≡×قائمة طعام

• بصلح
• بصلح
• تصميم داخلي
• حول كل شيء
• حول السباكة

كيف ولماذا تتوهج النجوم في سماء الليل؟ لماذا تتوهج النجوم في السماء؟

من منا لا يحب أن يعجب بأجمل منظر للسماء المرصعة بالنجوم ليلاً، أن ينظر إلى آلاف النجوم الساطعة وغير الساطعة. ستخبرك مقالتنا لماذا تتألق النجوم.

النجوم هي أجسام كونية تنبعث منها كميات هائلة من الطاقة الحرارية. وبطبيعة الحال، فإن مثل هذا الإطلاق الكبير للطاقة الحرارية يكون مصحوبًا بإشعاع ضوئي قوي. يمكننا أن نلاحظ الضوء الذي وصل إلينا.

عندما تنظر إلى السماء المرصعة بالنجوم، قد تلاحظ أن معظم النجوم مختلفة. تتألق بعض النجوم بمجدها السابق، والبعض الآخر بالضوء الأزرق. هناك أيضًا نجوم تلمع باللون البرتقالي. النجوم عبارة عن كرات كبيرة من الغازات الساخنة جدًا. نظرًا لأنه يتم تسخينها بشكل مختلف، فإن لها ألوانًا متوهجة مختلفة. لذلك، الأكثر سخونة تتألق بالضوء الأزرق. النجوم الأكثر برودة قليلاً تكون بيضاء اللون. حتى النجوم الباردة تلمع باللون الأصفر. ثم هناك النجوم "البرتقالية" و"الحمراء".

يبدو لنا كما لو أن النجوم تومض بضوء غير مستقر، والكواكب تتألق بضوء غير متقطع ومتساوي. في الواقع، هذا ليس صحيحا. النجوم لا تتلألأ، ولكن يبدو لنا ذلك لأن ضوء النجوم يمر عبر سمك الغلاف الجوي لأرضنا. ونتيجة لذلك، فإن شعاع الضوء، بعد أن قطع المسافة من النجم نفسه إلى سطح كوكبنا، يخضع لعدد كبير من الانكسارات والتغيرات وأكثر من ذلك بكثير.

شمسنا هي أيضًا نجمة، على الرغم من أنها ليست كبيرة جدًا ومشرقة. بالمقارنة مع النجوم الأخرى، تحتل الشمس موقعًا متوسطًا وفقًا للمعايير المذكورة أعلاه. عدة ملايين من النجوم أصغر بكثير من شمسنا، في حين أن النجوم الأخرى أكبر منها بعدة مرات.

ولكن لماذا تتوهج النجوم في الليل؟ في الواقع، النجوم تتألق ليس فقط في الليل، ولكن أيضًا أثناء النهار. ومع ذلك، فهي غير مرئية لنا في النهار بسبب الشمس، التي تضيء بأشعتها سطح كوكبنا بالكامل، ويختفي الفضاء والنجوم عن أعيننا. وفي المساء، عندما تغرب الشمس، ينفتح هذا الستار، ونستطيع أن نرى النجوم حتى الصباح، حتى تشرق الشمس من جديد.

الآن عرفت لماذا تتألق النجوم!

انتبه، اليوم فقط!

آخر

عند الإعجاب بالنجم اللامع في سماء المساء، غالبًا ما لا ندرك أنه ليس نجمًا، بل كوكبًا. نعم بالضبط -…

النجوم الجميلة في سماء الليل! من الجميل أن ننظر إليهم ونحلم، ونتمنى أمنية لنجم ساقط... لكن...

ربما يكون اللون هو الخاصية النجمية الأكثر سهولة في القياس. ويمكن حتى تعريفها "بواسطة...

تصنيف الأجرام السماوية واسع جدًا. نحن نراقب الشمس كل يوم ولا يعلم الجميع أن هذا مجرد اسم...

عندما ننظر إلى السماء ليلاً، نرى العديد من النجوم الساطعة. يعتقد جميع الأطفال أن النجوم صغيرة ويمكنها حتى...

من الصعب تصديق ذلك، لكن تلك النجوم التي تشرق من السماء ليلاً والشمس التي تنيرنا خلال النهار هما نفس الشيء.

أعجب كل واحد منا مرة واحدة على الأقل بسماء الليل الجميلة المليئة بالعديد من النجوم. هل فكرت يوماً…

النجوم هي أجرام سماوية عبارة عن كرات غازية ساخنة. منذ القدم جذبت الأنظار..

كما تعلمون، السماء المرصعة بالنجوم، مثل أرض، ينقسم تقليديًا إلى نصفي الكرة الأرضية: الشمالي والجنوبي. وفي كل نصف الكرة الأرضية...

ماذا تسمى النجوم؟لقد أعجب كل واحد منا مرة واحدة على الأقل بمنظر السماء المرصعة بالنجوم. هناك العديد من الأساطير حول النجوم -…

إنه يوحد الرومانسيين والفلاسفة والصيادين والمسافرين. ينجذب البعض لجمالها وبريقها..

للإجابة على السؤال في أي كوكبة تقع الشمس، عليك أولاً معرفة المقصود بالضبط بـ...

ربما يعلم الجميع بوجود كواكب ونجوم أخرى، لكن موقعها من كوكبنا غير واضح على الإطلاق...

لسهولة التوجيه، قام علماء الفلك تقليديًا بتقسيم الكرة السماوية إلى كوكبات - مجموعات من النجوم الساطعة...

في بعض الأحيان في الليل يمكنك رؤية نجم يسقط من السماء. يقولون أنه إذا رأيت نجمًا ساقطًا، عليك أن تسرع...

في عام 2013، حدث حدث مذهل في علم الفلك. رأى العلماء ضوء نجم انفجر... قبل 12,000,000,000 سنة، خلال العصور المظلمة للكون - كما يسمون في علم الفلك الفترة الزمنية البالغة مليار سنة التي مرت بعد الانفجار الكبير.


عندما مات النجم، لم تكن أرضنا موجودة بعد. والآن فقط رأى أبناء الأرض نوره - وهم يتجولون في جميع أنحاء الكون لمليارات السنين، وداعًا.

لماذا تتوهج النجوم؟

تتوهج النجوم بسبب طبيعتها. كل نجم عبارة عن كرة ضخمة من الغاز متماسكة معًا بواسطة الجاذبية والضغط الداخلي. تحدث تفاعلات اندماج نووي حراري مكثفة داخل الكرة، وتصل درجة الحرارة إلى ملايين الكلفن.

يوفر هذا الهيكل إشعاعًا وحشيًا لجسم كوني قادر على السفر ليس فقط تريليونات الكيلومترات (أقرب نجم من الشمس، بروكسيما سنتوري، يبلغ 39 تريليون كيلومتر)، ولكن أيضًا مليارات السنين.

ألمع النجوم التي تمت ملاحظتها من الأرض هي سيريوس، كانوب، توليمان، أركتوروس، فيغا، كابيلا، ريجل، ألتير، الديبران، وغيرها.


ويعتمد لونها المرئي بشكل مباشر على سطوع النجوم: فالنجوم الزرقاء تتفوق في كثافة الإشعاع، تليها الأزرق الأبيض، والأبيض، والأصفر، والأصفر البرتقالي، والبرتقالي الأحمر.

لماذا لا تظهر النجوم خلال النهار؟

والسبب في ذلك هو أقرب نجم إلينا، وهو الشمس، الذي تدخل في نظامه الأرض. على الرغم من أن الشمس ليست ألمع أو أكبر النجوم، إلا أن المسافة بينها وبين كوكبنا صغيرة جدًا من حيث المقاييس الكونية لدرجة أن ضوء الشمس يغمر الأرض حرفيًا، مما يجعل كل التوهج الخافت الآخر غير مرئي.

من أجل التحقق شخصيا مما سبق، يمكنك إجراء تجربة بسيطة. افعلها في صندوق من الورق المقوىالثقوب، ووضع علامة على مصدر الضوء في الداخل ( مصباح الطاولةأو مصباح يدوي). في غرفة مظلمةستبدأ الثقوب في التوهج مثل النجوم الصغيرة. الآن "قم بتشغيل الشمس" - في الأعلى ضوء الغرفة- "نجوم الكرتون" سوف تختفي.


وهذه آلية مبسطة تشرح بشكل كامل حقيقة أننا لا نستطيع رؤية ضوء النجوم أثناء النهار.

هل تظهر النجوم نهارا من باطن المناجم والآبار العميقة؟

خلال النهار، النجوم، على الرغم من أنها غير مرئية، لا تزال في السماء - فهي، على عكس الكواكب، ثابتة ودائما في نفس النقطة.

هناك أسطورة مفادها أنه يمكن رؤية نجوم النهار من قاع الآبار العميقة والمناجم وحتى عالية وواسعة بما يكفي (لتناسب الشخص) مَداخِن. وقد اعتبر هذا صحيحا لعدد قياسي من السنوات - من أرسطو، الفيلسوف اليوناني القديم الذي عاش في القرن الرابع قبل الميلاد. هـ، قبل جون هيرشل، عالم الفلك والفيزيائي الإنجليزي في القرن التاسع عشر.

يبدو: ما هو الأسهل - النزول إلى البئر والتحقق! ولكن لسبب ما، عاشت الأسطورة، على الرغم من أنها كانت خاطئة تماما. النجوم غير مرئية من أعماق المنجم. ببساطة لأنه لا توجد شروط موضوعية لذلك.

ربما يكون سبب ظهور مثل هذا البيان الغريب والعنيد هو التجربة التي اقترحها ليوناردو دافنشي. ولرؤية الصورة الفعلية للنجوم كما تُرى من الأرض، قام بعمل ثقوب صغيرة (بحجم بؤبؤ العين أو أصغر) في قطعة من الورق ووضعها على عينيه. ماذا قال؟ نقاط صغيرة من الضوء - لا يوجد اهتزاز أو "أشعة".

اتضح أن وهج النجوم هو ميزة بنية أعيننا، حيث تنحني العدسة الضوء، وجود بنية ليفية. إذا نظرنا إلى النجوم من خلال فتحة صغيرة، فإننا نمرر شعاعًا رقيقًا من الضوء إلى داخل العدسة بحيث يمر عبر المركز دون أن ينحني تقريبًا. وتظهر النجوم بشكلها الحقيقي، على شكل نقاط صغيرة.

كل نجم عبارة عن كرة ضخمة متوهجة من الغاز، مثل شمسنا. يضيء النجم لأنه يطلق كمية هائلة من الطاقة. يتم توليد هذه الطاقة نتيجة لما يسمى بالتفاعلات النووية الحرارية.

كل نجم عبارة عن كرة ضخمة متوهجة من الغاز، مثل شمسنا. يضيء النجم لأنه يطلق كمية هائلة من الطاقة. يتم توليد هذه الطاقة نتيجة لما يسمى بالتفاعلات النووية الحرارية.يحتوي كل نجم على العديد من العناصر الكيميائية. على سبيل المثال، تم اكتشاف وجود ما لا يقل عن 60 عنصرًا في الشمس. ومن بينها الهيدروجين والهيليوم والحديد والكالسيوم والمغنيسيوم وغيرها.
لماذا نرى الشمس صغيرة جدًا؟ نعم لأنه بعيد عنا. لماذا تبدو النجوم صغيرة جدًا؟ تذكر كم تبدو شمسنا الضخمة صغيرة بالنسبة لنا - بحجم كرة القدم فقط. وهذا لأنه بعيد عنا كثيراً. والنجوم أبعد بكثير!
النجوم مثل شمسنا تضيء الكون من حولها، وتدفئ الكواكب من حولها، وتعطي الحياة. لماذا يتوهجون فقط في الليل؟ لا، لا، خلال النهار يتألقون أيضًا، ولا يمكنك رؤيتهم. في النهار، تضيء شمسنا الغلاف الجوي الأزرق للكوكب بأشعتها، ولهذا السبب يكون الفضاء مخفيًا، كما لو كان خلف ستار. في الليل، ينفتح هذا الستار، ونرى كل روعة الفضاء - النجوم والمجرات والسدم والمذنبات والعديد من عجائب الكون الأخرى.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://allbest.ru

لماذا تتألق النجوم

مقدمة

علم الفلك نجم الكون

بحلول بداية قرننا هذا، كانت حدود الكون المستكشف قد توسعت كثيرًا حتى أنها شملت المجرة. اعتقد الكثيرون، إن لم يكن جميعهم، أن هذا النظام النجمي الضخم هو الكون بأكمله.

ولكن في العشرينات، تم بناء تلسكوبات كبيرة جديدة، وفتحت آفاق غير متوقعة تماما لعلماء الفلك. اتضح أن العالم لا ينتهي خارج المجرة. مليارات الأنظمة النجمية، المجرات المشابهة لمجرتنا والمختلفة عنها، منتشرة هنا وهناك عبر اتساع الكون.

صور المجرات الملتقطة بمساعدة أكبر التلسكوبات تدهش بجمال وتنوع أشكالها: وهي عبارة عن دوامات قوية من السحب النجمية، وكرات منتظمة، بينما الأنظمة النجمية الأخرى لا تكشف عن أي أشكال محددة على الإطلاق، فهي ممزقة وعديمة الشكل . كل هذه الأنواع من المجرات - الحلزونية، الإهليلجية، غير المنتظمة - سميت باسم ظهورها في الصور الفوتوغرافية، اكتشفها عالم الفلك الأمريكي إي. هابل في العشرينات والثلاثينيات من قرننا.

إذا تمكنا من رؤية مجرتنا من بعيد، فستبدو لنا مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة في الرسم التخطيطي. لن نرى قرصًا أو هالة أو تاجًا بالطبع. من مسافات بعيدة، يمكن رؤية ألمع النجوم فقط. وكلها، كما اتضح، يتم جمعها في خطوط واسعة تمتد في أقواس من المنطقة الوسطى من المجرة. ألمع النجوم تشكل نمطها الحلزوني. فقط هذا النمط سيكون مرئيًا من بعيد. مجرتنا في الصورة التي التقطها عالم فلكي من عالم نجمي ستبدو مشابهة جدًا لسديم المرأة المسلسلة.

