какая звезда обладает наивысшей скоростью собственного движения

Видимое движение звезд на небе

Как вы думаете, почему происходит движение звезд по небу? Давайте вместе разбираться.

В результате вращения Земли вокруг своей оси возникает видимое суточное движение звезд по небесной сфере. Причем наша планета кружится с запада на восток, поэтому окружающие её объекты космоса имеют такое же направление.

Между прочим, если смотреть на небо всю ночь, то можно заметить плавное движение звезд и всей небесной сферы в пространстве. Такое перемещение по оси относительно места наблюдения называется суточным движением.

Суточное вращение звёзд

Как скорость влияет на движение звезд по небу

На самом деле, движение звезд практически незаметно. Поскольку их скорость передвижения намного меньше расстояния, которое лежит между Землей и ими. Собственно говоря, чем больше скорость, тем больше видимое движение звезд.

Какая звезда обладает наивысшей скоростью собственного движения

Если, конечно, не считать Солнце, по этому показателю выделяется звезда Барнарда. По оценке учёных, светило меняет свои угловые координаты на небе на 10 секунд в год. И это, несмотря на то, что это довольно тусклый карлик, расположенный на расстоянии 6 световых лет от нашей главной звезды.

Правда, другие звёздные объекты не могут похвастаться таким высоким собственным движением. Вероятно, от этого и зависит обманчивое впечатление их неподвижности.

Видимое движение звезд на различных географических широтах

Прежде всего, важно понимать, что с разных точек наблюдения мы всё видим по-разному. Конечно, такой эффект получается из-за совокупности факторов. Например, играет роль расположение объекта, угол обзора и т.д.

Как известно, по светилам люди научились ориентироваться. Одним из простых способов определить географическую широту является измерение высоты полюса мира над линией горизонта. Поскольку угловая высота мирового полюса равна географической широте местности.

Высота полюса мира

Стоит отметить, что на разной географической широте, с которой проводят наблюдение, изменяется ось вращения сферы неба по отношению к линии горизонта.
Отсюда следует, что видимое движение звезд на различных географических широтах также разное.

К примеру, если наблюдения проводят на полюсе Земли, то светила являются незаходящими и невосходящими. Потому как их круговое движение всегда параллельно горизонту. Иначе говоря, они не поднимаются и не опускаются от границы неба и земной поверхности. То есть их высота над Землёй постоянная.

А вот со средних широт можно увидеть восходящие, заходящие и околополярные звёзды. Если они находятся от северного полюса мира, то в определённое время поднимаются на горизонтом. И наоборот, если они располагаются южнее, то никогда не взойдут выше горизонтной линии.

Движение звезд по небу, действительно, не слишком заметно. Когда мы смотрим на ночное небо, нам кажется, что звезда неподвижна. Но, например, тысячу лет назад созвездия имели другие границы нежели сейчас.

Поскольку у каждого светила своя собственная скорость и темп, положение в пространстве, а также разные расстояния до них, то их видимое перемещение для нас совсем незначительно. Лишь с течением времени, а это могут быть тысячи и тысячи лет, нам становятся заметными какие-либо изменения.

Итак, объясняет движение звезд небу вращение нашей родной планеты вокруг своей оси. Помимо этого, не стоит забывать о том, что она кружится вокруг Солнца. Кстати, часто именно из-за Солнца мы не можем увидеть многие звёзды. Оно просто перекрывает наш обзор.

— Хотел бы я знать, зачем звезды светятся… Наверно, затем, чтобы рано или поздно каждый мог вновь отыскать свою.

Антуан де Сент-Экзюпери. Маленький принц.

Источник

Космическая скорость 455 км/с: как появились сверхскоростные звезды

Высокоскоростными называются звезды с огромной пространственной скоростью, которые могут в какой-то момент покинуть свою галактику. Рассказываем подробнее о самых быстрых звездах.

Читайте «Хайтек» в

Что такое сверхскоростные звезды?

Убегающая звезда, звезда-беглянка — та, которая движется с аномально высокой скоростью по отношению к окружающей межзвездной среде.

Собственное движение подобной звезды часто указывается именно относительно звездной ассоциации, членом которой она когда-то должна была стать, прежде чем была выброшена из нее. Наше Солнце является лишь одной из 400 млрд звезд в нашей галактике — Млечный Путь.

Галактика вращается медленно, совершая один оборот за 250 млн лет. Большинство звезд в Млечном Пути идут в ногу с его медленным вращением: скорость Солнца, например, относительно других звезд составляет 19,4 км/с. Но в галактике существуют и «убегающие звезды»: их скорость относительно других звезд составляет до 200 км/с.

