Содержание.

Введение. 3

1. Краткая характеристика объектов Вселенной. 5

1.1.Звезды. 5

1.2.Галактики. 7

2. Удивительные объекты Вселенной – квазары. 9

2.1. Открытие квазаров. 9

2.2. Гипотезы природы квазаров. 12

3.Удивительные объекты Вселенной — пульсары. 16

3.1 Открытие пульсаров. 16

3.2. Строение пульсаров. 18

3.3. Механизм действия пульсаров. 19

Заключение. 21

Список литературы. 23

 

Введение.

 

     Величественное, прекрасное, загадочное, вечное… Оно пугает, завораживает, манит… Все это о нем – о звездном небе. Звездное небо всегда заставляло человечество задумываться над вечными философскими вопросами. Во все времена о нем создавали легенды. Со времен античности и по сей день оно, как и каждое событие, проявляющееся в нем, привлекает к себе повышенное внимание не только профессиональных ученых и любителей астрономии, но и вообще всех людей, для которых астрономия – одна из множества наук. Именно накопленный веками опыт, истоки которого лежат в простом человеческом любопытстве, позволяет нам сейчас с уверенностью говорить если не обо всех, то, по крайней мере, о многих объектах, процессах, событиях, происходящих в бескрайних просторах Вселенной.

     Понять  и постигнуть природу наблюдаемых  тел и явлений во Вселенной  люди хотели всегда. На тех данных, которыми они располагали в свое время, они строили картину мира, менявшуюся с течением времени, поскольку появлялись все новые и новые мысли, данные и факты о сущности наблюдаемых объектов и явлений. Но, что самое главное, благодаря этому появлялась возможность проверить правильность тех или иных идей, в том числе, с помощью других, смежных с астрономией, наук, в частности, физики. Нечасто изменение взглядов на мир и его строение выступало в форме простого уточнения: нередко это было своеобразной ломкой устоявшихся взглядов и стереотипов. Например, гелиоцентрическая модель мира Николая Коперника, «спустившая» Землю до простой планеты, чем вызвала яростную критику церкви, тем не менее, была колоссальным шагом вперёд и сокрушительным ударом по архаичным авторитетам.

     Но  даже в такие переломные моменты  астрономы всегда испытывали чувство  глубокого уважения к трудам предшественников и рассматривали их вклад как  серьезный и важный этап в общем движении к истине.

     Без преувеличения можно сказать, что  мы первое поколение людей, которое  знает, каково расстояние до самых отдаленных объектов видимой Вселенной, и какой они имеют возраст, но это совсем не означает, что будущим поколениям останется только уточнять имеющиеся не сегодняшний день знания о мегамире. Отнюдь. По мере увеличения количества наших знаний растет и число проблем, требующих решения, найти которое и предстоит нашим потомкам.

     Астрономия  и в наши дни продолжает основываться на наблюдениях, однако современные  астрономы уже почти не смотрят  в телескопы – их заменяют другие приемники излучения, информация от которых передается прямо в компьютер, что позволяет делать все новые  и новые открытия объектов и явлений, нередко невидимых человеческим глазом. Однако современные достижения, очевидно, далеко не предел, но даже имеющиеся на сегодняшний день знания – это колоссальный опыт, который нельзя недооценивать, поскольку именно он лежит в основе всех будущих открытий и, возможно, революционных потрясений в области астрономии.

     Итак, приоткроем завесу тайны и попробуем хотя бы немного разобраться в этом удивительном мире Вселенной.

 

1. Краткая характеристика объектов Вселенной.

 

      «Этот космос, один и  тот же для всех, не создал никто  из богов, никто из людей, но он всегда был, есть и будет вечно живой  огонь, мерно возгорающийся, мерно  угасающий»

Гераклит  Эфесский.