أظهرت الأبحاث في السنوات الأخيرة أن العديد من المجرات الحلزونية الكبيرة، مثل مجرتنا، لديها هالات غير مرئية ممتدة وضخمة. هذا مهم جدًا: بعد كل شيء، إذا كان الأمر كذلك، فهذا يعني أن كتلة الكون بأكملها تقريبًا (أو، على أي حال، الجزء الأكبر منه) هي كتلة مخفية غامضة وغير مرئية ولكنها تنجذب

يتم جمع العديد من المجرات، وربما جميعها تقريبًا، في مجموعات مختلفة، تسمى المجموعات والعناقيد والمجموعات الفائقة، اعتمادًا على عدد المجرات الموجودة. قد تحتوي المجموعة على ثلاث أو أربع مجرات فقط، لكن العنقود الفائق قد يحتوي على ما يصل إلى ألف أو حتى عدة عشرات الآلاف. تم تضمين مجرتنا وسديم المرأة المسلسلة وأكثر من ألف كائن مماثل في ما يسمى الكتلة الفائقة المحلية. ليس لها شكل محدد بوضوح.

الأجرام السماوية في حركة وتغير مستمرين. متى وكيف حدثت بالضبط، يسعى العلم إلى معرفة ذلك من خلال دراسة الأجرام السماوية وأنظمتها. فرع علم الفلك الذي يتعامل مع أصل وتطور الأجرام السماوية يسمى نشأة الكون.

إن فرضيات نشأة الكون العلمية الحديثة هي نتيجة للتعميم الفيزيائي والرياضي والفلسفي للعديد من بيانات الرصد. تعكس فرضيات نشأة الكون المتأصلة في هذا العصر إلى حد كبير المستوى العام لتطور العلوم الطبيعية. إن التطوير الإضافي للعلم، والذي يتضمن بالضرورة الملاحظات الفلكية، يؤكد أو يدحض هذه الفرضيات.

تتناول هذه الورقة القضايا التالية:

· يتم عرض بنية الكون، وتتميز عناصره الرئيسية؛

· يتم عرض الطرق الرئيسية للحصول على معلومات حول الأجسام الفضائية.

· التعريف بمفهوم النجم وخصائصه وتطوره

· يتم عرض المصادر الرئيسية للطاقة النجمية

· يتم إعطاء وصف للنجم الأقرب إلى كوكبنا - الشمس

1. التطور التاريخي للمفاهيم حول الكون

حتى في فجر الحضارة، عندما تحول العقل البشري الفضولي إلى مرتفعات متعالية، تصور الفلاسفة العظماء فكرتهم عن الكون كشيء لا نهائي.

قدم الفيلسوف اليوناني القديم أناكسيماندر (القرن السادس قبل الميلاد) فكرة اللانهاية الفردية التي لم يكن لها أي ملاحظات وصفات معتادة. تم التفكير في البداية في العناصر على أنها مواد روحانية وشبه مادية وشبه إلهية. فقال إن بداية الوجود وعنصره هو اللانهائي، وهو أول من سمى البداية. كما أنه تحدث عن وجود الحركة الأبدية التي يحدث فيها أصل السماوات. تطفو الأرض في الهواء لا يسندها أي شيء، ولكنها تبقى في مكانها بسبب تساوي المسافة من كل مكان. شكله منحني، مدور، يشبه مقطع عمود حجري. نسير على طول إحدى طائراتها بينما تكون الأخرى في وضع التشغيل الجانب المعاكس. تمثل النجوم دائرة من النار، منفصلة عن النار العالمية ومحاطة بالهواء. لكن في القشرة الهوائية توجد فتحات، نوع ما على شكل أنبوب، أي فتحات ضيقة وطويلة، يمكن رؤية النجوم منها إلى الأسفل. ونتيجة لذلك، عندما يتم سد هذه الفتحات، يحدث الكسوف. ويظهر القمر إما مكتملا أو متناقصا، وذلك حسب انغلاق وفتح الثقوب. والدائرة الشمسية أكبر من دائرة الأرض بـ 27 مرة، وأكبر من الدائرة القمرية بـ 19 مرة، والشمس هي الأعلى، ومن خلفها القمر، ودوائر النجوم الثابتة والكواكب هي الأدنى. -القرون الخامس قبل الميلاد) جادل بأن الأرض كانت كروية م). كما ادعى هيراكليدس بونتوس (القرنين الخامس والرابع قبل الميلاد) دورانه حول محوره ونقل إلى اليونانيين الفكرة القديمة للمصريين بأن الشمس نفسها يمكن أن تكون بمثابة مركز دوران بعض الكواكب (الزهرة وعطارد ).

ابتكر الفيلسوف والعالم الفرنسي، الفيزيائي، عالم الرياضيات، عالم الفسيولوجي رينيه ديكارت (1596-1650) نظرية حول نموذج الدوامة التطورية للكون على أساس مركزية الشمس. في نموذجه، أخذ بعين الاعتبار الأجرام السماوية وأنظمتها في تطورها. للقرن السابع عشر كانت فكرته جريئة بشكل غير عادي.

وبحسب ديكارت فإن جميع الأجرام السماوية تشكلت نتيجة حركات دوامية حدثت في مادة العالم التي كانت متجانسة في البداية. إن جزيئات المواد المتطابقة تمامًا، في حالة حركة وتفاعل مستمرين، غيرت شكلها وحجمها، مما أدى إلى التنوع الغني للطبيعة الذي لاحظناه.

ابتكر العالم والفيلسوف الألماني العظيم إيمانويل كانط (1724-1804) أول مفهوم عالمي للكون المتطور، مما أدى إلى إثراء صورة بنيته المتساوية وتمثيل الكون على أنه لانهائي بمعنى خاص.

لقد أثبت الاحتمالات والاحتمال الكبير لظهور مثل هذا الكون فقط تحت تأثير قوى الجذب والتنافر الميكانيكية وحاول اكتشاف ذلك مصير المستقبللهذا الكون على جميع مستوياته واسعة النطاق - من النظام الكوكبي إلى عالم السديم.

أحدث أينشتاين ثورة علمية جذرية بنظريته النسبية. كانت نظرية النسبية الخاصة أو الجزئية لأينشتاين نتيجة لتعميم ميكانيكا غاليليو والديناميكا الكهربائية لماكسويل لورنتز.

فهو يصف قوانين جميع العمليات الفيزيائية بسرعات قريبة من سرعة الضوء. لأول مرة، نتيجة كونية جديدة بشكل أساسي النظرية العامةتم اكتشاف النسبية من قبل عالم الرياضيات والفيزياء السوفييتي البارز ألكسندر فريدمان (1888-1925). بعد أن أدى في 1922-24. وانتقد استنتاجات أينشتاين بأن الكون محدود وله شكل أسطوانة رباعية الأبعاد. لقد توصل أينشتاين إلى استنتاجه بناءً على افتراض أن الكون ثابت، لكن فريدمان أظهر عدم أساس افتراضاته الأولية.

قدم فريدمان نموذجين للكون. وسرعان ما وجدت هذه النماذج تأكيدًا دقيقًا بشكل مدهش في الملاحظات المباشرة لحركات المجرات البعيدة بسبب تأثير "التحول الأحمر" في أطيافها. في عام 1929، اكتشف هابل نمطًا رائعًا أُطلق عليه "قانون هابل" أو "قانون الانزياح نحو الأحمر": خطوط من المجرات تنزاح نحو الأحمر، مع زيادة الانزياح كلما ابتعدت المجرة.

2. أدوات علم الفلك الرصدي

التلسكوبات

الأداة الفلكية الرئيسية هي التلسكوب. يسمى التلسكوب ذو العدسة المقعرة بالعاكس، والتلسكوب ذو العدسة يسمى المنكسر.

الغرض من التلسكوب هو جمع المزيد من الضوء من المصادر السماوية وزيادة زاوية الرؤية التي يُرى منها الجسم السماوي.

تتناسب كمية الضوء التي تدخل التلسكوب من الجسم المرصود مع مساحة العدسة. كيف حجم أكبرعدسة التلسكوب، فكلما كانت الأجسام المضيئة خافتة يمكن من خلالها رؤية الأشياء.

يتناسب حجم الصورة التي تنتجها عدسة التلسكوب مع البعد البؤري للعدسة، أي المسافة من العدسة التي تجمع الضوء إلى المستوى الذي يتم فيه الحصول على صورة النجم. يمكن تصوير صورة جسم سماوي أو مشاهدتها من خلال العدسة.

يعمل التلسكوب على زيادة الأحجام الزاويّة الظاهرة للشمس والقمر والكواكب والتفاصيل المتعلقة بها، وكذلك المسافات الزاويّة بين النجوم، لكن النجوم، حتى في التلسكوب القوي جدًا، نظرًا لبعدها الهائل، تكون مرئية فقط كنقاط مضيئة .

في المنكسر، تنكسر الأشعة التي تمر عبر العدسة، وتشكل صورة للجسم في المستوى البؤري . في العاكس، تنعكس الأشعة الصادرة عن مرآة مقعرة ثم تتجمع أيضًا في المستوى البؤري. عند صنع عدسة التلسكوب، فإنهم يسعون جاهدين لتقليل جميع التشوهات التي تحدث حتمًا في صورة الأشياء. عدسة بسيطة تشوه حواف الصورة وتلونها بشكل كبير. وللحد من هذه العيوب، يتم تصنيع العدسة من عدة عدسات ذات تقوسات سطحية مختلفة ومن أنواع مختلفة من الزجاج. لتقليل التشوه، لا يتم إعطاء أسطح المرآة الزجاجية المقعرة شكلًا كرويًا، بل شكلًا مختلفًا قليلاً (مكافئ).

أخصائي البصريات السوفيتي د. طور ماكسوتوف نظام تلسكوب يسمى الغضروف المفصلي. فهو يجمع بين مزايا المنكسر والعاكس. ويعتمد أحد نماذج التلسكوب المدرسي على هذا النظام. هناك أنظمة تلسكوبية أخرى.

وينتج التلسكوب صورة مقلوبة، لكن ليس لذلك أهمية عند مراقبة الأجسام الفضائية.

عند المراقبة من خلال التلسكوب، نادرًا ما يتم استخدام تكبير يتجاوز 500 مرة. والسبب في ذلك هو التيارات الهوائية التي تسبب تشوهات في الصورة، والتي تكون ملحوظة أكثر كلما زاد تكبير التلسكوب.

أكبر عاكس له عدسة يبلغ قطرها حوالي متر واحد، وأكبر عاكس في العالم بقطر مرآة مقعرة يبلغ 6 أمتار تم صنعه في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وتم تركيبه في جبال القوقاز. يسمح لك بتصوير النجوم الأخف بـ 107 مرات من تلك المرئية بالعين المجردة.

الشهادة الطيفية

حتى منتصف القرن العشرين. نحن مدينون بمعرفتنا للكون بشكل حصري تقريبًا لأشعة الضوء الغامضة. تتميز الموجة الضوئية، مثل أي موجة أخرى، بالتردد x والطول الموجي l. هناك علاقة بسيطة بين هذه المعلمات المادية:

حيث c هي سرعة الضوء في الفراغ (الفراغ). وتتناسب طاقة الفوتونات مع تردد الإشعاع.

في الطبيعة، تنتشر موجات الضوء بشكل أفضل في اتساع الكون، نظرًا لوجود أقل قدر من التداخل في طريقها. وتعلم الإنسان، المسلح بالأدوات البصرية، قراءة الكتابات الضوئية الغامضة. باستخدام أداة خاصة - مطياف، تتكيف مع التلسكوب، بدأ علماء الفلك في تحديد درجة الحرارة والسطوع وحجم النجوم؛ سرعتها وتركيبها الكيميائي وحتى العمليات التي تحدث في أعماق النجوم البعيدة.

اكتشف إسحاق نيوتن أن ضوء الشمس الأبيض يتكون من خليط من الأشعة بجميع ألوان قوس قزح. عند انتقالها من الهواء إلى الزجاج، تنكسر الأشعة الملونة بدرجات مختلفة. لذلك، إذا كان على الطريق الضيق شعاع الشمسإذا قمت بتثبيت منشور ثلاثي، فبعد أن يغادر الشعاع المنشور، يظهر شريط قوس قزح على الشاشة، وهو ما يسمى الطيف.

يحتوي الطيف على أهم المعلومات حول الجرم السماوي الذي ينبعث منه الضوء. وبدون أي مبالغة، يمكننا القول أن الفيزياء الفلكية تدين بنجاحاتها الملحوظة في المقام الأول إلى التحليل الطيفي. التحليل الطيفي هو في الوقت الحاضر الطريقة الرئيسية للدراسة الطبيعة الفيزيائيةالأجرام السماوية

كل غاز، كل عنصر كيميائي ينتج خطوطه الفريدة في الطيف. وقد تكون متشابهة في اللون، ولكنها تختلف بالضرورة عن بعضها البعض في موقعها في الشريط الطيفي. باختصار، طيف العنصر الكيميائي هو "جواز سفره" الفريد. ولا يحتاج أخصائي التحليل الطيفي المتمرس إلا إلى إلقاء نظرة على مجموعة من الخطوط الملونة لتحديد المادة التي ينبعث منها الضوء. وبالتالي، لتحديد التركيب الكيميائي لجسم مضيء، ليست هناك حاجة لالتقاطه وإخضاعه للبحث المختبري المباشر. المسافات هنا، حتى المسافات الكونية، ليست عائقًا أيضًا. من المهم فقط أن يكون الجسم قيد الدراسة في حالة سخونة حمراء - فهو يتوهج بشكل ساطع وينتج طيفًا. عند دراسة طيف الشمس أو نجم آخر، يتعامل الفلكي مع الخطوط الداكنة، والتي تسمى بخطوط الامتصاص. تتطابق خطوط الامتصاص تمامًا مع خطوط الانبعاث لغاز معين. وبفضل هذا يمكن دراسة التركيب الكيميائي للشمس والنجوم من خلال أطياف الامتصاص. من خلال قياس الطاقة المنبعثة أو الممتصة في الخطوط الطيفية الفردية، من الممكن إجراء تحليل كيميائي كمي للأجرام السماوية، أي التعرف على المزيد نسبة مئويةمتنوع العناصر الكيميائية. وهكذا ثبت أن أجواء النجوم يهيمن عليها الهيدروجين والهيليوم.