Около 10–30% звезд спектрального класса О и 5–10% всех звезд спектрального класса В обладают скоростями подобного порядка. Все они — относительно молодые жители галактики — возрастами до 50 млн лет, и за это время они проходят в пространстве относительно небольшие расстояния — от сотен парсек до нескольких килопарсек, поэтому иногда представляется возможным определить скопление, в котором они родились.

Убегающие звезды и головная ударная волна

Некоторые убегающие звезды производят головную ударную волну сжатого вещества, которая очень похожа на головную волну вокруг лодки, плывущей по воде. Эта волна имеет ту же физическую природу, что и ударная волна, создаваемая реактивным истребителем в воздухе.

Когда звезда-беглец движется с большой скоростью через межзвездную среду (очень тонкую смесь газа и пыли) со сверхзвуковой скоростью, то межзвездное вещество становится заметно в виде головной ударной волны.

Термин «Сверхзвуковая скорость» означает, что скорость движущегося объекта выше, чем скорость звука в окружающей среде. В то время как в нижнем слое атмосферы Земли эта скорость составляет около 330 м/с, то в почти пустом межзвездном пространстве ее значение примерно 10 км/с.

Таким образом, обнаружение головной ударной волны вокруг OB-звезды означает, что она движется со сверхзвуковой скоростью, и тем самым ее можно надежно идентифицировать как убегающую звезду, даже если ее скорость не была измерена непосредственно.

Характеристики звезд

На расстоянии 750 пк от Солнца известно 56 убегающих звезд. Эти звезды почти не отличаются от остальных звезд дисковой составляющей галактики по всем своим параметрам, кроме высокой пространственной скорости. Четыре звезды из этой группы обладают массой выше 25 солнечной (для них масса определяется по виду спектра с не очень высокой точностью).

Сейчас предполагается, что такие звезды образуются либо при динамической эволюции скоплений и ассоциаций в которых они родились (наиболее вероятная причина — тесное тройное сближение), либо в результате распада двойной системы при взрыве сверхновой, когда бегущая звезда получает начальный импульс при взрыве звезды-компаньона.

В то время как теоретически возможны оба механизма, астрономы на практике обычно склоняются к гипотезе взрыва сверхновой. Р. Хугерверт и его коллеги из Лейденской обсерватории в Нидерландах использовали данные, полученные спутником Hipparcos, чтобы проследить во времени движение 56 убегающих звезд и нашли доказательства в поддержку обеих теорий.

Авторы проследили движение этих звезд в галактике и для большинства из них (в том числе для всех четырех массивных) нашли, когда и из какой ассоциации эти звезды вылетели, а также какой из двух возможных механизмов выброса действовал для каждой конкретной звезды (большинство звезд было выброшено при распаде двойных).

Скорее всего все четыре массивные убегающие звезды приобрели свою высокую пространственную скорость в результате взрывов сверхновых в двойных системах.

Авторы приводят несколько аргументов в пользу такого вывода:

Определение процентного соотношения первого и второго механизма в формировании убегающих звезд накладывает сильные ограничения на теории формирования скоплений и эволюции звезд.

Численное моделирование, проделанное в 2000 году, показало, что число убегающих звезд может помочь определить, например, число рождавшихся двойных пар в скоплениях.

Радиальные скорости измерены всего для одной трети звезд О-В каталога Hipparcos. По имеющимся данным можно сказать, что оба механизма примерно равнозначны. С ростом количества убегающих звезд, для которых будет определены скорость и положение в пространстве, можно будет найти их родительские скопления, а также возраст и их начальные скорости.

Звезда находится в созвездии Жирафа и удалена от Земли на четыре тысячи световых лет. Ее масса превышает массу Солнца в 25–30 раз, она в пять раз горячее Солнца (ее температура равна 30 тыс. градусов) и в 500 тыс. раз ярче Солнца.

Убегающая звезда α Жирафа создает головную ударную волну, которая распространяется со скоростью 60 км/с и сжимает межзвездную среду на своём пути. Головная волна отстоит от самой звезды примерно на десять световых лет.

Звезда испускает также мощный звездный ветер. Астрономы долго полагали, что α Жирафа была выброшена из ближайшего скопления молодых горячих звезд вследствие гравитационного взаимодействия с другими членами скопления. Согласно другой гипотезе, звезда могла приобрести скорость (вылетев из двойной системы) в результате взрыва массивной звезды-компаньона как сверхновой.

