¿Por qué no puedo ver las estrellas cuando hay luna llena?
Los nombres de las estrellas
Cuando la gente mira las estrellas al aire libre por la noche, suele hablar de varias leyendas sobre las estrellas, como "una estrella en el cielo, un mordisco". en la tierra", las estrellas en el cielo son dioses. Las celebridades en la tierra son dioses del cielo. Ahora sabemos que las estrellas del cielo no son dioses ni humanos. Son cuerpos celestes que llamamos "estrellas". La constancia de la estrella es relativa a la "línea" del planeta. Esto significa que sus posiciones relativas en el cielo son fijas y es difícil ver sus cambios, sin importar si han transcurrido décadas o siglos.
¿Qué es una estrella? No fue hasta hace casi 40 años que se le dio una definición científica. Las estrellas, como el sol, son cuerpos celestes que emiten luz y calor por sí solos, y son enormes esferas de gas de reacción termonuclear. En sus superficies se realizan diversas actividades, esparciendo enormes llamas. En el espacio, se reúnen en un sistema inimaginablemente grande: una galaxia. Algunas estrellas son más grandes que el sol y otras son más pequeñas que el sol. La razón por la que las estrellas nos parecen puntos diminutos es porque están muy lejos de nosotros. De hecho, todos son soles grandes y pequeños. A excepción de los planetas, los cometas y los meteoros, la mayoría de las estrellas del cielo son estrellas fijas.
Al observar el cielo estrellado a simple vista, las estrellas que realmente podemos ver son muy limitadas. Sólo se puede ver la mitad del cielo a la vez, la otra mitad está debajo del horizonte por lo que no podemos verla. Según las estadísticas, en una clara noche de otoño sin luz de luna, las personas con mejor vista pueden ver cerca de 3.000 estrellas. Durante todo el año se pueden ver 6.000 estrellas en el cielo. Utilice un telescopio para observar el cielo estrellado y la cantidad de estrellas aumentará considerablemente. Con unos binoculares corrientes se pueden ver más de 50.000 estrellas en el cielo. Si miras el cielo estrellado con el mayor telescopio moderno, verás cientos de millones de estrellas, muchas más que la población de la Tierra.
A primera vista, las estrellas en el cielo parecen caóticas y dispuestas al azar. Parece imposible identificarlos uno por uno. Sin embargo, si miramos de cerca, encontraremos que siguen un patrón. Tomemos como ejemplo Polaris, que siempre apunta con precisión hacia el norte. A menos de 1 del Polo Norte. La Osa Mayor tiene forma de cuchara grande o de "?" invertida y gira alrededor de la Estrella Polar durante todo el año. Si conectas estrellas cercanas en el cielo con líneas, se formarán diferentes patrones, algunos como animales y otros como embarcaciones. Los antiguos astrónomos dividieron las estrellas brillantes en constelaciones según sus formas imaginadas. Cada signo del zodíaco tiene su propio nombre. En China hay tres muros, cuatro elefantes y veintiocho viviendas. Esto está registrado en detalle en "Registros históricos: tío Tian Guan", y se estima que se originaron antes que Zhou y Qin.
Sanyuan son las tres áreas cercanas al Polo Norte Celeste, a saber, Ziweiyuan, Taiweiyuan y Tianshiyuan. Las cuatro imágenes están distribuidas cerca de la eclíptica y del camino blanco y rodean el cielo. Cada elefante está dividido en siete secciones, llamadas “estancias”, * * * Contando 28 estancias. Ellos son: La imagen del dragón negro en Oriente incluye cuernos, sonidos, casas, corazones, colas y cestas;
*Polo Norte Celeste: La esfera celeste parece girar alrededor de un eje el domingo. Este eje y sus dos extremos en la esfera celeste, a saber, el polo norte celeste y el polo sur celeste, se denominan eje celeste. El Polo Norte Celeste está conectado con Polaris.
* *Imagen del Dragón Negro Oriental: Los antiguos creían que el retrato inicial relacionado con los Siete Hoteles Orientales era una leyenda de un pequeño dragón, por lo que recibió su nombre. Similares a continuación.
La imagen de Suzaku del Sur incluye siete noches: bueno, fantasma, sauce, estrella, Zhang, Yi y Qi.
Las imágenes del tigre blanco occidental incluyen a Wei, Lou, Wei, Ang, Bi, Gou y Shen Qiye.
Las imágenes del norte de Xuanwu incluyen a Dou, Niu, Nu, Kong, Wei y; Fang , pared;
"Su" significa dormitorio, por lo que 28 dormitorios también se denominan 28 casas. La luna se mueve hacia el oeste a lo largo del camino blanco, permaneciendo en una "cabaña" todos los días.
