Най-голямата планета в галактиката. Най-големите обекти във Вселената

Привидно незабележим UY Shield

Съвременната астрофизика по отношение на звездите изглежда отново изживява своето детство. Наблюденията на звездите дават повече въпроси, отколкото отговори. Ето защо, когато питате коя звезда е най-голямата във Вселената, трябва незабавно да сте готови за отговори. Питате ли за най-голямата звезда, известна на науката, или за това до какви граници науката ограничава една звезда? Както обикновено се случва, и в двата случая няма да получите окончателен отговор. Най-вероятният кандидат за най-голямата звезда доста равностойно споделя палмата със своите "съседи". Що се отнася до това колко може да бъде по-малко от истинския "крал на звездата", също остава отворен.

Сравнение на размерите на Слънцето и звездата UY Scuti. Слънцето е почти невидим пиксел отляво на UY Shield.

Свръхгигантът UY Scutum, с известни резерви, може да се нарече най-голямата звезда, наблюдавана днес. Защо "с уговорка" ще бъде казано по-долу. UY Scuti е на 9500 светлинни години и се вижда като слаба променлива звезда, видима през малък телескоп. Според астрономите неговият радиус надвишава 1700 радиуса на Слънцето, а по време на периода на пулсация този размер може да се увеличи до 2000.

Оказва се, че ако такава звезда бъде поставена на мястото на Слънцето, настоящите орбити на планета от земен тип биха били в недрата на свръхгигант, а границите на нейната фотосфера понякога биха опирали в орбитата. Ако си представим нашата Земя като зърно от елда, а Слънцето като диня, тогава диаметърът на UY Shield ще бъде сравним с височината на телевизионната кула Ostankino.

Прелитането около такава звезда със скоростта на светлината ще отнеме 7-8 часа. Припомняме, че светлината, излъчвана от Слънцето, достига до нашата планета само за 8 минути. Ако летите със същата скорост, с която прави едно завъртане около Земята за час и половина, тогава полетът около UY Shield ще продължи около 36 години. Сега си представете тези мащаби, като се има предвид, че МКС лети 20 пъти по-бързо от куршум и десетки пъти по-бързо от пътнически самолети.

Маса и светимост на UY Shield

Струва си да се отбележи, че такъв чудовищен размер на UY Shield е напълно несравним с другите му параметри. Тази звезда е "само" 7-10 пъти по-масивна от Слънцето. Оказва се, че средната плътност на този свръхгигант е почти милион пъти по-ниска от плътността на заобикалящия ни въздух! За сравнение, плътността на Слънцето е един и половина пъти по-голяма от плътността на водата, а зрънце материя дори „тежи” милиони тонове. Грубо казано, средната материя на такава звезда е подобна по плътност на слоя на атмосферата, разположен на надморска височина от около сто километра. Този слой, наричан още линия на Карман, е условна граница между земната атмосфера и космоса. Оказва се, че плътността на UY Shield е само малко по-малка от вакуума на космоса!

Също така UY Shield не е най-яркият. Със собствената си яркост от 340 000 слънчеви, тя е десет пъти по-слаба от най-ярките звезди. Добър пример е звездата R136, която, тъй като е най-масивната известна днес звезда (265 слънчеви маси), е почти девет милиона пъти по-ярка от Слънцето. В същото време звездата е само 36 пъти по-голяма от Слънцето. Оказва се, че R136 е 25 пъти по-ярък и приблизително толкова пъти по-масивен от UY Shield, въпреки факта, че е 50 пъти по-малък от гиганта.

Физически параметри на UY Shield

Като цяло UY Scuti е пулсиращ променлив червен свръхгигант от спектрален тип M4Ia. Тоест на диаграмата спектър-осветеност на Hertzsprung-Russell UY Scutum се намира в горния десен ъгъл.

В момента звездата се доближава до последните етапи от своята еволюция. Както всички свръхгиганти, тя започна активно да изгаря хелий и някои други по-тежки елементи. Според настоящите модели за няколко милиони години UY Scutum последователно ще се трансформира в жълт свръхгигант, след това в ярко синя променлива или в звезда на Wolf-Rayet. Последните етапи от нейната еволюция ще бъдат експлозия на свръхнова, по време на която звездата ще изхвърли обвивката си, най-вероятно оставяйки след себе си неутронна звезда.