      «Вселенная» является самым общим понятием, характеризующим  весь окружающий нас материальный мир, иначе – «природа». Однако в более узком смысле Вселенная – это окружающий нас мегамир или  совокупность макроскопических тел и их систем астрономического масштаба. Макроскопические тела – это физические системы, состоящие из огромного количества частиц (атомов и молекул). Более конкретно, мегамир – это мировое пространство, небесные тела и их системы, космические газ, пыль, электромагнитные поля, космические элементарные частицы. Вселенную, рассматриваемую, как единое целое, подчиняющуюся общим законом, называют космосом (греч. κόσμος, «порядок», «красивое»). Считается, что впервые Вселенную как гармоничную, упорядоченную систему назвал космосом древнегреческий ученый Пифагор.¹

1.1.Звезды.

      За  сравнительно небольшой отрезок времени представления о звездах изменились кардинальным образом: из далеких светящихся точек на небе они превратились в предмет всестороннего исследования. Как бы отвечая Антуану де Сент – Экзюпери, упрекнувшему «жалкий род исследователей» в том, что звезда перестала быть для них живым светилом, американский физик Ричард Фейнман сказал: «Поэты утверждают, что наука лишает звезды красоты. Для нее звезды – просто газовые шары. Совсем не просто. Я тоже любуюсь звездами и чувствую их красоту. Вот только кто из нас видит больше?»²

      Так что же такое звезда с научной  точки зрения?

      Звезда – небесное тело, по своей природе похожа на Солнце, является массивным, самосветящимся плазменным шаром. Звезды образуются из газово-пылевой среды (в основном из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия. В них заключена основная масса светящегося вещества в природе.

      Звезды, как любое живое существо, рождаются, живут и умирают. Астрономы не в состоянии проследить жизнь хотя бы одной из них от начала до конца. Даже самые короткоживущие звезды существуют миллионы лет – дольше жизни не только одного человека, но и всего человечества. Зато они могут наблюдать за звездами, находящимися на разных стадиях развития – только что родившимися и умирающими.

      Звезда  начинает свою жизнь как разреженное  облако межзвёздного газа, сжимающееся  под действием собственного тяготения. При сжатии температура газа возрастает. Когда она достигает в ядре нескольких миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции и сжатие за счет них прекращается. В этот момент силы гравитационного сжатия уравновешиваются силами, возникающими благодаря термоядерным реакциям. В таком состоянии звезда пребывает большую часть своей жизни, пока не закончатся запасы топлива в её ядре. Когда в центре звезды весь водород превратится в гелий, термоядерное горение водорода продолжается на периферии гелиевого ядра.

      В нашей Галактике – Млечном пути – более 100 миллиардов звёзд. На фотографиях неба, полученных крупными телескопами, видно огромное количество звёзд. Их так много, что им не только не дают имён, но и не пытаются сосчитать. Но самые яркие звезды имеют свои имена.

1.2.Галактики.

      Астрономы давно замечали далекие туманные объекты - эти туманности были замечены еще в XVII веке. О знаменитой туманности Андромеды – ближайшей к нам галактике – впервые упомянул современник Галилео Галилея Симон Мариус в 1612 году. Французский астроном Шарль Месье, известный своими открытиями комет, чтобы наблюдатели не путали кометы с туманностями, составил первый список туманностей, содержавший около ста объектов. Но лишь в 20-х годах нашего века удалось установить, что некоторые туманности – это гигантские звездные системы, находящиеся далеко за пределами нашей галактики – Млечного Пути³.

      Галактики – это большие звездные системы, в которых звезды связаны силами гравитационного взаимодействия. Самые  большие включаю в себя триллионы  звезд, самые маленькие – в  миллион раз меньше. Кроме обычных  звезд в галактиках также есть межзвездный газ, пыль, а также  достаточно «экзотические» объекты: белые  карлики, нейтронные звезды, черные дыры. Галактика, в которой мы живем, конечно  же, не исключение.

      Постепенно  астрономы выяснили, что эти звездные системы сильно отличаются по форме и размером друг от друга, и Хаббл составил знаменитую «камертонную диаграмму» - первую классификацию галактик, которая и по сегодняшний день широко используется в наблюдательной астрономии. Все галактики Хаббл разбил на три основных вида⁴:

      1. Эллиптические.