من الخصائص المهمة جدًا للنجم هي درجة حرارته. للتقريب الأولي، يمكن الحكم على درجة حرارة الجسم السماوي من خلال لونه. يتيح التحليل الطيفي تحديد درجة حرارة سطح النجوم بدقة عالية جدًا.

تتراوح درجة حرارة الطبقة السطحية لمعظم النجوم من 3000 إلى 25000 كلفن.

إمكانيات التحليل الطيفي تكاد لا تنضب! لقد أظهر بشكل مقنع أن التركيب الكيميائي للأرض والشمس والنجوم هو نفسه. صحيح، على الأجرام السماوية الفردية قد يكون هناك أكثر أو أقل من بعض العناصر الكيميائية، ولكن لم يتم اكتشاف وجود أي "مادة غير أرضية" خاصة في أي مكان. إن التشابه في التركيب الكيميائي للأجرام السماوية بمثابة تأكيد مهم على الوحدة المادية للكون.

الفيزياء الفلكية – فرع كبير من علم الفلك الحديث – دراسات الخصائص الفيزيائيةوالتركيب الكيميائي للأجرام السماوية والوسط النجمي. تقوم بتطوير نظريات حول بنية الأجرام السماوية والعمليات التي تحدث فيها. من أهم المهام التي تواجه الفيزياء الفلكية اليوم هو توضيح البنية الداخلية للشمس والنجوم ومصادر طاقتها، وتحديد عملية نشأتها وتطورها. وكل المعلومات الغنية التي تأتي إلينا من أعماق الكون مدينون بها لرسل العوالم البعيدة - أشعة الضوء.

أي شخص يراقب السماء المرصعة بالنجوم يعرف أن الأبراج لا تغير شكلها. تبدو Ursa Major و Ursa Minor وكأنها مغرفة، وكوكبة Cygnus لها شكل صليب، وكوكبة برج الأسد تشبه شبه منحرف. ومع ذلك، فإن الانطباع بأن النجوم ثابتة هو أمر خادع. تم إنشاؤه فقط لأن الأضواء السماوية بعيدة جدا عنا، وحتى بعد عدة مئات من السنين، فإن العين البشرية غير قادرة على ملاحظة حركتها. حاليًا، يقيس علماء الفلك الحركة الصحيحة للنجوم باستخدام صور للسماء المرصعة بالنجوم تم التقاطها على فترات تتراوح بين 20 أو 30 عامًا أو أكثر.

الحركة الصحيحة للنجوم هي الزاوية التي يتحرك بها النجم عبر السماء خلال سنة واحدة. وإذا تم قياس المسافة إلى هذا النجم أيضًا، فمن الممكن حساب سرعته، أي ذلك الجزء من سرعة الجرم السماوي الذي يكون متعامدًا مع خط البصر، وهو اتجاه "النجم الراصد". ولكن من أجل الحصول على السرعة الكاملة للنجم في الفضاء، من الضروري أيضًا معرفة السرعة الموجهة على طول خط البصر - نحو الراصد أو بعيدًا عنه.

الشكل 1: تحديد السرعة المكانية للنجم على مسافة معروفة منه

يمكن تحديد السرعة الشعاعية للنجم من خلال موقع خطوط الامتصاص في طيفه. وكما هو معروف، فإن جميع الخطوط في طيف مصدر الضوء المتحرك تتغير بما يتناسب مع سرعة حركته. بالنسبة للنجم الذي يطير نحونا، تقصر موجات الضوء وتتحول الخطوط الطيفية نحو الطرف البنفسجي من الطيف. عندما يتحرك النجم بعيدًا عنا، تطول موجات الضوء وتتحول الخطوط نحو الطرف الأحمر من الطيف. وبهذه الطريقة يستطيع علماء الفلك إيجاد سرعة حركة النجم على طول خط البصر. وعندما تكون السرعتان (الجوهرية والشعاعية) معروفتين، فليس من الصعب استخدام نظرية فيثاغورس لحساب السرعة المكانية الإجمالية للنجم بالنسبة للشمس.

اتضح أن سرعات النجوم مختلفة، كقاعدة عامة، تصل إلى عدة عشرات من الكيلومترات في الثانية.

ومن خلال دراسة الحركات الصحيحة للنجوم، تمكن علماء الفلك من تصور مظهر السماء المرصعة بالنجوم (الأبراج) في الماضي البعيد وفي المستقبل البعيد. "مغرفة" الدب الأكبر الشهيرة بعد 100 ألف عام ستتحول، على سبيل المثال، إلى "حديد بمقبض مكسور".

موجات الراديو والتلسكوبات الراديوية

حتى وقت قريب، تمت دراسة الأجرام السماوية بشكل حصري تقريبًا في أشعة الطيف المرئية. ولكن في الطبيعة توجد أيضًا إشعاعات كهرومغناطيسية غير مرئية. ولا يمكن رؤيتها حتى باستخدام أقوى التلسكوبات البصرية، على الرغم من أن نطاقها أوسع بعدة مرات من المنطقة المرئية من الطيف. لذلك، خلف الطرف البنفسجي من الطيف توجد أشعة فوق بنفسجية غير مرئية، والتي تؤثر بشكل فعال على لوحة التصوير الفوتوغرافي - مما يجعلها داكنة. وخلفهم توجد الأشعة السينية، وأخيرًا أشعة جاما ذات الطول الموجي الأقصر.

لالتقاط الإشعاع الراديوي القادم إلينا من الفضاء، يتم استخدام أدوات فيزيائية إشعاعية خاصة - التلسكوبات الراديوية. مبدأ تشغيل التلسكوب الراديوي هو نفس مبدأ تشغيل التلسكوب البصري: فهو يجمع الطاقة الكهرومغناطيسية. فقط بدلاً من العدسات أو المرايا، تستخدم التلسكوبات الراديوية الهوائيات. في كثير من الأحيان، يتم بناء هوائي التلسكوب الراديوي على شكل وعاء مكافئ ضخم، يكون أحيانًا صلبًا وأحيانًا شبكيًا. عاكسها سطح معدنييركز الانبعاث الراديوي للجسم المرصود على وحدة تغذية هوائي استقبال صغيرة، والتي يتم وضعها في بؤرة الشكل المكافئ. ونتيجة لذلك، تنشأ تيارات متناوبة ضعيفة في المشعع. تنتقل التيارات الكهربائية من خلال أدلة الموجات إلى جهاز استقبال راديوي حساس للغاية تم ضبطه على الطول الموجي التشغيلي للتلسكوب الراديوي. وهنا يتم تضخيمها، ومن خلال توصيل مكبر الصوت بجهاز الاستقبال، يمكن للمرء الاستماع إلى "أصوات النجوم". لكن أصوات النجوم تخلو من أي موسيقى. هذه ليست على الإطلاق "ألحان كونية" تسحر الأذن، ولكنها هسهسة طقطقة أو صافرة خارقة... لذلك، عادة ما يتم توصيل جهاز تسجيل خاص بجهاز استقبال التلسكوب الراديوي. والآن، على الشريط المتحرك، يرسم المسجل منحنى لشدة إشارة الراديو المدخلة بطول موجة معين. وبالتالي، فإن علماء الفلك الراديوي لا "يسمعون" حفيف النجوم، بل "يرونه" على ورق الجرافيت.

كما تعلمون، باستخدام التلسكوب البصري نلاحظ على الفور كل ما يقع في مجال رؤيته.

مع التلسكوب الراديوي يكون الوضع أكثر تعقيدًا. لا يوجد سوى عنصر استقبال واحد (وحدة التغذية)، لذلك يتم إنشاء الصورة سطرًا تلو الآخر - عن طريق تمرير مصدر راديو بشكل تسلسلي عبر شعاع الهوائي، أي بطريقة مشابهة لما يحدث على شاشة التلفزيون.

قانون النبيذ

قانون النبيذ- الاعتماد الذي يحدد الطول الموجي عندما تنبعث الطاقة من جسم أسود تمامًا. تم تطويره من قبل الفيزيائي الألماني الحائز على جائزة نوبل فيلهلم فين في عام 1893.

قانون فين: الطول الموجي الذي يبعث عنده الجسم الأسود أكبر قدر من الطاقة يتناسب عكسيا مع درجة حرارة ذلك الجسم.

الجسم الأسود بالكامل هو السطح الذي يمتص الإشعاع الساقط عليه بشكل كامل. إن مفهوم الجسم الأسود تمامًا هو مفهوم نظري بحت: في الواقع، لا توجد كائنات ذات سطح مثالي يمتص كل الموجات تمامًا.

3. المفاهيم الحديثة حول البنية والعناصر الأساسية للكون المرئي وتنظيمها

إذا وصفنا بنية الكون كما تبدو للعلماء الآن، فسوف نحصل على السلم الهرمي التالي. هناك كواكب - أجرام سماوية تدور في مدار حول نجم أو بقاياه، ضخمة بما يكفي لتصبح مستديرة تحت تأثير جاذبيتها، ولكنها ليست ضخمة بما يكفي لبدء تفاعل نووي حراري، وهي "مرتبطة" بنجم معين، والتي يقع في منطقة تأثير الجاذبية. وهكذا، فإن الأرض والعديد من الكواكب الأخرى مع أقمارها الصناعية تقع في منطقة تأثير الجاذبية لنجم يسمى الشمس، وتتحرك في مداراتها الخاصة حولها، وبالتالي تشكل النظام الشمسي. أنظمة نجمية مماثلة، تقع في مكان قريب بأعداد كبيرة، تشكل مجرة ​​- نظام معقدمع مركزها. بالمناسبة، فيما يتعلق بمركز المجرات، لا يوجد إجماع حتى الآن على ماهيتها - فقد تم اقتراح وجود ثقوب سوداء في مركز المجرات.

المجرات، بدورها، تشكل نوعا من السلسلة، مما يخلق نوعا من الشبكة. يتم إنشاء خلايا هذه الشبكة من سلاسل المجرات و"الفراغات" المركزية، والتي تكون إما خالية تمامًا من المجرات أو تحتوي على عدد قليل جدًا منها. الجزء الرئيسي من الكون مشغول بالفراغ، والذي، مع ذلك، لا يعني الفراغ المطلق لهذا الفضاء: فالذرات الفردية موجودة أيضًا في الفراغ، والفوتونات موجودة (إشعاع بقايا)، وتظهر الجسيمات والجسيمات المضادة أيضًا على شكل نتيجة للظواهر الكمومية. الجزء المرئي من الكون، أي ذلك الجزء منه الذي يمكن دراسة البشرية، يتميز بالتجانس والثبات بمعنى أنه، كما هو شائع، تعمل نفس القوانين في هذا الجزء. لا يمكن تحديد ما إذا كان الوضع هو نفسه أيضًا في أجزاء أخرى من الكون.

بالإضافة إلى الكواكب والنجوم، فإن عناصر الكون هي الأجرام السماوية مثل المذنبات والكويكبات والنيازك.

المذنب هو جرم سماوي صغير يدور حول الشمس على طول مقطع مخروطي ذو مدار ممتد للغاية. ومع اقتراب المذنب من الشمس يشكل غيبوبة وأحيانا ذيلا من الغاز والغبار.

تقليديا، يمكن تقسيم المذنب إلى ثلاثة أجزاء - النواة، والذؤابة، والذيل. كل شيء في المذنبات بارد تمامًا، وتوهجها ليس سوى انعكاس ضوء الشمسالغبار وتوهج الغاز المتأين بواسطة الأشعة فوق البنفسجية.

النواة هي أثقل جزء من هذا الجسم السماوي. ويتركز الجزء الأكبر من المذنب فيه. من الصعب جدًا دراسة تركيبة نواة المذنب بدقة، لأنه على مسافة يمكن الوصول إليها بواسطة التلسكوب، يكون محاطًا باستمرار بغطاء غازي. وفي هذا الصدد تم اعتماد نظرية الفلكي الأمريكي ويبل كأساس للنظرية حول تركيب نواة المذنب.

وبحسب نظريته فإن نواة المذنب عبارة عن خليط من الغازات المتجمدة الممزوجة بالغبار المتنوع. لذلك، عندما يقترب المذنب من الشمس ويسخن، تبدأ الغازات في "الذوبان"، وتشكل ذيلًا.

ذيل المذنب هو الجزء الأكثر تعبيرا عنه. ويتكون من مذنب عند اقترابه من الشمس. والذيل عبارة عن شريط مضيء يمتد من القلب في الاتجاه المعاكس للشمس، "تهب عليه" الرياح الشمسية.

والغيبوبة عبارة عن قشرة ضبابية خفيفة على شكل كوب تحيط بالنواة، وتتكون من غازات وغبار. ويمتد عادة من 100 ألف إلى 1.4 مليون كيلومتر من القلب. يمكن للضغط الخفيف أن يشوه الغيبوبة، ويمدها في اتجاه مضاد لأشعة الشمس. تشكل الذؤابة مع النواة رأس المذنب.