При движении ζ Змееносца образует перед собой дугообразную волну из межзвездного вещества, которая отлично видна на этом красочном инфракрасном снимке, сделанном космическим аппаратом WISE.

На фотографии в искусственных цветах ζ Змееносца выглядит голубоватой. Она расположена вблизи центра картинки и движется вверх со скоростью 24 км/с. Масса звезды в 20 раз превышает солнечную. Сильный звездный ветер летит впереди звезды, сжимая и нагревая межзвёздное вещество и формируя головную ударную волну.

АЕ Возничего — яркая звезда чуть ниже и левее центра этого красочного портрета туманности IC 405, также известной под названием Туманность пламенеющей звезды.

Окруженная космическим облаком горячая переменная звезда спектрального типа О своим энергичным излучением заставляет светиться водород, расположенный вдоль газовых волокон. Голубой свет звезды отражается от межзвездной пыли. Звезда АЕ Возничего родилась совсем не в том облаке, которое она подсвечивает.

Рекорд скорости

Одна из самых быстро убегающих звезд — US 708 в созвездии Большой Медведицы. Ее обнаружили в 1982-м и переоткрыли в 2005-м. Долгое время считали, что ее, как и другие объекты этого типа, выкинула сверхмассивная черная дыра из центра Галактики.

В 2019 году новый рекорд US 708 поставила S5-HSV1 в созвездии Журавля. Объект открыли в обзоре Англо-австралийского телескопа. Ее скорость — 1,7 тыс. километров в секунду. Сейчас это единственная с большой вероятностью доказанная сверхскоростная звезда, пришедшая из центра Млечного Пути.

Чем могут помочь сверхскоростные звезды?

Сейчас сверхскоростные звезды обнаруживают в гало — за пределами видимой части галактики. В противоположность типичному «населению» окраин, состоящему из красных затухающих старых звезд, это молодые горячие голубые гиганты.

Такие рождаются в центре Млечного Пути, где идет активное звездообразование. Однако сильное гравитационное поле сверхмассивной черной дыры отрывает их от пары и разгоняет до скорости убегания из Галактики. Они очень яркие, и потому их легче обнаруживать.

На существование гало ученых навела аномалия скорости вращения внешних областей Галактики. Ее не объяснить, если бы там были только звезды. Нужна большая дополнительная масса. Ее называют темной материей, поскольку напрямую мы ее не фиксируем.

Какая форма у гало, сферическая или уплощенная, неизвестно, но траектории сверхскоростных звезд помогут ответить на этот вопрос. Анализируя эти данные, профессор Ави Леб из Гарварда с коллегами оценили массу Млечного Пути вместе с темной материей в 1,2-1,9 триллион масс Солнца.

Источник

Какая звезда обладает наивысшей скоростью собственного движения

Санкт-Петербургский государственный университет

Кратко излагается история открытия собственных движений звезд и наблюдательных программ, связанных с исследованиями кинематики звездных движений. Главные результаты исследований: определено движение Солнца относительно ближайших звезд, установлено дифференциальное вращение Галактики, найдены расстояния до удаленных групп звезд на основе вековых и статистических параллаксов.

Введение

Обоснование инерциальной системы координат в астрономии

Собственные движения звезд

Меридианные собственные движения

Фотографические собственные движения звезд

B конце прошлого века в практику наблюдательной астрономии прочно внедрилась фотография. Существенно возросли проницающая сила телескопов и информативность наблюдений. Появилась реальная возможность определять миллионы собственных движений звезд, включая самые слабые (до 21-й звездной величины). Международная астрономическая общественность согласовала несколько кооперативных проектов фотографических наблюдений всего неба.

По поводу фотографических собственных движений звезд необходимо сделать несколько важных замечаний.

Фотографические собственные движения звезд определяются сравнением измеренных положений звезд на различных пластинках, полученных в разные эпохи. В силу этого фотографические собственные движения неизбежно остаются относительными, то есть определяют движение одних звезд относительно некоторой группы других звезд (так называемых опорных звезд), о движении которых делаются более или менее правдоподобные предположения. Таким образом, чтобы перейти от фотографических собственных движений звезд к меридианным (имеющим смысл инерциальных или “абсолютных”), необходимо выполнить дополнительное исследование, которое астрономы иногда называют абсолютизацией и которое редко бывает безупречным.

Главное достоинство фотографических собственных движений в их относительно высокой точности и массовости в отношении самых слабых звезд. Это обстоятельство делает их незаменимым наблюдательным материалом при статистических исследованиях, связанных с определением дисперсий пекулярных (индивидуальных) движений звезд и распределением движений звезд, отнесенных к разным типам звездного населения.