      Очень многие из ныне известных галактик имеют эллиптическую форму. У самых крупных эллиптических галактик поперечник сравним с диаметром нашей галактики, включая ее корону (примерно 105 парсек), а масса их достигает 1013 солнечных масс. Таких гигантских эллиптических галактик сравнительно немного, и гораздо более распространены так называемые карликовые эллиптические галактики, имеющие размеры в поперечнике «всего» 2000 парсек и содержащие несколько миллионов звезд (в нашей Галактике сотни миллиардов звезд, и она, поэтому, считается гигантской).

      2. Спиральные.

      Спиральные  галактики были открыты первыми. По внешнему виду они напоминают чечевицу или двояковыпуклую линзу. Это сильно сплюснутые системы гораздо большей яркости, чем широко распространенные карликовые эллиптические галактики. Основное различие между обычными спиральными галактиками и спиралями с перемычкой заключается в форме ядра этих систем. Обычные, или нормальные, спирали имеют ядро приблизительно сферической формы, но уряда спиральных галактик в области вытянутого ядра наблюдается перемычка.

      3. Неправильные.

      К ним относятся, например, два основных «компаньона» нашей Галактики – Магеллановы облака: Большое и Малое. Свое название они получили из-за особенностей их видимой формы. Некоторые неправильные галактики несут на себе отпечатки мощных взрывных процессов, другие имеют искаженную форму за счет взаимодействия с соседними близкими галактиками.

      3.1 Линзовидные.

      Линзовидные галактики так же, как и спиральные, сильно сплюснуты и напоминают чечевицу, но у них нет спиральной структуры.

      Большинство галактик образуют большие и малые скопления. Малые насчитывают десятки членов, большие – тысячи. Большое скопление в Волосах Вероники содержит примерно десять тысяч галактик, главным образом эллиптических. Размер этого огромного скопления около четырех мегапарсек. Скопления галактик, в свою очередь, входят в состав еще более крупных структурных образований, которые называются сверхскоплениями. Эти самые крупные структурные ячейки Вселенной имеют размеры до сотни мегапарсек и массы, превышающие 1015 масс Солнца.

      Именно  галактики являются ключевым элементом  в структуре наблюдаемой Вселенной, а проблемы образования галактик и структурирования мира – один из основных вопросов в современной космологии.

2. Удивительные объекты Вселенной – квазары.

 

      Квазар (англ. «quasar» – QUASi stellAR radio source, то есть похожий на звезду радиоисточник) – это класс внегалактических объектов, отличающихся очень высокой светимостью и настолько малым угловым размером, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от точечных источников – звезд. Квазар излучает столько энергии, сколько могли бы излучать десятки галактик, собранных вместе. И при этом квазары выглядят точечными звездообразными объектами, за что они и получили свое название: квазизвездные радиоисточники. Почему же такая энергия выделяется в маленьком объеме? Это основная и пока еще не до конца раскрытая тайна квазаров.

2.1. Открытие квазаров.

      История открытия квазаров также заслуживает  большого внимания. В первые годы развития положения обнаруженных источников на небе не были известны недостаточно точно. Иногда источник радиоизлучения совпадал с каким – нибудь необычным  оптическим объектом, в частности  с Крабовидной туманностью. Но даже в большинстве случаев на месте  даже ярких радиоисточников ничего примечательного на фотографиях  не было. Нужны были точные координаты радиоисточников, чтобы провести более тщательные оптические отождествления.

      Астрономы предложили оригинальный способ определения  координат некоторых радиоисточников. Иногда Луна, двигаясь по небу, проходит перед радиоисточником и закрывает  его. Поскольку положение Луны в  любой момент известно с большой  точностью, необходимо лишь зафиксировать  время, когда источник исчезает за лунным диском и когда он появляется вновь.