Още сега UY Scutum показва своята активност под формата на полуредовна променливост с приблизителен период на пулсация от 740 дни. Като се има предвид, че една звезда може да промени своя радиус от 1700 до 2000 слънчеви радиуса, скоростта на нейното разширяване и свиване е сравнима със скоростта на космическите кораби! Загубата му на маса е впечатляваща скорост от 58 милионни слънчеви маси на година (или 19 земни маси на година). Това е почти една земна маса и половина на месец. Така че, намирайки се в главната последователност преди милиони години, UY Scutum може да е имал маса от 25 до 40 слънчеви маси.

Гиганти сред звездите

Връщайки се към споменатата по-горе резервация, отбелязваме, че първенството на UY Shield като най-голямата известна звезда не може да се нарече недвусмислено. Факт е, че астрономите все още не могат да определят разстоянието до повечето звезди с достатъчна степен на точност и следователно да оценят техния размер. В допълнение, големите звезди са склонни да бъдат много нестабилни (припомнете си пулсацията на UY Scutum). По същия начин те имат доста размазана структура. Те могат да имат доста разширена атмосфера, непрозрачни газови и прахови черупки, дискове или голяма придружаваща звезда (пример е VV Cephei, вижте по-долу). Невъзможно е да се каже точно къде минава границата на такива звезди. В крайна сметка, добре установената концепция за границата на звездите като радиуса на тяхната фотосфера вече е изключително произволна.

Следователно този брой може да включва около дузина звезди, които включват NML Cygnus, VV Cepheus A, VY Canis Major, WOH G64 и някои други. Всички тези звезди се намират в близост до нашата галактика (включително нейните спътници) и в много отношения са подобни една на друга. Всички те са червени свръхгиганти или хипергиганти (вижте по-долу за разликата между супер и хипер). Всеки от тях след няколко милиони или дори хиляди години ще се превърне в свръхнова. Те също са подобни по размер, вариращи от 1400-2000 слънчеви.

Всяка от тези звезди има своя особеност. Така че в UY Shield тази функция е обсъжданата по-рано променливост. WOH G64 има тороидална газова и прахова обвивка. Изключително интересна е двойната затъмняваща променлива звезда VV Cephei. Това е тясна система от две звезди, състояща се от червения хипергигант VV Cephei A и синята звезда от главната последователност VV Cephei B. Центровете на тези звезди са разположени един от друг на около 17-34 . Като се има предвид, че VV радиусът на Цефей B може да достигне 9 AU. (1900 слънчеви радиуса), звездите са разположени на една ръка разстояние една от друга. Техният тандем е толкова близък, че цели парчета от хипергиганта текат с големи скорости към „малкия съсед“, който е почти 200 пъти по-малък от него.

Търси лидер

При такива условия оценката на размера на звездите вече е проблематична. Как може да се говори за размера на звезда, ако нейната атмосфера се влива в друга звезда или плавно преминава в газов и прахов диск? Това е въпреки факта, че самата звезда се състои от много разреден газ.

Освен това всички най-големи звезди са изключително нестабилни и краткотрайни. Такива звезди могат да живеят няколко милиона или дори стотици хиляди години. Следователно, наблюдавайки гигантска звезда в друга галактика, можете да сте сигурни, че неутронна звезда сега пулсира на нейно място или черна дупка изкривява пространството, заобиколена от останки от експлозия на свръхнова. Ако такава звезда е дори на хиляди светлинни години от нас, човек не може да бъде напълно сигурен, че тя все още съществува или си е останала същият гигант.

Добавете към това несъвършенството на съвременните методи за определяне на разстоянието до звездите и редица неуточнени проблеми. Оказва се, че дори сред десетте най-големи известни звезди е невъзможно да се открои определен лидер и да се подредят във възходящ ред по големина. В този случай UY на Shield беше посочен като най-вероятния кандидат да оглави Голямата десетка. Това изобщо не означава, че нейното лидерство е неоспоримо и че например NML Cygnus или VY Canis Major не могат да бъдат по-големи от нея. Следователно различните източници могат да отговорят на въпроса за най-голямата известна звезда по различни начини. Това говори по-скоро не за тяхната некомпетентност, а за това, че науката не може да даде еднозначни отговори дори на такива директни въпроси.

Най-големият във Вселената

Ако науката не се ангажира да посочи най-голямата сред откритите звезди, как можем да кажем коя звезда е най-голямата във Вселената? Според учените броят на звездите дори в границите на наблюдаваната Вселена е десет пъти по-голям от броя на песъчинките по всички плажове на света. Разбира се, дори и най-мощните съвременни телескопи могат да видят невъобразимо по-малка част от тях. Фактът, че най-големите звезди могат да бъдат разграничени по своята яркост, няма да помогне в търсенето на „звезден лидер“. Каквато и да е тяхната яркост, тя ще избледнее при наблюдение на далечни галактики. Освен това, както беше отбелязано по-рано, най-ярките звезди не са най-големите (пример е R136).