Существенным недостатком фотографических собственных движений звезд является их несвобода от разного рода систематических ошибок, связанных с фотографическим методом наблюдений. Это так называемые ошибки “уравнения блеска”, “уравнения цвета” и некоторые другие, связанные с несовершенством оптики широкоугольных телескопов, применяемых в астрофотографии. Перечисленные ошибки выражаются в систематическом смещении изображений звезд на пластинке в зависимости от яркости, цвета звезд и их положения на пластинке. Эти ошибки трудно калибруются, так как они зависят еще от постоянно изменяющихся условий наблюдений (прозрачности атмосферы, ветра, качества изображений).

Третий проект, предложенный международному астрономическому сообществу, в значительной мере связан с попыткой преодолеть трудности установления системы фотографических собственных движений (см. замечание 1) и, напротив, использовать все преимущества, вытекающие из их массовости (см. замечание 2).

Главные результаты, полученные на основе изучения собственных движений звезд

В итоге выполнения трех международных программ фотографических наблюдений всего неба, а также других работ известно более миллиона собственных движений звезд, причем для звезд до 9-й величины список их собственных движений практически исчерпан. На основе этих наблюдательных данных выполнены многочисленные исследования движений звезд в окрестностях Солнца, а также кинематики и динамики нашей Галактики. Отметим следующие важнейшие результаты.

Все звезды в окрестностях Солнца обладают параллактическим движением, отражающим факт движения Солнца. Это параллактическое движение, так называемый вековой параллакс, звезды может служить мерой расстояния звезды от Солнца. Расстояния до многих звезд в Галактике определены с помощью вековых параллаксов.

Заключение

Исследования собственных движений звезд лежат в основе наших знаний о звездном мире, к которому принадлежит наше Солнце. Успехи звездной астрономии, начатые трудами знаменитых астрономов XVIII и XIX веков Брадлея, Гершеля, Бесселя, Струве, не были бы столь значительны, если бы “неподвижные” звезды не обладали собственными движениями.

Источник

Собственное движение звёзд

Рис. 22. Изменение вида ковша Большой Медведицы за 10 000 лет

Собственным движением звезды называется угол μ, на ко­торый сместилась звезда по небесной сфере в течение года вследствие своего движения в пространстве.

В древности считали, что звёзды прикреплены к небесной сфере и, следовательно, не мо­гут передвигаться, и называли их неподвижными. Теперь известно, что звезды — это свободные тела, естественно, свобод­но перемещающиеся в пространстве. Однако они очень дале­ки, и, несмотря на то что они движутся с достаточно больши­ми скоростями, движение их проекций на небесную сферу об­наружить очень трудно. Движение звезды приводит к тому, что её координаты изменяются. Смещаясь, звезда описывает на небесной сфере дугу, т. е. её положение смещается на угол, соответствующий этой дуге.

Собственные движения звёзд невелики. О них можно су­дить по рисунку 22. Собственные движения звёзд Большой Медведицы далеко не самые малые. Самая быстрая звезда — Летящая Барнарда в Змееносце — смещается на ви­димый диаметр Луны за 180 лет. Её собственное движение равно 10,5” в год.

Для большинства звёзд собственные движения меньше 0,02” в год. Тем не менее, изучение даже столь малых смещений даёт много информации о строении нашей звёздной системы.

Звезды перемещаются в пространстве со скоростью v̅, ко­торую можно представить в виде суммы двух скоростей (рис. 23), одна из которых направлена по лучу зрения (её на­зывают лучевой скоростью v_r), другая — перпендикулярно ей (эту скорость называют тангенциальной v_t). Тангенциальная скорость выражается через параллакс и собственное движение следующим образом:

где π” — параллакс звезды, a v — скорость (км/с). Лучевая скорость определяется из спектральных исследований по эф­фекту Доплера. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Эффект Доплера

Эффект Доплера заключается в следующем. Пусть длина волны света, принимаемого от неподвижного источника, равна λ₀.Тогда от движущегося относитель­но наблюдателя тождественного источника придёт свет с длиной волны λ = λ₀(l + v/c), где v — скорость по лучу зрения; c — скорость света. Лучевая скорость положи­тельна, если источник удаляется от нас; в этом случае все спектральные линии смещаются в сторону больших длин волн, т. е. к красному концу спектра.

Сфотографировав спектр звезды (или любого друго­го объекта), измерив длины волн и сравнив их с дли­нами волн в стандартном спектре неподвижного источ­ника, можно определить его лучевую скорость.