الكويكبات هي أجرام سماوية لها شكل غير منتظم في الغالب يشبه الصخور، ويتراوح حجمها من بضعة أمتار إلى ألف كيلومتر. الكويكبات، مثل النيازك، مصنوعة من المعادن (الحديد والنيكل بشكل رئيسي) والصخور. في اللاتينية، كلمة كويكب تعني "مثل النجم". حصلت الكويكبات على هذا الاسم لتشابهها مع النجوم عند ملاحظتها باستخدام تلسكوبات ليست قوية جدًا.

يمكن أن تصطدم الكويكبات مع بعضها البعض، مع الأقمار الصناعية والكواكب الكبيرة. نتيجة لاصطدام الكويكبات، يتم تشكيل الأجرام السماوية الأصغر - النيازك. وعندما تصطدم الكويكبات بكوكب أو قمر صناعي، فإنها تترك آثارا على شكل حفر ضخمة يبلغ طولها عدة كيلومترات.

سطح جميع الكويكبات دون استثناء بارد جدًا، لأنها في حد ذاتها تشبه الصخور الكبيرة ولا تولد حرارة، وتقع على مسافة كبيرة من الشمس. حتى لو تم تسخين الكويكب بواسطة الشمس، فإنه يطلق الحرارة بسرعة كافية.

لدى علماء الفلك فرضيتان شائعتان فيما يتعلق بأصل الكويكبات. وفقا لأحدهم، فهي شظايا من الكواكب التي كانت موجودة مرة واحدة، والتي تم تدميرها نتيجة الاصطدام أو الانفجار. ووفقا لنسخة أخرى، تشكلت الكويكبات من بقايا المادة التي تشكلت منها كواكب النظام الشمسي.

النيازك- شظايا صغيرة من الأجرام السماوية تتكون أساسًا من الحجر والحديد، تسقط على سطح الأرض من الفضاء بين الكواكب. بالنسبة لعلماء الفلك، تعتبر النيازك كنزًا حقيقيًا: فليس من المعتاد أن يتمكنوا من فحص قطعة من الفضاء بدقة في بيئة معملية. يعتبر معظم الخبراء أن النيازك عبارة عن شظايا من الكويكبات التي تتشكل أثناء اصطدام الأجسام الكونية.

4. نظرية النجوم

النجم عبارة عن كرة ضخمة من الغاز تنبعث منها الضوء وتمسكها قوى جاذبيتها وضغطها الداخلي، وفي أعماقها تحدث تفاعلات اندماج نووي حراري (أو حدثت سابقًا).

الخصائص الرئيسية للنجوم:

لمعان

يتم تحديد اللمعان إذا كان الحجم الظاهري والمسافة إلى النجم معروفة. في حين أن علم الفلك لديه طرق موثوقة تمامًا لتحديد الحجم الظاهري، إلا أنه ليس من السهل تحديد المسافة إلى النجوم. بالنسبة للنجوم القريبة نسبيا، يتم تحديد المسافة عن طريق الطريقة المثلثية المعروفة منذ بداية القرن الماضي، والتي تتمثل في قياس الإزاحات الزاوية التي لا تذكر للنجوم عندما يتم رصدها من نقاط مختلفة من مدار الأرض، أي في وقت مختلفمن السنة. تتمتع هذه الطريقة بدقة عالية جدًا وموثوقة تمامًا. ومع ذلك، بالنسبة لمعظم النجوم البعيدة الأخرى، لم يعد هذا مناسبًا: يجب قياس التحولات في مواقع النجوم بشكل صغير جدًا - أقل من جزء من مائة من الثانية القوسية. تأتي طرق أخرى للإنقاذ، أقل دقة بكثير، ولكنها مع ذلك موثوقة تمامًا. في عدد من الحالات، يمكن تحديد الحجم المطلق للنجوم مباشرة، دون قياس المسافة إليها، من بعض السمات المرصودة لإشعاعها.

تختلف النجوم بشكل كبير في لمعانها. هناك نجوم عملاقة بيضاء وزرقاء (على الرغم من وجود عدد قليل نسبيًا منها) يتجاوز لمعانها لمعان الشمس بعشرات وحتى مئات الآلاف من المرات. لكن غالبية النجوم هي "أقزام"، يكون لمعانها أقل بكثير من الشمس، وغالبا بآلاف المرات. خاصية اللمعان هي ما يسمى "الحجم المطلق" للنجم. يعتمد الحجم الظاهري للنجم، من ناحية، على لمعانه ولونه، ومن ناحية أخرى، على المسافة إليه. النجوم ذات اللمعان العالي لها قيم مطلقة سالبة، على سبيل المثال -4، -6. تتميز النجوم ذات اللمعان المنخفض بأنها كبيرة الحجم القيم الإيجابية، على سبيل المثال +8، +10.

التركيب الكيميائيالنجوم

يتميز التركيب الكيميائي للطبقات الخارجية للنجم، حيث يأتي إشعاعها "مباشرة" إلينا، بالغلبة الكاملة للهيدروجين. ويأتي الهيليوم في المرتبة الثانية، كما أن وفرة العناصر الأخرى قليلة نسبياً. ففي مقابل كل 10.000 ذرة هيدروجين تقريبًا، هناك ألف ذرة هيليوم، وحوالي عشر ذرات أكسجين، وعدد أقل قليلًا من الكربون والنيتروجين، وذرة حديد واحدة فقط. وفرة العناصر الأخرى لا تذكر على الإطلاق.

يمكننا القول أن الطبقات الخارجية للنجوم عبارة عن بلازما هيدروجين-هيليوم عملاقة مع خليط صغير من عناصر أثقل.

على الرغم من أن التركيب الكيميائي للنجوم، للوهلة الأولى، هو نفسه، إلا أنه لا تزال هناك نجوم تظهر سمات معينة في هذا الصدد. على سبيل المثال، هناك نجم يحتوي على نسبة عالية من الكربون بشكل غير طبيعي، أو هناك أجسام تحتوي على نسبة عالية بشكل غير طبيعي من الأتربة النادرة. إذا كانت الغالبية العظمى من النجوم لديها وفرة ضئيلة تمامًا من الليثيوم (حوالي 10 11 من الهيدروجين)، ففي بعض الأحيان تكون هناك "فريدات" حيث يكون هذا العنصر النادر وفيرًا جدًا.

أطياف النجوم

توفر دراسة أطياف النجوم معلومات غنية بشكل استثنائي. وقد تم الآن اعتماد ما يسمى بتصنيف هارفارد الطيفي. ويحتوي على عشرة فصول، المعينة بأحرف لاتينية: O، B، A، F، G، K، M. النظام الموجودتصنيف الأطياف النجمية دقيق للغاية لدرجة أنه يسمح بتحديد الطيف بدقة تصل إلى عُشر الفئة. على سبيل المثال، جزء من تسلسل الأطياف النجمية بين الفئتين B وA يُسمى B0، B1... B9، A0 وما إلى ذلك. إن طيف النجوم، للتقريب الأول، يشبه طيف جسم "أسود" مشع بدرجة حرارة معينة T. وتتغير درجات الحرارة هذه بسلاسة من 40-50 ألف كلفن للنجوم من الفئة الطيفية O إلى 3000 كلفن للنجوم من الدرجة الطيفية. الفئة الطيفية M. وفقًا لهذا، يقع الجزء الرئيسي من إشعاع الطبقات الطيفية للنجوم O و B في الجزء فوق البنفسجي من الطيف، والذي لا يمكن الوصول إليه للمراقبة من سطح الأرض.

ومن السمات المميزة الأخرى للأطياف النجمية وجود عدد كبير من خطوط الامتصاص التي تنتمي إلى عناصر مختلفة. قدم التحليل الدقيق لهذه الخطوط معلومات قيمة بشكل خاص حول طبيعة الطبقات الخارجية للنجوم. يتم تفسير الاختلافات في الأطياف في المقام الأول من خلال الاختلافات في درجات حرارة الطبقات الخارجية للنجم. ولهذا السبب فإن حالات التأين والإثارة للعناصر المختلفة في الطبقات الخارجية للنجوم تختلف بشكل كبير، مما يؤدي إلى اختلافات قوية في الأطياف.

درجة حرارة

تحدد درجة الحرارة لون النجم وطيفه. لذلك، على سبيل المثال، إذا كانت درجة حرارة سطح طبقات النجوم هي 3-4 آلاف. ك، ثم لونه محمر، 6-7 ألف ك. مصفر. النجوم الساخنة جدًا التي تزيد درجات حرارتها عن 10-12 ألف كلفن لها لون أبيض أو مزرق. في علم الفلك، هناك طرق موضوعية تمامًا لقياس لون النجوم. ويتم تحديد الأخير من خلال ما يسمى بـ "مؤشر اللون"، وهو يساوي الفرق بين القيم الفوتوغرافية والبصرية. تتوافق كل قيمة مؤشر اللون مع نوع معيننطاق

بالنسبة للنجوم الحمراء الباردة، تتميز الأطياف بخطوط امتصاص من ذرات فلز محايد ونطاقات من بعض المركبات البسيطة (على سبيل المثال، CN، SP، H20، إلخ). مع ارتفاع درجة حرارة السطح، تختفي العصابات الجزيئية في أطياف النجوم، وتضعف العديد من خطوط الذرات المحايدة، وكذلك خطوط الهيليوم المحايدة. مظهر الطيف نفسه يتغير بشكل جذري. على سبيل المثال، في النجوم الساخنة التي تتجاوز درجات حرارة سطحها 20 ألف كلفن، تُلاحظ في الغالب خطوط من الهيليوم المحايد والمتأين، ويكون الطيف المستمر شديدًا جدًا في الجزء فوق البنفسجي. النجوم التي تبلغ درجة حرارة سطحها حوالي 10 آلاف كلفن لديها الخطوط الأكثر كثافة من الهيدروجين، بينما النجوم التي تبلغ درجة حرارتها حوالي 6 آلاف كلفن لديها خطوط من الكالسيوم المتأين، وتقع على حدود الأجزاء المرئية والأشعة فوق البنفسجية من الطيف.

كتلة النجوم

لم يكن لدى علم الفلك، وليس لديه حاليًا، طريقة لتحديد كتلة نجم معزول بشكل مباشر ومستقل (أي غير مدرجة في أنظمة متعددة). وهذا عيب خطير للغاية في علمنا عن الكون. لو وجدت مثل هذه الطريقة، لكان تقدم معرفتنا أسرع بكثير. تختلف كتل النجوم ضمن حدود ضيقة نسبيًا. هناك عدد قليل جدًا من النجوم التي تزيد كتلتها عن كتلة الشمس بعشر مرات أو أقل. في مثل هذه الحالة، يقبل علماء الفلك ضمنيًا أن النجوم التي لها نفس السطوع واللون لها نفس الكتلة. يتم تعريفها فقط للأنظمة الثنائية. إن القول بأن النجم الوحيد الذي له نفس اللمعان واللون له نفس كتلة "أخته" في النظام الثنائي يجب أن يؤخذ ببعض الحذر دائمًا.

يُعتقد أن الأجسام التي تقل كتلتها عن 0.02 كتلة شمسية لم تعد نجومًا. ليس لديهم مصادر داخلية للطاقة، ولمعانهم قريب من الصفر. عادة ما يتم تصنيف هذه الأجسام على أنها كواكب. أكبر الكتل المقاسة مباشرة لا تتجاوز 60 م.

تصنيف النجوم

بدأ بناء تصنيفات النجوم فور البدء في الحصول على أطيافها. في بداية القرن العشرين، رسم هرتزبرونج وراسل نجومًا مختلفة على مخطط، واتضح أن معظمها تم تجميعها على طول منحنى ضيق. مخطط هيرتزسبرونج--يبين العلاقة بين الحجم المطلق واللمعان والطبقة الطيفية ودرجة حرارة سطح النجم. لا يتم تحديد موقع النجوم في هذا المخطط بشكل عشوائي، ولكنها تشكل مناطق مرئية بوضوح.

يتيح الرسم التخطيطي العثور على القيمة المطلقة حسب الفئة الطيفية. خاصة بالنسبة للطيفية الصفوف O--F. بالنسبة للفصول اللاحقة، يكون الأمر معقدًا بسبب الحاجة إلى الاختيار بين العملاق والقزم. ومع ذلك، فإن بعض الاختلافات في شدة بعض الخطوط تسمح لنا باتخاذ هذا الاختيار بثقة.

حوالي 90% من النجوم موجودة في التسلسل الرئيسي. يرجع لمعانها إلى التفاعلات النووية الحرارية التي تحول الهيدروجين إلى هيليوم. هناك أيضًا عدة فروع للنجوم العملاقة المتطورة التي يحترق فيها الهيليوم والعناصر الأثقل. في الجزء السفلي الأيسر من المخطط توجد أقزام بيضاء متطورة بالكامل.

أنواع النجوم

العمالقة- نوع من النجوم ذات نصف قطر أكبر بكثير وإضاءة أعلى من نجوم التسلسل الرئيسي ولها نفس درجة حرارة السطح. عادةً ما يكون للنجوم العملاقة أنصاف أقطار من 10 إلى 100 نصف قطر شمسي ودرجة سطوع تتراوح من 10 إلى 1000 لمعان شمسي. تسمى النجوم ذات اللمعان الأكبر من تلك الخاصة بالعمالقة بالعمالقة الفائقة والعملاقة المفرطة. يمكن أيضًا تصنيف نجوم التسلسل الرئيسي الساخنة والمشرقة على أنها عمالقة بيضاء. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لنصف قطرها الكبير وسطوعها العالي، تقع العمالقة فوق التسلسل الرئيسي.

الأقزام- نوع من النجوم الصغيرة يتراوح نصف قطرها من 1 إلى 0.01. الشمس ذات لمعان منخفض من 1 إلى 10-4 لمعان الشمس بكتلة من 1 إلى 0.1 كتلة شمسية.