En el extranjero, las constelaciones reciben el nombre de personajes, bestias y monstruos de la mitología griega. Como la reina de las hadas, el rey de las hadas, Orión, Tauro, las ninfas, Perseo y Pegaso. ballena. etc. También hay cosas que llevan su nombre, como balanzas y compases. Actualmente existen 88 constelaciones reconocidas internacionalmente en todo el cielo. Entre ellas, 29 constelaciones están al norte del ecuador celeste, 46 están al sur del ecuador celeste y 13 se encuentran a ambos lados del ecuador celeste.
Con la división de las constelaciones, nos resulta mucho más fácil encontrar estrellas. Por ejemplo, la Osa Mayor está en la Osa Mayor, la Estrella Polar está en la Osa Menor y Vega está en Lyra. Cada constelación incluye muchas estrellas, las más brillantes fueron nombradas por los antiguos. En China, como Sirius, Old Man, Nanmen'er, Zhinv, Dalingwu, Tianjin No. 1, etc. También hay nombres especiales en el extranjero.
Pero hay tantas estrellas que es imposible darle un nombre a cada estrella. Por lo tanto, en astronomía, las letras griegas α, β y γ se utilizan para nombrar las estrellas de las constelaciones según su brillo. Por ejemplo, Sirio, la estrella más brillante de Canis Major, Beta Canis Major, Beta Perseus y Alpha Vega Lyra. Cuando las letras griegas no eran suficientes, se utilizaban números. Por ejemplo, la estrella 61 Cygnus. Algunas estrellas débiles también se distinguen por números en los catálogos de estrellas. Por ejemplo, M31 se refiere a Meiyu Yexing No. 31.
En astronomía, por necesidades de trabajo y práctica, las posiciones de las estrellas se registran y recopilan en catálogos de estrellas. Podemos averiguar la posición y distancia de las estrellas.
*La esfera celeste también dice: El ecuador celeste es un gran jardín en la esfera celeste, que divide la esfera celeste en dos mitades iguales. Movimiento y diversas propiedades físicas, etc. Las posiciones de las estrellas en el cielo están marcadas con coordenadas ecuatoriales +38 41' (1 hora equivale a 15).
El catálogo de estrellas más antiguo del mundo es el catálogo de estrellas fósiles del Período de los Reinos Combatientes de China, que contiene más de 120 estrellas. En Occidente existe un catálogo estelar elaborado por el astrónomo griego Consi Pachas (130 a. C.) con más de 1.000 estrellas. Después de la invención del telescopio, se vieron más estrellas. Por ejemplo, el catálogo de Bonn incluye 324.000 estrellas. Actualmente, más de 20 observatorios de todo el mundo han elaborado conjuntamente un catálogo de estrellas de todo el cielo, conocido como "Carta fotográfica del cielo", que contiene más de 3 millones de estrellas.
El movimiento de las estrellas: las estrellas no son "constantes"
Si estás familiarizado con las estrellas en el cielo, puedes observar si las posiciones relativas de esas estrellas cambian cada noche. Los resultados definitivamente te decepcionarán porque nada ha cambiado. El término "constante" para las estrellas parece tener sentido. Incluso después de cientos de años, se puede ver que sus posiciones han cambiado. ¿Se mueven realmente las estrellas? La respuesta es sí. Las estrellas se mueven y se mueven rápido. No vemos cambios en sus posiciones simplemente porque están demasiado lejos de nosotros. Al igual que un tren que pasa frente a ti, sientes que su velocidad es tan rápida que te sientes como si estuvieras volando. Pero cuando estás en la cima de una montaña distante y observas, la situación es diferente. Sientes el tren arrastrándose, como un caracol.
Los antiguos observadores chinos alguna vez notaron el movimiento de las estrellas. En el siglo VIII a. C., Zhang Sui, un astrónomo de la dinastía Tang en China, descubrió el movimiento de las estrellas utilizando un instrumento para observar el movimiento de las estrellas, el navegador de la eclíptica. Fue el primero en descubrir el movimiento de las estrellas. En los tiempos modernos, los astrónomos han descubierto que es casi imposible medir los movimientos de estrellas distantes en unas pocas décadas utilizando instrumentos astronómicos antiguos como los navegadores zodiacales. Las nuevas coordenadas estelares medidas por Zhang Sui fueron causadas por la precesión de la Tierra.