Също така не забравяйте, че когато наблюдаваме голяма звезда в далечна галактика, ние всъщност ще видим нейния „призрак“. Следователно не е лесно да се намери най-голямата звезда във Вселената, нейните търсения ще бъдат просто безсмислени.

Хипергиганти

Ако най-голямата звезда е невъзможно да се намери практически, може би си струва да я развиете теоретично? Тоест да се намери определена граница, след която съществуването на една звезда вече не може да бъде звезда. Дори тук обаче съвременната наука е изправена пред проблем. Сегашният теоретичен модел на еволюцията и физиката на звездите не обяснява много от това, което действително съществува и се наблюдава в телескопи. Пример за това са хипергигантите.

Астрономите многократно трябваше да вдигат летвата за границата на звездната маса. Тази граница е въведена за първи път през 1924 г. от английския астрофизик Артър Едингтън. Получавайки кубичната зависимост на светимостта на звездите от тяхната маса. Едингтън осъзна, че една звезда не може да натрупва маса за неопределено време. Яркостта се увеличава по-бързо от масата и рано или късно това ще доведе до нарушаване на хидростатичното равновесие. Светлинният натиск на нарастващата яркост буквално ще издуха външните слоеве на звездата. Границата, изчислена от Едингтън, е 65 слънчеви маси. Впоследствие астрофизиците усъвършенстват неговите изчисления, като добавят неотчетени компоненти към тях и използват мощни компютри. Така че съвременната теоретична граница за масата на звездите е 150 слънчеви маси. Сега не забравяйте, че масата на R136a1 е 265 слънчеви маси, което е почти два пъти повече от теоретичната граница!

R136a1 е най-масивната звезда, известна днес. В допълнение към нея, още няколко звезди имат значителни маси, чийто брой в нашата галактика може да се преброи на пръсти. Такива звезди се наричат ​​хипергиганти. Имайте предвид, че R136a1 е много по-малък от звездите, които, изглежда, трябва да са под него в клас - например свръхгигантът UY Shield. Това е така, защото хипергигантите се наричат ​​не най-големите, а най-масивните звезди. За такива звезди е създаден отделен клас на диаграмата спектър-светимост (O), разположен над класа на свръхгигантите (Ia). Точната начална лента за масата на хипергиганта не е установена, но по правило тяхната маса надвишава 100 слънчеви маси. Нито една от най-големите звезди на "Голямата десетка" не е под тези граници.

Теоретична безизходица

Съвременната наука не може да обясни природата на съществуването на звезди, чиято маса надвишава 150 слънчеви маси. Това повдига въпроса как може да се определи теоретична граница на размера на звездите, ако радиусът на звездата, за разлика от масата, сам по себе си е неясна концепция.

Нека вземем предвид факта, че не е известно какви точно са били звездите от първото поколение и какви ще бъдат те в хода на по-нататъшното развитие на Вселената. Промените в състава, металността на звездите могат да доведат до радикални промени в тяхната структура. Астрофизиците трябва само да разберат изненадите, които ще им бъдат представени от по-нататъшни наблюдения и теоретични изследвания. Напълно възможно е UY Shield да се окаже истинска мръвка на фона на хипотетичен „цар-звезда“, който блести някъде или ще блести в най-отдалечените кътчета на нашата Вселена.

Слънчевата система, в която живеем, е само малък елемент от нашата галактика, а самата галактика е малък елемент от безкрайната Вселена. Човекът все още не е изучил напълно собствената си система и заобикалящите я области на космоса. Освен това в съзвездията има много "бели петна", които са разделени от нас на светлинни години. Мащабът на Вселената е толкова голям, че само най-големите планети са достъпни за човешко изследване.

Гигант от съзвездието Херкулес

Но колко са големи? Можете ли да отговорите на въпроса коя планета е най-голямата? Учени от Аризона (Лаборатория Лоуел) смятат така.

През 2006 г. те откриха планета в съзвездието Херкулес, чиито размери надвишават размерите на Земята 20 пъти. Планетата получи името TrES-4. Този горещ гигант изглежда като звезда, но все пак е планета. TrES-4 е 1,7 пъти по-голям от Юпитер (най-голямата планета в Слънчевата система). Според наличните към момента данни това е най-голямата планета във Вселената.

