éjection d'une enveloppe de gaz. Sa taille sera de plusieurs dizaines de kilomètres, mais son poids est comparable à celui du Soleil. Si Bételgeuse tourne lentement autour de son axe aujourd'hui, il remplacera complètement l'étoile à neutrons et le fera pivoter plusieurs fois par seconde!
ainsi que de nombreuses autres sources, nous obtenons une image très cohérente de l'univers. Il comprend 68% d'énergie noire, 27% de matière noire, 4,9% de matière ordinaire, 0,1% de neutrinos, 0,01% de radiations et environ 13,8 milliards d'années. L’incertitude de l’âge de l’Univers fluctue au cours des 100 millions d’années. Ainsi, même si l’Univers a certainement cent ans ou plus, il atteindra à peine 14,5 milliards d’années.
Avec une étoile à neutrons à rotation aussi rapide, nous appelons des pulsars. Mais si la masse de Betelgeuse était beaucoup plus grande, son noyau s'effondrerait à nouveau et, après l'explosion de la supernova, un trou noir serait créé à la place de l'étoile. Une explosion de supernova signifie "jouer" pour une durée de vie de 30 années-lumière. Avant les radiations, l’atmosphère ne vous protégerait en aucun cas et elle serait rouge pour la vie sur la planète. Des conséquences assez dramatiques pour les animaux et les plantes entraîneront également des explosions de supernova dans un rayon d'environ 100 années-lumière.
À une distance de 300 années-lumière, une supernova peut être désagréable, menacer les astronautes, par exemple, en orbite. Si nous considérons l'estimation la plus basse de la distance de Betelgeya, il ne devrait y avoir aucun danger. Le danger n'est même pas un trou noir lointain. Le flash gamma peut être le seul risque. Le gamma-gamma se propage depuis l'étoile mourante dans les rayons étroits qui émanent des deux pôles de l'étoile. Malheureusement, l’axe de rotation de Betelgeus ne nous regarde pas.
La mission de l'ESA, Gaia, a mesuré les positions et les propriétés de centaines de millions d'étoiles près du centre galactique et a découvert les plus anciennes étoiles connues de l'humanité.
Une seule possibilité raisonnable reste: apparemment, nous estimons de manière incorrecte l’âge des étoiles. Nous avons étudié en détail des centaines de millions d'étoiles à différentes étapes de leur vie. Nous savons comment se forment les étoiles et dans quelles conditions; nous savons quand et comment ils déclenchent la fusion nucléaire; nous savons combien de temps durent les différentes étapes de la synthèse et quelle est leur efficacité; nous savons combien ils vivent et comment ils meurent, différents types avec différentes masses. En bref, l'astronomie est une science sérieuse, surtout si on parle d'étoiles. En général, les étoiles les plus anciennes ont une masse relativement basse (moins massive que notre Soleil), contiennent peu de métaux (éléments autres que l'hydrogène et l'hélium) et peuvent être plus anciennes que la galaxie elle-même.
Récemment, une gamme de flashes a été écrite à Yaroslav Petra. Si Betelgeys apparaît comme une supernova, elle sera visible dans le ciel nocturne et le ciel nocturne pendant quelques semaines. Le seul aspect désagréable de la fin possible de Betelgey est peut-être un ciel temporaire. Cependant, les astronautes seraient un peu plus difficiles, car toutes les technologies observeront le plus grand événement de l'histoire de l'astronomie.
La prévente de billets pour le spectaculaire théâtre céleste est prématurée. Vous voyez le personnage principal à l'œil nu dans un magnifique ciel d'hiver. Une chose est sûre, le thriller ne le sera pas. Y a-t-il une étoile près de nous? Et ceci, au moins, est la deuxième génération d'étoiles, car elle contient des éléments plus lourds.
Vous pouvez trouver des étoiles extrêmement anciennes dans des groupes globulaires.
Nombre d'entre eux appartiennent à des groupes globulaires qui, et c'est certain, contiennent des étoiles de 12 milliards ou même, dans de rares cas, 13 milliards d'années. Il y a une génération, les gens ont prétendu que ces groupes avaient entre 14 et 16 milliards d'années, ce qui a créé des tensions dans des modèles cosmologiques bien établis, mais l'amélioration progressive de la compréhension de l'évolution stellaire a conduit à ces chiffres conformément à la norme. Nous avons développé des méthodes plus avancées qui améliorent nos capacités d'observation: en mesurant non seulement la teneur en carbone, en oxygène ou en fer de ces étoiles, mais également en utilisant la désintégration radioactive de l'uranium et du thorium. Nous pouvons déterminer directement l'âge des étoiles individuelles.