El movimiento de las estrellas ya se midió en el siglo XVIII. En 1718, el astrónomo británico Halley era un experto en la captura de cometas. Cuando comparó el catálogo de estrellas compilado en 1712 con las posiciones de las estrellas determinadas por los astrónomos Ace Pachas y Ptolomeo hace entre 1 y 2000 años, descubrió que Sirio, Aldebra, Arcturus. y Betelgeuse son las estrellas más brillantes. Algunos de ellos todavía se mueven medio grado después de la corrección de precesión. Halley creía que esto no podía ser un error de medición de los antiguos astrónomos griegos, porque varios astrónomos independientes llegaron a resultados similares. Halley también propuso que la estrella misma se mueve lentamente en la esfera celeste, lo que llamó el "movimiento propio" de la estrella. Más tarde, después de repetidas mediciones realizadas por muchas personas, se confirmó que las estrellas se mueven en el aire. La idea de que las estrellas estaban inmóviles se hizo añicos, navegaban libremente como barcos amarrados en el vasto océano.
Las estrellas están en constante movimiento, y el sol también debería estar en constante movimiento. Entonces, ¿cómo medimos el movimiento del propio sol? Todos hemos tomado el autobús. Cuando conducimos por la carretera, encontraremos que los árboles a ambos lados de la carretera frente a la carretera se esquivarán hacia ambos lados, mientras que los árboles a ambos lados de la carretera detrás de la carretera se acercarán rápidamente al medio. El mencionado William Herschel, que descubrió Urano, pensó en este fenómeno cuando estudiaba el movimiento espacial del propio Sol, por lo que decidió averiguar en qué dirección se estaban dispersando las estrellas y en qué dirección se estaban dispersando. signos de convergencia mutua. De los pocos datos sobre estrellas que figuraban en los libros de aquella época, dedujo que el propio Sol se estaba moviendo y que su dirección de movimiento apuntaba hacia las estrellas de la constelación de Hércules. La diferencia con las mediciones actuales es inferior a 10. Como primera observación, hay que decir que está bastante bien.
Dado que la fotografía ya se utiliza en astronomía, es fácil determinar cambios en las posiciones de las estrellas.
*Precesión: debido a la atracción gravitacional del Sol y la Luna sobre la Tierra, el eje de la Tierra se mueve formando un cono alrededor del eje de la eclíptica y el equinoccio de primavera se mueve a un ritmo de unos 50 segundos por año. . Mucho más. El observatorio utiliza un telescopio fotográfico especialmente diseñado para capturar cada área del cielo estrellado. Construya una "biblioteca" de negativos de vidrio. Para ver cómo ha cambiado la posición de una estrella, basta con comparar fotografías de la misma zona del cielo tomadas con décadas de diferencia. El movimiento de la posición de una estrella en la esfera celeste se llama "movimiento propio". Expresado en segundos de arco por año. Debido a que la estrella está demasiado lejos, su posición de cambio anual es demasiado pequeña, por lo que su automaticidad es muy pequeña. Ya se han medido los movimientos propios de 200.000 estrellas. Normalmente, el movimiento propio de las estrellas visto a simple vista es inferior a 0,1.
Las estrellas se mueven en diferentes direcciones y velocidades. Por ejemplo, Altair y Vega vuelan hacia la Tierra a velocidades de 26 kilómetros y 14 kilómetros por segundo respectivamente, mientras que algunas estrellas abandonan la Tierra. Las estrellas se mueven tan rápido, ¿por qué no podemos verlas? La razón es que las estrellas están tan alejadas unas de otras que el movimiento relativo entre ellas es insignificante.
Las estrellas se mueven muy rápido. ¿Alguna vez chocaron? En general, tienen pocas posibilidades de colisión. Sin embargo, esto sucedió una vez en la historia de la astronomía. Era 1955 y todos los observatorios de la Tierra escucharon un fuerte estallido en el universo. Más tarde se descubrió que se trataba de la colisión de dos constelaciones del Cisne hace 10 millones de años.
Además de girar, la propia estrella también está girando. Algunas estrellas pueden girar a una velocidad de hasta 200 kilómetros por segundo en su región ecuatorial.
Además del movimiento de las estrellas, en los últimos 10 años, la gente ha utilizado nuevos métodos de medición fotoeléctrica para detectar pequeños cambios en la luminosidad de las estrellas. Los cambios de luminosidad de la mayoría de las estrellas son sólo unas pocas milésimas. Magnitud, muy sutil. Indetectable por telescopios ordinarios.
La distancia entre las estrellas: el pastor de vacas y la tejedora nunca se encontrarán.
Mirando hacia las estrellas, las estrellas centelleantes en el cielo están muy lejos de nosotros. Su distancia no se puede medir con la escala de la Tierra ni siquiera con la del sistema solar.