водородна планета

Въпреки титаничните си размери, TrES-4 е по-малък от Юпитер по маса. Това се обяснява с факта, че планетата се състои от разредени газове, главно водород. "Кацането" върху него е невъзможно. Ако космически кораб стигне до него, той буквално ще се потопи във вътрешността на планетата. Плътността на веществото му е само 0,33 g / cu. см. Следователно, с радиус от 1,706 RJ, масата на планетата е само 0,917 MJ. Учените обикновено са изненадани, че при толкова ниска плътност планетата запазва формата си, без да се разпръсне в космоса.

Ниската плътност на TrES-4 се обяснява с близостта до звездата, която нагрява материята на планетата. Температурата на съставните газове достига 1260 градуса по Целзий (2300 по Фаренхайт). Близостта до звездата (4,5 милиона км) и орбиталната скорост също обясняват изненадващо кратката година на TrES-4. Най-голямата планета в космоса прави пълен оборот около своята звезда само за 3,5 дни.

Ниската плътност на планетата води до ниска гравитация. В резултат на това и поради нагряването от звездата, планетата не може надеждно да задържи собствената си материя. Постоянно е обгърнат от газово-прахов облак. TrES-4 се разширява, губейки част от атмосферата. В резултат на това планетата има забележима "опашка", като тези, които отличават кометите.

По време на откриването TrES-4 беше най-голямата екзопланета, известна на човечеството, но все пак беше открита едва наскоро. Това доказва, че дълбините на космоса все още крият много мистерии. Изследователите на Вселената постоянно се сблъскват с нови проблеми и далеч не всеки вече е успял да намери решение.

Юпитер е най-голямата планета в света или както обикновено я наричат ​​- най-голямата планета в Слънчевата система. Диаметърът на такова чудо на света е 143 884 километра, а масата е 318 пъти по-голяма от тази на Земята. Времето за въртене на планетата около оста е 9 часа и 55 минути. Експертите изчислиха точния брой секунди по време на въртене - 29,69.

В тесни кръгове Юпитер се нарича газов гигант. В него е открито голямо количество метален водород. Дълбочината на такъв "океан" е 55 000 километра. Това вещество се образува в резултат на йонизация на течен водород при високо налягане. След това йонизацията дава на водорода свойствата на метал.

Масов сблъсък в Слънчевата система
През лятото (месец юли) на 1994 г. върху Уритер паднаха частици от кометата Шумейкър-Леви. Най-голямата част е паднала върху Юпитер на 18 юли. В този момент има силна експлозия, при която се отделя енергия, равняваща се на 6 милиарда мегатона (измерено в горивен еквивалент).

През 2010 г. (юни) най-голямата планета се сблъска с огромен астероид в Слънчевата система. Учен на име Антъни Уесли наблюдава това събитие и улови момента, в който Юпитер се сблъсква с астероид, чийто размер е 8-13 метра.

Характеристики на Юпитер
-- Масата на планетата е 3 пъти по-голяма от теглото на всички други планети в Слънчевата система. Според експерти, които изучават гиганта от десетилетия, по-голямата част от него се състои от газове и течности, които обграждат твърдото му ядро.
Юпитер има атмосферни пояси. Те се състоят от ледени кристали от амоняк, както и от метан. Такива молекули се намират на надморска височина от 1280 километра от планетата и образуват атмосферни пояси.
- Атмосферата на гигантската планета по определени свойства е подобна на тази на Слънцето. Състои се от 86,1 процента водород и 13,8 процента хелий. Останалите елементи на периодичната таблица имат място да бъдат, но в минимално количество.
-- Планетата има много висока температура и налягане. Такива явления компресират газообразен водород, като се получава плътно вещество, което преминава в течно състояние.
След повишаване на налягането на Юпитер, водородът се превръща в метан. Поради факта, че "рекордьорът" се движи достатъчно бързо, в този слой се образуват мощни електрически токове. Тези електрически токове генерират голямо магнитно поле, което има мощност няколко пъти по-висока от тази на Земята.
- Твърдото ядро ​​на Юпитер е 2 пъти по-голямо от размера на Земята.

Нашата слънчева система се състои от слънцето, планети, обикалящи около него, и по-малки небесни тела. Всички те са мистериозни и удивителни, защото все още не са напълно разбрани. По-долу ще бъдат посочени размерите на планетите на Слънчевата система във възходящ ред и накратко ще говорим за самите планети.

Има добре известен списък на планетите, в който те са изброени по реда на разстоянието им от Слънцето:

Плутон беше на последно място, но през 2006 г. загуби статута си на планета, тъй като по-големи небесни тела бяха открити по-далеч. Тези планети са разделени на каменни (вътрешни) и планети гиганти.