Si cette valeur est vraie, l'ouverture d'un corps dont l'âge approche dangereusement devrait toujours nous être ouverte. Sans parler de ceux qui dépassent cette limite selon nos observations. Or, à première vue, cela n’était pas très perceptible, bien qu’une très vieille étoile frémisse même des astronomes diaboliques. Ils ont observé sa puissance radiante et sa température, et les données qu’elle a reçues ont balayé des modèles évolutifs du développement de la star au fil du temps.
À ce moment-là, lorsque nous avons découvert un objet spatial, dont la valeur moyenne est estimée, dépasse largement l'estimation exactement consommée de l'âge de l'Univers, nous arrivons à la drôle de glace mince. En raison du grand nombre d’erreurs possibles dans l’estimation de l’âge de l’étoile en question, il est bien entendu très probable que cette unité n’est pas plus âgée que l’âge estimé de l’Univers. Cependant, il serait très vieux. Il serait la plus ancienne étoile connue de l'univers! En outre, à seulement 190 années-lumière de nous.
SDSS J102915 + 172927 est une ancienne étoile à 4140 années-lumière de nous, qui ne contient que 1/20 000 parties d’éléments lourds, par rapport à notre Soleil, et devrait être âgée de 13 milliards d’années. C'est l'une des plus anciennes étoiles de l'univers.
En 2007, nous avons pu mesurer l'étoile HE 1523-0901, qui représente 80% de la masse du Soleil, ne contient que 0,1% du fer solaire et aurait 13,2 milliards d'années, à en juger par son abondance en éléments radioactifs. En 2015, près du centre de la Voie Lactée, neuf étoiles ont été identifiées, qui se sont formées il y a 13,5 milliards d'années, soit 300 000 000 ans seulement après le Big Bang. «Ces étoiles se sont formées avant la Voie lactée et une galaxie s'est formée autour d'eux», explique Louis Hovs, l'inventeur de ces anciennes reliques. En fait, l’une de ces neuf étoiles contient moins de 0,001% de fer solaire; C'est ce type d'étoiles qui seront recherchées par le télescope spatial James Webb lorsqu'il commencera à fonctionner en octobre 2018.
Ceci est une image numérisée de la plus ancienne étoile de notre galaxie. Cette étoile vieillissanteHd 140283 est à 190 années-lumière de nous. Le télescope spatial Hubble a clarifié son âge à 14,5 milliards plus ou moins 800 millions d'années
La vedette la plus frappante est HD 140283, surnommée officieusement la vedette de Mathusalem. Nous ne sommes qu'à 190 années-lumière et nous pouvons mesurer sa luminosité, sa température de surface et sa composition; nous pouvons également voir qu'il commence tout juste à se développer dans la phase de sous-géant, pour devenir ensuite le géant rouge. Ces informations nous permettent de déduire l’âge bien marqué de l’étoile et le résultat est au moins inquiétant: 14,46 milliards d’années. Certaines propriétés de l'étoile, comme la teneur en fer de 0,4% de l'énergie solaire, disent que l'étoile est ancienne, mais pas la plus ancienne de toutes. Et malgré l’erreur possible de 800 millions d’années, Mathusalem crée toujours un certain conflit entre l’âge maximum des étoiles et l’âge de l’Univers.
La voie lactée n'a pas changé depuis des milliards d'années. Mais à mesure que les étoiles mûrissent, les plus massives cessent d’exister et les moins massives commencent à se transformer en subgantes.
Aujourd'hui, il est évident que par le passé, il pouvait arriver quelque chose à cette étoile que nous ne connaissons pas encore. Peut-être qu'elle est née plus massive et a perdu d'une façon ou d'une autre les couches extérieures. Peut-être l'étoile a-t-elle absorbé une substance plus tard, ce qui a modifié sa teneur en éléments lourds, rendant nos observations confuses. Peut-être n’avons-nous que peu de compréhension de la phase sous-géante de l’évolution stellaire d’étoiles anciennes à faible métallité. Progressivement, nous allons dériver la forme correcte ou calculer l'âge des étoiles les plus anciennes.
Mais si nous avons raison, nous serons confrontés à un problème grave. Il ne peut y avoir dans notre univers d'étoiles plus vieilles que l'univers lui-même. Soit quelque chose ne va pas avec l'estimation de l'âge de ces étoiles, soit quelque chose qui ne va pas avec l'estimation de l'âge de l'Univers. Ou quelque chose d'autre que nous ne comprenons pas du tout. C'est une excellente occasion de faire progresser la science dans une nouvelle direction.
Les astronomes trouvent des étoiles plus anciennes que l'univers. Comment est-ce possible? Ilya Khel