De hecho, lo que los humanos queremos explorar y estudiar es un universo infinito. El llamado infinito, en lenguaje científico, significa que podemos asumir arbitrariamente un número que creemos que es el más grande, pero el infinito es más grande que él en el largo río del tiempo, no hay punto de partida ni punto final; Por lo tanto, medir incluso una extensión limitada de una determinada parte del universo requiere una longitud especial como unidad de medida. La velocidad de la luz es actualmente la más rápida que conocemos en el mundo, y su recorrido puede alcanzar los 300.000 kilómetros en un segundo. Esta velocidad puede rodear el ecuador siete veces y media, lo cual es bastante rápido. Pero usar esta velocidad para medir la distancia entre estrellas sigue siendo muy inconveniente desde el punto de vista computacional, al igual que usamos milímetros para medir una cierta distancia. Es casi como si los niños de jardín de infantes jugaran el juego de "volverse a casa". Entonces medimos la distancia entre estrellas en "años luz". El llamado año luz es la distancia recorrida por la luz en un año. La distancia de 1 año luz es de aproximadamente 9 billones de kilómetros. Alfa Centauri, la estrella más cercana a nuestro sol, está a 4,2 años luz del sol, unas 300.000 veces la distancia entre el sol y la Tierra.
Hace ya 400 años, Copérnico, el antepasado de los astrónomos modernos, creía que las estrellas están mucho más lejos de nosotros que el sol. Intentó determinar la posición de la misma estrella durante dos períodos de tiempo con seis meses de diferencia para calcular la distancia a la estrella. El método que utilizó es el método de triangulación que utilizamos habitualmente para medir distancias.
Es fácil saber a qué distancia está tu casa de la escuela. Puedes usar una regla o tus pasos para medir. Pero cuando te enfrentas a un objetivo que está lejos, no quieres pasar por encima o algo lo está bloqueando. Si quieres medir qué tan lejos está de ti, usa la triangulación. Este método es muy sencillo. Primero seleccione una línea base AB junto a usted y un punto C como objetivo de medición. Puedes medir la longitud de AB y luego usar una escuadra para medir los ángulos desde el punto A hasta el punto C y desde el punto B hasta el punto C. Puede utilizar fórmulas trigonométricas para calcular la distancia al punto C (objetivo). Este método es ampliamente utilizado en la medición. Especialmente en la guerra, se utiliza a menudo antes de bombardear posiciones enemigas. Los científicos midieron la "regla" de la Luna, que en el siglo XVII ya se encontraba a 400.000 kilómetros de distancia, midieron nuevamente Marte y luego calcularon la distancia del Sol a la Tierra; Entonces esta regla se extiende a más de 100 millones de kilómetros. Si ahora aplicamos las leyes del movimiento planetario, también podemos medir las distancias de los planetas a miles de millones de kilómetros de distancia, y el alcance del conocimiento humano se ha ampliado repentinamente decenas de veces.
¿Podemos medir las distancias entre otras estrellas usando este método? Hay que decir que funciona. Para medir la distancia a la Luna, utilizamos el radio de la Tierra como línea base (AB), pero esta línea base no es suficiente para estrellas distantes. El diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol es de 300 millones de kilómetros, lo que es realmente adecuado como referencia. Mientras la gente observe la misma estrella dos días con medio año de diferencia, si la estrella está muy cerca, su posición debe variar en comparación con el fondo de estrellas más distantes. El ángulo de este movimiento es el desplazamiento de paralaje de la estrella. Al igual que medir la distancia de la luna, midiendo el ángulo entre el punto A y el punto B hasta el punto C, y conociendo la longitud de AB, puedes calcular la distancia de las estrellas. Entonces se puede decir que midiendo el paralaje de las estrellas, se puede calcular la distancia entre estrellas.
En la época de Copérnico, la gente era muy consciente de este principio. Debido a que los instrumentos estaban tan atrasados, ni siquiera el propio Copérnico pudo medir muy bien el paralaje de las estrellas. No subestimes este problema. Los científicos han pasado casi tres siglos explorándolo. El paralaje es difícil de medir porque las estrellas están muy lejos de nosotros. Es tan difícil como medir el ángulo de una moneda de cinco centavos a 20 kilómetros de distancia. No fue hasta 1837, cuando se entregó un nuevo telescopio, que se midió con éxito por primera vez la distancia a las estrellas utilizando paralaje trigonométrico. Esta dificultad, que no había sido superada durante tres siglos, fue superada por tres astrónomos de tres lugares. Se trata de Bessel de Alemania, Henderson de Inglaterra y Struve de Rusia. Bessel eligió su estrella más grande, 61 Cygnus, como objeto de observación. Henderson eligió el más brillante Alpha Centauri (llamado Nanmener en China); Struve eligió a Vega; Estas tres estrellas están tan cerca de la Tierra que su paralaje se puede medir fácilmente. Al medir el paralaje, podemos calcular fácilmente la distancia entre una estrella y nosotros. Hasta ahora se han medido de esta manera distancias a través de un millón de estrellas. Los famosos Altair y Vega están separados por 16 y 27 años luz respectivamente, y la distancia entre ellos es de 14 años luz. Se puede ver que los dos están tan separados que incluso si se encontraran en un cohete moderno, les sería imposible encontrarse todos los días de San Valentín chinos. No hace falta decir que el pastor de vacas también caminó por el "Puente de la Urraca" con su hijo y su hija a la espalda. Parece que se extrañarán para siempre. ¡Ey! La atmósfera de arrepentimiento de la mitología debe transmitirse de generación en generación.