· قزم ابيض- نجوم متطورة كتلتها لا تتجاوز 1.4 كتلة شمسية، محرومة من مصادرها الحرارية الخاصة الطاقة النووية. يمكن أن يكون قطر هذه النجوم أصغر بمئات المرات من قطر الشمس، وبالتالي يمكن أن تكون كثافتها أكبر بمليون مرة من كثافة الماء.

· القزم الأحمر- نجم صغير وبارد نسبيًا من نجوم التسلسل الرئيسي مع فئة طيفية M أو K العليا. وهي مختلفة تمامًا عن النجوم الأخرى. لا يتجاوز قطر وكتلة الأقزام الحمراء ثلث كتلة الشمس (الحد الأدنى للكتلة هو 0.08 شمسي، تليها الأقزام البنية).

· قزم بني- أجسام دون نجمية تتراوح كتلتها بين 5-75 كتلة كوكب المشتري (وقطر يساوي تقريبًا قطر كوكب المشتري)، وفي أعماقها، على عكس نجوم التسلسل الرئيسي، لا يحدث تفاعل اندماج نووي حراري مع تحويل الهيدروجين إلى هيليوم.

· الأقزام تحت البنية أو الأقزام البنية- تكوينات باردة كتلتها أقل من حدود الأقزام البنية. تعتبر بشكل عام كواكب.

· قزم أسود- الأقزام البيضاء التي بردت، ونتيجة لذلك، لا تنبعث في النطاق المرئي. يمثل المرحلة الأخيرة من تطور الأقزام البيضاء. كتل الأقزام السوداء، مثل كتل الأقزام البيضاء، محدودة بما يزيد عن 1.4 كتلة شمسية.

النجم النيوتروني- تكوينات نجمية تبلغ كتلتها حوالي 1.5 شمسًا وأحجامها أصغر بشكل ملحوظ من الأقزام البيضاء، حيث يبلغ قطرها حوالي 10-20 كم. يمكن أن تصل كثافة هذه النجوم إلى 1000.000.000.000 كثافة من الماء. والمجال المغناطيسي أكبر بنفس عدد المرات من المجال المغناطيسي للأرض. تتكون هذه النجوم بشكل رئيسي من النيوترونات، المضغوطة بإحكام بواسطة قوى الجاذبية. في كثير من الأحيان مثل هذه النجوم هي النجوم النابضة.

نجم جديد- النجوم التي يزداد لمعانها فجأة 10000 مرة. المستعر هو نظام ثنائي يتكون من قزم أبيض ونجم مصاحب يقع في التسلسل الرئيسي. في مثل هذه الأنظمة، يتدفق الغاز من النجم تدريجيًا إلى القزم الأبيض وينفجر بشكل دوري هناك، مسببًا انفجارًا من اللمعان.

المستعر الأعظم- هذا نجم ينتهي تطوره بعملية انفجارية كارثية. يمكن أن يكون التوهج في هذه الحالة أكبر بعدة مرات مما هو عليه في هذه الحالة نوفا. مثل هذا الانفجار القوي هو نتيجة للعمليات التي تحدث في النجم اخر مرحلةتطور.

نجمة مزدوجة- هذان نجمان مرتبطان بالجاذبية ويدوران حول مركز كتلة مشترك. في بعض الأحيان توجد أنظمة مكونة من ثلاثة نجوم أو أكثر، وفي هذه الحالة العامة يسمى النظام متعدد النجوم. وفي الحالات التي يكون فيها هذا النظام النجمي ليس بعيدًا جدًا عن الأرض، يمكن تمييز النجوم الفردية من خلال التلسكوب. إذا كانت المسافة كبيرة، فمن الممكن أن نفهم أن علماء الفلك لا يمكنهم رؤية النجم المزدوج إلا من خلال علامات غير مباشرة - تقلبات في السطوع ناجمة عن الكسوف الدوري لنجم واحد من قبل آخر وبعض الآخرين.

النجوم النابضة- هذه هي النجوم النيوترونية التي يميل فيها المجال المغناطيسي إلى محور الدوران، وأثناء دورانها تتسبب في تعديل الإشعاع الذي يصل إلى الأرض.

تم اكتشاف النجم النابض الأول باستخدام التلسكوب الراديوي لمرصد مالارد لعلم الفلك الراديوي. جامعة كامبريدج. تم هذا الاكتشاف من قبل طالبة الدراسات العليا جوسلين بيل في يونيو 1967 عند طول موجة 3.5 متر، أي 85.7 ميجا هرتز. يُسمى هذا النجم النابض PSR J1921+2153. ظلت ملاحظات النجم النابض سرية لعدة أشهر، ثم أطلق عليه بعد ذلك اسم LGM-1، وهو ما يعني "الرجال الخضر الصغار". وكان السبب في ذلك هو نبضات الراديو التي كانت تصل إلى الأرض على فترات منتظمة، ولذلك افتُرض أن هذه النبضات الراديوية ذات أصل اصطناعي.

كانت جوسلين بيل في مجموعة هيويش، ووجدوا 3 مصادر أخرى لإشارات مماثلة، وبعد ذلك لم يشك أحد في أن الإشارات لم تكن من أصل اصطناعي. وبحلول نهاية عام 1968، كان قد تم بالفعل اكتشاف 58 نجمًا نابضًا. وفي عام 2008، كان هناك 1790 نجمًا نابضًا راديويًا معروفًا بالفعل. أقرب نجم نابض إلى نظامنا الشمسي يبعد عنا 390 سنة ضوئية.

الكوازاراتهي أجسام رائعة تنبعث منها أكبر كميات من الطاقة الموجودة في الكون. نظرًا لكونها على مسافة هائلة من الأرض، فإنها تظهر سطوعًا أكبر من الأجسام الكونية الموجودة على مسافة أقرب 1000 مرة. وفقا للتعريف الحديث، فإن الكوازار هو النواة النشطة للمجرة، حيث تحدث العمليات التي تطلق كمية هائلة من الطاقة. المصطلح نفسه يعني "مصدر راديو يشبه النجم". تم ملاحظة الكوازار الأول من قبل علماء الفلك الأمريكيين أ. سانداج وت. ماثيوز، الذين كانوا يراقبون النجوم في مرصد كاليفورنيا. في عام 1963، اكتشف M. Schmidt، باستخدام تلسكوب عاكس يجمع الإشعاع الكهرومغناطيسي عند نقطة واحدة، انحرافًا في طيف الجسم المرصود نحو اللون الأحمر، مما حدد أن مصدره كان يتحرك بعيدًا عن نظامنا. وأظهرت الدراسات اللاحقة أن الجسم السماوي، المسجل باسم 3C 273، يقع على مسافة 3 مليارات سنة ضوئية. سنوات ويتراجع بسرعة هائلة - 240.000 كم / ثانية. درس عالما موسكو شاروف وإفريموف الصور الفوتوغرافية المبكرة المتاحة للجسم ووجدا أنه غير سطوعه بشكل متكرر. وتشير التغيرات غير المنتظمة في شدة اللمعان حجم صغيرمصدر.

5. مصادر طاقة النجوم

على مدار مائة عام بعد صياغة ر. ماير لقانون حفظ الطاقة عام 1842، تم التعبير عن العديد من الفرضيات حول طبيعة مصادر الطاقة للنجوم، وعلى وجه الخصوص، تم اقتراح فرضية حول سقوط النيازك على نجم والتحلل الإشعاعي للعناصر وفناء البروتونات والإلكترونات. فقط ضغط الجاذبية والاندماج النووي الحراري لهما أهمية حقيقية.

الاندماج النووي الحراري في باطن النجوم

بحلول عام 1939، ثبت أن مصدر الطاقة النجمية هو الاندماج النووي الحراري الذي يحدث في أحشاء النجوم. تشع معظم النجوم لأنه في قلبها تتحد أربعة بروتونات من خلال سلسلة من الخطوات الوسيطة لتكوين جسيم ألفا واحد. يمكن أن يحدث هذا التحول بطريقتين رئيسيتين، تسمى دورة بروتون-بروتون أو دورة p-p ودورة نيتروجين الكربون أو دورة CN. في النجوم ذات الكتلة المنخفضة، يتم توفير إطلاق الطاقة بشكل أساسي من خلال الدورة الأولى، في النجوم الثقيلة - من خلال الثانية. إن إمدادات الطاقة النووية في النجم محدودة ويتم إنفاقها باستمرار على الإشعاع. إن عملية الاندماج النووي الحراري، التي تطلق الطاقة وتغير تركيبة مادة النجم، بالاشتراك مع الجاذبية التي تميل إلى ضغط النجم وتطلق الطاقة أيضًا، والإشعاع من السطح، الذي يحمل الطاقة المنبعثة، هي العملية الرئيسية القوى الدافعةالتطور النجمي.

هانز ألبريشت بيث هو عالم فيزياء فلكية أمريكي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1967. الأعمال الرئيسية مخصصة للفيزياء النووية والفيزياء الفلكية. كان هو الذي اكتشف دورة بروتون-بروتون للتفاعلات النووية الحرارية (1938) واقترح دورة كربون-نيتروجين من ست مراحل لشرح عملية التفاعلات النووية الحرارية في النجوم الضخمة، والتي حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عن "مساهماته في نظرية التفاعلات النووية، وخاصة الاكتشافات المتعلقة بمصادر الطاقة في النجوم."

ضغط الجاذبية

ضغط الجاذبية هو عملية داخلية للنجم يتم من خلالها إطلاق طاقته الداخلية.

لنفترض أنه في وقت ما، بسبب تبريد النجم، ستنخفض درجة الحرارة في مركزه قليلاً. سينخفض ​​أيضًا الضغط في المركز ولن يعوض بعد الآن عن وزن الطبقات الفوقية. ستبدأ قوى الجاذبية في ضغط النجم. في هذه الحالة، ستنخفض الطاقة الكامنة للنظام (بما أن الطاقة الكامنة سلبية، ستزداد وحدتها)، بينما ستزداد الطاقة الداخلية، وبالتالي درجة الحرارة داخل النجم. ولكن سيتم إنفاق نصف الطاقة المحتملة فقط على زيادة درجة الحرارة، وسيتم استخدام النصف الآخر للحفاظ على إشعاع النجم.

6. تطور النجوم

التطور النجمي في علم الفلك هو تسلسل التغيرات التي يمر بها النجم خلال حياته، أي على مدى ملايين أو مليارات السنين بينما ينبعث منه الضوء والحرارة. خلال هذه الفترات الهائلة من الزمن، كانت التغييرات كبيرة جدًا.

المراحل الرئيسية في تطور النجم هي ولادته (تكوين النجم)، وفترة طويلة من وجود النجم (عادةً ما يكون مستقرًا) كنظام متكامل في التوازن الهيدروديناميكي والحراري، وأخيرًا، فترة "موته". " أي. خلل لا رجعة فيه يؤدي إلى تدمير النجم أو انكماشه الكارثي. يعتمد مسار تطور النجم على كتلته وتركيبه الكيميائي الأولي، والذي بدوره يعتمد على وقت تكوين النجم وموقعه في المجرة وقت التكوين. كلما زادت كتلة النجم، كان تطوره أسرع وقصرت "حياته".

يبدأ النجم حياته كسحابة باردة متخلخلة من الغاز بين النجوم، مضغوطة تحت تأثير جاذبيتها الخاصة وتأخذ شكل كرة تدريجيًا. عند ضغطها، تتحول طاقة الجاذبية إلى حرارة، وترتفع درجة حرارة الجسم. عندما تصل درجة الحرارة في المركز إلى 15-20 مليون كلفن، تبدأ التفاعلات النووية الحرارية ويتوقف الضغط. يصبح الكائن نجمًا كاملاً.

بعد فترة زمنية معينة - من مليون إلى عشرات المليارات من السنين (اعتمادًا على الكتلة الأولية) - يستنزف النجم موارد الهيدروجين في القلب. يحدث هذا في النجوم الكبيرة والساخنة بشكل أسرع بكثير منه في النجوم الصغيرة والأكثر برودة. يؤدي استنفاد إمدادات الهيدروجين إلى توقف التفاعلات النووية الحرارية.

وبدون الضغط الذي نشأ أثناء هذه التفاعلات وتوازن الجاذبية الداخلية في جسم النجم، يبدأ النجم بالانكماش من جديد، كما حدث سابقاً أثناء تكوينه. ترتفع درجة الحرارة والضغط مرة أخرى، ولكن على عكس مرحلة النجم الأولي، إلى مستوى أعلى بكثير. يستمر الانهيار حتى تبدأ التفاعلات النووية الحرارية التي تتضمن الهيليوم عند درجة حرارة تقارب 100 مليون كلفن.

يؤدي "حرق" المادة النووي الحراري، الذي يتم استئنافه عند مستوى جديد، إلى توسع هائل في النجم. "ينتفخ النجم" ويصبح "فضفاضًا" للغاية ويزداد حجمه حوالي 100 مرة. فيتحول النجم إلى عملاق أحمر، وتستمر مرحلة احتراق الهيليوم حوالي عدة ملايين من السنين. تقريبا كل العمالقة الحمراء هي نجوم متغيرة.

بعد توقف التفاعلات النووية الحرارية في جوهرها، فإنها، تبريدها تدريجيا، ستستمر في انبعاث ضعيف في نطاقات الأشعة تحت الحمراء والميكروويف من الطيف الكهرومغناطيسي.

شمس

الشمس هي النجم الوحيد في النظام الشمسي، وتتحرك حولها جميع كواكب النظام وأقمارها الصناعية والأجسام الأخرى، بما في ذلك الغبار الكوني.