Кратка информация за каменните планети

Вътрешните (каменни) планети включват онези тела, които се намират вътре в астероидния пояс, който разделя Марс и Юпитер. Те са получили името си "камък", защото се състоят от различни твърди скали, минерали и метали. Те са обединени от малък брой или дори липса на спътници и пръстени (като Сатурн). На повърхността на каменните планети има вулкани, падини и кратери, образувани в резултат на падане на други космически тела.

Но ако сравним размерите им и ги подредим във възходящ ред, списъкът ще изглежда така:

Кратка информация за планетите гиганти

Гигантските планети се намират извън астероидния пояс и затова се наричат ​​още външни. Те се състоят от много леки газове - водород и хелий. Те включват:

Но ако направите списък според размера на планетите в Слънчевата система във възходящ ред, тогава редът се променя:

Малко информация за планетите

В съвременното научно разбиране планета означава небесно тяло, което се върти около Слънцето и има достатъчно маса за собствената си гравитация. По този начин в нашата система има 8 планети и, което е важно, тези тела не са подобни едно на друго: всяко има свои собствени уникални разлики, както във външния вид, така и в самите компоненти на планетата.

- Това е най-близката планета до Слънцето и най-малката сред останалите. Тежи 20 пъти по-малко от Земята! Но въпреки това той има достатъчно висока плътност, което ни позволява да заключим, че в дълбините му има много метали. Поради близостта си до Слънцето, Меркурий е подложен на резки температурни промени: през нощта е много студено, през деня температурата се повишава рязко.

- Това е следващата планета близо до Слънцето, в много отношения подобна на Земята. Има по-мощна атмосфера от Земята и се смята за много гореща планета (температурата й е над 500 C).

е уникална планета поради своята хидросфера и наличието на живот на нея доведе до появата на кислород в нейната атмосфера. По-голямата част от повърхността е покрита с вода, а останалата част е заета от континентите. Уникална особеност са тектоничните плочи, които се движат, макар и много бавно, което води до промяна на ландшафта. Земята има един спътник - Луната.

Известна още като "Червената планета". Огненочервеният си цвят получава поради голямото количество железни оксиди. Марс има много разредена атмосфера и много по-ниско атмосферно налягане от Земята. Марс има два спътника - Деймос и Фобос.

- това е истински гигант сред планетите на Слънчевата система. Теглото му е 2,5 пъти теглото на всички планети взети заедно. Повърхността на планетата се състои от хелий и водород и в много отношения е подобна на слънцето. Затова не е изненадващо, че на тази планета няма живот – няма вода и твърда повърхност. Но Юпитер има голям брой спътници: 67 са известни в момента.

- тази планета е известна с наличието на пръстени, състоящи се от лед и прах, въртящи се около планетата. С атмосферата си тя прилича на тази на Юпитер и е малко по-малка по размер от тази гигантска планета. По отношение на броя на спътниците Сатурн също е малко назад - той познава 62. Най-големият спътник Титан е по-голям от Меркурий.

- най-леката планета сред външните. Атмосферата му е най-студената в цялата система (минус 224 градуса), има магнитосфера и 27 сателита. Уран е съставен от водород и хелий, а също така са забелязани амонячен лед и метан. Поради факта, че Уран има голям аксиален наклон, изглежда, че планетата се търкаля, а не се върти.

- въпреки че е по-малък от y, той е по-тежък от него и надвишава масата на Земята. Това е единствената планета, която е открита чрез математически изчисления, а не чрез астрономически наблюдения. На тази планета са регистрирани най-силните ветрове в Слънчевата система. Нептун има 14 луни, една от които, Тритон, е единствената, която се върти назад.

Много е трудно да си представим всички мащаби на Слънчевата система в рамките на изследваните планети. На хората изглежда, че Земята е огромна планета и в сравнение с други небесни тела е така. Но ако поставите гигантски планети до него, тогава Земята вече придобива малки размери. Разбира се, до Слънцето всички небесни тела изглеждат малки, така че представянето на всички планети в пълния им мащаб е трудна задача.

Най-известната класификация на планетите е тяхното разстояние от Слънцето. Но списъкът, който отчита размерите на планетите на Слънчевата система във възходящ ред, също ще бъде правилен. Списъкът ще бъде представен, както следва:

Както можете да видите, редът не се е променил много: първите редове са вътрешните планети, а първото място е заето от Меркурий, а другите позиции са външните планети. Всъщност няма никакво значение в какъв ред са разположени планетите, от това те няма да станат по-малко мистериозни и красиви.