A pesar de ello, el método de triangulación todavía tiene limitaciones. Para objetos distantes, como los que se encuentran a más de 200 o 300 años luz, no hay manera. Entonces la gente descubrió otras formas de extender la regla más hacia el espacio.
Uno de los métodos más importantes es medir las distancias de las estrellas basándose en variables Cefeidas. El brillo de la mayoría de las estrellas es constante (relativamente hablando), pero hay algunas estrellas cuyo brillo cambia periódicamente, a veces brillantes y otras oscuras, y el período de cambio oscila principalmente entre 1 y 50 días. Una estrella variable típica es la estrella S Cephei, que en la antigua China se llamaba Cefeida 1. Por lo tanto, las estrellas variables del mismo tipo que esta estrella recibieron el título de estrella variable Cefeida. Los astrónomos infieren la distancia de la estrella a partir de los períodos de luz de las Cefeidas. Las cefeidas son estrellas con gran luminosidad, cientos o incluso decenas de miles de veces más brillantes que el sol. Las variables cefeidas se pueden observar incluso en lugares distantes, incluso en algunas galaxias fuera de la Vía Láctea. Por lo tanto, las cefeidas se pueden utilizar no sólo para medir las distancias a las estrellas dentro de la Vía Láctea, sino también a determinadas galaxias. Una estrella variable cefeida es como un faro especial en una isla en el espacio. Utiliza la luz cambiante como señal para indicar a los astrónomos la distancia de la isla. Las mediciones de las estrellas variables cefeidas llevan nuestra mirada al universo más allá de la Vía Láctea.
La medición de la distancia entre estrellas fue un logro importante de la astronomía del siglo XIX y un hito importante en la historia de la astronomía. La distancia entre estrellas es un dato importante para estudiar las estrellas. Sobre esta base, podemos comprender mejor la luminosidad, la masa, el tamaño y otras propiedades de las estrellas. Para explorar más a fondo las diversas estructuras de los cuerpos celestes.
El tamaño de las estrellas: gigantes y enanas
Sería sorprendente si la diferencia de altura humana en la Tierra fuera 1x. Pero la diferencia de tamaño de las estrellas en el cielo es realmente asombrosa. En este sistema solar, la diferencia de diámetro entre la Tierra y el Sol es 109 veces. Esta es la diferencia entre el planeta y la estrella, que es nada. En el universo, incluso entre estrellas, debido a diferentes entornos y diferentes etapas de desarrollo, la diferencia de tamaño se calcula en múltiplos de 654,38+ mil millones. Las estrellas se dividen en dos categorías según su luminosidad. Las estrellas de tipo O, tipo B y las gigantes rojas con muy alta luminosidad se denominan "gigantes" en el mundo astral porque su luminosidad es varios miles o diez mil veces mayor que la del sol.
Las enanas rojas y las enanas blancas, por el contrario, se encuentran en el otro extremo. Parecen tenues en comparación con el Sol y en el mundo estelar se les llama "enanos".
La altura de una persona depende de la altura. ¿Hay alguna diferencia en el tamaño de las estrellas? En otras palabras, ¿cómo medimos el tamaño de una estrella? Esta cuestión estaba más allá de la capacidad de consideración de los antiguos. Sólo en los tiempos modernos, con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología y la exploración humana del universo, los humanos realmente han estudiado este tema. La medición de distancias entre estrellas y la revelación de los secretos de los espectros estelares permiten medir el tamaño de las estrellas.
Para medir la distancia de las estrellas, los astrónomos gastan mucha energía, y medir el tamaño de las estrellas es aún más difícil. Porque están demasiado lejos de los humanos. El Sol y la Luna son cuerpos celestes cuyas superficies circulares podemos ver directamente y su diámetro del ángulo de visión (es decir, el diámetro para el ojo humano) es de aproximadamente medio grado. El poder de resolución del ojo humano es limitado. No importa lo lejos que vayas, el ojo humano no puede ver su cara redonda. El ángulo de Venus cuando está cerca de la Tierra es de aproximadamente 1 minuto, lo que supera la resolución del ojo humano. Los telescopios mejoran la resolución del ojo humano. A través de un pequeño telescopio podemos ver la superficie redonda de Venus que, como la Luna, también crece y mengua. Plutón, el planeta más lejano, todavía puede verse una pequeña cara circular en un telescopio grande (el diámetro angular máximo es de aproximadamente 0÷22). Utilizando un goniómetro acoplado a un telescopio, se puede medir el diámetro angular de su superficie circular.