خصائص الشمس

· كتلة الشمس: 2,1030 كجم (332,946 كتلة الأرض)

القطر: 1,392,000 كم

· نصف القطر: 696.000 كم

متوسط ​​الكثافة: 1400 كجم/م3

إمالة المحور: 7.25 درجة (نسبة إلى مستوى مسير الشمس)

درجة حرارة السطح: 5,780 ك

درجة الحرارة في مركز الشمس: 15 مليون درجة

الفئة الطيفية: G2 V

متوسط ​​المسافة من الأرض: 150 مليون كيلومتر

· العمر: حوالي 5 مليار سنة

فترة التناوب: 25,380 يومًا

اللمعان: 3.86 1026 وات

· القوة الظاهرية: 26.75 م

هيكل الشمس

وبحسب التصنيف الطيفي، ينتمي النجم إلى نوع “القزم الأصفر”، وبحسب الحسابات التقريبية فإن عمره يزيد قليلا عن 4.5 مليار سنة، وهو في منتصف عمره. دورة الحياة. تتكون الشمس من 92% هيدروجين و7% هيليوم، ولها بنية معقدة للغاية. يوجد في مركزه نواة يبلغ نصف قطرها حوالي 150.000-175.000 كم، أي ما يصل إلى 25% من إجمالي نصف قطر النجم، وتقترب درجة الحرارة في مركزها من 14.000.000 كلفن، ويدور النواة حول محورها بسرعة عالية، وهذه السرعة تتجاوز بشكل كبير مؤشرات الأغلفة الخارجية للنجم. وهنا يحدث تفاعل تكوين الهيليوم من أربعة بروتونات، مما يؤدي إلى مرور كمية كبيرة من الطاقة عبر جميع الطبقات وتنبعث من الغلاف الضوئي على شكل طاقة حركية وضوء. توجد فوق النواة منطقة نقل إشعاعي، حيث تتراوح درجات الحرارة في حدود 2-7 مليون كلفن. وتتبع ذلك منطقة الحمل الحراري التي يبلغ سمكها حوالي 200000 كيلومتر، حيث لم يعد هناك إعادة إشعاع لنقل الطاقة، بل البلازما خلط. تبلغ درجة الحرارة عند سطح الطبقة حوالي 5800 كلفن. ويتكون الغلاف الجوي للشمس من الغلاف الضوئي الذي يشكل السطح المرئي للنجم، والكروموسفير الذي يبلغ سمكه حوالي 2000 كيلومتر، والإكليل وهو الطبقة الخارجية الأخيرة. قشرة الشمس التي تتراوح درجة حرارتها بين 1,000,000-20,000,000 كلفن. من الجزء الخارجي يتسبب الإكليل في إطلاق جزيئات متأينة تسمى الرياح الشمسية.

في حدوث الظواهر التي تحدث على الشمس، دور كبيرتلعب المجالات المغناطيسية. المادة الموجودة في الشمس هي في كل مكان بلازما ممغنطة. في بعض الأحيان تزداد قوة المجال المغناطيسي بسرعة وبقوة في مناطق معينة. ويصاحب هذه العملية ظهور مجموعة كاملة من ظواهر النشاط الشمسي في طبقات مختلفة من الغلاف الجوي الشمسي. وتشمل هذه البقع والبقع في الغلاف الضوئي، والندفات في الغلاف اللوني، والبروز في الإكليل. الظاهرة الأكثر بروزًا، والتي تغطي جميع طبقات الغلاف الجوي الشمسي والتي تنشأ في الغلاف اللوني، هي التوهجات الشمسية.

خلال الملاحظات، وجد العلماء أن الشمس هي مصدر قوي للانبعاثات الراديوية. تخترق موجات الراديو الفضاء بين الكواكب وتنبعث من الغلاف اللوني (موجات السنتيمتر) والإكليل (موجات الديسيمتر والمتر).

يتكون الانبعاث الراديوي من الشمس من عنصرين - ثابت ومتغير (الانفجارات، "العواصف الضجيجية"). خلال التوهجات الشمسية القوية، يزيد انبعاث الراديو من الشمس آلاف بل ملايين المرات مقارنة بالانبعاثات الراديوية من الشمس الهادئة. هذا الانبعاث الراديوي غير حراري بطبيعته.

تأتي الأشعة السينية بشكل رئيسي من الطبقات العليا للكروموسفير والإكليل. يكون الإشعاع قويًا بشكل خاص خلال سنوات النشاط الشمسي الأقصى.

لا تنبعث الشمس من الضوء والحرارة وجميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي الأخرى فحسب. وهو أيضًا مصدر للتدفق المستمر للجزيئات - الجسيمات. تشكل النيوترينوات والإلكترونات والبروتونات وجسيمات ألفا والنوى الذرية الأثقل معًا الإشعاع الجسيمي للشمس. جزء كبير من هذا الإشعاع هو تدفق مستمر إلى حد ما للبلازما - الرياح الشمسية، وهي استمرار للطبقات الخارجية للغلاف الجوي الشمسي - الإكليل الشمسي. على خلفية هذه الرياح البلازمية التي تهب باستمرار، تعد المناطق الفردية في الشمس مصادر أكثر توجيهًا وتعزيزًا لما يسمى بالتدفقات الجسيمية. على الأرجح، فهي مرتبطة بمناطق خاصة من الإكليل الشمسي - الثقوب الإكليلية، وربما أيضًا بمناطق نشطة طويلة العمر في الشمس. وأخيرًا، ترتبط أقوى تدفقات الجسيمات قصيرة المدى، وخاصة الإلكترونات والبروتونات، بالتوهجات الشمسية. ونتيجة لأقوى التوهجات، يمكن للجسيمات أن تكتسب سرعات تمثل جزءًا ملحوظًا من سرعة الضوء. تسمى الجسيمات ذات الطاقات العالية هذه الأشعة الكونية الشمسية.

للإشعاع الجسيمي الشمسي تأثير قوي على الأرض، وبشكل أساسي على الطبقات العليا من غلافها الجوي ومجالها المغناطيسي، مما يسبب العديد من الظواهر الجيوفيزيائية المثيرة للاهتمام.

تطور الشمس

يُعتقد أن الشمس تشكلت منذ حوالي 4.5 مليار سنة، عندما أدى الضغط السريع تحت تأثير الجاذبية لسحابة من الهيدروجين الجزيئي إلى تكوين نجم من النوع الأول من مجموعة T Tauri في منطقتنا من المجرة.

يجب أن يوجد نجم ضخم مثل الشمس في التسلسل الرئيسي لمدة إجمالية تبلغ حوالي 10 مليارات سنة. وهكذا، فإن الشمس الآن تقريبًا في منتصف دورة حياتها. في المرحلة الحالية، تحدث تفاعلات نووية حرارية في قلب الشمس، حيث يتم تحويل الهيدروجين إلى هيليوم. في كل ثانية في قلب الشمس، يتم تحويل حوالي 4 ملايين طن من المادة إلى طاقة مشعة، مما يؤدي إلى توليد الإشعاع الشمسي وتدفق النيوترينوات الشمسية.

عندما يصل عمر الشمس إلى ما يقارب 7.5 - 8 مليار سنة (أي خلال 4 - 5 مليار سنة)، سيتحول النجم إلى عملاق أحمر، وتتوسع أغلفته الخارجية وتصل إلى مدار الأرض، مما قد يدفع الكوكب أكثر. مسافة طويلة. تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة، ستصبح الحياة كما نفهمها اليوم مستحيلة. سوف تقضي الشمس الدورة الأخيرة من حياتها كقزم أبيض.

خاتمة

ومن هذا العمل يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:

· العناصر الأساسية لبنية الكون: المجرات، النجوم، الكواكب

المجرات هي أنظمة من مليارات النجوم تدور حول مركز المجرة وترتبط ببعضها بواسطة الجاذبية المتبادلة والأصل المشترك،

الكواكب هي أجسام لا تبعث طاقة ولها بنية داخلية معقدة.

أكثر الأجرام السماوية شيوعًا في الكون المرئي هي النجوم.

وفقًا للمفاهيم الحديثة، النجم هو جسم بلازما غازي يحدث فيه اندماج نووي حراري عند درجات حرارة أعلى من 10 ملايين درجة كلفن.

· الطرق الرئيسية لدراسة الكون المرئي هي التلسكوبات والتلسكوبات الراديوية والقراءات الطيفية وموجات الراديو.

· المفاهيم الرئيسية التي تصف النجوم هي:

الحجم النجمي، الذي لا يميز حجم النجم، بل تألقه، أي الإضاءة التي يخلقها النجم على الأرض؛

...

وثائق مماثلة

تشكيل المبادئ الأساسية للنظرية الكونية - علم بنية الكون وتطوره. خصائص نظريات أصل الكون. نظرية الانفجار الكبير وتطور الكون. بنية الكون ونماذجه. جوهر مفهوم الخلق.

تمت إضافة العرض في 11/12/2012


الأفكار الفيزيائية الحديثة حول الكواركات. النظرية الاصطناعية للتطور. فرضية غايا (الأرض). نظرية داروين في شكلها الحديث. الأشعة الكونية والنيوترينوات. آفاق تطور علم الفلك الجاذبية. الأساليب الحديثة لدراسة الكون.

الملخص، تمت إضافته في 18/10/2013


فكرة الانفجار الكبير والكون المتوسع. نظرية الكون الساخن ملامح المرحلة الحالية في تطور علم الكونيات. الفراغ الكمي في قلب نظرية التضخم. الأسس التجريبية لمفهوم الفراغ الفيزيائي.

تمت إضافة العرض بتاريخ 20/05/2012


بنية الكون ومستقبله في سياق الكتاب المقدس. تطور نجم ونظرة للكتاب المقدس. نظريات ظهور الكون والحياة عليه. مفهوم التجديد والتحول لمستقبل الكون. Metagalaxy والنجوم. النظرية الحديثة لتطور النجوم.

الملخص، تمت إضافته في 04/04/2012


أفكار افتراضية عن الكون. المبادئ الأساسية للمعرفة في العلوم الطبيعية. تطور الكون بعد الانفجار الكبير. النموذج الكوني لبطليموس. مميزات نظرية الانفجار الكبير. مراحل التطور والتغيرات في درجة حرارة الكون.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 28/04/2014


مبادئ عدم اليقين والتكامل والهوية في ميكانيكا الكم. نماذج تطور الكون. الخصائص والتصنيف الجسيمات الأولية. تطور النجوم. أصل وبنية النظام الشمسي. تطوير الأفكار حول طبيعة الضوء.

ورقة الغش، تمت إضافتها في 15/01/2009


تظرية الانفجار العظيم. مفهوم إشعاع الخلفية الكونية الميكروي. النظرية التضخمية للفراغ المادي. أساسيات نموذج الكون المتوسع المتجانس وغير الثابت. جوهر نماذج لوميتر، دي سيتر، ميلن، فريدمان، آينشتاين دي سيتر.

الملخص، تمت إضافته في 24/01/2011


هيكل وتطور الكون. فرضيات أصل وبنية الكون. حالة الفضاء قبل الانفجار الكبير. التركيب الكيميائي للنجوم حسب التحليل الطيفي. هيكل العملاق الأحمر. الثقوب السوداء والكتلة المخفية والكوازارات والنجوم النابضة.

الملخص، تمت إضافته في 20/11/2011


ثورة في العلوم الطبيعية، ظهور و مزيد من التطويرتعاليم حول بنية الذرة. تكوين وهيكل ووقت العالم الكبير. نموذج الكوارك للهادرونات. تطور Metagalaxy والمجرات والنجوم الفردية. الصورة الحديثة لأصل الكون.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 16/07/2011


الفرضيات الأساسية للكون: من نيوتن إلى أينشتاين. نظرية " .الانفجار العظيم"(نموذج الكون المتوسع) باعتباره أعظم إنجاز لعلم الكونيات الحديث. أفكار أ. فريدمان حول توسع الكون. نموذج G. A. Gamow ، تكوين العناصر.

إذا كبر طفلك إلى سن "لماذا" ويقصفك بالأسئلة حول سبب سطوع النجوم وكم يبعد عن الشمس وما هو المذنب، فقد حان الوقت لتعريفه بأساسيات علم الفلك ومساعدته على الفهم بنية العالم من حوله، ودعم اهتماماته البحثية.

"لو كان هناك مكان واحد فقط على وجه الأرض يمكن من خلاله رؤية النجوم، لأتوافد الناس عليه بأعداد كبيرة للتأمل والإعجاب بعجائب السماء." (سينيكا، القرن الأول الميلادي) ومن الصعب ألا نتفق على أنه بهذا المعنى لم يتغير شيء يذكر على الأرض على مدى آلاف السنين.

لا يزال عمق السماء المرصعة بالنجوم واتساعها يجذب آراء الناس لسبب غير مفهوم،

يأسر وينوم ويملأ الروح بالفرح الهادئ واللطيف والشعور بالوحدة مع الكون بأكمله. وإذا كان حتى خيال البالغين يرسم أحيانًا صورًا مذهلة، فماذا يمكن أن نقول عن أطفالنا الحالمين والمخترعين الذين يعيشون في عوالم خيالية، ويطيرون في نومهم ويحلمون السفر إلى الفضاءولقاءات مع المخابرات الفضائية..

من أين نبدأ؟

لا يجب أن تبدأ في التعرف على علم الفلك من خلال "نظرية الانفجار الكبير". حتى بالنسبة للبالغين، من الصعب في بعض الأحيان أن ندرك ما لا نهاية للكون، وحتى أكثر من ذلك بالنسبة للصغير، الذي لا يزال منزله أقرب إلى الكون. ليس عليك شراء تلسكوب على الفور. هذه وحدة لعلماء الفلك الشباب "المتقدمين". بالإضافة إلى ذلك، يمكن إجراء العديد من الملاحظات المثيرة للاهتمام باستخدام المنظار. ومن الأفضل أن تبدأ بشراء كتاب جيد عن علم الفلك للأطفال، وزيارة برنامج للأطفال في القبة السماوية، ومتحف الفضاء، وبطبيعة الحال، مع قصص مثيرة للاهتمام ومفهومة من أمي وأبي عن الكواكب والنجوم.