Если каким-то образом удаётся определить угол меж­ду направлениями на звезду и полной скорости v (а это ино­гда удаётся, причём сразу для группы звёзд), то приведённая формула даёт возможность определить расстояния до этих звёзд.

Источник

Какая звезда обладает наивысшей скоростью собственного движения

Авторизация

Сайты партнеры:

Для быстрого поиска по странице используйте комбинацию клавиш Ctrl+F и в появившемся окне напечатайте слово запроса (или первые буквы)

Тест с ответами по астрономии

Какое из данных утверждений не хaрaктеризуют геоцентрическую систему мирa?
Земля нaходится в центре этой системы или вблизи него.
Планеты движутся вокруг Земли.
Суточное движение Солнца происходит вокруг Земли.
Луна движется вокруг Солнца.

Суточное движение звезд происходит вокруг Земли.

Как переводится слово «комета»?
Яркая звезда
Хвостатая звезда
Падающая звезда

Ввиду чего пaрaллaкс плaнеты уменьшился в З раза. Потому что:
расстояние до нее увеличилось в З раза;
расстояние до нее уменьшилось в З раза;
расстояние до нее увеличилось в 9 раз;
расстояние до нее уменьшилось в 9 раз;
расстояние до нее увеличилось в 6 раз.

Какая единица измерения существует для измерения расстояния между звездами?
В световых годах
В километрах
В шагах

Какой из этих вариантов не подходит к данному утверждению?
Движение плaнеты вокруг Солнцa происходит в точности по эллипсу, если:
отсутствуют возмущения;
рaссмaтривaть движение плaнеты без учета притяжения других планет;
выполняются все три зaконa Кеплерa;
мaссa плaнеты мaлa по сравнению с массой Солнцa;
мaссы всех других планет пренебрежимо малы.

Какая звезда самая близкая к Земле?
Солнце
Полярная звезда
Луна

Какое из данных открытий не стало вклaдом Гaлилея в развитие гелиоцентрической системы мира Коперникa?
Горы на Луне.
Спутники плaнеты Юпитер.
Годичный пaрaллaкс звезд.
Фaзы Венеры.
Пятна на Солнце.

Чем гелиоцентрическaя системa объясняет петлеобразное движение плaнет?
различием скоростей движения Земли и плaнеты по орбитам;
суточным вращением Земли;
сочетанием движения Солнцa по эклиптике и движения планет вокруг Солнцa;
изменением скорости движения плaнеты по орбите;
взаимным притяжением планет.

В каком созвездии находится полярная звезда?
Большая медведица
Малая медведица
Орион

Если плaнеты перечислить в порядке возрaстaния их рaсстояния от Солнцa, то этот порядок будет соответствовать увеличению:
периода вращения планет вокруг своих осей;
эксцентриситетa орбит;
периода обращения вокруг Солнцa;
размера планет;
их видимой яркости.

Сколько звезд может увидеть человек невооружённым взглядом (при хорошей остроте зрения) на небе?
Около 1000
Около 3000
Около 6000

Отметьте три закона движения планет:
прямо следовали из наблюдений за движением планеты Марс;
использовались Ньютоном для вывода закона всемирного тяготения;
получены только после того, как Кеплер провел тщательный анализ данных наблюдений;
широко обсуждались в начале XVII века;
использовались Коперником при построении гелиоцентрической системы.

Какое утверждение является неверным?
Земля движется быстрее, когда она находится ближе к Солнцу.
Орбита Земли лежит в плоскости, проходящей через центр Солнца.
Линия, соединяющая Землю и Солнце, описывает равные площади за период с 21 по 23 марта и с 21 по 23 декабря.
Солнце находится точно в центре орбиты Земли.
Земля движется медленнее, когда она находится дальше от Солнца.

В каком порядке происходит возрастание масс данных планет?
Луна, Земля, Марс, Солнце, Юпитер.
Луна, Марс, Земля, Юпитер, Солнце.
Марс, Земля, Луна, Юпитер, Солнце.
Луна, Юпитер, Марс, Земля, Солнце.
Луна, Земля, Юпитер, Марс, Солнце.

Что несут с собой радиоволны, которые исходят от звёзд?
Потрескивание
Яркий свет
Тихую музыку

Какой процент всех звезд Галактики занесен в каталоги?
Около 0,01 %
Около 1%
Около 10

Какая звезда обладает наивысшей скоростью собственного движения?
Звезда Барнарда
Проксима Центавра
Солнце

Источник