Sin embargo, la estrella está demasiado lejos de nosotros y su diámetro angular es grande. Incluso con el telescopio más grande, es sólo un punto de luz. Utilice un ocular de alta potencia para aumentar el aumento y aún así no podrá ver ninguna superficie redonda excepto las estrellas que se vuelven borrosas. ¿Realmente no hay nada que puedas hacer? no quiero! Ésta no es la naturaleza de la exploración humana.
La primera medición directa del diámetro de una estrella se realizó en la década de 1920. El famoso físico estadounidense Michelson y el astrónomo Pease diseñaron el interferómetro basándose en el principio de interferencia de la luz. Alberga un telescopio de 2,5 metros. El interferómetro tiene un marco de acero de 6 metros de largo con espejos planos que se deslizan libremente en ambos extremos. Después de la reflexión, la luz de las estrellas llega al telescopio y aparece como interferencia. En este momento, se puede ver una superficie circular con finas franjas de interferencia. Cuando los dos espejos planos se mueven a cierta distancia, estas franjas de interferencia desaparecen. Tenga en cuenta esta distancia y calcule el diámetro angular de la estrella basándose en la teoría de la interferencia. Midiendo el diámetro angular de la estrella y conociendo su distancia a la Tierra, se puede calcular el diámetro lineal de la estrella.
La distancia de Vega es de 8,1 parsecs (1 parsec equivale a 3,26 años luz). Después del cálculo, sabemos que su diámetro es tres veces mayor que el del sol. En el cielo hay enormes estrellas rojas que no son muy calientes. Su diámetro suele ser entre diez y cientos de veces mayor que el del sol. El diámetro de Betelgeuse Orionis es al menos 300 veces mayor que el del sol. Si el sistema solar fuera colocado en el cuerpo de Betelgeuse, todos los planetas, desde el Sol hasta Marte, orbitarían dentro de su cuerpo.
Pero esta superestrella quiere participar en la competencia de volumen entre celebridades, pero no está calificado. Los astrónomos modernos han descubierto que el diámetro de Alpha Pentais es 200.000 veces mayor que el del Sol y su volumen es 8 billones de veces mayor que el del Sol. Si se compara la tierra con un grano de arroz, el sol es como la cabeza de una persona, pero esta estrella tiene la mitad del tamaño de Hong Kong. Hay estrellas aún más grandes, como la estrella S en la constelación de Ofiuco, que tiene 14 millones de veces el diámetro del Sol. Debido a que el volumen de una esfera es proporcional al cubo de su diámetro, según este cálculo, esta estrella gigante puede albergar 300.000 soles en su vientre. ¡Qué diferencia debe hacer!
Pero en el universo, el sol no es el "enano" de las estrellas. Hay más estrellas enanas más pequeñas que el Sol, y el diámetro de las enanas rojas es sólo de una fracción a docenas de veces el del Sol. Las enanas blancas son aún más pequeñas. Su diámetro mínimo es de sólo 1/300 del sol, equivalente a 1/3 del de la tierra. Aunque son pequeñas, también producen calor y luz, por lo que todavía se encuentran entre las estrellas.
Se puede observar que la diferencia entre una superestrella y un enano es muy grande, incluso mayor que la diferencia entre una ballena y una pulga.
La masa de las estrellas: el curioso caso de la caja de cerillas
Al igual que los médicos que examinan a las personas, los astrónomos miden la distancia y el tamaño de las estrellas, así como su peso. Esto parece algo impensable. Dado que las estrellas están tan lejos de nosotros y son tan grandes, ¿qué tipo de balanza se utiliza para medir su peso? No te preocupes, los científicos siempre pueden resolverlo.
En el espacio existe un tipo de estrella llamada estrella binaria, que deambula en parejas durante todo el día. Después de medir suficientes datos sobre el movimiento de las estrellas binarias, se puede calcular la masa de cada estrella aplicando las leyes de la gravedad y el movimiento planetario.
Entonces, ¿la diferencia de masa de las estrellas es la misma que la diferencia de tamaño? Para su sorpresa, no difieren significativamente en calidad. En términos generales, la masa de una estrella es aproximadamente la misma que la masa del sol. La mayoría de ellos tienen masas entre 0,4 y 4 veces la masa del sol. Su masa máxima no es más de 100 veces la masa del sol y su masa mínima no es menos de una décima parte de la masa del sol.