أخبر طفلك أن أرضنا عبارة عن كرة ضخمة يوجد بها مكان للأنهار والجبال والغابات والصحاري وبالطبع لنا جميعًا سكانها. أرضنا وكل ما يحيط بها يسمى الكون أو الفضاء. الفضاء كبير جدًا، ومهما حلقنا في الصاروخ، فلن نتمكن أبدًا من الوصول إلى حافته. بالإضافة إلى أرضنا، هناك كواكب أخرى، وكذلك النجوم. النجوم عبارة عن كرات ضخمة متوهجة من النار. الشمس هي أيضا نجم. وهي تقع بالقرب من الأرض ولذلك نرى نورها ونشعر بحرارتها. هناك نجوم أكبر بكثير من الشمس وأكثر سخونة منها، لكنها تشرق بعيدًا عن الأرض بحيث تبدو لنا مجرد نقاط صغيرة في سماء الليل. كثيرًا ما يتساءل الأطفال عن سبب عدم ظهور النجوم أثناء النهار. قارن مع طفلك بين ضوء المصباح أثناء النهار وفي المساء في الظلام. خلال النهار، في الضوء الساطع، يكون شعاع المصباح غير مرئي تقريبًا، لكنه يضيء بشكل مشرق في المساء. ونور النجوم كنور السراج: في النهار تخسفه الشمس. ولذلك لا يمكن رؤية النجوم إلا في الليل.

بالإضافة إلى أرضنا، هناك 8 كواكب أخرى تدور حول الشمس، والعديد من الكويكبات والمذنبات الصغيرة. وجميع هذه الأجرام السماوية تشكل المجموعة الشمسية التي مركزها الشمس. كل كوكب له مساره الخاص، والذي يسمى المدار. "قافية العد الفلكي" من تأليف أ. أوساتشيف ستساعد طفلك على تذكر أسماء الكواكب وترتيبها:

كان هناك منجم يعيش على القمر، وكان يحصي الكواكب. عطارد - واحد، الزهرة - اثنان، ثلاثة - الأرض، أربعة - المريخ. خمسة - كوكب المشتري، ستة - زحل، سبعة - أورانوس، الثامن - نبتون، تسعة - الأبعد - بلوتو. إذا كنت لا ترى ذلك، الخروج.

أخبر طفلك أن جميع الكواكب الموجودة في النظام الشمسي تختلف بشكل كبير في الحجم. ولو تخيلت أن أكبرها حجما وهو كوكب المشتري بطيخة كبيرة، الذي - التي أصغر كوكببلوتو سيبدو مثل حبة البازلاء. جميع الكواكب في النظام الشمسي، باستثناء عطارد والزهرة، لديها أقمار صناعية. وأرضنا أيضاً لها ذلك..

القمر الغامض

حتى طفل صغير يبلغ من العمر سنة ونصف ينظر بالفعل إلى القمر في السماء بسرور. وبالنسبة لطفل بالغ، يمكن أن يصبح هذا القمر الصناعي الأرضي موضوعًا مثيرًا للدراسة. بعد كل شيء، القمر مختلف تمامًا ويتغير باستمرار من "منجل" بالكاد يمكن ملاحظته إلى جمال مستدير ومشرق. أخبر طفلك، أو حتى الأفضل من ذلك، اشرح له بمساعدة كرة أرضية وكرة صغيرة (سيكون هذا هو القمر) ومصباحًا يدويًا (سيكون هذا هو الشمس) كيف يدور القمر حول الأرض وكيف يضاء بواسطة الضوء. شمس.

من أجل فهم وتذكر مراحل القمر بشكل أفضل، احتفظي بمذكرات مراقبة مع طفلك، حيث سترسمين القمر كل يوم كما هو مرئي في السماء. إذا تداخلت السحب في بعض الأيام مع ملاحظاتك، فلا يهم. على أية حال، مثل هذه المذكرات ستكون رائعة مساعدة مرئية. ومن السهل جدًا تحديد ما إذا كان القمر يتزايد أو يتضاءل أمامك. إذا كان منجلها يشبه حرف "C" - فهي كبيرة في السن، وإذا كان يشبه حرف "R" بدون عصا - فهي تنمو.

بالطبع، سيكون الطفل مهتما بمعرفة ما هو موجود على القمر. أخبره أن سطح القمر مغطى بالحفر الناتجة عن الاصطدام بالكويكبات. إذا نظرت إلى القمر من خلال مناظير (من الأفضل تثبيتها على حامل ثلاثي الأرجل للصور)، فيمكنك ملاحظة عدم انتظام ارتياحه وحتى الحفر. ليس للقمر غلاف جوي، لذا فهو غير محمي من الكويكبات. لكن الأرض محمية. إذا دخلت شظية حجرية إلى الغلاف الجوي، فإنها تحترق على الفور. على الرغم من أن الكويكبات تكون في بعض الأحيان سريعة جدًا لدرجة أنها لا تزال قادرة على الوصول إلى سطح الأرض. وتسمى هذه الكويكبات بالنيازك.

الألغاز النجمية

أثناء استرخائك مع جدتك في القرية أو في دارشا، خصص عدة أمسيات لمشاهدة النجوم. ولا حرج إذا كسر الطفل روتينه المعتاد قليلاً ونام لاحقاً. ولكن كم دقيقة لا تنسى سيقضيها مع أمي أو أبي تحت ضخمة السماء المرصعة بالنجوم، التحديق في النقاط الغامضة الخافتة. أغسطس هو الأكثر أفضل شهرلمثل هذه الملاحظات. الأمسيات مظلمة تمامًا، والهواء شفاف، ويبدو أنه يمكنك الوصول إلى السماء بيديك. في شهر أغسطس، من السهل رؤية ظاهرة مثيرة للاهتمام تسمى "الشهاب". بالطبع، في الواقع، هذا ليس نجما على الإطلاق، بل نيزك محترق. ولكن لا تزال جميلة جدا. نظر أسلافنا البعيدون إلى السماء بنفس الطريقة، وخمنوا مختلف الحيوانات والأشياء والأشخاص والأبطال الأسطوريين في مجموعات من النجوم. العديد من الأبراج كان لها أسماءها منذ زمن سحيق. علم طفلك أن يجد هذه الكوكبة أو تلك في السماء. هذا النشاط هو أفضل وسيلة لإيقاظ الخيال وتطوير التفكير المجرد. إذا لم تكن أنت نفسك جيدًا في التنقل بين الأبراج، فلا يهم. تحتوي جميع كتب الأطفال تقريبًا عن علم الفلك على خريطة نجوم وأوصاف للأبراج. في المجمل، تم تحديد 88 كوكبة في الكرة السماوية، 12 منها من الأبراج الفلكية. يتم تحديد النجوم في الأبراج بأحرف الأبجدية اللاتينية، وألمعها لها أسماء خاصة بها (مثل نجم الطائر في كوكبة النسر). لتسهيل رؤية طفلك لهذه الكوكبة أو تلك في السماء، فمن المنطقي أن تنظر إليها بعناية أولاً في الصورة، ثم ترسمها أو تصنعها من نجوم من الورق المقوى. يمكنك عمل كوكبات على السقف باستخدام ملصقات النجوم المضيئة الخاصة. بمجرد أن يجد الطفل كوكبة في السماء، فلن ينساها أبدًا.

ش دول مختلفةيمكن تسمية نفس الكوكبة بشكل مختلف. كل شيء يعتمد على ما يخبرهم به خيال الناس. وهكذا، تم تصوير Ursa Major الشهير كمغرفة، وكحصان مقود. ترتبط الأساطير المذهلة بالعديد من الأبراج. سيكون أمرا رائعا أن تقرأ الأم أو الأب بعضها مقدما، ثم يعيد سردها للطفل، وينظر معه إلى النقاط المضيئة ويحاول رؤية المخلوقات الأسطورية. على سبيل المثال، كان لدى الإغريق القدماء أسطورة حول كوكبتي Ursa Major وUrsa Minor. القدير الإله زيوسوقعت في حب الحورية الجميلة كاليستو. بعد أن علمت زوجة زيوس بهذا الأمر، أصبحت غاضبة للغاية وحوّلت كاليستو وصديقتها إلى دببة. التقى أراكس، ابن كاليستو، بدبتين أثناء الصيد وأراد قتلهما. لكن زيوس حال دون ذلك بإلقاء كاليستو وصديقتها إلى السماء وتحويلهما إلى كوكبات مضيئة. وأثناء الرمي، أمسك زيوس الدببة من ذيولها. لذلك أصبحت ذيول طويلة. وهنا أسطورة جميلة أخرى حول عدة كوكبات في وقت واحد. منذ زمن طويل، عاش الملك سيفيوس في إثيوبيا. وكانت زوجته ذات الكرسي الجميلة. كان لديهم ابنة، الأميرة الجميلة أندروميدا. كبرت وأصبحت أجمل فتاة في إثيوبيا. كانت كاسيوبيا فخورة جدًا بجمال ابنتها لدرجة أنها بدأت في مقارنتها بالآلهة. غضبت الآلهة وأرسلت مصيبة رهيبة إلى إثيوبيا. كل يوم يسبح الحوت الوحشي من البحر، وأكثر من ذلك فتاة جميلةأعطيت له ليأكل. لقد كان دور أندروميدا الجميلة. وبغض النظر عن مدى توسل سيفيوس إلى الآلهة لتجنيب ابنته، ظلت الآلهة مصرة. كانت أندروميدا مقيدة بالسلاسل إلى صخرة بجانب البحر. ولكن في هذا الوقت طار البطل بيرسيوس مرتديًا صندلًا مجنحًا. لقد أنجز للتو عملاً فذًا بقتل جورجون ميدوسا الرهيب. وبدلا من الشعر، تحركت الثعابين على رأسها، وحوّلت إحدى نظراتها كل الكائنات الحية إلى حجر. رأى بيرسيوس الفتاة المسكينة والوحش الرهيب، وأخرج رأس ميدوسا المقطوع من حقيبته وأظهره للحوت. تحول الحوت إلى حجر، وحرر بيرسيوس أندروميدا. أعطى سيفيوس المبتهج أندروميدا زوجة لبيرسيوس. وقد أعجبت الآلهة بهذه القصة كثيراً لدرجة أنها حولت جميع أبطالها إلى نجوم لامعة ووضعتهم في السماء. ومنذ ذلك الحين، يمكنك العثور على ذات الكرسي، وCepheus، وPerseus، وAndromeda هناك. وأصبح الحوت جزيرة قبالة سواحل إثيوبيا.

ليس من الصعب العثور على مجرة ​​درب التبانة في السماء. وهو مرئي بوضوح بالعين المجردة. أخبر طفلك أن مجرة ​​درب التبانة (هذا هو اسم مجرتنا) عبارة عن مجموعة كبيرة من النجوم تبدو في السماء كشريط مضيء من النقاط البيضاء وتشبه مسار الحليب. نسب الرومان القدماء الأصل درب التبانةإلهة السماء جونو. وعندما كانت ترضع هرقل، سقطت عدة قطرات منها، وتحولت إلى نجوم، وشكلت درب التبانة في السماء...

اختيار التلسكوب

إذا كان الطفل مهتما بجدية بعلم الفلك، فمن المنطقي شراء تلسكوب له. صحيح أن التلسكوب الجيد ليس رخيصًا. لكن النماذج الرخيصة لتلسكوبات الأطفال ستسمح لعالم الفلك الشاب بمراقبة العديد من الأجرام السماوية وتحقيق اكتشافاته الفلكية الأولى. يجب أن يتذكر الأب والأم أنه حتى أبسط التلسكوب يعد أمرًا معقدًا للغاية بالنسبة لمرحلة ما قبل المدرسة. لذلك، أولا، لا يستطيع الطفل الاستغناء عن مساعدتك النشطة. وثانيًا، كلما كان التلسكوب أبسط، أصبح من الأسهل على الطفل تشغيله. إذا أصبح الطفل في المستقبل مهتما بجدية بعلم الفلك، فسيكون من الممكن شراء تلسكوب أكثر قوة.

إذن، ما هو التلسكوب وما الذي يجب أن تبحث عنه عند اختيار واحد؟ لا يعتمد مبدأ تشغيل التلسكوب على تكبير الجسم، كما يعتقد الكثير من الناس. سيكون من الأصح أن نقول إن التلسكوب لا يكبر بل يقرب الجسم. تتمثل المهمة الرئيسية للتلسكوب في إنشاء صورة لجسم بعيد قريب من الراصد والسماح بتمييز التفاصيل؛ غير مرئية للعين المجردة. المهمة الثانية هي جمع أكبر قدر ممكن من الضوء من جسم بعيد ونقله إلى أعيننا. لذلك، كلما كانت العدسة أكبر، كلما زاد الضوء الذي يجمعه التلسكوب وأصبحت تفاصيل الأشياء المعنية أفضل.

وتنقسم جميع التلسكوبات إلى ثلاث فئات بصرية. الكاسرات(التلسكوبات الكاسرة) تستخدم عدسة موضوعية كبيرة كعنصر لجمع الضوء. في لا اراديوفي التلسكوبات (العاكسة)، تلعب المرايا المقعرة دور العدسة. يتم تصنيع العاكس الأكثر شيوعًا والأسهل في التصنيع باستخدام المخطط البصري النيوتوني (سمي على اسم إسحاق نيوتن، الذي وضعه موضع التنفيذ لأول مرة). في كثير من الأحيان تسمى هذه التلسكوبات "نيوتن". عدسة مرآةتستخدم التلسكوبات كلا من العدسات والمرايا. ونتيجة لذلك، فإنها تتيح لك تحقيق جودة صورة ممتازة باستخدام دقة عالية. معظم تلسكوبات الأطفال التي ستجدها في المتاجر عبارة عن تلسكوبات منكسرة.

