Нейтронные звезды
Если исходная масса звезды превосходила массу Солнца более, чем в 1,2 раза, то звезда сжимается до состояния нейтронной звезды. Недра подобной звезды должны состоять из нейтронов.
Нейтронная звезда становится как бы одним цельным атомным ядром фантастических размеров. Плотность нейтронных звезд заключается в пределах от 1012 до 1015 г/см3.
Черные дыры
Третий теоретически возможный вариант звездной «кончины» представляет собой гравитационное сжатие звезд с массой больше двух масс Солнца. Вокруг них в результате гравитационного сжатия возникает настолько сильное искривление пространства, что электромагнитное излучение вообще не в силах вырваться за пределы этого объекта. Звезды, претерпевающие такое сжатие, становятся невидимыми. Благодаря своему чудовищному гравитационному полю «черная дыра» захватывает и поглощает все проходящее мимо излучение.
Черная дыра – это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света.
Граница этой области называется горизонтом событий, а ее радиус (если она сферически симметрична) – гравитационным радиусом.
Судьба Солнца
Превращение нашего Солнца в красный гигант – неминуемо. Сейчас на Солнце сгорает водород, и пройдет очень много времени прежде, чем температура в центре нашей звезды достигнет величин, при которой станет возможным горение более тяжелых элементов. Оценки показывают, что гравитационного коллапса Солнца следует ожидать не ранее, чем через 5 миллиардов лет.
Галактики
Галактика (др. греч. Γαλαξίας – Млечный Путь) – гравитационно-связанная система из звезд, межзвездного газа, пыли и темной материи.
Галактика Андромеда ‒ M31 (NGC 224)
Млечный Путь
Млечный Путь является большой спиральной галактикой с перемычкой, диаметром около 100 000 световых лет и толщиной в 3000 световых лет. Солнце с Солнечной системой находятся внутри галактического диска, наполненного пылью, поглощающей свет. Поэтому на небе мы видим полосу звезд, но клочковатую, напоминающую сгустки молока. Из-за поглощения света Млечный Путь как галактика изучен не до конца: до конца не выяснен морфологический тип, неизвестно число спиралей и т.д. Галактика содержит около 3 ∙ 1011 звезд, а ее общая масса составляет около 3 ∙ 1012 масс Солнца. Наша Галактика вращается дифференциально: на периферии скорость ее вращения меньше, чем в центральных областях. Период обращения нашей Солнечной системы вокруг центра Галактики составляет приблизительно 200 миллионов лет.
История изучения галактик
В 1610 году Галилео Галилей при исследовании Млечного Пути с помощью телескопа обнаружил, что Млечный Путь состоит из огромного числа слабых звезд. В трактате 1755 года Иммануил Кант предположил, что Галактика может быть вращающимся телом, которое состоит из огромного количества звезд, удерживаемых гравитационными силами, сходными с теми, что действуют в Солнечной системе, но в бо́льших масштабах. С точки наблюдения, расположенной внутри Галактики (в частности, в нашей Солнечной системе), получившийся диск будет виден на ночном небе как светлая полоса. Кант высказал и предположение, что некоторые из туманностей, видимых на ночном небе, могут быть отдельными галактиками.
В 1785 году Уильям Гершель попытался определить форму и размеры Млечного Пути и положения в нем Солнца, используя метод «черпаков» – подсчета звезд по разным направлениям.
В 1924 году Эдвин Хаббл измерил расстояние до туманности Андромеды. Оно оказалось огромным (хотя и в 3 раза меньше современной величины). Это подтвердило, что туманность Андромеды – не часть Млечного Пути.
Современная картина нашей Галактики появилась в 1930 году после исследования Роберта Джулиуса Трюмплера.
В 1970-х годах стало понятно, что общая видимая масса галактик (состоящая из массы звезд и межзвездного газа), не объясняет скорости вращения газа. Это привело к выводу о существовании темной материи.
В начале 1990-х годов с помощью космического телескопа «Хаббл» были получены изображения далекого космоса, показавшие, что в нашей Вселенной существуют сотни миллиардов галактик.