La masa de una estrella es una magnitud física muy importante. Si la masa de la estrella es demasiado pequeña, menos de 0,7 veces la masa del Sol, entonces será difícil que se produzcan reacciones termonucleares en su interior para mantener su luz y calor, y no se convertirá en una estrella. Por otro lado, si la masa de la estrella es demasiado grande y algo tan grande y pesado se mueve constantemente en la esfera celeste, la estrella misma no tendrá el poder de mantener su estado original y tendrá que separarse y desintegrarse. Por tanto, la masa de las estrellas refleja profundamente las leyes de los cambios cuantitativos y cualitativos en el mundo material.
Conociendo el tamaño y la masa de las estrellas, podemos calcular su densidad. La fórmula es d = m/v. D es densidad, m es masa y v es volumen. La densidad media del Sol es de 1,4 g/cm3 y la densidad media de la Tierra es de 5,5 g/cm3. No hay mucha diferencia en la densidad de las estrellas ordinarias. Sin embargo, para las estrellas gigantes y enanas, la diferencia de densidad también es asombrosa debido a la disparidad de volumen.
Las enanas blancas son pequeñas estrellas activas. La estrella compañera de Sirio es la primera estrella enana blanca descubierta, con un radio de sólo 1/45 y un volumen de 1/90.000 del sol. Pero su masa es aproximadamente la misma que la del Sol, por lo que su densidad es 90.000 veces la del Sol. Es decir, la densidad de su compañero Sirio es de 1,26 kg/cm3. Si se llenara una pequeña caja de cerillas con esta sustancia, pesaría 3 toneladas. Oh, ¿puedes manejarlo? Debe ser arrastrado por grúa y transportado en camión. Este no es el más grande. Hay una estrella enana blanca, tan grande como la Tierra, pero varias veces más masiva que el sol. Su densidad media es casi mítica, decenas de millones de veces la del agua. Para usar una analogía, si este material del tamaño de un dedo fuera traído a la Tierra, pesaría decenas de toneladas y se necesitaría un vagón de tren para transportarlo. ¡Una persona que pese más de 100 kilogramos pesaría cientos de miles de toneladas en una enana blanca! Cientos de miles de toneladas de gravedad pronto lo aplastarían hasta convertirlo en una tortita.
Es increíble que exista una densidad de materia tan enorme en la naturaleza. Incluso los astrónomos se sorprendieron. Pero las mediciones y los cálculos: una vez comprobados, no hay ningún error. Entonces los humanos tienen que creer que existe una densidad tan alta de materia en el universo. Los físicos modernos lo han explicado muy bien basándose en la teoría de la estructura atómica.
Por otro lado, el cuerpo de una estrella supergigante es extremadamente grande, pero su masa es sólo varias veces mayor que la del Sol y su densidad es extremadamente baja. La densidad media de las estrellas gigantes rojas es sólo 1/100 de la del agua. Es más, sólo contiene 1/100 de millón de agua, ¡lo que es decenas de miles de veces más fino que el aire de la Tierra! No son más que una bola de gas grande, delgada y caliente.
Temperatura y brillo de las estrellas
En la vida diaria, los metales o aleaciones fundidos se calientan a temperaturas muy altas. Pero esto es mucho peor que la temperatura de la superficie de la estrella, e incluso más trivial que la temperatura dentro de la estrella.
La temperatura de la superficie de las estrellas puede oscilar entre 1.600°C y 100.000°C. La temperatura interna de la estrella supera los 654,38+ millones de grados Celsius. La temperatura de las estrellas se puede dividir en varios tipos:
tipo O: 30.000 ~ 50.000 o más
tipo B: alrededor de 20.000
A; -tipo: 10,000 °C;
tipo F: 8000 ℃;
tipo G: 6000 ℃
tipo K: 4000 ℃;
tipo m: alrededor de 2000 ℃;
Al igual que la medición de la temperatura del sol, la gente mide la temperatura de la superficie de una estrella a través de su color. Un método de medición preciso puede ser el análisis espectral. Resulta que todos los tipos de estrellas emiten sus propios espectros únicos. La energía emitida por varias líneas espectrales es diferente en diferentes posiciones de la banda espectral. La energía en una determinada longitud de onda alcanzará el máximo. Cuanto mayor es la temperatura de la estrella, más corta es la longitud de onda del máximo; por el contrario, cuanto menor es la temperatura, mayor es la longitud de onda. Existe una relación proporcional simple entre los dos. Por lo tanto, la temperatura de la superficie de una estrella se puede calcular fácilmente encontrando la longitud de onda con la máxima energía emitida a partir del análisis espectral. Las estrellas emiten diferentes colores de luz debido a las diferencias de temperatura.