المعلمة الهامة التي يجب الانتباه إليها هي قطر العدسة(فتحة). فهو يحدد قدرة التلسكوب على جمع الضوء ونطاق التكبير المحتمل. يتم قياسها بالملليمتر أو السنتيمتر أو البوصة (على سبيل المثال، 4.5 بوصة تساوي 114 ملم). كلما زاد قطر العدسة، كلما أمكن رؤية النجوم خافتة من خلال التلسكوب. السمة الثانية المهمة هي البعد البؤري. وتعتمد عليها نسبة فتحة التلسكوب (كما في علم فلك الهواة تسمى نسبة قطر العدسة إلى طولها البؤري). يرجى أيضا الانتباه إلى العدسة. إذا كانت البصريات الرئيسية (العدسة الشيئية، المرآة، أو نظام العدسات والمرايا) تعمل على تكوين صورة، فإن الغرض من العدسة هو تكبير هذه الصورة. تأتي العدسات بأقطار وأطوال بؤرية مختلفة. سيؤدي تغيير العدسة أيضًا إلى تغيير تكبير التلسكوب. لحساب التكبير، تحتاج إلى تقسيم البعد البؤري لعدسة التلسكوب (على سبيل المثال، 900 مم) على البعد البؤري للعدسة (على سبيل المثال، 20 مم). نحصل على التكبير 45x. هذا يكفي لعالم فلك شاب مبتدئ أن ينظر إلى القمر ومجموعات النجوم والكثير من الأشياء الأخرى المثيرة للاهتمام. قد يشتمل التلسكوب على عدسة بارلو. يتم تثبيته أمام العدسة، وبالتالي زيادة تكبير التلسكوب. تستخدم التلسكوبات البسيطة في أغلب الأحيان التكبير المزدوج. عدسة بارلو. يسمح لك بمضاعفة تكبير التلسكوب. وفي حالتنا ستكون الزيادة 90 مرة.

تأتي التلسكوبات مع العديد من الملحقات المفيدة. يمكن تضمينها مع التلسكوب أو طلبها بشكل منفصل. وهكذا، فإن معظم التلسكوبات مجهزة محددات المنظر. هذا تلسكوب صغير ذو تكبير منخفض ومجال رؤية كبير، مما يسهل العثور على كائنات المراقبة المطلوبة. يتم توجيه عدسة الكاميرا والتلسكوب بالتوازي مع بعضهما البعض. أولا، يتم اكتشاف الكائن في عدسة الكاميرا، وعندها فقط في مجال التلسكوب الرئيسي. تم تجهيز جميع المنكسرات تقريبًا مرآة قطريةأو نشور زجاجي. هذا الجهاز يجعل عمليات الرصد أسهل إذا كان الجسم فوق رأس عالم الفلك مباشرة. إذا كنت ستراقب الأجرام الأرضية، بالإضافة إلى الأجرام السماوية، فلا يمكنك الاستغناء عنها استقامة المنشور. الحقيقة هي أن جميع التلسكوبات تستقبل صورة مقلوبة رأسًا على عقب وتنعكس في المرآة. عند مراقبة الأجرام السماوية، هذا ليس مهما بشكل خاص. ولكن لا يزال من الأفضل رؤية الأشياء الأرضية في الموضع الصحيح.

يحتوي أي تلسكوب على حامل - جهاز ميكانيكي لتوصيل التلسكوب بحامل ثلاثي الأرجل وتوجيهه نحو جسم ما. يمكن أن يكون السمت أو الاستوائية. يسمح لك حامل السمت بتحريك التلسكوب أفقيًا (من اليمين إلى اليسار) وعموديًا (من أعلى إلى أسفل). هذا الحامل مناسب لمراقبة كل من الأجرام الأرضية والسماوية، وغالبًا ما يتم تثبيته في التلسكوبات لعلماء الفلك المبتدئين. هناك نوع آخر من الجبال، وهو الجبل الاستوائي، مصمم بشكل مختلف. خلال عمليات الرصد الفلكية طويلة المدى، تتحرك الأجسام بسبب دوران الأرض. وبفضل جهاز خاص، يتيح الحامل الاستوائي للتلسكوب متابعة المسار المنحني لنجم عبر السماء. في بعض الأحيان يكون هذا التلسكوب مزودًا بمحرك خاص يتحكم في الحركة تلقائيًا. يعد التلسكوب الموجود على جبل استوائي أكثر ملاءمة للرصد الفلكي والتصوير الفوتوغرافي على المدى الطويل. وأخيرًا، تم توصيل هذا الجهاز بأكمله حامل ثلاثي القوائم. في أغلب الأحيان يكون المعدن، وأقل في كثير من الأحيان - خشبي. من الأفضل أن تكون أرجل الحامل ثلاثي الأرجل غير ثابتة، ولكنها قابلة للسحب.

كيفية العمل

رؤية شيء ما من خلال التلسكوب ليست كذلك مهمة بسيطةللمبتدئين، كما قد يبدو للوهلة الأولى. عليك أن تعرف ما الذي تبحث عنه. هذا الوقت. عليك أن تعرف أين تنظر. هذا اثنان. وبطبيعة الحال، تعرف كيف تبدو. هذه ثلاثة. لنبدأ من النهاية ونحاول فهم القواعد الأساسية للتعامل مع التلسكوب. لا تقلق بشأن حقيقة أنك لست جيدًا في علم الفلك (أو حتى على الإطلاق). العثور على الأدبيات الصحيحة ليست مشكلة. ولكن كم سيكون من المثير للاهتمام بالنسبة لك ولطفلك اكتشاف هذا العلم الصعب والمثير معًا.

لذا، قبل أن تبدأ في البحث عن أي جسم في السماء، تحتاج إلى إعداد عدسة الكاميرا باستخدام التلسكوب الخاص بك. يتطلب هذا الإجراء بعض المهارات. من الأفضل القيام بذلك خلال النهار. اختر جسمًا أرضيًا ثابتًا يسهل التعرف عليه على مسافة تتراوح بين 500 متر إلى كيلومتر واحد. قم بتوجيه التلسكوب نحوه بحيث يكون الجسم في وسط العدسة. تأمين التلسكوب بحيث لا يتحرك. انظر الآن من خلال عدسة الكاميرا. إذا لم يكن الهدف المحدد مرئيًا، قم بفك مسمار ضبط محدد المنظر وقم بتدوير محدد المنظر حتى يصبح الهدف مرئيًا. بعد ذلك، استخدم براغي الضبط (مسامير الضبط الدقيقة لمعين المنظر) للتأكد من وضع الجسم تمامًا في منتصف العدسة. الآن انظر من خلال التلسكوب مرة أخرى. إذا كان الجسم لا يزال في المركز، فكل شيء على ما يرام. التلسكوب جاهز للاستخدام. إذا لم يكن الأمر كذلك، كرر الإعداد.

كما تعلم، من الأفضل أن تنظر من خلال التلسكوب إلى برج مظلم في مكان ما في أعالي الجبال. بالطبع، من غير المرجح أن نذهب إلى الجبال. ولكن، مما لا شك فيه، من الأفضل مشاهدة النجوم خارج المدينة (على سبيل المثال، في البلاد) من نافذة شقة في المدينة. هناك الكثير من موجات الضوء والحرارة الزائدة في المدينة، مما سيؤدي إلى تدهور الصورة. كلما ابتعدت عن ضوء المدينة، كلما تمكنت من رؤية المزيد من الأجرام السماوية. من الواضح أن السماء يجب أن تكون صافية قدر الإمكان.

أولاً، ابحث عن الموضوع في عدسة الكاميرا. ثم اضبط تركيز التلسكوب - قم بتدوير برغي التركيز حتى تصبح الصورة واضحة. إذا كان لديك عدسات متعددة، فابدأ بأقل مستوى تكبير. نظرًا للضبط الدقيق للتلسكوب، فأنت بحاجة إلى النظر من خلاله بعناية، دون القيام بحركات مفاجئة وحبس أنفاسك. خلاف ذلك، يمكن أن يحدث خطأ في الإعداد بسهولة. علم طفلك هذا على الفور. بالمناسبة، فإن مثل هذه الملاحظات ستدرب القدرة على التحمل، وبالنسبة للمحتالين النشطين بشكل مفرط، فإنها ستصبح نوعًا من إجراءات العلاج النفسي. من الصعب العثور على علاج مهدئ أفضل من مشاهدة السماء المرصعة بالنجوم التي لا نهاية لها.

اعتمادا على نموذج التلسكوب، يمكنك من خلاله رؤية عدة مئات من الأجرام السماوية المختلفة. هذه هي الكواكب والنجوم والمجرات والكويكبات والمذنبات.

الكويكبات(الكواكب الصغيرة) هي قطع كبيرة من الصخور، تحتوي أحيانًا على معادن. وتدور معظم الكويكبات حول الشمس بين المريخ والمشتري.

المذنبات- وهي أجرام سماوية لها نواة وذيل مضيء. لكي يتمكن طفلك على الأقل من تخيل هذه "الهائمة الذيل" قليلاً، أخبريه أنها تبدو مثل كرة ثلج ضخمة ممزوجة بالغبار الكوني. ومن خلال التلسكوب تظهر المذنبات على شكل بقع ضبابية، وأحيانا بذيل خفيف. يتم دائمًا إبعاد الذيل عن الشمس.

قمر. حتى أبسط التلسكوب يمكنه رؤية الحفر والصدوع وسلاسل الجبال والبحار المظلمة بوضوح. من الأفضل مراقبة القمر ليس أثناء اكتمال القمر، ولكن خلال إحدى مراحله. في هذا الوقت يمكنك رؤية الكثير المزيد من التفاصيلوخاصة عند حدود الضوء والظل.

الكواكب. في أي تلسكوب، يمكنك رؤية جميع كواكب النظام الشمسي، باستثناء أبعد - بلوتو (يمكن رؤيته فقط في التلسكوبات القوية). عطارد والزهرة، مثل القمر، لهما مراحل عندما يمكن رؤيتهما من خلال التلسكوب. على كوكب المشتري، يمكنك رؤية النطاقات الداكنة والفاتحة (وهي أحزمة سحابية) ودوامة عملاقة تسمى البقعة الحمراء الكبرى. وبسبب الدوران السريع للكوكب، فإن مظهره يتغير باستمرار. أقمار الهيليوم الأربعة التابعة لكوكب المشتري مرئية بوضوح. على الكوكب الأحمر الغامض المريخ، باستخدام تلسكوب جيد، يمكنك رؤية القمم الجليدية البيضاء في القطبين. كما يمكن رؤية حلقة زحل الشهيرة، والتي يحب الأطفال مشاهدتها بالصور، بوضوح من خلال التلسكوب. هذا هو صورة مذهلة. عادة ما يكون أكبر قمر صناعي لكوكب زحل، تيتان، مرئيًا بوضوح. وباستخدام التلسكوبات الأكثر قوة، يمكنك رؤية الفجوة الموجودة في الحلقات (فجوة كاسيني) والظل الذي تلقيه الحلقات على الكوكب. سيكون أورانوس ونبتون مرئيين كنقاط صغيرة، وفي التلسكوبات الأكثر قوة - كأقراص.

ويمكن ملاحظة العديد من الكويكبات بين مداري المريخ والمشتري. في بعض الأحيان تصادف المذنبات.

مجموعات النجوم. يوجد في جميع أنحاء مجرتنا العديد من العناقيد النجمية، والتي تنقسم إلى مفتوحة (مجموعة كبيرة من النجوم في منطقة معينة من السماء) وكروية (مجموعة كثيفة من النجوم على شكل كرة). على سبيل المثال، تتحول كوكبة الثريا (سبعة نجوم صغيرة متجمعة معًا) المرئية بوضوح بالعين المجردة إلى حقل متلألئ من مئات النجوم في عدسة حتى أبسط التلسكوب.

السدم. وتنتشر مجموعات من الغاز في جميع أنحاء مجرتنا. هذه هي السدم. عادة ما تكون مضاءة بالنجوم القريبة وهي ذات منظر جميل للغاية.

المجرات. هذه مجموعات ضخمة من مليارات النجوم، وهي "جزر" منفصلة في الكون. ألمع مجرة ​​في سماء الليل هي مجرة ​​المرأة المسلسلة. وبدون التلسكوب، يبدو وكأنه بقعة باهتة وغير واضحة. من خلال التلسكوب يمكنك رؤية مجال ضوئي كبير بيضاوي الشكل. ومن خلال تلسكوب أكثر قوة، يمكن رؤية بنية المجرة.

شمس. يمنع منعا باتا النظر إلى الشمس من خلال التلسكوب إلا إذا كان مزودا بمرشحات شمسية خاصة. اشرح هذا لطفلك أولاً. سيؤدي ذلك إلى إتلاف التلسكوب. ولكن هذا ليس سيئا للغاية. هناك قول مأثور حزين مفاده أنه لا يمكنك النظر إلى الشمس من خلال التلسكوب إلا مرتين في حياتك: مرة بعينك اليمنى، والمرة الثانية بعينك اليسرى. مثل هذه التجارب يمكن أن تؤدي في الواقع إلى فقدان الرؤية. ومن الأفضل عدم ترك التلسكوب مجمعا خلال النهار، حتى لا يغري الفلكي الصغير.

بالإضافة إلى الملاحظات الفلكية، تسمح لك معظم التلسكوبات بمراقبة الأجسام الأرضية، والتي يمكن أن تكون مثيرة للاهتمام أيضًا. ولكن الأهم من ذلك بكثير، ليست الملاحظات نفسها بقدر ما هي العاطفة المشتركة للطفل والآباء، والمصالح المشتركة التي تجعل الصداقة بين الطفل والبالغ أقوى وأكثر اكتمالا وأكثر إثارة للاهتمام.

سماء صافية واكتشافات فلكية مذهلة لك!