La siguiente tabla es la relación entre ellos:
Color de estrella/temperatura aparente
Azul/40000℃~ 25000℃
Azul y blanco/ 25000 ~ 12000℃
Blanco/115000℃ ~ 7700℃
Amarillo y blanco/7600℃ ~ 6000℃
Amarillo/6000℃ ~ 5000℃ p>
Naranja/4900℃ ~ 3700℃
Rojo/3600℃ ~ 2500℃
El brillo de una estrella está estrechamente relacionado con su temperatura. A simple vista podemos distinguir los diferentes brillos entre las estrellas. Según la diferencia de brillo, los humanos antiguos dividían la luz de las estrellas en seis niveles. La magnitud 1 es la más brillante y la magnitud 6 es la más tenue. La diferencia de brillo de cada estrella es 2,25 veces y la diferencia de brillo real entre las estrellas 1 y 6 es 100 veces.
¿Has visto alguna vez un reflector? Es tan alto como una persona y su poderoso haz cilíndrico puede brillar a varios kilómetros de distancia, haciendo brillar los aviones que vuelan en el cielo nocturno, lo cual es realmente deslumbrante. Debes haber visto luciérnagas volando sobre los árboles por la noche. Hay un pequeño punto de luz en su cola, que es tan débil que solo puede iluminarse a sí mismo. Se puede decir que es muy tenue. Los reflectores y las luciérnagas, uno brillante y otro oscuro, tienen una gran diferencia en luminosidad. Sin embargo, en el mundo estelar, las diferencias en las luminosidades de diferentes estrellas son incluso mayores que las diferencias de luminosidades entre ellas. ¿Lo crees? Sigue leyendo y sacarás tus propias conclusiones.
Después de la invención del telescopio, la gente vio a través del telescopio muchas estrellas débiles invisibles a simple vista, y pudo distinguir las diferencias en su brillo con más detalle. Entonces la gente inventó instrumentos para medir el brillo de las estrellas y amplió la clasificación del brillo a decimales y números negativos. Según esta clasificación, el brillo de la luna es de -12,6 en luna llena y de -26,8 en un día despejado. Después del Sol, la estrella más brillante del cielo es Sirio, que tiene una magnitud de -1,6. En comparación con Sirius, aunque la diferencia de energía entre ellos es solo 25,2, la diferencia de brillo entre ellos es en realidad 65,438+0,2 mil millones de veces. Las estrellas más débiles que los astrónomos pueden ver con los telescopios modernos son estrellas de magnitud 20, y si toman fotografías, pueden ver estrellas de magnitud 23.
El brillo y magnitud anteriores no tienen en cuenta la distancia de la estrella. Este es el brillo de las estrellas cuando las vemos desde la tierra, por eso se llama magnitud aparente. Pero, de hecho, algunas estrellas que parecen extremadamente brillantes no necesariamente lo son, simplemente porque están muy cerca de mí. Asimismo, algunas estrellas que parecen tenues pueden ser brillantes simplemente porque están lejos de nosotros. Este principio también es muy común en nuestra vida diaria. Por ejemplo, cuando caminamos por las calles de la ciudad de noche, podemos ver las luces de las calles de cerca a lejos. Parece que la luz de cruce es más brillante que la luz de carretera. ¿Podemos decir que la luz de cruce es realmente más brillante que la luz de carretera? Por supuesto que no. De hecho, su brillo es el mismo. La razón por la que se ven diferentes es simplemente por la diferencia de distancia. Por lo tanto, para comparar las luminosidades de las propias estrellas, los astrónomos suponen que todas las estrellas están situadas a la misma distancia (3,26 años luz) y así determinan sus luminosidades y magnitudes absolutas. En términos de magnitud absoluta, el Sol es simplemente una estrella oscura apenas visible a simple vista, con una magnitud absoluta de 4,8. Sirio, en cambio, tiene una magnitud absoluta de 1,3, por lo que su luminosidad es 25 veces mayor que la del Sol.
Hay algunas estrellas en el cielo que son 100.000 veces más luminosas que el sol. Cuando el sol y Betelgeuse se colocan a la misma distancia, el sol parece una estrella de 5, pero la originalmente fea Betelgeuse es más de 50.000 veces más brillante que el sol. No es nada. En el cielo hay estrellas que son entre 5 y 1 millón de veces más brillantes que el Sol, como la estrella S en la constelación de Dorado y la estrella Gl en la constelación de Escorpio. Por otro lado, la estrella más débil del cielo es sólo 5,5 millones de veces más brillante que el Sol (magnitud absoluta 19,2). Si se colocara en la posición del sol, no sería mucho más que la luna llena. ¡Se puede ver que la diferencia entre las estrellas más brillantes y las más débiles del cielo es tan grande! Es muy apropiado decir que son reflectores y luciérnagas.